CN115918275A - 柔性印刷基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

柔性印刷基板的制造方法,具备使用垂直提升式辊涂机在基板(11)的两面涂布液态感光性树脂组合物(17)的工序,所述基板(11)具有薄膜状支承体(13)和设置于薄膜状支承体(13)的两面的布线(14)。在基板(11)中设置有孔(15)。液态感光性树脂组合物(17)以转速50rpm旋转3分钟后的粘度为1.0Pa·s以上且15.0Pa·s以下。液态感光性树脂组合物(17)以转速5rpm旋转3分钟后的粘度相对于以转速50rpm旋转3分钟后的粘度之比为1.5以上且3.0以下。液态感光性树脂组合物(17)的固化膜的弹性模量为0.1GPa以上且1.5GPa以下。涂布液态感光性树脂组合物(17)时,在基板(11)的两面同时涂布液态感光性树脂组合物(17)。

Description

柔性印刷基板的制造方法
技术领域
本发明涉及柔性印刷基板的制造方法。
背景技术
随着电子部件的小型化、轻量化、多功能化,对被组装到电子仪器内部的柔性印刷基板的开口,要求能够将部件安装于被小径化的连接盘等的微细性(以下有时记载为“微细开口性”)。作为形成柔性印刷基板的微细开口的方法,已知在形成保护膜之前的柔性印刷基板(以下有时仅记载为“基板”)的部件安装部分形成由液态感光性树脂组合物形成的膜,通过光刻将该膜图案化,形成设置有微细开口的保护膜的方法。
另外,近年随着以智能手机为代表的便携设备的大画面化、薄型化,对便携设备中使用的柔性印刷基板,为了容易折叠而组装到狭窄的部分,也要求容易保持弯曲的形状的低回弹性。作为提高柔性印刷基板的低回弹性的方法,已知将被称为弯曲墨的热固性树脂组合物部分地涂布于基板的弯曲部分的方法。
另外,通常在柔性印刷基板设置贯通孔(导通孔)、非贯通孔(盲孔),在基板涂布液态感光性树脂组合物时,需要在贯通孔、非贯通孔埋入液态感光性树脂组合物。因此,对柔性印刷基板也要求在贯通孔、非贯通孔充分埋入液态感光性树脂组合物(以下有时记载为“埋入性”)。需要说明的是,以下有时将贯通孔和非贯通孔汇总记载为“孔”。另外以下,孔指的是1个孔或多个孔。另外,设置有孔的基板包括仅设置有贯通孔的基板、仅设置有非贯通孔的基板、和设置有贯通孔和非贯通孔这两者的基板。
这种状況下,为了提高柔性印刷基板的微细开口性、低回弹性或埋入性,对各种保护膜用树脂组合物(具体而言、液态感光性树脂组合物等)、保护膜用树脂组合物的涂布装置进行了研究(例如参照专利文献1~4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-161764号公报
专利文献2:日本特开2020-148971号公报
专利文献3:国际公开第2018/092330号
专利文献4:日本特开2015-115602号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,仅利用专利文献1~4中记载的技术时,难以抑制由保护膜用树脂组合物形成的涂膜(以下有时仅记载为“涂膜”)的外观不良、和形成有涂膜的基板的外观不良的产生。涂膜的外观不良和形成有涂膜的基板的外观不良均导致产品的成品率降低。
本发明是鉴于这些问题而提出的,其目的在于,提供可以抑制涂膜的外观不良和形成有涂膜的基板的外观不良的产生的柔性印刷基板的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的柔性印刷基板的制造方法具备使用垂直提升式辊涂机在基板的两面涂布液态感光性树脂组合物的工序,所述基板具有薄膜状支承体和设置于前述薄膜状支承体的两面的布线。在前述基板中设置有孔。前述垂直提升式辊涂机具备具有各自独立的多个环状槽的一对涂布辊。前述涂布辊的辊直径为70mm以上且150mm以下。前述液态感光性树脂组合物以转速50rpm旋转3分钟后的粘度为1.0Pa·s以上且15.0Pa·s以下、并且以转速5rpm旋转3分钟后的粘度相对于以转速50rpm旋转3分钟后的粘度之比为1.5以上且3.0以下。前述液态感光性树脂组合物的固化膜的弹性模量为0.1GPa以上且1.5GPa以下。涂布前述液态感光性树脂组合物时,在前述基板的两面同时涂布前述液态感光性树脂组合物。
本发明的一实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,前述薄膜状支承体的横向宽度和纵向宽度均为200mm以上且600mm以下。
本发明的一实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,前述薄膜状支承体的厚度为8.0μm以上且50.0μm以下。
本发明的一实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,前述布线的厚度为8μm以上且50μm以下。
本发明的一实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,前述孔的直径为50μm以上且250μm以下。
本发明的一实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,前述薄膜状支承体含有选自由聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、全氟烷氧基氟树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、和乙烯-三氟氯乙烯共聚物组成的组中的一种以上聚合物。
本发明的一实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,前述液态感光性树脂组合物以转速50rpm旋转24小时后的粘度相对于以转速50rpm旋转3分钟后的粘度之比为1.20以下。
本发明的一实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,前述液态感光性树脂组合物含有粘结剂聚合物、光自由基聚合引发剂、热固性树脂、平均粒径0.01μm以上且100μm以下的颗粒、和有机溶剂。
本发明的一实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,前述粘结剂聚合物为选自由1分子中具有氨基甲酸酯键的聚合物、1分子中具有酰亚胺基的聚合物、1分子中具有(甲基)丙烯酰基的聚合物、和1分子中具有羧基的聚合物组成的组中的一种以上聚合物。
本发明的一实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,前述有机溶剂为沸点180℃以上的水溶性有机溶剂。
本发明的一实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,前述颗粒的含量相对于前述粘结剂聚合物100重量份为5重量份以上且100重量份以下。
本发明的一实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,前述颗粒为交联聚合物颗粒。
发明的效果
根据本发明,可以提供可以抑制涂膜的外观不良和形成有涂膜的基板的外观不良的产生的柔性印刷基板的制造方法。
附图说明
图1为用于说明本发明的柔性印刷基板的制造方法的一例的主要部分截面图。
图2为用于说明本发明的柔性印刷基板的制造方法的一例的其他的主要部分截面图。
图3为用于说明本发明的柔性印刷基板的制造方法的一例的其他的主要部分截面图。
图4为用于说明本发明的柔性印刷基板的制造方法的一例的其他的主要部分截面图。
图5为用于说明本发明的柔性印刷基板的制造方法的一例的其他的主要部分截面图。
图6为将本发明的柔性印刷基板的制造方法的一例中使用的涂布辊在含有其轴心的平面切断时的截面图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施方式进行详细说明,但是本发明不被它们限定。另外,本说明书中记载的学术文献和专利文献全部作为参考被引用到本说明书中。
首先对本说明书中使用的用语进行说明。“辊涂机”为具有能够旋转的一对涂布辊的涂布装置。辊涂机的涂布方式存在将基板在垂直方向提升的同时将液态感光性树脂组合物涂布于基板的垂直提升式、和将基板在水平方向搬送的同时将液态感光性树脂组合物涂布于基板的水平搬送式。垂直提升式辊涂机与水平搬送式辊涂机相比,能够实现涂布装置的简化和节省空间化。另外,垂直提升式辊涂机由于可以将涂布有液态感光性树脂组合物的基板在悬挂的状态下干燥,因此可以抑制涂膜的干燥工序中的异物附着。
薄膜状支承体的“厚度”为从将薄膜状支承体在厚度方向切断而成的截面的电子显微镜图像随机选择10处测定部位,测定所选择的10处的测定部位的厚度得到的10个测定值的算术平均值。布线的“厚度”为从将布线在厚度方向切断而成的截面的电子显微镜图像随机选择10处测定部位、测定所选择的10处的测定部位的厚度得到的10个测定值的算术平均值。“粘度”为使用伯洛克菲尔型旋转粘度计、在测定温度25℃下测定得到的粘度。粘度的测定方法为与后述的实施例相同的方法或基于此的方法。
“液态感光性树脂组合物的固化膜”为由固化后的液态感光性树脂组合物形成的涂膜。以下有时将液态感光性树脂组合物的固化膜仅记载为“固化膜”。需要说明的是,本说明书中,“固化后”指的是即使进一步加热也没有发现涂膜的弹性模量升高的状态。具体而言,指的是对于涂膜,即使进一步在温度150℃下加热60分钟,涂膜的弹性模量的上升幅度也控制在小于0.01GPa的状态。弹性模量的测定方法为与后述的实施例相同的方法或基于此的方法。
“光自由基聚合引发剂”指的是通过光照射而生成自由基作为活性种的化合物。
“平均粒径”为使用激光衍射/散射式粒度分布测定装置(例如堀场制作所社制“LA-950V2”)测定得到的体积基准的中值粒径(对于累计分布值50%的粒径)。
以下,有时在化合物名之后附上“系”、总括性地总称化合物及其衍生物。在化合物名之后附上“系”表示聚合物名的情况下,指的是聚合物的重复单元源自化合物或其衍生物。另外,有时将丙烯酸和甲基丙烯酸总括性地总称为“(甲基)丙烯酸”。另外,有时将丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯总括性地总称为“(甲基)丙烯酸酯”。另外,有时将丙烯酰基和甲基丙烯酰基总括性地总称为“(甲基)丙烯酰基”。本说明书中例示的成分、官能团等只要没有特别说明则可以单独使用或组合使用2种以上。
以下的说明中参照的附图,为了容易理解,主体上示意性地示出各构成要素,所图示的各构成要素的尺寸、个数、形状等,为了方便制成附图而有可能与实际不同。另外,为了方便说明,在此后说明的附图中,有时对与先前说明的附图相同的构成部分附上相同符号,省略其说明。
<柔性印刷基板的制造方法>
本实施方式的柔性印刷基板的制造方法具备使用垂直提升式辊涂机在基板的两面涂布液态感光性树脂组合物的工序。基板具有薄膜状支承体和设置于薄膜状支承体的两面的布线。在基板中设置有孔。垂直提升式辊涂机具备具有各自独立的多个环状槽的一对涂布辊。涂布辊的辊直径为70mm以上且150mm以下。液态感光性树脂组合物以转速50rpm旋转3分钟后的粘度为1.0Pa·s以上且15.0Pa·s以下。液态感光性树脂组合物以转速5rpm旋转3分钟后的粘度相对于以转速50rpm旋转3分钟后的粘度之比为1.5以上且3.0以下。液态感光性树脂组合物的固化膜的弹性模量为0.1GPa以上且1.5GPa以下。涂布液态感光性树脂组合物时,在基板的两面同时涂布液态感光性树脂组合物。
本实施方式的柔性印刷基板的制造方法中,涂布液态感光性树脂组合物时,同时在基板的两面涂布液态感光性树脂组合物,因此可以向设置于基板的孔埋入液态感光性树脂组合物的同时进行涂布。
以下使液态感光性树脂组合物以转速5rpm旋转3分钟后的粘度B相对于以转速50rpm旋转3分钟后的粘度A之比(B/A)有时记载为作为触变指数值的简称的“TI值”。另外,使液态感光性树脂组合物以转速50rpm旋转3分钟后的粘度(从旋转开始起3分钟后伯洛克菲尔型旋转粘度计示出的粘度)有时仅记载为“粘度”。粘度例如可以通过变更液态感光性树脂组合物的固体成分浓度来调整。TI值例如可以通过变更液态感光性树脂组合物中的颗粒(例如后述的(D)成分)的量来调整。
根据本实施方式,可以提供可以抑制涂膜的外观不良和形成有涂膜的基板的外观不良的产生的柔性印刷基板的制造方法。其理由推测如下所述。
本实施方式中使用的垂直提升式辊涂机具备一对涂布辊、各涂布辊具有多个的环状槽。并且多个环状槽各自独立。因此,本实施方式中,在基板涂布液态感光性树脂组合物时,与利用设置有1根螺旋状槽(以下有时仅记载为“螺旋状槽”)的涂布辊涂布的情况相比,具备薄膜状支承体的基板与槽均匀接触。另外,本实施方式中,在基板涂布液态感光性树脂组合物时,在基板的两面同时涂布液态感光性树脂组合物。由此,本实施方式中,在基板涂布液态感光性树脂组合物时,可以对基板均匀地传导辊压力,因此可以抑制基板变形。
另外,本实施方式中,液态感光性树脂组合物的固化膜的弹性模量处于0.1GPa以上且1.5GPa以下的范围内、并且涂布辊的辊直径为150mm以下,因此根据本实施方式,在基板涂布液态感光性树脂组合物时,可以抑制由于辊压力所导致的基板破损(具体而言、破裂等)。
如此,根据本实施方式,在基板涂布液态感光性树脂组合物时,可以抑制基板的变形和基板的破损,因此可以抑制形成有涂膜的基板的外观不良的产生。
需要说明的是,通常使用垂直提升式辊涂机在基板的两面同时涂布液态感光性树脂组合物的情况下,对于支承体并非薄膜状的基板(硬质基板、多层基板等)而言,由于支承体耐受涂布中的辊压力,因此不易产生基板的变形、破裂等。另一方面,使用垂直提升式辊涂机在具有薄膜状支承体的基板的两面同时涂布液态感光性树脂组合物的情况下,通常薄膜状支承体不能耐受涂布中的辊压力,容易产生基板的变形、破裂等。但是,本实施方式中,如上所述,在基板涂布液态感光性树脂组合物时,可以抑制基板的变形和基板的破损,因此可以抑制形成有涂膜的基板的外观不良的产生。
另外,本实施方式中,涂布辊的辊直径为70mm以上,因此存在不易产生在涂布辊与基板之间停留过量的液态感光性树脂组合物的现象(液体积存)的倾向。由此,本实施方式中,在通过液态感光性树脂组合物的涂布而形成的涂膜中,存在涂布辊的槽的痕迹、拉条纹的产生得到抑制的倾向。另外,本实施方式中,液态感光性树脂组合物的粘度为1.0Pa·s以上且15.0Pa·s以下、并且液态感光性树脂组合物的TI值为1.5以上且3.0以下,因此在通过液态感光性树脂组合物的涂布而形成的涂膜中,存在针孔、覆盖不均的产生得到抑制的倾向。由此,根据本实施方式,可以抑制涂膜外观不良的产生。
本实施方式中,为了进一步抑制涂膜外观不良的产生,优选液态感光性树脂组合物的粘度为1.5Pa·s以上且13.0Pa·s以下、更优选2.0Pa·s以上且12.0Pa·s以下。
本实施方式中,为了进一步抑制涂膜外观不良的产生,优选液态感光性树脂组合物的TI值为1.6以上且2.7以下、更优选1.7以上且2.5以下。
本实施方式中,为了进一步抑制形成有涂膜的基板的外观不良的产生,优选液态感光性树脂组合物的固化膜的弹性模量为0.2GPa以上且1.4GPa以下、更优选0.3GPa以上且1.3GPa以下。液态感光性树脂组合物的固化膜的弹性模量例如可以通过变更液态感光性树脂组合物中的粘结剂聚合物的种类及其量、以及液态感光性树脂组合物中的颗粒(例如后述的(D)成分)的种类及其量中的至少一种来调整。
本实施方式中,为了进一步抑制形成有涂膜的基板的外观不良的产生,优选薄膜状支承体的横向宽度和纵向宽度均为150mm以上且650mm以下、更优选均为200mm以上且600mm以下、进一步优选均为250mm以上且550mm以下。需要说明的是,“薄膜状支承体的横向宽度”指的是在基板涂布液态感光性树脂组合物时,与涂布辊的轴心方向平行的方向的薄膜状支承体的宽度。另外,“薄膜状支承体的纵向宽度”指的是在基板涂布液态感光性树脂组合物时,与涂布辊的轴心方向正交的方向的薄膜状支承体的宽度。
本实施方式中,为了进一步抑制形成有涂膜的基板的外观不良的产生,优选薄膜状支承体的厚度为8.0μm以上、更优选10.0μm以上、进一步优选12.0μm以上。另外,本实施方式中,为了进一步抑制涂膜的外观不良的产生,优选薄膜状支承体的厚度为50.0μm以下。
本实施方式中,为了进一步抑制涂膜的外观不良的产生,优选布线的厚度为8μm以上且50μm以下、更优选10μm以上且50μm以下、进一步优选15μm以上且50μm以下。
本实施方式中,为了得到确保设置于薄膜状支承体的两面的布线之间的导通、并且埋入性优异的柔性印刷基板,优选设置于基板的孔的直径(开口直径)为50μm以上且250μm以下、更优选50μm以上且200μm以下。
本实施方式中,长时间连续运转垂直提升式辊涂机、长时间连续进行液态感光性树脂组合物的涂布工序时,为了抑制基板对涂布辊的粘贴,优选液态感光性树脂组合物以转速50rpm旋转24小时后的粘度C相对于以转速50rpm旋转3分钟后的粘度A之比(C/A)为1.20以下、更优选1.15以下。以下有时将液态感光性树脂组合物以转速50rpm旋转24小时后的粘度C相对于以转速50rpm旋转3分钟后的粘度A之比(C/A)记载为“经时粘度比”。经时粘度比的下限没有特别限定,例如可以为1.00。需要说明的是,基板对涂布辊的粘贴导致产品的成品率降低。经时粘度比例如可以通过变更液态感光性树脂组合物中含有的有机溶剂的种类来调整。若使用沸点高的有机溶剂则经时粘度比减小。
本实施方式中,为了进一步抑制涂膜的外观不良和形成有涂膜的基板的外观不良的产生,优选满足下述条件1、更优选满足下述条件1及2。另外,本实施方式中,为了进一步抑制涂膜的外观不良和形成有涂膜的基板的外观不良的产生,并且在长时间连续运转垂直提升式辊涂机、长时间连续进行液态感光性树脂组合物的涂布工序时,抑制基板对涂布辊的粘贴,优选满足下述条件1及3、更优选满足下述条件1、2及3。
条件1:薄膜状支承体的横向宽度和纵向宽度均为200mm以上且600mm以下、并且薄膜状支承体的厚度为8.0μm以上且50.0μm以下。
条件2:布线的厚度为8μm以上且50μm以下。
条件3:液态感光性树脂组合物的经时粘度比为1.20以下。
以下对本实施方式适当参照附图的同时进行说明。所参照的图1~图5为用于说明本实施方式的柔性印刷基板的制造方法的一例(特别是涂布工序)的主要部分截面图。需要说明的是,图1~图5中,均将附图的左侧设为制造工序的上游侧、附图的右侧设为制造工序的下游侧进行说明。
本实施方式的涂布工序中,首先将利用悬挂治具10悬挂的基板11由制造工序上游侧转送到一对涂布辊12a及12b的上侧(图1)。图1中,涂布辊12a是位于制造工序上游侧的涂布辊、涂布辊12b是位于制造工序下游侧的涂布辊。涂布辊12a及涂布辊12b的辊直径均为70mm以上且150mm以下。另外,基板11具有薄膜状支承体13、和设置于薄膜状支承体13的两面的布线14。在基板11中设置有孔15。布线14的宽度例如为10μm以上且200μm以下。布线14的间隔(间距)例如为10μm以上且200μm以下。
图1的状态下,在涂布辊12a与涂布辊12b之间设置有可以通过基板11的程度的间隔。涂布辊12a与制造工序上游侧的刮片16a接触、并且由刮片16a施加规定的压力(例如0.5kgf/cm2以上且3.0kgf/cm2以下)。涂布辊12b与制造工序下游侧的刮片16b接触、并且由刮片16b施加规定的圧力(例如0.5kgf/cm2以上且3.0kgf/cm2以下)。
另外,涂布辊12a和涂布辊12b分别以规定的旋转速度(例如1m/分钟以上且10m/分钟以下)旋转。在涂布辊12a与刮片16a之间、以及涂布辊12b与刮片16b之间储存有液态感光性树脂组合物17。在涂布辊12a的表面和涂布辊12b的表面转印液态感光性树脂组合物17。
悬挂治具10自图1所示的状态下降,悬挂的基板11通过涂布辊12a与涂布辊12b之间而被转送至基板11的上端部位于涂布辊12a与涂布辊12b之间的场所(参照图2)。接着如图2所示那样,悬挂治具10放开基板11的同时固定治具18抓住基板11的下端部。
接着,各自旋转的涂布辊12a和涂布辊12b以夹持基板11并对基板11施加压力的方式塞入基板11的同时,固定治具18放开基板11的下端部(图3)。若基板11被固定治具18放开则由于涂布辊12a及涂布辊12b旋转,在基板11的两面同时涂布液态感光性树脂组合物17的同时,向上方抬起基板11。需要说明的是,图3的状态下,涂布辊12a及涂布辊12b的塞入量例如处于100μm以上且200μm以下的范围内。
接着,在两面同时涂布液态感光性树脂组合物17的同时向上方抬起的基板11的上端部被悬挂治具10抓住(图4)。抬起基板11时,在设置于基板11的孔15埋入液态感光性树脂组合物17,并且在基板11的两面形成由液态感光性树脂组合物17形成的涂膜19。在悬挂治具10尽可能接近涂布辊12a及涂布辊12b的状态下,利用悬挂治具10抓住基板11的上端部,由此可以防止基板11对涂布辊12a或涂布辊12b的卷绕。
接着,在两面形成有涂膜19的基板11在被悬挂治具10悬挂的状态下,被转送到制造工序下游侧(图5)。接着,被转送到制造工序下游侧的基板11被投入到没有图示的干燥炉进行干燥。例如基板11在悬挂的状态下被搬送到干燥炉。接着,在基板11通过干燥炉内部时,将基板11干燥。
在干燥炉内部,例如对形成于基板11的涂膜19吹利用过滤器去除了环境异物的热风。基板11由于支承体为薄膜状,因此将多张基板11同时干燥时,若基板11彼此的间隔狭窄则由于干燥炉内的热风循环而基板11被吹动,基板11彼此容易粘贴。由此将多张基板11同时干燥时,优选基板11彼此的间隔大于基板11的纵向宽度。
基板11的干燥温度优选为60℃以上且130℃以下、更优选70℃以上且120℃以下。通过将基板11的干燥温度设为60℃以上,可以将液态感光性树脂组合物17中含有的有机溶剂充分去除,因此,可以抑制异物对干燥后的涂膜19的附着等。另外,通过将基板11的干燥温度设为130℃以下,可以抑制液态感光性树脂组合物17的固化反应,因此在后工序的光刻工序中,可以抑制显影时间增大等。需要说明的是,干燥温度可以通过基板11对干燥炉的投入张数、涂布速度来适当设定。
基板11的干燥时间优选为1分钟以上且60分钟以下、更优选3分钟以上且40分钟以下。通过将干燥时间设为1分钟以上,可以将液态感光性树脂组合物17中含有的有机溶剂充分去除,因此可以抑制异物对干燥后的涂膜19的附着等。另外,通过将干燥时间设为60分钟以下,可以抑制液态感光性树脂组合物17的固化反应,因此在后工序的光刻工序中,可以抑制显影时间的增大等。需要说明的是,干燥时间可以通过基板11对干燥炉的投入张数、涂布速度适当设定。
接着对涂布辊12a及涂布辊12b的一例进行说明。图6为将作为涂布辊12a及涂布辊12b的一例的涂布辊100在含有其轴心的平面切断时的截面图。图6所示的涂布辊100包括具有圆筒状的中空部的金属制的芯110、和配置于芯110的外周面的表层辊120。
表层辊120为转印液态感光性树脂组合物17(参照图1)的辊,例如由在温度25℃的气氛下具有弹性的橡胶构成。作为构成表层辊120的橡胶,没有特别限定,优选为丁基橡胶、乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶等具有耐化学性和耐磨耗性的橡胶。
另外,表层辊120具有多个的环状槽120a。多个的环状槽120a各自独立。环状槽120a的截面形状没有特别限定,可以采用V字状、U字状等形状。为了进一步抑制涂膜19(参照图5)的外观不良和形成有涂膜19的基板11(参照图5)的外观不良,优选环状槽120a的截面形状为V字状。环状槽120a的间距P例如为500μm以上且1000μm以下。环状槽120a的开口宽度例如为500μm以上且1000μm以下。环状槽120a的深度例如为200μm以上且900μm以下。
表层辊120的宽度W若根据悬挂基板11(参照图1)的方式适当选择即可。例如如图1所示那样,利用悬挂治具10仅抓住基板11的上端部的情况下,使表层辊120的宽度W大于基板11的横向宽度时,可以扩大液态感光性树脂组合物17对基板11的涂布面积,因此优选。另一方面,利用悬挂治具抓住基板11的左右两端部的情况下(没有图示),使表层辊120的宽度W小于基板11的横向宽度时,可以容易地设置基板11的抓住端,因此优选。
涂布辊100的辊直径D为70mm以上且150mm以下。为了进一步抑制涂膜19的外观不良和形成有涂膜19的基板11的外观不良,涂布辊100的辊直径D优选为80mm以上且140mm以下、更优选90mm以上且130mm以下、进一步优选100mm以上且120mm以下。
接着对本实施方式的柔性印刷基板的制造方法的要素进行详细说明。
[薄膜状支承体]
作为薄膜状支承体,没有特别限定,从耐热性、耐化学性和尺寸稳定性的观点考虑,优选为含有选自由聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、全氟烷氧基氟树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、和乙烯-三氟氯乙烯共聚物组成的组中的一种以上聚合物的薄膜状支承体,更优选为含有聚酰亚胺的薄膜状支承体。对于薄膜状支承体,作为聚合物以外的成分,例如可以含有填料等添加剂。但是,为了形成柔软性优异的薄膜状支承体,薄膜状支承体中的聚合物的含有率相对于薄膜状支承体总量优选为70重量%以上、更优选80重量%以上、进一步优选90重量%以上、可以为100重量%。
[布线]
作为设置于薄膜状支承体的布线,没有特别限定,从布线形状稳定性和布线微细化的观点考虑,优选为通过利用减成法对电解铜箔或轧制铜箔进行蚀刻而形成的布线、或者通过将铜糊剂或银糊剂丝网印刷于薄膜状支承体上而形成的布线。
[孔]
作为设置于基板的孔,没有特别限定,从孔形状稳定性和层间连接可靠性的观点考虑,优选为使用激光加工机(更具体而言,使用了二氧化碳激光、UV激光、YAG激光、准分子激光等的加工机)、NC钻孔加工机等,在具有薄膜状支承体的柔性覆铜层叠板形成孔,对孔内进行清洁处理(去钻污处理)和碳处理后,进行镀铜处理(化学镀铜处理、电解镀铜处理等)而得到的孔。
[液态感光性树脂组合物]
作为液态感光性树脂组合物,没有特别限定,从涂布性、图案形成性和固化性的观点考虑,优选为含有粘结剂聚合物(以下有时记载为“(A)成分”)、光自由基聚合引发剂(以下有时记载为“(B)成分”)、热固性树脂(以下有时记载为“(C)成分”)、平均粒径0.01μm以上且100μm以下的颗粒(以下有时记载为“(D)成分”)、和有机溶剂(以下有时记载为“(E)成分”)的液态感光性树脂组合物。
{(A)成分}
作为(A)成分,例如可以使用对于(E)成分为可溶性、并且聚乙二醇换算的重均分子量为1000以上且1000000以下的聚合物。聚乙二醇换算的重均分子量的测定方法为与后述的实施例相同的方法或基于此的方法。需要说明的是,“(A)成分对于(E)成分为可溶性”指的是对于(E)成分100重量份添加(A)成分5重量份、温度40℃下搅拌1小时后、冷却至温度25℃并放置24小时而得到的溶液,为没有不溶解物和析出物的溶液。
通过将(A)成分的重均分子量设为1000以上,可以改善所得到的固化膜的柔软性、耐化学性。另外,通过将(A)成分的重均分子量设为1000000以下,可以抑制液态感光性树脂组合物的粘度过度增大。
作为(A)成分的具体例,可列举出聚氨酯系树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚酰胺系树脂、聚缩醛系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚苯醚系树脂、聚苯硫醚系树脂、聚醚砜系树脂、聚醚醚酮系树脂等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
其中,优选使用选自由1分子中具有氨基甲酸酯键的聚合物、1分子中具有酰亚胺基的聚合物、1分子中具有(甲基)丙烯酰基的聚合物、和1分子中具有羧基的聚合物组成的组中的一种以上聚合物作为(A)成分。
若使用1分子中具有氨基甲酸酯键的聚合物作为(A)成分,则存在所得到的固化膜的低回弹性和耐折断性改善、并且固化膜的翘曲减小的倾向。另外,若使用1分子中具有酰亚胺基的聚合物作为(A)成分,则存在所得到的固化膜的耐热性、阻燃性和电绝缘可靠性改善的倾向。另外,若使用1分子中具有(甲基)丙烯酰基的聚合物作为(A)成分,则存在液态感光性树脂组合物的感光性改善、并且所得到的固化膜的耐化学性改善的倾向。另外,若使用1分子中具有羧基的聚合物作为(A)成分,则存在液态感光性树脂组合物的碱显影性改善、并且所得到的固化膜与基板的密合性改善的倾向。
需要说明的是,(A)成分也可以为1分子中具有多种官能团的聚合物。例如若作为(A)成分,使用1分子中具有氨基甲酸酯键和酰亚胺基的聚合物,则存在所得到的固化膜的低回弹性、耐折断性、耐热性、阻燃性和电绝缘可靠性改善,并且固化膜的翘曲减小的倾向。另外,若作为(A)成分,使用1分子中具有氨基甲酸酯键、羧基和(甲基)丙烯酰基的聚合物,则存在液态感光性树脂组合物的感光性和碱显影性、所得到的固化膜的低回弹性、耐折断性和耐化学性、以及所得到的固化膜与基板的密合性改善,并且固化膜的翘曲减小的倾向。由此,1分子中具有氨基甲酸酯键的聚合物优选还具有选自由酰亚胺基、羧基和(甲基)丙烯酰基组成的组中的一种以上官能团。
(1分子中具有氨基甲酸酯键的聚合物)
“1分子中具有氨基甲酸酯键的聚合物”指的是1分子中具有至少1个氨基甲酸酯键的聚合物。作为1分子中具有氨基甲酸酯键的聚合物,可列举出例如作为下述通式(1)所示的二醇化合物和下述通式(2)所示的二异氰酸酯化合物的反应产物的具有下述通式(3)所示的重复单元的聚合物。
Figure BDA0004013675960000161
Figure BDA0004013675960000162
Figure BDA0004013675960000171
通式(1)、通式(2)和通式(3)中,R1和X1各自独立地表示2价有机基团。
作为通式(1)所示的二醇化合物,可列举出例如乙二醇、二甘醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇等亚烷基二醇;聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、四亚甲基二醇和新戊二醇的无规共聚物等聚氧亚烷基二醇;多元醇和多元酸反应而得到的聚酯二醇;具有碳酸酯骨架的聚碳酸酯二醇;使γ-丁内酯、ε-己内酯、δ-戊内酯等内酯类开环加成反应而得到的聚己内酯二醇;双酚A、双酚A的环氧乙烷加成物、双酚A的环氧丙烷加成物、氢化双酚A、氢化双酚A的环氧乙烷加成物、氢化双酚A的环氧丙烷加成物等双酚A系化合物等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
为了得到涂布中的辊压力分散性优异的液态感光性树脂组合物,以及为了提高所得到的固化膜的低回弹性和耐折断性,作为通式(1)所示的二醇化合物,优选为聚氧亚烷基二醇、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇等长链二醇。
作为通式(2)所示的二异氰酸酯化合物,可列举出例如二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、3,2’-或3,3’-或4,2’-或4,3’-或5,2’-或5,3’-或6,2’-或6,3’-二甲基二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、3,2’-或3,3’-或4,2’-或4,3’-或5,2’-或5,3’-或6,2’-或6,3’-二乙基二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、3,2’-或3,3’-或4,2’-或4,3’-或5,2’-或5,3’-或6,2’-或6,3’-二甲氧基二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-3,3’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-3,4’-二异氰酸酯、二苯基醚-4,4’-二异氰酸酯、二苯甲酮-4,4’-二异氰酸酯、二苯基砜-4,4’-二异氰酸酯、亚苄基-2,4-二异氰酸酯、亚苄基-2,6-二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、对苯二甲基二异氰酸酯、萘-2,6-二异氰酸酯、4,4’-[2,2-双(4-苯氧基苯基)丙烷]二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化苯二甲基二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯化合物;异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烯二异氰酸酯等脂环族二异氰酸酯化合物;六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯化合物等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
特别是选自由脂环族二异氰酸酯化合物和脂肪族二异氰酸酯化合物组成的组中的一种以上作为通式(2)所示的二异氰酸酯化合物使用的情况下,得到感光性优异的液态感光性树脂组合物,因此优选。
合成1分子中具有氨基甲酸酯键的聚合物时,优选以羟基数与异氰酸酯基数的比率为异氰酸酯基/羟基=0.5以上且2.0以下的方式配混二醇化合物和二异氰酸酯化合物。
另外,使用2种以上的二醇化合物的情况下,与二异氰酸酯化合物的反应可以在混合2种以上的二醇化合物后进行,也可以使各二醇化合物与二异氰酸酯化合物分别反应。另外,也可以使二醇化合物与二异氰酸酯化合物反应后,使所得到的末端异氰酸酯化合物进一步与其他二醇化合物反应,使该反应产物进一步与其他二异氰酸酯化合物反应。另外,使用2种以上的二异氰酸酯化合物的情况也同样。如此可以合成1分子中具有氨基甲酸酯键的所希望的聚合物。
从反应时间的缩短化以及凝胶化抑制的观点考虑,二醇化合物与二异氰酸酯化合物的反应温度优选为40℃以上且160℃以下、更优选60℃以上且150℃以下。二醇化合物与二异氰酸酯化合物的反应时间可以根据起始物质的量、所采用的反应条件适当选择。另外,根据需要可以在含有碱金属、碱土金属、锡、锌、钛、钴等金属、半金属的化合物;叔胺类等催化剂存在下进行反应。
二醇化合物与二异氰酸酯化合物也可以不使用溶剂来进行反应,但是为了控制反应,优选在有机溶剂中进行反应。在此使用的有机溶剂没有特别限定,例如可以使用对于后述的(E)成分的具体例列举出的有机溶剂。
为了提高聚合反应的反应性,优选反应时使用的有机溶剂的量为反应溶液中的溶质的重量浓度、即溶液浓度为5重量%以上且90重量%以下这样的量。反应溶液中的溶质的重量浓度更优选为10重量%以上且80重量%以下。
对于1分子中具有氨基甲酸酯键和(甲基)丙烯酰基的聚合物,例如通过除了二醇化合物和二异氰酸酯化合物之外,还使用选自由下述通式(4)所示的化合物(以下有时记载为“化合物(4)”)、和下述通式(5)所示的化合物(以下有时记载为“化合物(5)”)组成的组中的一种以上作为单体,进行聚合反应来得到。
Figure BDA0004013675960000191
通式(4)中,m表示1以上且3以下的整数、R2表示m+1价的有机基团、R3表示氢原子或甲基。
Figure BDA0004013675960000201
通式(5)中,n表示1以上且3以下的整数、X2表示n+1价的有机基团、X3表示氢原子或甲基。
作为化合物(4),可列举出例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-羟基-1-丙烯酰氧基-3-甲基丙烯酰氧基丙烷、邻苯基苯酚缩水甘油基醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己烷二甲醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸4-羟基苯酯、(甲基)丙烯酸2-(4-羟基苯基)乙酯等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
作为化合物(5),可列举出例如2-丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、1,1-(双丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯、2-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙基异氰酸酯等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
对于1分子中具有氨基甲酸酯键和羧基的聚合物,例如通过除了二醇化合物和二异氰酸酯化合物之外,还使用下述通式(6)所示的化合物(以下有时记载为“化合物(6)”)作为单体、进行聚合反应来得到。
Figure BDA0004013675960000202
通式(6)中,R4表示3价的有机基团。
作为化合物(6),可列举出例如2,2-双(羟基甲基)丙酸、2,2-双(2-羟基乙基)丙酸、2,2-双(3-羟基丙基)丙酸、2,3-二羟基-2-甲基丙酸、2,2-双(羟基甲基)丁酸、2,2-双(2-羟基乙基)丁酸、2,2-双(3-羟基丙基)丁酸、2,3-二羟基丁酸、2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸、2,3-二羟基十六烷酸、2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸、2,6-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、3,5-二羟基苯甲酸等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
为了提高液态感光性树脂组合物的感光性,优选使用脂肪族系的化合物(6)。
对于1分子中具有氨基甲酸酯键和酰亚胺基的聚合物,例如通过除了二醇化合物和二异氰酸酯化合物之外,还使用四羧酸二酐作为单体进行聚合反应来得到。
作为四羧酸二酐,可列举出例如均苯四酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、对亚苯基双(偏苯三酸酯酸酐)、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、4,4’-氧基二邻苯二甲酸酐、9,9-双(3,4-二羧基苯基)芴二酸酐、4,4’-(六氟异丙叉基)二邻苯二甲酸酐、二环己基-3,3’,4,4’-四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
(1分子中具有酰亚胺基的聚合物)
“1分子中具有酰亚胺基的聚合物”指的是1分子中具有至少1个酰亚胺基的聚合物。作为1分子中具有酰亚胺基的聚合物,可列举出例如上述的1分子中具有氨基甲酸酯键和酰亚胺基的聚合物。另外,例如通过使四羧酸二酐(更具体而言,作为用于合成上述的1分子中具有氨基甲酸酯键和酰亚胺基的聚合物的四羧酸二酐列举出的化合物等)与二胺反应、也可以得到1分子中具有酰亚胺基的聚合物。
作为成为用于得到1分子中具有酰亚胺基的聚合物的原料的二胺,可列举出例如对苯二胺、4,4’-二氨基苯酰替苯胺、2,2’-双(三氟甲基)联苯胺、9,9-双(4-氨基苯基)芴、4-氨基苯基-4-氨基苯甲酸酯、1,4-二氨基环己烷、间苯二胺、4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基二苯基醚、N,N’-双(4-氨基苯基)对苯二甲酰胺、4,4’-二氨基二苯基砜、间联甲苯胺、邻联甲苯胺、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、2-(4-氨基苯基)-6-氨基苯并噁唑、3,5-二氨基苯甲酸、4,4’-二氨基-3,3’-二羟基联苯、4,4’-亚甲基双(环己胺)、1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
作为使四羧酸酐与二胺反应的方法,没有特别限定,可列举出例如下述方法1~3所示的方法。
方法1:向四羧酸二酐分散或溶解于有机溶剂中而成的溶液中添加二胺进行反应而制造聚酰胺酸溶液。二胺的总添加量优选以相对于四羧酸二酐1摩尔形成0.50摩尔以上且1.50摩尔以下的比率的方式调整。四羧酸二酐与二胺的反应结束后,将所得到的聚酰胺酸溶液加热到100℃以上且300℃以下、更优选150℃以上且250℃以下进行酰亚胺化。
方法2:利用与上述方法1相同的方法制造聚酰胺酸溶液。向所制造的聚酰胺酸溶液中添加酰亚胺化催化剂(优选吡啶、甲基吡啶、异喹啉、三甲胺、三乙胺、三丁胺等叔胺)和脱水剂(乙酸酐等),加热到60℃以上且180℃以下,进行酰亚胺化。
方法3:利用与上述方法1相同的方法制造聚酰胺酸溶液。将所制造的聚酰胺酸溶液加入到设定于100℃以上且250℃以下的真空烘箱中,在减压下加热进行酰亚胺化。
(1分子中具有(甲基)丙烯酰基的聚合物)
“1分子中具有(甲基)丙烯酰基的聚合物”指的是1分子中具有至少1个(甲基)丙烯酰基的聚合物。作为1分子中具有(甲基)丙烯酰基的聚合物,可列举出例如上述的1分子具有氨基甲酸酯键和(甲基)丙烯酰基的聚合物。另外,例如通过使环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应、也可以得到1分子中具有(甲基)丙烯酰基的聚合物。
作为成为用于得到1分子中具有(甲基)丙烯酰基的聚合物的原料的环氧树脂,可列举出例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、联苯型环氧树脂、苯氧基型环氧树脂、萘型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、胺型环氧树脂、可挠性环氧树脂、氨基甲酸酯改性环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、螯合物改性环氧树脂、含杂环的环氧树脂等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
作为双酚A型环氧树脂的具体例,可列举出Mitsubishi Chemical Corporation制的商品名jER(注册商标)828、jER(注册商标)1001、jER(注册商标)1002、ADEKA公司制的商品名ADEKA RESIN(注册商标)EP-4100E、ADEKA RESIN(注册商标)EP-4300E、日本化药社制的商品名RE-310S、RE-410S、DIC公司制的商品名Epiclon840S、Epiclon850S、Epiclon1050、Epiclon7050、NIPPON STEEL Epoxy Manufacturing Co.,Ltd.制的商品名Epotote(注册商标)YD-115、Epotote(注册商标)YD-127、Epotote(注册商标)YD-128等。
作为双酚F型环氧树脂的具体例,可列举出Mitsubishi Chemical Corporation制的商品名jER(注册商标)806、jER(注册商标)807、ADEKA公司制的商品名ADEKA RESIN(注册商标)EP-4901E、ADEKA RESIN(注册商标)EP-4930、ADEKA RESIN(注册商标)EP-4950、日本化药社制的商品名RE-303S、RE-304S、RE-403S、RE-404S、DIC公司制的商品名Epiclon830、Epiclon835、NIPPON STEEL Epoxy Manufacturing Co.,Ltd.制的商品名Epotote(注册商标)YDF-170、Epotote(注册商标)YDF-175S、Epotote(注册商标)YDF-2001等。
作为双酚S型环氧树脂的具体例,可列举出DIC公司制的商品名EpiclonEXA-1514等。
作为氢化双酚A型环氧树脂的具体例,可列举出Mitsubishi ChemicalCorporation制的商品名jER(注册商标)YX8000、jER(注册商标)YX8034、jER(注册商标)YL7170、ADEKA公司制的商品名ADEKA RESIN(注册商标)EP-4080E、DIC公司制的商品名EpiclonEXA-7015、NIPPON STEEL Epoxy Manufacturing Co.,Ltd.制的商品名Epotote(注册商标)YD-3000、Epotote(注册商标)YD-4000D等。
作为联苯型环氧树脂的具体例,可列举出Mitsubishi Chemical Corporation制的商品名jER(注册商标)YX4000、jER(注册商标)YL6121H、jER(注册商标)YL6640、jER(注册商标)YL6677、日本化药社制的商品名NC-3000、NC-3000H等。
作为苯氧基型环氧树脂的具体例,可列举出Mitsubishi Chemical Corporation制的商品名jER(注册商标)1256、jER(注册商标)4250、jER(注册商标)4275等。
作为萘型环氧树脂的具体例,可列举出DIC公司制的商品名EpiclonHP-4032、EpiclonHP-4700、EpiclonHP-4200、日本化药社制的商品名NC-7000L等。
作为苯酚酚醛清漆型环氧树脂的具体例,可列举出Mitsubishi ChemicalCorporation制的商品名jER(注册商标)152、jER(注册商标)154、日本化药社制的商品名EPPN(注册商标)-201-L、DIC公司制的商品名EpiclonN-740、EpiclonN-770、NIPPON STEELEpoxy Manufacturing Co.,Ltd.制的商品名Epotote(注册商标)YDPN-638等。
作为甲酚酚醛清漆型环氧树脂的具体例,可列举出日本化药社制的商品名EOCN(注册商标)-1020、EOCN(注册商标)-102S、EOCN(注册商标)-103S、EOCN(注册商标)-104S、DIC公司制的商品名EpiclonN-660、EpiclonN-670、EpiclonN-680、EpiclonN-695等。
作为三苯酚甲烷型环氧树脂的具体例,可列举出日本化药社制的商品名EPPN(注册商标)-501H、EPPN(注册商标)-501HY、EPPN(注册商标)-502H等。
作为双环戊二烯型环氧树脂的具体例,可列举出日本化药社制的商品名XD-1000、DIC公司制的商品名EpiclonHP-7200等。
作为胺型环氧树脂的具体例,可列举出Mitsubishi Chemical Corporation制的商品名jER(注册商标)604、jER(注册商标)630、NIPPON STEEL Epoxy Manufacturing Co.,Ltd.制的商品名Epotote(注册商标)YH-434、Epotote(注册商标)YH-434L、Mitsubishi GasChemical Company,Inc.制的商品名TETRAD(注册商标)-X、TERRAD(注册商标)-C等。
作为可挠性环氧树脂的具体例,可列举出Mitsubishi Chemical Corporation制的商品名jER(注册商标)871、jER(注册商标)872、jER(注册商标)YL7175、jER(注册商标)YL7217、DIC公司制的商品名EpiclonEXA-4850等。
作为氨基甲酸酯改性环氧树脂的具体例,可列举出ADEKA公司制的商品名ADEKARESIN(注册商标)EPU-6、ADEKARESIN(注册商标)EPU-73、ADEKA RESIN(注册商标)EPU-78-11等。
作为橡胶改性环氧树脂的具体例,可列举出ADEKA公司制的商品名ADEKA RESIN(注册商标)EPR-4023、ADEKA RESIN(注册商标)EPR-4026、ADEKARESIN(注册商标)EPR-1309等。
作为螯合物改性环氧树脂的具体例,可列举出ADEKA公司制的商品名ADEKA RESIN(注册商标)EP-49-10、ADEKARESIN(注册商标)EP-49-20等。
作为含杂环的环氧树脂的具体例,可列举出日产化学社制的商品名TEPIC(注册商标)等。
作为使环氧树脂和(甲基)丙烯酸反应的方法,没有特别限定,可列举出例如向环氧树脂分散或溶解于有机溶剂中而成的溶液中添加(甲基)丙烯酸和酯化催化剂(例如三甲胺、三乙胺等叔胺;三苯基膦等磷化合物;2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑化合物等),加热到40℃以上且120℃以下,由此进行反应的方法。(甲基)丙烯酸的总添加量优选以相对于环氧树脂的环氧基1摩尔形成0.1摩尔以上且1.0摩尔以下的比率的方式调整。
(1分子中具有羧基的聚合物)
“1分子中具有羧基的聚合物”指的是1分子中具有至少1个羧基的聚合物。作为1分子中具有羧基的聚合物,可列举出例如上述的1分子中具有氨基甲酸酯键和羧基的聚合物。另外,例如通过使环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应后、进而与多元酸酐反应,也可以得到1分子中具有羧基的聚合物。
作为通过使环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应后、进而与多元酸酐反应,得到1分子中具有羧基的聚合物的方法,可列举出例如利用上述方法使环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应后、添加多元酸酐,加热到60℃以上且150℃以下,由此进行反应的方法。多元酸酐的总添加量优选以所得到的固体成分的酸值形成10mgKOH/g以上且160mgKOH/g以下的方式调整。
另外,除了上述方法以外,通过使(甲基)丙烯酸与(甲基)丙烯酸酯反应,也可以得到1分子中具有羧基的聚合物。作为使(甲基)丙烯酸与(甲基)丙烯酸酯反应的方法,没有特别限定,可列举出例如使(甲基)丙烯酸与(甲基)丙烯酸酯在溶剂中、自由基聚合引发剂存在下进行自由基聚合反应的方法。
作为(甲基)丙烯酸酯,没有特别限定,可列举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯((甲基)丙烯酸正丁酯)、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸苄酯等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。为了改善液态感光性树脂组合物的固化膜的柔软性和耐化学性,作为(甲基)丙烯酸酯,优选为选自由(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、和(甲基)丙烯酸苄酯组成的组中的一种以上。
作为自由基聚合引发剂,可列举出例如偶氮双异丁腈、偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮双-2,4-二甲基戊腈等偶氮系化合物;叔丁基过氧化氢、枯烯过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二-叔丁基等有机过氧化物;过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等过硫酸盐;过氧化氢等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
为了提高聚合反应的反应性、并且抑制所得到的聚合物的分子量降低,自由基聚合引发剂的用量相对于所使用的单体100重量份优选为0.001重量份以上且5重量份以下、更优选0.01重量份以上且1重量份以下。
为了提高聚合反应的反应性,上述自由基聚合反应时使用的溶剂的量优选为反应溶液中的溶质的重量浓度、即溶液浓度为5重量%以上且90重量%以下这样的量。反应溶液中的溶质的重量浓度更优选为20重量%以上且70重量%以下。
从反应时间的缩短化和凝胶化抑制的观点考虑,上述自由基聚合反应的反应温度优选为20℃以上且120℃以下、更优选50℃以上且100℃以下。上述自由基聚合反应的反应时间可以根据起始物质的量、所采用的反应条件适当选择。
为了进一步抑制涂膜的外观不良和形成有涂膜的基板的外观不良的产生,(A)成分的含有率优选相对于液态感光性树脂组合物总量为10重量%以上且50重量%以下、更优选20重量%以上且40重量%以下。
{(B)成分}
作为(B)成分,没有特别限定,可列举出例如米蚩酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4’,4”-三(二甲基氨基)三苯基甲烷、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、苯乙酮、苯偶姻、2-甲基苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、2-叔丁基蒽醌、1,2-苯并-9,10-蒽醌、甲基蒽醌、噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、1-羟基环己基苯基酮、二乙酰基苄基、联苯酰缩二甲醇、联苯酰缩二乙醇、4,4’-重氮基查尔酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代基苯基)-丁酮-1、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、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、乙基-4-二甲基氨基苯甲酸酯、2-乙基己基-4-二甲基氨基苯甲酸酯等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
为了提高光自由基聚合的反应性和分辨率,(B)成分的含有率相对于液态感光性树脂组合物总量优选为0.5重量%以上且5重量%以下、更优选0.8重量%以上且4重量%以下。
{(C)成分}
作为(C)成分,没有特别限定,可列举出例如环氧树脂、氧杂环丁烷树脂、酚醛树脂、异氰酸酯树脂、封端异氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂、双烯丙基纳迪克酰亚胺树脂、聚酯树脂(例如不饱和聚酯树脂等)、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、硅树脂、乙烯基酯树脂、三聚氰胺树脂、聚双马来酰亚胺三嗪树脂(BT树脂)、氰酸酯树脂(例如氰酸酯树脂等)、尿素树脂、胍胺树脂、磺酰胺树脂、苯胺树脂、聚脲树脂、硫代氨基甲酸乙酯树脂、聚偶氮次甲基树脂、环硫化物树脂、苯并噁嗪树脂、它们的共聚物树脂、将这些树脂改性而成的改性树脂、这些树脂彼此或与其他树脂的混合物等。
为了对所得到的固化膜赋予耐热性、并且赋予对于金属箔等导体、电路基板的粘接性,作为(C)成分,优选为环氧树脂、更优选多官能环氧树脂。“多官能环氧树脂”指的是1分子中含有至少2个环氧基的化合物。作为多官能环氧树脂,没有特别限定,例如可以使用作为上述“成为用于得到1分子中具有(甲基)丙烯酰基的聚合物的原料的环氧树脂”的具体例列举出的多官能环氧树脂。
液态感光性树脂组合物中可以含有(C)成分的固化剂。作为(C)成分的固化剂,没有特别限定,可列举出例如苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、萘型酚醛树脂等酚醛树脂;氨基树脂;尿素树脂;三聚氰胺;双氰胺等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
液态感光性树脂组合物中可以含有(C)成分的固化促进剂。作为(C)成分的固化促进剂,没有特别限定,可列举出例如三苯基膦等膦系化合物;叔胺;三甲醇胺、三乙醇胺等醇胺系化合物;1,8-二氮杂双环[5,4,0]-7-十一碳烯四苯基硼酸盐等硼酸盐系化合物;咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-异丙基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等咪唑系化合物;2-甲基咪唑啉、2-乙基咪唑啉、2-异丙基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2-十一烷基咪唑啉、2,4-二甲基咪唑啉、2-苯基-4-甲基咪唑啉等咪唑啉系化合物;2,4-二氨基-6-[2-(2-甲基-1-咪唑基)乙基]-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-[2-(2-十一烷基-1-咪唑基)乙基]-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-(2’-乙基-4’-甲基咪唑基)乙基-1,3,5-三嗪等三嗪系化合物等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
需要说明的是,作为(A)成分,例如使用酸值10mgKOH/g以上的聚合物(优选酸值10mgKOH/g以上且160mgKOH/g以下的聚合物)的情况下,可以不将(C)成分的固化剂和固化促进剂配混于液态感光性树脂组合物。对于(A)成分的酸值,例如在合成(A)成分时,可以通过变更具有选自由羧基和羧酸酐基组成的组中的一种以上的基团的单体的投料量来调整。
为了改善所得到的固化膜的柔软性和耐化学性,(C)成分的含有率相对于液态感光性树脂组合物总量优选为1重量%以上且10重量%以下、更优选3重量%以上且8重量%以下。
{(D)成分}
作为(D)成分,只要为平均粒径0.01μm以上且100μm以下的颗粒,则没有特别限定,例如可以使用选自由无机颗粒和有机颗粒组成的组中的一种以上的颗粒。通过将(D)成分配混于液态感光性树脂组合物,可以调整液态感光性树脂组合物的粘度、触变性。
为了提高液态感光性树脂组合物的分辨率、并且改善所得到的固化膜的柔软性和耐化学性,(D)成分的平均粒径优选为0.01μm以上且50μm以下、更优选0.01μm以上且10μm以下。
作为(D)成分的具体例,可列举出二氧化硅、云母、滑石、粘土、钛酸钡、硫酸钡、硅灰石、碳酸钙、碳酸镁、氧化铝、氧化钛、氮化硅、氮化铝等无机物的颗粒;核壳橡胶、交联聚合物等有机物的颗粒,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
作为无机颗粒,从抑制所得到的固化膜的固化收缩、并且提高所得到的固化膜的硬度和密合性的观点考虑,优选为二氧化硅颗粒。作为二氧化硅颗粒,可列举出熔融二氧化硅颗粒、破碎二氧化硅颗粒、球状二氧化硅颗粒、结晶性二氧化硅颗粒、气相二氧化硅颗粒等。
作为有机颗粒,从提高涂布中的辊压力的分散性、并且提高所得到的固化膜的柔软性和耐化学性的观点考虑,优选为交联聚合物颗粒、更优选平均粒径1μm以上且10μm以下的交联聚合物颗粒、进一步优选平均粒径1μm以上且5μm以下的交联聚合物颗粒。作为交联聚合物颗粒的具体例,可列举出大日精化工业社制的商品名DAIMICBEAZ(注册商标)UCN-8070CM Clear、UCN-8150CM Clear、UCN-5070D Clear、UCN-5150D Clear、根上工业社制的商品名Art Pearl(注册商标)C-100透明、C-200透明、C-300透明、C-300WA、C-400透明、C-400WA、C-600透明、C-800透明、C-800WA、C-1000T、P-400T、P-800T、U-600T、CF-600T、JB-400T、JB-800T、CE-400T、CE-800T、MM-120T等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
为了进一步提高所得到的固化膜的柔软性,作为(D)成分,优选使用聚氨酯颗粒。另外,为了提高涂布中的辊压力的分散性、并且进一步提高所得到的固化膜的柔软性,作为(D)成分,优选使用作为交联聚合物颗粒的交联聚氨酯颗粒。
为了进一步抑制涂膜的外观不良和形成有涂膜的基板的外观不良的产生,(D)成分的含量相对于(A)成分100重量份优选为5重量份以上且100重量份以下、更优选5重量份以上且80重量份以下、进一步优选10重量份以上且80重量份以下、进一步更优选20重量份以上且80重量份以下。
{(E)成分}
(E)成分是为了调整液态感光性树脂组合物的粘度而使用的成分。作为(E)成分,可列举出例如二甲基亚砜、二乙基亚砜等亚砜系溶剂;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺等甲酰胺系溶剂;N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺等乙酰胺系溶剂;N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等吡咯烷酮系溶剂;六甲基磷酰胺;γ-丁内酯等。进而,根据需要也可以将这些有机溶剂和芳香族烃(更具体而言,二甲苯、甲苯等)组合来使用。
另外,作为(E)成分,也可以使用1,2-二甲氧基乙烷、双(2-甲氧基乙基)醚、双[2-(2-甲氧基乙氧基乙基)]醚、1,2-二乙氧基乙烷、双(2-乙氧基乙基)醚、双(2-丁氧基乙基)醚等对称二元醇二醚系溶剂;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯、乙酸丁酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单丁基醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、一缩二丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯等乙酸酯系溶剂;一缩二丙二醇甲基醚、三丙二醇甲基醚、丙二醇正丙基醚、一缩二丙二醇正丙基醚、丙二醇正丁基醚、一缩二丙二醇正丁基醚、三丙二醇正丙基醚、丙二醇苯基醚、一缩二丙二醇二甲基醚、1,3-二氧杂环戊烷、乙二醇单丁基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇单丁基醚、乙二醇单乙基醚、三甘醇二甲基醚等醚系溶剂等。
为了容易地将液态感光性树脂组合物的经时粘度比调整到1.20以下,作为(E)成分,优选使用沸点180℃以上的水溶性有机溶剂。沸点180℃以上的水溶性有机溶剂由于不易挥发、而且起因于吸湿的粘度变化比较小,因此若作为(E)成分,使用沸点180℃以上的水溶性有机溶剂,则即使长时间连续运转垂直提升式辊涂机、液态感光性树脂组合物的粘度变化也比较小。为了缩短涂膜的干燥时间,(E)成分的沸点优选为250℃以下。
需要说明的是,“沸点180℃以上的水溶性有机溶剂”指的是1个大气压下沸点为180℃以上、并且1个大气压下、温度20℃下与相同体积的纯水缓慢混合后,流动平定时该混合液维持均匀的外观的有机溶剂。
作为沸点180℃以上的水溶性有机溶剂,可列举出例如三甘醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、聚乙二醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、一缩二丙二醇甲基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、二甘醇单己基醚、三甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单丁基醚乙酸酯等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
为了将液态感光性树脂组合物的粘度容易地调整到适于涂布的范围内,(E)成分的含有率相对于液态感光性树脂组合物总量,优选为10重量%以上且80重量%以下、更优选20重量%以上且70重量%以下。
{其他成分}
液态感光性树脂组合物根据需要,作为其他成分(与(A)成分~(E)成分不同的成分),可以含有自由基聚合性化合物、阻燃剂、消泡剂、流平剂、着色剂、粘接助剂、阻聚剂等各种添加剂。其他成分的总含有率相对于液态感光性树脂组合物总量,例如为20重量%以下、优选为10重量%以下。
自由基聚合性化合物指的是1分子中含有通过自由基聚合引发剂进行聚合反应的自由基聚合性基团的化合物。作为自由基聚合性化合物,优选为分子量(聚合物的情况下、重均分子量)小于1000的化合物。其中,优选为1分子中具有至少1个不饱和双键的化合物、更优选具有选自由(甲基)丙烯酰基和乙烯基组成的组中的1个以上基团的化合物。
(A)成分不具有(甲基)丙烯酰基的情况下,优选液态感光性树脂组合物含有自由基聚合性化合物作为能够进行光自由基聚合的成分。也就是说,优选液态感光性树脂组合物含有具有(甲基)丙烯酰基的(A)成分、或含有自由基聚合性化合物作为其他成分。另外,即使(A)成分具有(甲基)丙烯酰基,为了提高光自由基聚合的反应性,也优选液态感光性树脂组合物含有自由基聚合性化合物。
以下列举出自由基聚合性化合物的具体例。需要说明的是,以下中,将环氧乙烷记载为“EO”。另外,将EO的平均加成摩尔数记载为“n”。作为自由基聚合性化合物的具体例,可列举出EO改性双酚F二丙烯酸酯(n:2以上且50以下)、EO改性双酚A二丙烯酸酯(n:2以上且50以下)、EO改性双酚S二丙烯酸酯(n:2以上且50以下)、EO改性双酚F二甲基丙烯酸酯(n:2以上且50以下)、EO改性双酚A二甲基丙烯酸酯(n:2以上且50以下)、EO改性双酚S二甲基丙烯酸酯(n:2以上且50以下)、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、四羟甲基丙烷四丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、四羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲氧基二甘醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸3-氯-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸硬脂酯、丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二甘醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、甲氧基一缩二丙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、壬基苯氧基聚丙二醇丙烯酸酯、丙烯酸异硬脂酯、壬基苯氧基乙二醇丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇甲基丙烯酸酯、2,4-二乙基-1,5-戊二醇二甲基丙烯酸酯、一缩二丙二醇二丙烯酸酯、2,4-二乙基-1,5-戊二醇二丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯、异氰脲酸三烯丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、缩水甘油基烯丙基醚、1,3,5-苯羧酸三烯丙酯、三烯丙基胺、磷酸三烯丙酯、二烯丙基胺、二烯丙基二甲基硅烷、二烯丙基二硫醚、二烯丙基醚、间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、1,3-二烯丙基氧基-2-丙醇、4,4’-异丙叉基二苯酚二甲基丙烯酸酯、4,4’-异丙叉基二苯酚二丙烯酸酯等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
为了提高液态感光性树脂组合物对水系显影液的溶解性、而缩短显影时间,作为自由基聚合性化合物,优选为选自由EO改性双酚F二丙烯酸酯(n:2以上且50以下)、EO改性双酚A二丙烯酸酯(n:2以上且50以下)、EO改性双酚S二丙烯酸酯(n:2以上且50以下)、EO改性双酚F二甲基丙烯酸酯(n:2以上且50以下)、EO改性双酚A二甲基丙烯酸酯(n:2以上且50以下)、和EO改性双酚S二甲基丙烯酸酯(n:2以上且50以下)组成的组中的一种以上。
为了提高液态感光性树脂组合物的自由基聚合反应性、并且提高液态感光性树脂组合物对水系显影液的溶解性,自由基聚合性化合物的含有率相对于液态感光性树脂组合物总量优选为1重量%以上且10重量%以下。
作为阻燃剂,可列举出卤素系阻燃剂、磷系阻燃剂、金属氢氧化物、锑系阻燃剂等。
卤素系阻燃剂指的是1分子中含有至少1个卤素原子、抑制有机物燃烧的化合物。作为卤素系阻燃剂,可列举出例如溴系化合物、氯系化合物等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
磷系阻燃剂指的是1分子中含有至少1个磷原子、抑制有机物燃烧的化合物。作为磷系阻燃剂,可列举出例如红磷、缩合磷酸酯系化合物、环状有机磷系化合物、磷腈系化合物、含磷的多元醇系化合物、含磷的胺系化合物、多磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、次膦酸盐等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
对于作为阻燃剂发挥功能的金属氢氧化物,可列举出例如氢氧化铝、氢氧化镁等,它们可以单独使用或组合2种以上来使用。
锑系阻燃剂指的是1分子中含有至少1个锑原子、抑制有机物燃烧的化合物。作为锑系阻燃剂,可列举出例如三氧化锑。
作为消泡剂,可列举出例如丙烯酸类化合物、乙烯基系化合物、丁二烯系化合物等。
作为流平剂,可列举出例如丙烯酸类化合物、乙烯基系化合物等。
作为着色剂,可列举出例如酞菁系化合物、偶氮系化合物、炭黑等。
作为粘接助剂(也称为密合性赋予剂),可列举出例如硅烷偶联剂、三唑系化合物、四唑系化合物、三嗪系化合物等。
作为阻聚剂,可列举出例如对苯二酚、对苯二酚单甲基醚等。
[液态感光性树脂组合物的制造方法]
液态感光性树脂组合物例如可以通过将上述(A)~(E)成分、和根据需要使用的其他成分粉碎·分散并混合来制造。作为粉碎·分散方法,没有特别限定,可列举出例如使用珠磨机、球磨机、三辊磨等混炼装置的方法。其中,使用三辊磨粉碎·分散并混合的方法由于粒度分布变得均匀而优选。
[任意工序]
本实施方式中,除了涂布液态感光性树脂组合物的工序以外,包括将上述基板干燥的工序(干燥工序)在内为任意的工序。作为任意工序,除了干燥工序以外,可列举出例如以下所示的微细开口形成工序和固化工序。
(微细开口形成工序)
对干燥工序之后的涂膜,通过负型的光掩模,照射活性能量射线(更具体而言紫外线、可见光线、电子束等),将涂膜的一部分曝光。由此在涂膜的曝光部,能够进行光自由基聚合的成分聚合。接着对未曝光部使用喷雾、搅动、浸渍、超声波等显影方式利用显影液进行冲洗,由此将涂膜图案化,形成微细开口。需要说明的是,根据显影装置的喷雾压力、流速、显影液的温度,直至开口为止的时间不同,因此优选适当找出最合适的装置条件。
作为显影液,优选为碱性水溶液。显影液中可以含有甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、N-甲基-2-吡咯烷酮等水溶性有机溶剂。作为碱性水溶液中含有的碱性化合物,可列举出例如碱金属、碱土金属或铵离子的氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐、胺化合物等,具体而言,可列举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四异丙基氢氧化铵、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三异丙基胺等,若水溶液呈现出碱性则它们以外的化合物均可以使用。碱性水溶液中的碱性化合物的浓度优选为0.01重量%以上且20重量%以下、更优选0.02重量%以上且10重量%以下。另外,显影液的温度取决于液态感光性树脂组合物的组成、碱显影液的组成,通常为0℃以上且80℃以下、优选为10℃以上且60℃以下。
通过显影而形成的微细开口优选将其内部洗涤、去除不用的残留部分。作为洗涤液,可列举出水、酸性水溶液等。
(固化工序)
接着,进行形成有微细开口的涂膜(经过图案化的涂膜)的加热处理。通过进行加热处理、使构成涂膜的分子结构中残留的反应性基团(例如(C)成分的反应性基团等)反应,由此可以得到富有耐热性的固化膜。经过以上的工序、得到柔性印刷基板。固化膜的厚度考虑到布线厚度等来确定,优选为2μm以上且50μm以下。为了防止布线等的氧化、布线与薄膜状支承体的密合性不会降低,固化工序中的最终固化温度优选为低温。最终固化温度优选为100℃以上且250℃以下、更优选120℃以上且200℃以下、进一步优选130℃以上且180℃以下。最终固化温度下的固化时间例如为1分钟以上且120分钟以下。通过本实施方式形成的固化膜,存在柔软性、阻燃性、和电绝缘可靠性优异、并且固化工序后的翘曲减小的倾向。因此,通过本实施方式形成的固化膜,作为柔性印刷基板的绝缘材料特别合适。
实施例
以下通过实施例对本发明进行具体说明,但是本发明不仅限于这些实施例。
首先对后述的粘结剂聚合物P1~P4的重均分子量及酸值、以及分别含有粘结剂聚合物P1~P4的树脂溶液SP1~SP4的固体成分浓度的测定方法进行说明。
<重均分子量的测定方法>
粘结剂聚合物P1~P4的重均分子量在下述条件下测定。
·使用装置:TOSOH CORPORATION制“HLC-8220GPC”
·色谱柱:TOSOH CORPORATION制“TSKgel Super AWM-H”(6.0mmI.D.×15cm)×2根
·保护柱:TOSOH CORPORATION制“TSKguardcolumn Super AW-H”×1根
·洗脱液:溶解有LiBr(浓度:30mmol/L)和H3PO4(浓度:20mmol/L)的N,N-二甲基甲酰胺溶液
·流速:0.6mL/分钟
·色谱柱温度:40℃
·检测器:RI(差示折射计)
·RI的检出条件:极性(+)、响应(0.5秒)
·试样浓度:5mg/mL
·标准品:PEG(聚乙二醇)
<酸值的测定方法>
粘结剂聚合物P1~P4的酸值利用JIS K 5601-2-1(1999年)中记载的方法测定。
<树脂溶液的固体成分浓度的测定方法>
树脂溶液SP1~SP4的固体成分浓度利用JIS K 5601-1-2(2008年)中记载的方法测定。测定时的干燥条件为170℃×1小时。
<树脂溶液的制造>
以下对分别含有作为(A)成分的粘结剂聚合物P1~P4的树脂溶液SP1~SP4的制造方法进行说明。需要说明的是,以下只要没有特别记载则在氮气气流下进行反应(搅拌)。
[含有粘结剂聚合物P1的树脂溶液SP1的制造]
向具备搅拌机、温度计、和氮气导入管的反应容器投入作为聚合用溶剂的三甘醇二甲基醚(以下有时记载为“TEGDM”)35.00g和降冰片烯二异氰酸酯10.31g(0.050摩尔),将容器内容物在氮气气流下搅拌的同时加温到80℃,使降冰片烯二异氰酸酯溶解于TEGDM。接着向容器内容物花费1小时添加聚碳酸酯二醇(旭化成社制“PCDL T5652”、重均分子量:2000)的TEGDM溶液后,将所得到的溶液加温到80℃的同时搅拌2小时。需要说明的是,上述聚碳酸酯二醇的TEGDM溶液为将聚碳酸酯二醇50.00g(0.025摩尔)溶解于TEGDM 35.00g而成的溶液。接着向容器内容物添加4,4’-氧基二邻苯二甲酸酐15.51g(0.050摩尔),将容器内容物加温到190℃的同时搅拌1小时。接着将容器内容物冷却至80℃后,向容器内容物添加纯水3.60g(0.200摩尔)。接着将容器内容物加温到110℃的同时回流5小时,得到含有1分子中具有氨基甲酸酯键和酰亚胺基的粘结剂聚合物P1的树脂溶液SP1。所得到的树脂溶液SP1的固体成分浓度为53重量%。另外,粘结剂聚合物P1的重均分子量和酸值分别为9200和86mgKOH/g。
[含有粘结剂聚合物P2的树脂溶液SP2的制造]
向具备搅拌机、温度计、和氮气导入管的反应容器投入作为聚合用溶剂的TEGDM40.00g和降冰片烯二异氰酸酯20.62g(0.100摩尔),将容器内容物在氮气气流下搅拌的同时加温到80℃,使降冰片烯二异氰酸酯溶解于TEGDM。接着向容器内容物花费1小时添加聚碳酸酯二醇(旭化成社制“PCDL T5652”、重均分子量:2000)、2,2-双(羟基甲基)丁酸和甲基丙烯酸2-羟基乙酯的TEGDM溶液。将所得到的溶液加温到80℃的同时搅拌5小时,得到含有1分子中具有氨基甲酸酯键、羧基和甲基丙烯酰基的粘结剂聚合物P2的树脂溶液SP2。需要说明的是,上述聚碳酸酯二醇、2,2-双(羟基甲基)丁酸和甲基丙烯酸2-羟基乙酯的TEGDM溶液为聚碳酸酯二醇50.00g(0.025摩尔)、2,2-双(羟基甲基)丁酸3.70g(0.025摩尔)和甲基丙烯酸2-羟基乙酯13.02g(0.100摩尔)溶解于TEGDM 40.00g而成的溶液。所得到的树脂溶液SP2的固体成分浓度为52重量%。另外,粘结剂聚合物P2的重均分子量和酸值分别为8600和18mgKOH/g。
[含有粘结剂聚合物P3的树脂溶液SP3的制造]
向具备搅拌机、温度计、和氮气导入管的反应容器投入作为聚合用溶剂的TEGDM100.00g,将容器内容物在氮气气流下搅拌的同时升温至80℃。接着,在将容器内容物的温度保持于80℃的状态下,使用滴液漏斗向反应容器花费3小时滴加含有甲基丙烯酸类化合物的混合物。需要说明的是,含有上述甲基丙烯酸类化合物的混合物为在温度25℃的气氛下预先混合而成的甲基丙烯酸12.0g(0.14摩尔)、甲基丙烯酸苄酯28.0g(0.16摩尔)、甲基丙烯酸丁酯60.0g(0.42摩尔)、和作为自由基聚合引发剂的偶氮双异丁腈0.5g的混合物。滴加结束后,将容器内容物搅拌的同时升温至90℃。接着在将容器内容物的温度保持于90℃的状态下,将容器内容物搅拌2小时,得到含有1分子中具有羧基的粘结剂聚合物P3的树脂溶液SP3。所得到的树脂溶液SP3的固体成分浓度为50重量%。另外,粘结剂聚合物P3的重均分子量和酸值分别为48000和78mgKOH/g。
[含有粘结剂聚合物P4的树脂溶液SP4的制造]
向具备搅拌机、温度计、和氮气导入管的反应容器投入作为聚合用溶剂的二甘醇二乙基醚(以下有时记载为“DEGDE”)35.00g、和降冰片烯二异氰酸酯10.31g(0.050摩尔),将容器内容物在氮气气流下搅拌的同时加温到80℃,使降冰片烯二异氰酸酯溶解于DEGDE。接着,向容器内容物花费1小时添加聚碳酸酯二醇(旭化成社制“PCDL T5652”、重均分子量:2000)的DEGDE溶液后,将所得到的溶液加温到80℃的同时搅拌2小时。需要说明的是,上述聚碳酸酯二醇的DEGDE溶液为将聚碳酸酯二醇50.00g(0.025摩尔)溶解于DEGDE 35.00g而成的溶液。接着向容器内容物添加2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐26.02g(0.050摩尔),将容器内容物加温到190℃的同时搅拌1小时。接着将容器内容物冷却至80℃后,向容器内容物添加纯水3.60g(0.200摩尔)。接着将容器内容物加温到110℃的同时回流5小时,得到含有1分子中具有氨基甲酸酯键和酰亚胺基的粘结剂聚合物P4的树脂溶液SP4。所得到的树脂溶液SP4的固体成分浓度为55重量%。另外,粘结剂聚合物P4的重均分子量和酸值分别为5500和90mgKOH/g。
<液态感光性树脂组合物的制造>
将利用上述制造方法得到的树脂溶液SP1~SP4中的任意一种、和后述的表1~表7中记载的各成分(具体而言(A)成分以外的成分)利用具备搅拌叶片的搅拌装置混合。接着,将所得到的混合物通过三辊磨2次后,利用脱泡装置脱泡,分别得到实施例1~25和比较例1~8中使用的液态感光性树脂组合物。需要说明的是,测定所得到的液态感光性树脂组合物中的颗粒的平均粒径,结果对于实施例1~25和比较例1~8中的任意一例而言,均为10μm以下。
<液态感光性树脂组合物的物性的测定方法、和液态感光性树脂组合物的评价方法>
[粘度的测定方法]
各液态感光性树脂组合物的粘度(后述的表1~表7中记载的粘度)使用伯洛克菲尔型旋转粘度计(Brookfield公司制“HBDV-I”)在以下的条件下开始测定,从测定(旋转)开始起3分钟后伯洛克菲尔型旋转粘度计示出的值作为粘度。以下有时将在此测定的粘度记载为“V50”。
·轴:No.3
·测定温度:25℃
·转速:50rpm
[TI值的测定方法]
对于各液态感光性树脂组合物,将转速变更为5rpm,除此之外在与上述[粘度的测定方法]相同的条件下开始测定,由从测定(旋转)开始起3分钟后伯洛克菲尔型旋转粘度计示出的粘度和上述V50算出TI值。
[经时粘度比的测定方法]
对于各液态感光性树脂组合物,在与上述[粘度的测定方法]相同的条件下开始测定,由从测定(旋转)开始起24小时后伯洛克菲尔型旋转粘度计示出的粘度和上述V50算出经时粘度比。
[固化膜的弹性模量的测定方法]
使用Baker式涂抹器将各液态感光性树脂组合物涂布于厚度25μm的聚四氟乙烯制片上的一部分(面积200mm×200mm的区域)。此时,以固化膜的厚度形成20μm的方式调整液态感光性树脂组合物的涂布量。接着,将由液态感光性树脂组合物形成的涂膜在干燥温度80℃且干燥时间20分钟的条件下干燥后,在累计曝光量300mJ/cm2的条件下对涂膜整面照射紫外线进行曝光。接着使用1.0重量%的碳酸钠水溶液(温度:30℃)作为显影液,对曝光后的涂膜在喷出压力1.0kgf/mm2的条件下进行90秒喷雾显影。接着,将显影后的涂膜利用纯水洗涤后,在温度150℃的烘箱中加热60分钟,在聚四氟乙烯制片上形成液态感光性树脂组合物的固化膜。接着将所形成的固化膜由聚四氟乙烯制片剥离,裁断为长度200mm且宽度15mm的尺寸,得到厚度20μm的试验片。使用所得到的试验片在下述条件下测定固化膜的弹性模量。
·使用装置:拉伸试验机(岛津制作所社制“万能试验机(Autograph)S型”)
·测定温度:23℃
·拉伸速度:50mm/分钟
[微细开口性的评价方法]
使用Baker式涂抹器将各液态感光性树脂组合物涂布于厚度25μm的聚酰亚胺薄膜(Kaneka Corporation制“APICAL(注册商标)25NPI”)的一部分(面积200mm×200mm的区域)之上。此时,以固化膜的厚度形成20μm的方式调整液态感光性树脂组合物的涂布量。接着将由液态感光性树脂组合物形成的涂膜在干燥温度80℃且干燥时间20分钟的条件下干燥后,借由具有直径30μm、50μm、80μm、100μm、120μm、150μm和200μm的圆形状的遮光区域的负型光掩模,在累计曝光量300mJ/cm2的条件下对涂膜照射紫外线进行曝光。接着使用1.0重量%的碳酸钠水溶液(温度:30℃)作为显影液,对曝光后的涂膜在喷出压力1.0kgf/mm2的条件下进行90秒喷雾显影。接着,将显影后的涂膜利用纯水洗涤后,在温度150℃的烘箱中加热60分钟,在聚酰亚胺薄膜上形成液态感光性树脂组合物的固化膜。对所得到的固化膜利用光学显微镜进行观察,所形成的孔中最小的直径作为微细开口性的评价值。
[回弹力的测定方法]
首先,准备在作为薄膜状支承体的聚酰亚胺薄膜(Kaneka Corporation制“PIXEO(注册商标)BP FRS-522#SW”、厚度:12.5μm)的两面贴合电解铜箔(厚度:12μm)而成的柔性覆铜层叠板。将该柔性覆铜层叠板的单面的铜箔图案化,在薄膜状支承体上形成线宽/间隔宽度=100μm/100μm的梳子形图案。接着,将形成有梳子形图案的层叠板浸渍于10体积%的硫酸水溶液中1分钟后,利用纯水洗涤。接着使用Baker式涂抹器将各液态感光性树脂组合物涂布于梳子形图案上。此时,以梳子形图案上的固化膜的厚度形成20μm的方式调整液态感光性树脂组合物的涂布量。接着将由液态感光性树脂组合物形成的涂膜在干燥温度80℃且干燥时间20分钟的条件下干燥后,在累计曝光量300mJ/cm2的条件下对涂膜整面照射紫外线进行曝光。接着使用1.0重量%的碳酸钠水溶液(温度:30℃)作为显影液,对曝光后的涂膜在喷出压力1.0kgf/mm2的条件下进行90秒喷雾显影。接着,将显影后的涂膜利用纯水洗涤后,在温度150℃的烘箱中加热60分钟,在梳子形图案上形成液态感光性树脂组合物的固化膜。接着将所得到的含有固化膜的层叠体裁断为宽度15mm×长度200mm的尺寸,得到试验片。将该试验片卷为外周50mm的环状并固定于回弹力测定装置(东洋精机制作所社制“Loop Stiffness Tester(注册商标)”),塞入卷为环状的试验片直至最短环直径形成10mm为止,测定源自卷为环状的试验片的回弹力。回弹力越小则可以评价为低回弹性优异的固化膜。
[焊锡耐热性的评价方法]
使用Baker式涂抹器将各液态感光性树脂组合物涂布于厚度35μm的电解铜箔上。此时,以固化膜的厚度形成20μm的方式调整液态感光性树脂组合物的涂布量。接着,将由液态感光性树脂组合物形成的涂膜在干燥温度80℃且干燥时间20分钟的条件下干燥后,在累计曝光量300mJ/cm2的条件下对涂膜整面照射紫外线进行曝光。接着使用1.0重量%的碳酸钠水溶液(温度:30℃)作为显影液,对曝光后的涂膜在喷出压力1.0kgf/mm2的条件下进行90秒喷雾显影。接着,将显影后的涂膜利用纯水洗涤后,在温度150℃的烘箱中加热60分钟,在电解铜箔上形成液态感光性树脂组合物的固化膜,得到试验片。将所得到的试验片浸渍于温度260℃的焊锡浴后,10秒后进行提升的操作作为1次操作,连续进行该操作3次。接着目视观察固化膜表面的状态,在固化膜表面没有确认膨胀、剥离的情况评价为“A(焊锡耐热性优异)”。另一方面,在固化膜表面确认了膨胀、剥离的情况评价为“B(焊锡耐热性不优异)”。
[电绝缘可靠性的评价方法]
首先,准备在作为薄膜状支承体的聚酰亚胺薄膜(Kaneka Corporation制“PIXEO(注册商标)BP FRS-142#SW”、厚度:25μm)的两面贴合电解铜箔(厚度:12μm)而成的柔性覆铜层叠板。将该柔性覆铜层叠板的单面的铜箔图案化,在薄膜状支承体上形成线宽/间隔宽度=100μm/100μm的梳子形图案。接着,将形成有梳子形图案的层叠板浸渍于10体积%的硫酸水溶液中1分钟后,利用纯水洗涤。接着使用Baker式涂抹器将各液态感光性树脂组合物涂布于梳子形图案上。此时,以梳子形图案上的固化膜的厚度形成20μm的方式调整液态感光性树脂组合物的涂布量。接着将由液态感光性树脂组合物形成的涂膜在干燥温度80℃且干燥时间20分钟的条件下干燥后,在累计曝光量300mJ/cm2的条件下对涂膜整面照射紫外线进行曝光。接着使用1.0重量%的碳酸钠水溶液(温度:30℃)作为显影液,对曝光后的涂膜在喷出压力1.0kgf/mm2的条件下进行90秒喷雾显影。接着,将显影后的涂膜利用纯水洗涤后,在温度150℃的烘箱中加热60分钟,在梳子形图案上形成液态感光性树脂组合物的固化膜,得到试验片。接着,在温度85℃且相对湿度85%的环境下对试验片的两端子部分施加100V的直流电压,观察两端子之间的电阻值的变化。接着,从施加开始起经过1000小时时示出1.0×108Ω以上的电阻值的情况评价为“A(电绝缘可靠性优异)”。另一方面,从施加开始起经过1000小时时示出小于1.0×108Ω的电阻值的情况评价为“B(电绝缘可靠性不优异)”。
[涂膜表面的粘合性的评价方法]
使用Baker式涂抹器将各液态感光性树脂组合物涂布于厚度25μm的聚酰亚胺薄膜(Kaneka Corporation制“APICAL(注册商标)25NPI”)的一部分(面积100mm×100mm的区域)之上。此时,以干燥后的由液态感光性树脂组合物形成的涂膜的厚度形成20μm的方式调整液态感光性树脂组合物的涂布量。接着将涂膜在干燥温度80℃且干燥时间20分钟的条件下干燥,得到带涂膜的薄膜。接着将带涂膜的薄膜切出50mm×30mm的长条状,使涂膜为内侧来将涂膜面彼此重叠,在重叠部分放置300g的重物3秒后,去除重物,将所重叠的部分剥离。接着目视观察剥离后的涂膜面,在涂膜面没有残留经过粘贴的痕迹的情况评价为“A(良好)”,在涂膜面残留有经过粘贴的痕迹的情况评价为“B(不好)”。
<基板的制作>
首先,准备在作为薄膜状支承体的聚酰亚胺薄膜(Kaneka Corporation制“PIXEO(注册商标)BP FRS#SW”)的两面贴合电解铜箔而成的柔性覆铜层叠板。在该柔性覆铜层叠板设置直径(开口直径)30μm、50μm、80μm、100μm、130μm、190μm、240μm和290μm的贯通孔各600个。接着进行贯通孔内的清洁处理(去钻污处理)和碳处理。接着对贯通孔内进行电解镀铜处理后,将两面的电解铜箔图案化,由此形成布线,得到具有薄膜状支承体和设置于薄膜状支承体的两面的布线、并且设置有贯通孔的基板。分别对于实施例1~25及比较例1~8,在后述的表1~表7示出所使用的基板的纵向宽度及横向宽度、所使用的薄膜状支承体的厚度、以及所使用的基板的布线的厚度。
<液态感光性树脂组合物对基板的涂布及涂膜的形成>
在通过上述步骤制作的基板的两面使用具备一对涂布辊的垂直提升式辊涂机涂布液态感光性树脂组合物(后述的表1~表7中记载的液态感光性树脂组合物中的任意一种)。此时,在基板的两面同时涂布液态感光性树脂组合物。涂布条件如以下所述。需要说明的是,以下的涂布条件中,“涂布辊”指的是“一对涂布辊各自”。
·涂布辊的表层(表层辊)的材质:乙丙橡胶
·表层辊的宽度:680mm
·涂布辊的辊直径:如后述的表1~表7中记载所述
·涂布辊的槽的种类:如后述的表1~表7中记载所述
·涂布辊的槽的间距:700μm
·涂布辊的槽的开口宽度:700μm
·涂布辊的槽的截面形状:V字状
·涂布辊的槽的深度:350μm
·刮片的压力:1.5kgf/cm2
·涂布辊的塞入:150μm
·涂布辊的旋转速度:5m/分钟
接着将涂布有液态感光性树脂组合物的基板在悬挂的状态下、在干燥温度80℃且干燥时间20分钟的条件下干燥。干燥后的由液态感光性树脂组合物形成的涂膜的厚度(布线上的涂膜的厚度)两面均为20μm。
<基板的评价方法>
[埋入性]
对干燥后的各基板的贯通孔(具体而言,直径30μm、50μm、80μm、100μm、130μm、190μm、240μm及290μm的各600个贯通孔)利用光学显微镜进行观察,填充率为100%的情况(600个贯通孔全部被填充的情况)的贯通孔的最大的直径作为埋入性的评价值。例如“埋入性的评价值为50μm”意味着对于直径30μm及50μm的贯通孔,各600个贯通孔全部被填充,但是对于直径80μm的贯通孔,600个贯通孔的一部分或全部没有被填充。由此,该评价值越大则可以评价埋入性越优异。
[基板对涂布辊的粘贴]
在上述<液态感光性树脂组合物对基板的涂布及涂膜的形成>中说明的条件下连续运转垂直提升式辊涂机24小时,将液态感光性树脂组合物涂布到基板时,目视确认基板对涂布辊的粘贴的有无。接着对于基板对涂布辊的粘贴按照以下的基准判定。
(基板对涂布辊的粘贴的判定基准)
A:从运转开始起直至24小时后为止,没有确认基板对辊的粘贴。
B:从运转开始起直至3分钟后为止,没有确认基板对辊的粘贴,但是从3分钟后起直至24小时后为止期间,确认了基板对辊的粘贴。
C:从运转开始起直至3分钟后为止,确认了基板对辊的粘贴。
[涂膜的外观]
目视观察干燥后的各基板的涂膜,对于针孔、覆盖布线的涂膜的覆盖不均、涂布辊的槽的痕迹、和拉条纹,分别确认有无。接着,对于涂膜的外观,按照以下的基准判定。判定为A或B的情况下,评价为“可以抑制涂膜的外观不良的产生”。另一方面,判定为C的情况下,评价为“不能抑制涂膜的外观不良的产生”。
(涂膜的外观的判定基准)
A:针孔、覆盖不均、槽的痕迹和拉条纹中的任意一种均没有被确认。
B:针孔、覆盖不均、槽的痕迹和拉条纹中的至少1种缺陷部位被确认总计1处或2处。
C:针孔、覆盖不均、槽的痕迹和拉条纹中的至少1种缺陷部位被确认总计3处以上。
[形成有涂膜的基板的外观]
目视观察干燥后的各基板的外观,对于基板的破裂和基板的变形分别确认有无。接着,对于形成有涂膜的基板的外观,按照以下的基准判定。判定为A或B的情况下,评价为“可以抑制形成有涂膜的基板的外观不良的产生”。另一方面,判定为C的情况下,评价为“不能抑制形成有涂膜的基板的外观不良的产生”。
(形成有涂膜的基板的外观的判定基准)
A:基板的破裂和基板的变形均没有被确认。
B:基板的破裂没有被确认,但是基板的变形被确认。
C:基板的破裂和基板的变形均被确认。
<评价结果>
对于实施例1~25及比较例1~8,所使用的液态感光性树脂组合物的成分及其配混量、所使用的基板的纵向宽度及横向宽度、所使用的薄膜状支承体的厚度、所使用的基板的布线的厚度、所使用的涂布辊的辊直径、所使用的涂布辊的槽的种类、所使用的液态感光性树脂组合物的物性及评价结果、以及基板的评价结果如表1~表7所示。需要说明的是,表1~表7中,液态感光性树脂组合物的组成的栏的数值为该成分的配混量(单位:重量份)。表1~表7中,(E)成分(有机溶剂)的配混量也包含树脂溶液SP1、树脂溶液SP2、树脂溶液SP3或树脂溶液SP4中的有机溶剂的量。表1~表7中,“-”指的是没有配混该成分。表1~表7中,“环状槽”为各自独立的多个环状槽。
另外,表1~表7中,“369”、“828”、“8070”、“972”、“1000”、“TEGDM”、“DEGDE”、“321”、及“2000”分别如下所述。
·369:作为光自由基聚合引发剂的2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代基苯基)-丁酮-1(IGM Resins公司制“Omnirad(注册商标)369”)
·828:环氧树脂(Mitsubishi Chemical Corporation制“jER(注册商标)828”)
·8070:交联聚氨酯颗粒(大日精化工业社制“DAIMICBEAZ(注册商标)UCN-8070CMClear”、平均粒径:7μm)
·972:二氧化硅颗粒(NIPPON AEROSIL CO.,LTD.公司制“Aerosil(注册商标)R-972”、平均粒径:0.016μm)
·1000:交联聚氨酯颗粒(根上工业社制“Art Pearl(注册商标)C-1000T”、平均粒径:3μm)
·TEGDM:三甘醇二甲基醚(沸点216℃的水溶性有机溶剂)
·DEGDE:二甘醇二乙基醚(沸点189℃的水溶性有机溶剂)
·321:EO改性双酚A二甲基丙烯酸酯(Showa Denko Materials Co.,Ltd.制“Fancryl(注册商标)FA-321M”、EO的平均加成摩尔数:10)
·2000:丁二烯系消泡剂(共荣社化学社制“Fullerene AC-2000”)
[表1]
Figure BDA0004013675960000501
[表2]
Figure BDA0004013675960000511
[表3]
Figure BDA0004013675960000521
[表4]
Figure BDA0004013675960000531
[表5]
Figure BDA0004013675960000541
[表6]
Figure BDA0004013675960000551
[表7]
Figure BDA0004013675960000561
实施例1~25中,所使用的一对涂布辊均具有多个环状槽。实施例1~25中,多个环状槽各自独立。实施例1~25中,使用垂直提升式辊涂机涂布液态感光性树脂组合物时使用的涂布辊的辊直径为70mm以上且150mm以下。实施例1~25中,所使用的液态感光性树脂组合物的粘度为1.0Pa·s以上且15.0Pa·s以下。实施例1~25中,所使用的液态感光性树脂组合物的TI值为1.5以上且3.0以下。实施例1~25中,所使用的液态感光性树脂组合物的固化膜的弹性模量为0.1GPa以上且1.5GPa以下。
实施例1~25中,涂膜的外观的判定为A或B。由此,实施例1~25的制造方法可以抑制涂膜的外观不良的产生。实施例1~25中,形成有涂膜的基板的外观的判定为A或B。由此,实施例1~25的制造方法可以抑制形成有涂膜的基板的外观不良的产生。
比较例1中,所使用的液态感光性树脂组合物的粘度超过15.0Pa·s。比较例1中,所使用的液态感光性树脂组合物的TI值超过3.0。比较例2中,所使用的液态感光性树脂组合物的固化膜的弹性模量超过1.5GPa。比较例3中,所使用的液态感光性树脂组合物的粘度超过15.0Pa·s。比较例4中,所使用的液态感光性树脂组合物的TI值超过3.0。比较例5中,所使用的液态感光性树脂组合物的TI值小于1.5。比较例6中,使用垂直提升式辊涂机涂布液态感光性树脂组合物时使用的涂布辊的辊直径超过150mm。比较例7中,使用垂直提升式辊涂机涂布液态感光性树脂组合物时使用的涂布辊的辊直径小于70mm。比较例8中,使用垂直提升式辊涂机涂布液态感光性树脂组合物时使用的涂布辊的槽为螺旋状槽。
比较例1、3~5及7中,涂膜的外观的判定为C。由此,比较例1、3~5及7的制造方法不能抑制涂膜的外观不良的产生。比较例2、6及8中,形成有涂膜的基板的外观的判定为C。由此,比较例2、6及8的制造方法不能抑制形成有涂膜的基板的外观不良的产生。
由以上的结果示出,根据本发明,可以提供可以抑制涂膜的外观不良和形成有涂膜的基板的外观不良的产生的柔性印刷基板的制造方法。
附图标记说明
11 基板
12a、12b、100 涂布辊
13 薄膜状支承体
14 布线
15 孔
17 液态感光性树脂组合物
120a 环状槽

Claims (12)

1.一种柔性印刷基板的制造方法,其为使用垂直提升式辊涂机在基板的两面涂布液态感光性树脂组合物的柔性印刷基板的制造方法,所述基板具有薄膜状支承体和设置于所述薄膜状支承体的两面的布线,所述方法中,
在所述基板中设置有孔,
所述垂直提升式辊涂机具备具有各自独立的多个环状槽的一对涂布辊,
所述涂布辊的辊直径为70mm以上且150mm以下,
所述液态感光性树脂组合物以转速50rpm旋转3分钟后的粘度为1.0Pa·s以上且15.0Pa·s以下、并且以转速5rpm旋转3分钟后的粘度相对于以转速50rpm旋转3分钟后的粘度之比为1.5以上且3.0以下,
所述液态感光性树脂组合物的固化膜的弹性模量为0.1GPa以上且1.5GPa以下,
涂布所述液态感光性树脂组合物时,在所述基板的两面同时涂布所述液态感光性树脂组合物。
2.根据权利要求1所述的柔性印刷基板的制造方法,其中,所述薄膜状支承体的横向宽度和纵向宽度均为200mm以上且600mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的柔性印刷基板的制造方法,其中,所述薄膜状支承体的厚度为8.0μm以上且50.0μm以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的柔性印刷基板的制造方法,其中,所述布线的厚度为8μm以上且50μm以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的柔性印刷基板的制造方法,其中,所述孔的直径为50μm以上且250μm以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的柔性印刷基板的制造方法,其中,所述薄膜状支承体含有选自由聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、全氟烷氧基氟树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、和乙烯-三氟氯乙烯共聚物组成的组中的一种以上聚合物。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的柔性印刷基板的制造方法,其中,所述液态感光性树脂组合物以转速50rpm旋转24小时后的粘度相对于以转速50rpm旋转3分钟后的粘度之比为1.20以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的柔性印刷基板的制造方法,其中,所述液态感光性树脂组合物含有粘结剂聚合物、光自由基聚合引发剂、热固性树脂、平均粒径0.01μm以上且100μm以下的颗粒、和有机溶剂。
9.根据权利要求8所述的柔性印刷基板的制造方法,其中,所述粘结剂聚合物为选自由1分子中具有氨基甲酸酯键的聚合物、1分子中具有酰亚胺基的聚合物、1分子中具有(甲基)丙烯酰基的聚合物、和1分子中具有羧基的聚合物组成的组中的一种以上聚合物。
10.根据权利要求8或9所述的柔性印刷基板的制造方法,其中,所述有机溶剂为沸点180℃以上的水溶性有机溶剂。
11.根据权利要求8~10中任一项所述的柔性印刷基板的制造方法,其中,所述颗粒的含量相对于所述粘结剂聚合物100重量份为5重量份以上且100重量份以下。
12.根据权利要求8~11中任一项所述的柔性印刷基板的制造方法,其中,所述颗粒为交联聚合物颗粒。
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