CN117500663A - 层叠结构体、该层叠结构体中的树脂层的固化物、电子部件和固化物的形成方法 - Google Patents
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Abstract
[课题]提供:层叠结构体的周边的环境温度上升至某个温度(特别是40℃左右)的条件下、树脂层与第2薄膜的剥离性和贴合性这两者也均良好的层叠结构体、该层叠结构体中的树脂层的固化物、具有该固化物的电子部件、和其固化物的形成方法。[解决方案]层叠结构体依次包含第1薄膜、树脂层和第2薄膜,树脂层包含:(A)碱溶性树脂、(B)多官能光聚合性单体、(C)光聚合引发剂和(D)热固性树脂,第2薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度为0.4~1.5N/cm。
Description
技术领域
本发明涉及层叠结构体、其层叠结构体中的树脂层的固化物、具有该固化物的电子部件、和其固化物的形成方法。特别是本发明涉及:树脂层与第2薄膜的剥离性和贴合性这两者均良好的层叠结构体、其层叠结构体中的树脂层的固化物、具有该固化物的电子部件、和其固化物的形成方法。
背景技术
各种电子设备中使用的印刷电路板上形成有绝缘膜(阻焊层)。该绝缘膜例如通过使用依次包含第1薄膜、树脂层和第2薄膜的层叠结构体而形成。基于该层叠结构体的绝缘膜的形成方法中包括从层叠结构体剥离第2薄膜的工序,经过该工序,形成有电路的基板上最终形成绝缘膜。
对比文献1中公开了,限定了保护薄膜(第2薄膜)相对于树脂组合物层的剥离强度与支撑体(第1薄膜)相对于树脂组合物层的剥离强度的关系的带保护薄膜的粘接片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-123331号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,专利文献1中记载的带保护薄膜的粘接片的情况下,剥离强度为小的值,因此,使该粘接片形成卷状时,担心会发生由于卷绕错位而变得容易产生褶皱的不良情况。即,在树脂层与第2薄膜的密合性(剥离强度不适当)的方面,仍然留有问题。
另外,对于层叠结构体,考虑从层叠结构体剥离第2薄膜的工序,需要树脂层与第2薄膜的良好的剥离性,另一方面,也需要树脂层与第2薄膜的良好的贴合性(例如使层叠结构体形成卷状时的它们的良好的贴合性)。即,得到该相反的性质这两者均良好的层叠结构体是重要的。
特别是,通过层压装置而由于辐射热有时使层叠结构体周边的环境温度上升至40℃左右,这种条件下,得到树脂层与第2薄膜的剥离性和贴合性这两者均良好的层叠结构体也是重要的。
鉴于上述课题而作出的本发明的目的在于,提供:特别是层叠结构体的周边的环境温度上升至某个温度(特别是40℃左右)的条件下、树脂层与第2薄膜的剥离性和贴合性这两者也均良好的层叠结构体、其层叠结构体中的树脂层的固化物、具有该固化物的电子部件、和其固化物的形成方法。
用于解决问题的方案
本发明人进行了深入研究,结果发现:含有第1薄膜、包含特定成分的树脂层和第2薄膜的层叠结构体中,使第2薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度为特定的范围,从而可以实现上述目的,完成了本发明。
即,前述目的可以通过本发明的层叠结构体而实现,
所述层叠结构体的特征在于,依次包含第1薄膜、树脂层和第2薄膜,
前述树脂层包含:(A)碱溶性树脂、(B)多官能光聚合性单体、(C)光聚合引发剂和(D)热固性树脂,
前述第2薄膜与前述树脂层的环境温度40℃下的剥离强度为0.4~1.5N/cm。
根据本发明的层叠结构体的优选方案,前述树脂层的厚度为5~100μm。
根据本发明的层叠结构体的另一优选方案,关于前述第2薄膜中的前述树脂层侧的表面的算术平均表面粗糙度Ra为0.1μm以下。
根据本发明的层叠结构体的进一步另一优选方案,前述(A)碱溶性树脂的90℃下的熔融粘度为100~1000Pa·s的范围。
根据本发明的层叠结构体的进一步另一优选方案,具有前述熔融粘度的(A)碱溶性树脂包含:具有前述熔融粘度的碱溶性聚氨酯树脂、具有前述熔融粘度的酸改性环氧丙烯酸酯树脂、或它们的组合。
根据本发明的层叠结构体的进一步另一优选方案,具有前述熔融粘度的碱溶性聚氨酯树脂的固体成分含量、具有前述熔融粘度的酸改性环氧丙烯酸酯树脂的固体成分含量、或它们的组合的固体成分含量相对于前述树脂层的固体成分100质量%分别为5~50质量%。
另外,本发明为一种固化物,其特征在于,其是使前述层叠结构体中的前述树脂层固化而得到的。
另外,本发明还涉及一种电子部件,其特征在于,具有前述固化物。
另外,本发明还涉及一种固化物的形成方法,其特征在于,包括如下工序:
将前述层叠结构体中的前述第2薄膜剥离,使前述树脂层附着在形成有电路的基板,对前述基板配置前述第1薄膜和前述树脂层的工序;
曝光工序,对前述树脂层的规定部分隔着前述第1薄膜照射活性能量射线;
显影工序,将前述第1薄膜剥离,将前述曝光工序后的前述树脂层中未照射活性能量射线的区域去除;和
固化物形成工序,将前述显影工序后的前述树脂层加热。
发明的效果
根据本发明,提供:特别是在层叠结构体的周边的环境温度上升至某个温度(特别是40℃左右)的条件下、树脂层与第2薄膜的剥离性和它们的贴合性这两者也均良好的层叠结构体、其层叠结构体中的树脂层的固化物、具有该固化物的电子部件、和其固化物的形成方法。
具体实施方式
本发明的层叠结构体依次包含第1薄膜、树脂层和第2薄膜,前述树脂层包含:(A)碱溶性树脂、(B)多官能光聚合性单体、(C)光聚合引发剂和(D)热固性树脂,前述第2薄膜与前述树脂层的环境温度40℃下的剥离强度为0.4~1.5N/cm。根据该构成,特别是可以对饿到层叠结构体的周边的环境温度上升至某个温度(特别是40℃左右)的条件下、树脂层与第2薄膜的剥离性和贴合性这两者也均良好的层叠结构体。另外,剥离强度为0.4~1.5N/cm,因此,卷状的层叠结构体中不易引起卷绕错位,也可以防止褶皱的发生。
在第1薄膜与树脂层之间,还可以包含1层以上的其他树脂层。该进一步包含的其他树脂层可以与在第1薄膜与第2薄膜之间主要配置的树脂层相同或不同。即,用于形成其他树脂层的树脂组合物可以与用于形成在第1薄膜与第2薄膜之间主要配置的树脂层的树脂组合物相同或不同。
[第1薄膜]
第1薄膜是指:将层叠结构体中的树脂层层压在形成有电路的基板上时,具有支撑树脂层的作用者,是形成该树脂层时,涂布用于形成该树脂层的树脂组合物而得到的。作为第1薄膜,例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚酰胺酰亚胺薄膜、聚乙烯薄膜、聚四氟乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜等由热塑性树脂形成的薄膜。这些中,从耐热性、机械强度、操作性等的观点出发,可以适合使用聚酯薄膜。第1薄膜的厚度没有特别限制,可以在优选10~150μm的范围、更优选15~100μm的范围、进一步更优选20~75μm的范围内根据用途而适宜选择。可以对第1薄膜的设有树脂层的面实施脱模处理。另外,可以在第1薄膜中设有树脂层的面形成溅射层或极薄铜箔。作为市售品,例如可以举出东洋纺株式会社制的“E5041”(聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜;厚度25μm)。
[第1薄膜与树脂层的剥离强度]
第1薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度优选高于第2薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度,更优选为0.5~2.5N/cm。
第1薄膜与树脂层的剥离强度的测定可以如下进行:依据JIS K6854-1:1999的90°剥离试验中,在环境温度40℃下进行。作为上述90°剥离试验中使用的试验装置,可以使用岛津制作所制的Autograph AG-X。该剥离强度的测定可以在剥离速度50mm/分钟、行程35mm的平均剥离强度下进行测定。
具体而言,将本发明的层叠结构体切成宽度15mm、长度95mm的大小,之后,将第2薄膜剥离,用真空层压机(Nikko-Materials Co.,Ltd.制的层压机CVP-300),将露出的树脂层粘附于宽度15mm、长度95mm、和厚度1.6mm的玻璃环氧板。此处,层压温度为70℃、真空保持时间为20秒、加压时间为90秒。
接着,以将第1薄膜的宽15mm以宽10mm和宽5mm分开的方式沿长度方向引入切口。然后,将第1薄膜的一部分剥离,由夹具夹紧,在40℃的恒温槽中放置5分钟后,测定以50mm/分钟的速度从长度方向的一端沿相对于玻璃环氧板为90度方向剥离30mm时的载荷,求出第1薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度。恒温槽使用TCR2W-200T。
[树脂层]
树脂层包含:(A)碱溶性树脂、(B)多官能光聚合性单体、(C)光聚合引发剂和(D)热固性树脂。该树脂层的厚度优选5~100μm、更优选10~90μm、进一步更优选25~85μm。通过设为该范围,从而可以满足印刷电路板的薄板化的要求。另外,印刷电路板中有时根据用途而具有各种电路的厚度,但本发明的层叠结构体也可以充分应用于电路厚度大的印刷电路板。本发明的层叠结构体中的树脂层如下形成:将包含(A)碱溶性树脂、(B)多官能光聚合性单体、(C)光聚合引发剂和(D)热固性树脂的树脂组合物涂布于第1薄膜上,并在50~150℃下进行1~30分钟干燥而形成。以下,对用于形成树脂层的树脂组合物的构成成分进行说明。
[(A)碱溶性树脂]
碱溶性树脂具有可溶于碱水溶液的碱溶性基团。碱溶性基团例如是指,酚性羟基、巯基和羧基中的任1种。作为碱溶性树脂,例如可以举出具有2个以上酚性羟基的化合物、含羧基树脂、具有酚性羟基和羧基的化合物、具有2个以上巯基的化合物。
碱溶性树脂如果为含羧基树脂或酚醛树脂,则与基底的密合性改善。特别是碱溶性树脂如果为含羧基树脂,则显影性优异。含羧基树脂优选为具有烯属不饱和基团的含羧基感光性树脂,但也可以为不具有烯属不饱和基团的含羧基树脂。
作为含羧基树脂的具体例,可以举出以下列举的化合物(低聚物和聚合物均可)。
(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团化合物的共聚而得到的含羧基树脂。
(2)基于脂肪族二异氰酸酯、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、和二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸等含羧基二元醇化合物、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、丙烯酸类多元醇、双酚A系环氧烷加成物二醇、具有酚性羟基和醇性羟基的化合物等二醇化合物的加聚反应而得到的含羧基聚氨酯树脂。
(3)基于脂肪族二异氰酸酯、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、和聚碳酸酯系多元醇、聚醚系多元醇、聚酯系多元醇、聚烯烃系多元醇、丙烯酸类多元醇、双酚A系环氧烷加成物二醇、具有酚性羟基和醇性羟基的化合物等二醇化合物的加聚反应而得到聚氨酯树脂,使该聚氨酯树脂的末端与酸酐反应而成的含末端羧基聚氨酯树脂。
(4)基于二异氰酸酯、和双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、联二甲酚型环氧树脂、联苯酚型环氧树脂等2官能环氧树脂的(甲基)丙烯酸酯或其部分酸酐改性物、含羧基二元醇化合物以及二醇化合物的加聚反应而得到的含羧基聚氨酯树脂。
(5)上述(2)或(4)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)丙烯酰基的化合物而进行了末端(甲基)丙烯酰化的含羧基聚氨酯树脂。
(6)上述(2)或(4)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)丙烯酰基的化合物而进行了末端(甲基)丙烯酰化的含羧基聚氨酯树脂。
(7)使多官能环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应,在存在于侧链的羟基上加成邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐等二元酸酐而成的含羧基树脂(酸改性环氧丙烯酸酯树脂)。
(8)使进一步用表氯醇将2官能环氧树脂的羟基环氧化而成的多官能环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应,在生成的羟基上加成二元酸酐而成的含羧基树脂(酸改性环氧丙烯酸酯树脂)。
(9)使多官能氧杂环丁烷树脂与二羧酸反应,在生成的伯羟基上加成二元酸酐而成的含羧基聚酯树脂。
(10)使1分子中具有多个酚性羟基的化合物与环氧乙烷、环氧丙烷等环氧烷反应而得到反应产物,使该反应产物与含不饱和基团的单羧酸反应,使由此得到的反应产物与多元酸酐反应而得到的含羧基树脂。
(11)使1分子中具有多个酚性羟基的化合物与碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等环状碳酸酯化合物反应而得到反应产物,使该反应产物与含不饱和基团的单羧酸反应,使由此得到的反应产物与多元酸酐反应而得到的含羧基树脂。
(12)使1分子中具有多个环氧基的环氧化合物与对羟基苯乙醇等1分子中具有至少1个醇性羟基和1个酚性羟基的化合物、和(甲基)丙烯酸等含不饱和基团的单羧酸反应,使得到的反应产物的醇性羟基与马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、己二酸酐等多元酸酐反应而得到的含羧基树脂。
(13)在上述(1)~(12)等中记载的含羧基树脂上进一步加成(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)丙烯酰基的化合物而成的含羧基树脂。
作为具有酚性羟基的化合物,例如可以举出:具有联苯骨架或亚苯基骨架或这两者的骨架的化合物、使用苯酚、邻甲酚、对甲酚、间甲酚、2,3-二甲苯酚、2,4-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、2,6-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚、儿茶酚、间苯二酚、氢醌、甲基氢醌、2,6-二甲基氢醌、三甲基氢醌、连苯三酚、间苯三酚等而合成的、具有各种骨架的酚醛树脂。
另外,作为具有酚性羟基的化合物,例如可以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、聚乙烯基苯酚类、双酚F、双酚S型酚醛树脂、聚-对羟基苯乙烯、萘酚与醛类的缩合物、二羟基萘与醛类的缩合物等公知常用的酚醛树脂。
作为碱溶性树脂,可以单独使用上述化合物的1种或组合2种以上而使用。
碱溶性树脂的90℃下的熔融粘度优选100~1000Pa·s的范围、更优选120~700Pa·s的范围、进一步更优选150~500Pa·s的范围。通过设为该范围,从而变得容易将第2薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度调整为0.4~1.5N/cm的范围,此外,在90℃下将树脂层层压在形成有电路的基板时,可以抑制电路的肩部分中的空气啮入(气泡的卷入)。熔融粘度的测定方法依据下述熔融粘度的测定方法。需要说明的是,使用的测定设备由于废版等而难以获得的情况下,可以使用其他具有同等的性能的设备,对于本说明书中的其他测定设备也同样。对于碱溶性树脂的熔融粘度的上述范围例如可以根据构成碱溶性树脂的主成分的熔融粘度和/或主成分的配混量而控制。
(熔融粘度的测定方法)
将碱溶性树脂用丙二醇单甲醚乙酸酯稀释形成树脂溶液,将其灌封在氟树脂(AGC制Arflex 50HK NT)上,在100℃的烘箱中加热10小时,形成厚度约1mm、直径25mm的干燥后的树脂板。接着,用Thermo Scientific公司制RS-6000,在下述测定条件下测定熔融粘度。
(熔融粘度的测定条件)
传感器:Φ20mm的平行平板型
升温速度:5℃/分钟
测定频率:1Hz
测定压力:3Pa
作为具有前述熔融粘度的碱溶性树脂的主成分,优选具有前述熔融粘度的具有(甲基)丙烯酰基的碱溶性树脂,具体而言,优选包含碱溶性的聚氨酯树脂(作为聚氨酯树脂,更具体而言,优选上述(2)~(6)的聚氨酯树脂)、具有前述熔融粘度的酸改性环氧丙烯酸酯树脂(作为酸改性环氧丙烯酸酯树脂,更具体而言,优选上述(7)、(8)的碱溶性树脂)、或它们的组合。对于构成碱溶性树脂的主成分(例如碱溶性聚氨酯树脂、酸改性环氧丙烯酸酯树脂)的熔融粘度的范围,可以根据本领域技术人员的技术常识而控制。
具有前述熔融粘度的碱溶性聚氨酯树脂的固体成分含量、具有前述熔融粘度的酸改性环氧丙烯酸酯树脂的固体成分含量、或它们的组合的固体成分含量相对于前述树脂层的固体成分100质量%分别优选为5~50质量%。需要说明的是,具有前述熔融粘度的碱溶性聚氨酯树脂与具有前述熔融粘度的酸改性环氧丙烯酸酯树脂的组合的情况下,具有前述熔融粘度的碱溶性聚氨酯树脂的固体成分含量与具有前述熔融粘度的酸改性环氧丙烯酸酯树脂的固体成分含量的比率优选15~85:85~15、更优选40~60:60~40、最优选50:50。通过设为该范围,从而可以使树脂层与第2薄膜的剥离性和贴合性这两者均良好。
碱溶性树脂的酸值为40~200mgKOH/g的范围是适当的,更优选45~120mgKOH/g的范围。碱溶性树脂的酸值如果为40mgKOH/g以上,则碱显影变得容易。
另一方面,为200mgKOH/g以下时,正常的固化物图案的描绘变得容易,故优选。
碱溶性树脂的重均分子量根据树脂骨架而不同,优选1500~150000、进一步优选1500~100000的范围。重均分子量为1500以上的情况下,不粘手性能良好,曝光后的涂膜的耐湿性良好,抑制显影时的膜损耗,可以抑制分辨率的降低。
另一方面,重均分子量为150000以下的情况下,显影性良好,贮藏稳定性也优异。
[(B)多官能光聚合性单体]
作为多官能光聚合性单体,是在分子中具有2个以上烯属不饱和基团的化合物,可以使用作为公知常用的光固化性单体的光聚合性低聚物、光聚合性乙烯基单体等。
作为光聚合性低聚物,可以举出不饱和聚酯系低聚物、(甲基)丙烯酸酯系低聚物等。作为(甲基)丙烯酸酯系低聚物,可以举出苯酚酚醛清漆环氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆环氧(甲基)丙烯酸酯、双酚型环氧(甲基)丙烯酸酯等环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯改性(甲基)丙烯酸酯等。需要说明的是,本说明书中,(甲基)丙烯酸酯是统称丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和它们的混合物的术语,对于其他类似的表现也同样。
作为光聚合性乙烯基单体,可以举出公知常用者、例如异氰脲酸三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯等多官能烯丙基化合物;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯类、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等亚烷基多元醇聚(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等聚氧亚烷基二醇聚(甲基)丙烯酸酯类;羟基特戊酸新戊二醇酯二(甲基)丙烯酸酯等聚(甲基)丙烯酸酯类;三[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯等异氰脲酸酯型聚(甲基)丙烯酸酯类等。它们可以根据要求特性而单独使用,或组合2种以上而使用。作为市售品,例如可以举出东亚合成株式会社制的“Aronix M-350”(三羟甲基丙烷EO改性三丙烯酸酯)。
多官能光聚合性单体的固体成分含量例如相对于前述树脂层的固体成分100质量%优选10~40质量%。
[(C)光聚合引发剂]
作为光聚合引发剂,只要是作为光聚合引发剂、光自由基发生剂而公知的光聚合引发剂就可以使用任意者。
作为光聚合引发剂,例如可以举出:双-(2,6-二氯苯甲酰基)苯基氧化膦、双-(2,6-二氯苯甲酰基)-2,5-二甲基苯基氧化膦、双-(2,6-二氯苯甲酰基)-4-丙基苯基氧化膦、双-(2,6-二氯苯甲酰基)-1-萘基氧化膦、双-(2,6-二甲氧基苯甲酰基)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、双-(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,5-二甲基苯基氧化膦、双-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等双酰基氧化膦类;2,6-二甲氧基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,6-二氯苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸甲酯、2-甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、新戊酰基苯基膦酸异丙酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦等单酰基氧化膦类;1-羟基-环己基苯基酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等羟基苯乙酮类;苯偶姻、苯偶酰、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻正丙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁醚等苯偶姻类;苯偶姻烷基醚类;二苯甲酮、对甲基二苯甲酮、米氏酮、甲基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、4,4’-双二乙基氨基二苯甲酮等二苯甲酮类;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、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、N,N-二甲基氨基苯乙酮等苯乙酮类;噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、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类;蒽醌、氯蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌、2-戊基蒽醌、2-氨基蒽醌等蒽醌类;苯乙酮二甲基缩酮、苯偶酰二甲基缩酮等缩酮类;4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、苯甲酸2-(二甲基氨基)乙酯、对二甲基苯甲酸乙酯等苯甲酸酯类;1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛烷二酮2-(O-苯甲酰肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙酰肟)等肟酯类;双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)钛、双(环戊二烯基)-双[2,6-二氟-3-(2-(1-吡咯-1-基)乙基)苯基]钛等二茂钛类;苯基二硫化2-硝基芴、丁偶姻、茴香偶姻乙醚、偶氮二异丁腈、二硫化四甲基秋兰姆等。光聚合引发剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上而使用。其中,单酰基氧化膦类、优选肟酯类,更优选2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙酰肟)。
光聚合引发剂的含量相对于前述树脂层的固体成分100质量%优选0.1~40质量%、更优选0.3~20质量%。
[(D)热固性树脂]
前述树脂层优选包含热固性树脂。作为热固性树脂,只要为通过加热而固化示出电绝缘性的树脂即可,例如可以举出环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、三聚氰胺树脂、有机硅树脂等。特别是本发明中,可以适合使用环氧化合物和氧杂环丁烷化合物,也可以并用它们。
作为上述环氧化合物,可以使用具有1个以上环氧基的公知常用的化合物,其中,优选具有2个以上环氧基的化合物。例如可以举出:丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等单环氧化合物等单环氧化合物、双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F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、脂环式环氧树脂、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、苯基-1,3-二缩水甘油醚、联苯-4,4’-二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、乙二醇或丙二醇的二缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚、异氰脲酸三(2,3-环氧丙基)酯、异氰脲酸三缩水甘油基三(2-羟基乙基)酯等1分子中具有2个以上环氧基的化合物。它们可以根据要求特性单独使用或组合2种以上而使用。
另外,作为环氧树脂,例如可以举出三菱化学株式会社制的jER828、jER834、jER1001、jER1004、DIC株式会社制的EPICLON 840、850、850-S、1050、2055、NIPPON STEELChemical&Material Co.,Ltd.制的EPOTOHTO YD-011、YD-013、YD-127、YD-128、DowChemical公司制的D.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664、住友化学株式会社制的SUMI-EPOXY ESA-011、ESA-014、ELA-115、ELA-128等(均为商品名)双酚A型环氧树脂;三菱化学株式会社制的jERYL903、DIC株式会社制的EPICLON 152、165、NIPPON STEELChemical&Material Co.,Ltd.制的EPOTOHTO YDB-400、YDB-500、Dow Chemical公司制的D.E.R.542、住友化学株式会社制的SUMI-EPOXY ESB-400、ESB-700等(均为商品名)溴化环氧树脂;三菱化学株式会社制的jER152、jER154、Dow Chemical公司制的D.E.N.431、D.E.N.438、DIC株式会社制的EPICLON N-730、N-770、N-865、NIPPON STEEL Chemical&Material Co.,Ltd.制的EPOTOHTO YDCN-701、YDCN-704、日本化药株式会社制的EPPN-201、EOCN-1025、EOCN-1020、EOCN-104S、RE-306、NC-3000、NC-3000L、住友化学株式会社制的SUMI-EPOXY ESCN-195X、ESCN-220、NIPPON STEEL Chemical&MaterialCo.,Ltd.制的YDCN-700-2、YDCN-700-3、YDCN-700-5、YDCN-700-7、YDCN-700-10、YDCN-704YDCN-704A、DIC株式会社制的EPICLON N-680、N-690、N-695(均为商品名)等酚醛清漆型环氧树脂;DIC株式会社制的EPICLON 830、三菱化学株式会社制jER807、NIPPON STEEL Chemical&Material Co.,Ltd.制的EPOTOHTO YDF-170、YDF-175、YDF-2004等(均为商品名)双酚F型环氧树脂;NIPPONSTEEL Chemical&Material Co.,Ltd.制的EPOTOHTO ST-2004、ST-2007、ST-3000(商品名)、三菱化学株式会社制的YX8034等氢化双酚A型环氧树脂;三菱化学株式会社制的jER604、NIPPON STEEL Chemical&Material Co.,Ltd.制的EPOTOHTO YH-434、住友化学株式会社制的SUMI-EPOXY ELM-120等(均为商品名)缩水甘油胺型环氧树脂;乙内酰脲型环氧树脂;Daicel CorporationDaicel Corporation制的CELLOXIDE 2021等(均为商品名)脂环式环氧树脂;三菱化学株式会社制的YL-933、日本化药株式会社制的EPPN-501、EPPN-502等(均为商品名)三羟基苯基甲烷型环氧树脂;三菱化学株式会社制的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;日本化药株式会社制EBPS-200、ADEKA株式会社制EPX-30、DIC株式会社制的EXA-1514(商品名)等双酚S型环氧树脂;三菱化学株式会社制的jER157S(商品名)等双酚A酚醛清漆型环氧树脂;三菱化学株式会社制的jERYL-931等(均为商品名)四羟苯基乙烷型环氧树脂;日产化学株式会社制的TEPIC等(均为商品名)杂环式环氧树脂;日油株式会社制BLEMMER DGT等邻苯二甲酸二缩水甘油酯树脂;NIPPON STEEL Chemical&MaterialCo.,Ltd.制ZX-1063等四缩水甘油基二甲苯酰基乙烷树脂;NIPPON STEEL Chemical&Material Co.,Ltd.制ESN-190、ESN-360、DIC株式会社制HP-4032、EXA-4750、EXA-4700等含萘骨架环氧树脂;DIC株式会社制HP-7200、HP-7200H等具有二环戊二烯骨架的环氧树脂;日油株式会社制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;CTBN改性环氧树脂(例如NIPPON STEEL Chemical&Material Co.,Ltd.制的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1种,也可以组合2种以上而使用。
接着,对氧杂环丁烷化合物进行说明。作为含有下述通式(I)所示的氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物的具体例,
(式中,R1表示氢原子或碳数1~6的烷基),可以举出3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷(东亚合成株式会社制OXT-101)、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷(东亚合成株式会社制OXT-211)、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷(东亚合成株式会社制OXT-212)、1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}苯(东亚合成株式会社制OXT-121)、双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚(东亚合成株式会社制OXT-221)等。进而,还可以举出苯酚酚醛清漆型的氧杂环丁烷化合物等。这些氧杂环丁烷化合物可以与上述环氧化合物并用,另外也可以单独使用。
热固性树脂的固体成分含量优选为如下比例:碱溶性树脂所具有的官能团(羧基等碱溶性基团)与能跟该官能团反应的热固性树脂的官能团(环氧基等热固性基团)的当量比优选成为1:0.1~1:10、更优选成为1:0.2~1:5、进一步更优选成为1:0.5~1:2.5。通过为这种当量比,从而可以形成显影性良好且微细的固化物图案。
[第2薄膜]
第2薄膜出于防止灰尘等附着在层叠结构体的树脂层的表面且改善操作性的目的而设置于树脂层中的与第1薄膜相反侧的面。作为第2薄膜,例如可以使用前述第1薄膜中示例的热塑性树脂所形成的薄膜等。这些中,优选聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、和这些薄膜的表面经脱模处理的薄膜。第2薄膜的厚度没有特别限制,可以在优选10~150μm的范围、更优选12.5~100μm的范围、进一步更优选15~50μm的范围内根据用途而适宜选择。可以对第2薄膜的设有树脂层的面实施脱模处理。
第2薄膜优选具有0.1μm以下的算术平均表面粗糙度Ra。通过设为该范围(通过使第2薄膜的表面平滑),从而可以形成使第2薄膜适度粘附于具有高粘合性的树脂层的状态。即,可以使树脂层与第2薄膜的剥离性良好。
以下,对算术平均表面粗糙度Ra的具体测定方法进行说明。算术平均表面粗糙度Ra可以使用形状测定激光显微镜(例如KEYENCE CORPORATION制VK-X100)而测定。使形状测定激光显微镜(同一VK-X100)主体(控制部)和VK观察应用程序(KEYENCE CORPORATION制VK-H1VX)启动后,在x-y台上载置要测定的试样(第2薄膜)。转动显微镜部(KEYENCECORPORATION制VK-X110)的透镜旋转杆,选择倍率10倍的物镜,在VK观察应用程序(同一VK-H1VX)的图像观察模式下,大致调节焦点和明度。操作x-y台,以试样表面的要测定的部分成为画面的中心的方式进行调节。将倍率10倍的物镜替换为倍率50倍,在VK观察应用程序(同一VK-H1VX)的图像观察模式的自动调焦功能下,使焦点对准试样的表面。选择VK观察应用程序(同一VK-H1VX)的形状测定压片的简单模式,按下测定开始按钮,进行试样的表面形状的测定,可以得到表面图像文件。启动VK解析应用程序(KEYENCE CORPORATION制VK-H1XA),使得到的表面图像文件显示后,进行斜率校正。需要说明的是,试样的表面形状的测定中的横向的观察测定范围设为270μm。使线粗糙度窗口显示,在参数设定区域内,选择JISB0601-1994后,从测定线按钮选择水平线,在表面图像内的任意位置显示水平线,按下OK按钮,从而得到算术平均表面粗糙度Ra的数值。进而,在表面图像内的不同的4个部位显示水平线,得到各算术平均表面粗糙度Ra的数值。分别算出得到的5个数值的平均值,作为试样表面的算术平均表面粗糙度Ra。
作为具有上述算术平均表面粗糙度Ra的第2薄膜,使用热塑性树脂薄膜的情况下,在成膜为薄膜时的树脂中添加填料,或对薄膜表面进行喷砂处理,或者通过丝线加工(hairline process)、消光涂覆、或化学蚀刻等可以使表面形成规定形态,可以得到具有上述算术平均表面粗糙度Ra的热塑性树脂薄膜。例如,在树脂中添加填料的情况下,通过调整填料的粒径、添加量,从而可以控制算术平均表面粗糙度Ra。另外,进行喷砂处理的情况下,通过调整喷砂材料、喷砂压力等处理条件,从而可以控制算术平均表面粗糙度Ra。作为市售品,例如可以举出Oji F-Tex Co.,Ltd.制的“E-201F”(双轴拉伸聚丙烯薄膜)、东洋纺株式会社制的“TN100”和“TN200”(脱模处理聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)、或东丽株式会社制的“セラピールPJ271”和“セラピールPJ111”(脱模处理聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)。
[第2薄膜与树脂层的剥离强度]
第2薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度为0.4~1.5N/cm。通过该剥离强度的范围与具有特定成分的树脂层的组合,从而特别是层叠结构体的周边的环境温度上升至某个温度(特别是40℃左右)的条件下、也可以使树脂层与第2薄膜的剥离性和贴合性这两者均良好。第2薄膜与树脂层的剥离强度的测定在依据JIS K6854-1:1999的90°剥离试验中、在环境温度40℃下进行。作为上述90°剥离试验中使用的试验装置,可以使用岛津制作所制的Autograph AG-X。该剥离强度的测定可以在剥离速度50mm/分钟、行程35mm的平均剥离强度下进行测定。
具体而言,将本发明的层叠结构体切割成宽度15mm、长度95mm后,在第1薄膜表面沿长度方向以余量粘附宽15mm的双面胶带(NICHIBAN Co.,Ltd.制“Nicetack NW-K15”),然后,以与层叠结构体的大小(宽度15mm、长度95mm)成为相同的方式切割双面胶带的余量的部分,对于宽度15mm、长度95mm、和厚度1.6mm的玻璃环氧板粘接粘附于第1薄膜表面的双面胶带。以第2薄膜的宽度15mm以宽10mm和宽5mm分开的方式沿长度方向引入切口。然后,将第2薄膜的一部分剥离,用夹具夹紧,在40℃的恒温槽中放置5分钟后,测定以50mm/分钟的速度、行程35mm从长度方向的一端对玻璃环氧板沿90度方向剥离30mm时的载荷,求出第2薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度。恒温槽使用TCR2W-200T。
第2薄膜与树脂层的剥离强度的上述范围(0.4~1.5N/cm)主要通过改变碱溶性树脂的90℃下的熔融粘度、或调整其配混量,从而附加地例如考虑第2薄膜的厚度、第2薄膜的算术平均表面粗糙度Ra、和/或碱溶性树脂与第2薄膜的相容性,从而可以控制。
另一方面,第1薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度优选1.6~2.5N/cm。如果为这种范围,则可以得到第2薄膜剥离时防止树脂层的破坏的效果。需要说明的是,第1薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度可以以与上述同样的手法测定。
[无机填料]
前述树脂层也可以含有无机填料。作为无机填料,优选含有表面处理过的无机填料。此处,无机填料的表面处理是指,用于改善与树脂成分的相容性的处理。无机填料的表面处理优选在无机填料的表面能导入固化性反应基团的表面处理。
作为无机填料,没有特别限定,可以使用公知常用的填充剂、例如二氧化硅、结晶性二氧化硅、诺易堡硅土、氢氧化铝、玻璃粉末、滑石、粘土、碳酸镁、碳酸钙、天然云母、合成云母、氢氧化铝、硫酸钡、钛酸钡、氧化铁、非纤维状玻璃、水滑石、矿物棉、硅酸铝、硅酸钙、氧化锌等无机填料。其中,优选二氧化硅,从表面积小、应力分散于整体而不易成为裂纹的起点的方面出发,更优选球状二氧化硅。作为市售品,例如可以举出昭和电工株式会社制的“氢氧化铝”。
无机填料的含量相对于前述树脂层的固体成分100质量%优选1~300质量%、更优选5~150质量%。
[其他任意成分]
在前述树脂层中可以配混电子材料的领域中公知常用的其他固化成分、其他添加剂。作为其他固化成分,可以举出氰酸酯树脂、活性酯树脂、马来酰亚胺化合物、脂环式烯烃聚合物。作为其他添加剂,可以举出非有机硅系剥离剂、光产碱剂、热固化催化剂、着色剂、有机溶剂、热阻聚剂、紫外线吸收剂、硅烷偶联剂、增塑剂、阻燃剂、抗静电剂、防老剂、抗菌·防霉剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、密合性赋予剂、触变性赋予剂、光开始助剂、敏化剂、热塑性树脂、有机填料、脱模剂、表面处理剂、分散剂、分散助剂、表面改性剂、稳定剂、荧光体等。
[层叠结构体的形成方法]
形成层叠结构体时,首先,利用逗点涂布机、刮板涂布机等将包含(A)碱溶性树脂、(B)多官能光聚合性单体、(C)光聚合引发剂和(D)热固性树脂的树脂组合物以均匀的厚度涂布在第1薄膜上。之后,将所涂布的树脂组合物通常以40~130℃的温度进行1~30分钟干燥,从而可以形成树脂层。之后,使第2薄膜贴合在树脂层中的与第1薄膜相反侧的表面,形成层叠结构体。需要说明的是,通过在第2薄膜上涂布树脂组合物并干燥,从而形成树脂层,之后,可以使第1薄膜贴合。另外,层叠结构体为长尺寸状的情况下,可以卷取为卷状而形成卷状层叠结构体。卷状层叠结构体可以根据需要切断成规定的宽度。
[树脂层对电路基板的固化物的形成方法]
树脂层对电路基板的固化物的形成方法(具体而言,上述层叠结构体中的树脂层的固化物的形成方法)可以通过包括以下工序的方法进行:
将前述层叠结构体中的前述第2薄膜剥离,使前述树脂层附着于形成有电路的基板,对前述基板配置前述第1薄膜和前述树脂层的工序;
曝光工序,对前述树脂层的规定部分隔着前述第1薄膜照射活性能量射线;
显影工序,将前述第1薄膜剥离,将前述曝光工序后的前述树脂层中未照射活性能量射线的区域去除;和
固化物形成工序,将前述显影工序后的前述树脂层加热。
(使树脂层附着于形成有电路的基板的工序)
作为使树脂层附着于形成有电路的基板的工序,优选使用真空层压机等,从树脂层剥离第2薄膜并在加压和加热下进行贴合。通过使用这种真空层压机,从而层叠结构体密合在形成有电路的基板的表面,因此,无气泡的混入,另外,电路基板表面的凹部的填孔性也改善。加压条件优选0.1~2.0MPa左右,另外,加热条件优选40~120℃。
(曝光工序)
曝光工序中,对包含光聚合引发剂的树脂层例如在曝光量为50mJ/cm2~1000mJ/cm2的条件下进行光照射,从而可以使树脂层进行光固化。光照射通过紫外线、电子束、化学射线等活性能量射线的照射而进行。作为对规定部分照射活性能量射线的方法,可以为通过形成有规定图案的光掩模选择性地照射活性能量射线的方法,可以使用直描装置(例如利用来自计算机的CAD数据直接用激光描绘图像的激光直接成像装置)。
(显影工序)
显影工序中,在第1薄膜剥离后通过碱显影,将未曝光部去除,形成负型的图案状的固化膜。作为显影方法,可以基于浸渍等公知的方法。另外,作为显影液,可以使用碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钾、胺类、2-甲基咪唑等咪唑类、四甲基氢氧化铵水溶液(TMAH)等碱水溶液、或它们的混合液。
(固化物形成工序)
固化物形成工序中,光固化后的树脂层可以通过利用公知的加热手段、例如热风炉、电炉、红外线感应加热炉等加热炉进行热固化。作为加热条件,优选在150℃~170℃下进行5分钟~120分钟加热。
作为形成有电路的基板,例如可以举出由玻璃聚酰亚胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、液晶聚合物、聚碳酸酯等形成的薄膜等,但不限定于这些,可以使用公知惯用的电路基板。
[树脂层的固化物]
对电路基板的树脂层的固化物(即,使层叠结构体中的不具有前述第1薄膜和前述第2薄膜的状态的树脂层固化而得到的固化物)的柔软性也优异,因此,也特别适合作为对柔性印刷电路板的覆盖层、阻焊层(绝缘性固化膜)。
[特征在于具有树脂层的固化物的电子部件]
本发明还提供具有树脂层的固化物的电子部件。本发明中电子部件是指用于电子电路的部件,除印刷电路板、特别是柔性印刷电路板、晶体管、发光二极管、激光二极管等有源部件之外,还包含电阻、电容器、电感器、连接器等无源部件。本发明的树脂层的固化物适合作为它们的绝缘性固化膜。
实施例
以下,用实施例对本发明更详细地进行说明,但本发明不限定于下述实施例。需要说明的是,以下“份”和“%”只要没有特别限定就全部为质量基准。
(碱溶性聚氨酯树脂A-1的合成)
在带有搅拌装置、回流管的2L烧瓶中,投入双酚A型环氧化合物(三菱化学株式会社制“828”;2官能双酚A型环氧树脂、环氧当量:189g/当量)378.0g、丙烯酸(分子量:72.06)142.7g、作为热阻聚剂的2,6-二叔丁基-对甲酚2.94g和作为反应催化剂的三苯基膦1.53g,在98℃的温度下进行反应直至反应液的酸值成为0.5mgKOH/g以下,得到环氧丙烯酸酯化合物(a)(理论分子量:510.7)。
然后,在该反应液中,加入作为反应用溶剂的卡必醇乙酸酯594.0g、二羟甲基丙酸(b)(分子量:134.16)105.5g,升温至45℃。在该溶液中,缓慢地滴加异佛尔酮二异氰酸酯(c)(分子量:222.28)264.7g使得反应温度不超过65℃。滴加结束后,使温度上升至80℃,根据红外吸收光谱测定法,反应6小时直至2250cm-1附近的异氰酸酯基的吸收消失,进一步在98℃的温度下反应2小时。如此得到包含以固体成分浓度计为60质量%的碱溶性聚氨酯树脂(A)的树脂溶液(碱溶性聚氨酯树脂A-1)。测定酸值,结果为28.9mgKOH/g(固体成分酸值:48.2mgKOH/g)。
(碱溶性聚氨酯树脂A-2的合成)
在具备搅拌装置、温度计、冷凝器的反应容器中,投入作为具有2个以上醇性羟基的化合物的衍生自1,5-戊二醇和1,6-己二醇的聚碳酸酯二醇(旭化成化学株式会社制“TJ5650J”、数均分子量800)3600g(4.5摩尔)、二羟甲基丁酸814g(5.5摩尔)、和作为分子量调节剂(反应终止剂)的丙烯酸2-羟基乙酯186g(1.6摩尔)。接着,投入作为不具有芳香环的异氰酸酯化合物的三甲基六亚甲基二异氰酸酯2009g(10.8摩尔),边搅拌边加热至60℃并停止,在反应容器内的温度开始降低的时刻再次加热,在80℃下持续搅拌,确认红外线吸收光谱中异氰酸酯基的吸收光谱(2280cm-1)消失,结束反应。接着,以固体成分成为60质量%的方式添加卡必醇乙酸酯,得到含有稀释剂的粘稠液体的含羧基碱溶性聚氨酯树脂(碱溶性聚氨酯树脂A-2)。得到的含羧基碱溶性聚氨酯树脂A-2的固体成分的酸值为49.8mgKOH/g。
(酸改性环氧丙烯酸酯树脂A-3的合成)
使平均聚合度n为6.2的双酚F型环氧树脂(环氧当量950g/eq、软化点85℃)380份和环氧氯丙烷925份溶解于二甲基亚砜462.5份后,在搅拌下、以70℃用100分钟添加98.5%NaOH60.9份。添加后进一步在70℃下进行3小时反应。反应结束后,加入水250份进行水洗。油水分离后,在减压下从油层蒸馏回收二甲基亚砜的大半和过剩的未反应环氧氯丙烷,使包含残留的副产盐和二甲基亚砜的反应产物溶解于甲基异丁基酮750份,进一步加入30%NaOH10份,以70℃反应1小时。反应结束后,用水200份进行2次水洗。油水分离后,从油层蒸馏回收甲基异丁基酮,得到环氧当量310g/eq、软化点69℃的环氧树脂(a)。得到的环氧树脂(a)由环氧当量计算时,前述起始物质双酚F型环氧树脂中的醇性羟基6.2个中约5个被环氧化。在烧瓶中投入该环氧树脂(a)310份和卡必醇乙酸酯282份,在90℃下进行加热·搅拌,溶解。将得到的溶液暂时冷却至60℃,加入丙烯酸72份(1摩尔)、甲基氢醌0.5份、三苯基膦2份,加热至100℃,反应约60小时,得到酸值为0.2mgKOH/g的反应物。在其中加入四氢邻苯二甲酸酐140份(0.92摩尔),加热至90℃,进行反应,得到酸改性环氧丙烯酸酯树脂(酸改性环氧丙烯酸酯树脂A-3)。得到的酸改性环氧丙烯酸酯树脂A-3的固体成分浓度为62质量%、固体成分酸值(mgKOH/g)为100。
(酸改性环氧丙烯酸酯树脂A-4的合成)
在带有搅拌机和回流冷凝器的四口烧瓶中,放入甲酚酚醛清漆型环氧树脂(DIC株式会社制“EPICLON N-695”;环氧当量:220)220份,加入卡必醇乙酸酯214份并加热溶解。接着,加入作为阻聚剂的氢醌0.1份和作为反应催化剂的二甲基苄胺2.0份。将该混合物加热至95~105℃,缓慢地滴加丙烯酸72份,反应16小时。将该反应产物冷却至80~90℃,加入四氢邻苯二甲酸酐106份,反应8小时,冷却后,取出。
如此得到的酸改性环氧丙烯酸酯树脂(酸改性环氧丙烯酸酯树脂A-4)如下:固体成分65%、固体物的酸值100mgKOH/g、重均分子量Mw约3500。
(合成例中得到的碱溶性树脂的熔融粘度的测定)
将对于碱溶性聚氨酯树脂A-1、碱溶性聚氨酯树脂A-2、酸改性环氧丙烯酸酯树脂A-3、和酸改性环氧丙烯酸酯树脂A-4的树脂溶液灌封在氟树脂(AGC制Arflex 50HK NT)上,在100℃的烘箱中加热10小时,形成厚度约1mm、直径25mm的干燥过的树脂板。用ThermoScientific公司制RS-6000,在下述测定条件下测定熔融粘度。将其测定结果示于下述表1。
(熔融粘度的测定条件)
传感器:Φ20mm的平行平板型
升温速度:5℃/分钟
测定频率:1Hz
测定压力:3Pa
[表1]
(实施例1~18和比较例1~7)
根据下述方法制作层叠结构体。
(用于形成树脂层的树脂组合物的制备)
依据表2中记载的配方,分别配混实施例和比较例中记载的成分,在搅拌机中预混合后,用三辊磨机混炼,制备用于形成层叠结构体中的树脂层的树脂组合物。表中的值只要没有特别限定,就是质量%,为固体成分量。
(层叠结构体的制作)
准备厚度25μm聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(东洋纺株式会社制“E5041”)作为第1薄膜。将上述中得到的树脂组合物涂布于该薄膜上,在80℃的温度下干燥15分钟,形成厚度25μm的树脂层。接着,贴合作为第2薄膜的E-201F(Oji F-Tex Co.,Ltd.制双轴拉伸聚丙烯薄膜),从而得到在第1薄膜与第2薄膜之间配置有树脂层的实施例1~4和比较例1~2的层叠结构体。
[表2]
※1三羟甲基丙烷EO改性三丙烯酸酯(东亚合成株式会社制)
※2 2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦
※3联苯芳烷基型环氧树脂(日本化药株式会社制)
※4氢氧化铝(昭和电工株式会社制)
(第2薄膜与树脂层的贴合性)
用层压辊温度设定为50℃、加压力设定为0.2MPa的辊层压机(大成层压机株式会社制VA-770),制作上述层叠结构体的情况下,评价使第2薄膜与树脂层贴合时的第2薄膜的粘附情况。将其评价结果示于下述表3。
○:无第2薄膜的剥离。
×:发生第2薄膜的浮起、剥离。
(第2薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度的测定)
将实施例1~4和比较例1~2中制作的层叠结构体切割成宽度15mm、长度95mm后,在第1薄膜表面沿长度方向以余量粘附宽15mm的双面胶带(NICHIBAN Co.,Ltd.制“Nicetack NW-K15”),然后,以与层叠结构体的大小(宽度15mm、长度95mm)成为相同的的方式将双面胶带的余量的部分切割,对于宽度15mm、长度95mm、和厚度1.6mm的玻璃环氧板粘接粘附于第1薄膜表面的双面胶带。以第2薄膜的宽度15mm以宽10mm和宽5mm分开的方式沿长度方向引入切口。然后,将第2薄膜的一部分剥离,用夹具夹紧,在40℃的恒温槽中放置5分钟后,测定以50mm/分钟的速度从长度方向的一端对玻璃环氧板沿90度方向剥离30mm时的载荷,求出第2薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度。测定中使用株式会社岛津制作所制AG-X、恒温槽使用TCR2W-200T。将其测定结果示于下述表3。
(关于第2薄膜的操作性的评价)
将使实施例1~4和比较例1~2中制作的层叠结构体切割成宽度10cm、长度30cm。接着,准备设定为40℃的热板,以该热板与层叠结构体的第2薄膜接触的方式放置10分钟。之后,将第2薄膜一次性剥离,观察树脂层破坏的有无。将其评价结果示于下述表3。需要说明的是,如果树脂层未被破坏而可以剥离第2薄膜,则可以说环境温度40℃下的树脂层与第2薄膜的剥离性良好。
评价基准:
〇:确认不到树脂层的破坏。
×:确认到树脂层的破坏。
[表3]
由表3表明,具有适当的剥离强度的树脂层可以得到无第2薄膜的浮起、剥离的良好的层叠结构体。
然后,使用表4所示的各种种类的第2薄膜的种类,另外,变更树脂层的厚度,各自的情况下,评价第2薄膜的(树脂层侧的)算术平均表面粗糙度(Ra)和树脂层的厚度对第2薄膜与树脂层的剥离强度和第2薄膜的操作性的影响。将其评价结果示于下述表5。需要说明的是,使用实施例4的树脂组合物作为树脂组合物。
[表4]
E-201F:Oji F-Tex Co.,Ltd.制双轴拉伸聚丙烯薄膜
TN100:东洋纺株式会社制脱模PET薄膜
MA-411:Oji F-Tex Co.,Ltd.制双轴拉伸聚丙烯薄膜
MA-430:Oji F-Tex Co.,Ltd.制双轴拉伸聚丙烯薄膜
MAM-430:Oji F-Tex Co.,Ltd.制双轴拉伸聚丙烯薄膜
[表5]
由表5表明,比较例3~6的层叠结构体的情况下,第2薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度变得大于1.5N/cm,而且第2薄膜的操作性有问题。
另一方面确认了,实施例5~12的层叠结构体中的第2薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度为1.5N/cm以下,第2薄膜的操作性良好。
(卷状层叠结构体的制作)
准备厚度25μm聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(东洋纺株式会社制“E5041”)作为第1薄膜。用模涂机将前述实施例4的树脂组合物均匀地涂布于第1薄膜的表面,在80℃~105℃(平均90℃)下,干燥5分钟,形成树脂层。接着,将表6所示的第2薄膜在常压下、以50℃层压在树脂层的表面,制作层叠结构体。将得到的层叠结构体卷取为卷状(卷取长度50m)。将得到的卷状体分切加工成宽247mm,得到卷状层叠结构体。调节涂布时的膜厚,变更第2薄膜的算术平均表面粗糙度Ra,从而制作实施例13~18的卷状层叠结构体。另外,使用MA-411作为第2薄膜,制作比较例7的卷状层叠结构体。将制作好的卷状层叠结构体的构成示于表6。
[表6]
E-201F:Oji F-Tex Co.,Ltd.制双轴拉伸聚丙烯薄膜
TN100:东洋纺株式会社制脱模PET薄膜
MA-411:Oji F-Tex Co.,Ltd.制双轴拉伸聚丙烯薄膜
(对于辊层压性的评价)
将得到的卷状层叠结构体安装于辊层压机(大成层压机株式会社制“VA-770A型层压机”)。层压条件为层压辊温度:90℃、层压压力:0.3MPa、输送速度:0.5m/分钟、层叠结构体卷出张力:20N、隔膜卷取张力:15N下进行。边输送层叠结构体边将第2薄膜剥离,以树脂层露出的面与形成有电路的单面柔性印刷电路板(准备电路厚=18、35和70μm这3种,基材酰亚胺厚=25μm)的方式进行层压。观察此时的第2薄膜的剥离状态,以下述基准进行评价。将评价结果示于表7。
评价基准:
◎:能够下述〇的评价更顺利地进行剥离。
〇:能够剥离。
×:无法剥离(无法层压)
[表7]
评价项目 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | 实施例16实施例17实施例18比较例7 |
基板的电路厚度[μm] | 18 | 35 | 35 | 18/357035 |
辊层压性 | ○ | ○ | ○ | ◎◎◎× |
由表5和表7表明,环境温度40℃下的第2薄膜的剥离强度为1.5N/cm以下的层叠结构体体现良好的辊层压性。
另一方面,第2薄膜的剥离力超过1.5N/cm的比较例7无法剥离,无法进行层压。
(第1薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度的测定)
关于第1薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度的测定,将实施例1的层叠结构体的第2薄膜剥离,用真空层压机(Nikko-Materials Co.,Ltd.制的层压机CVP-300),将露出的树脂层粘附于宽度15mm、长度95mm、和厚度1.6mm的玻璃环氧板。此处,层压温度设为70℃、真空保持时间设为20秒、加压时间设为90秒。
接着,以第1薄膜的宽度15mm以宽10mm和宽5mm分开的方式沿长度方向引入切口。然后,将第1薄膜的一部分剥离,用夹具夹紧,在40℃的恒温槽中放置5分钟后,测定以50mm/分钟的速度从长度方向的一端对玻璃环氧板沿90度方向剥离30mm时的载荷,求出第1薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度。测定中使用株式会社岛津制作所制AG-X,恒温槽使用TCR2W-200T。对于实施例2~4和比较例1、2的层叠结构体也同样地进行测定。将测定结果示于表8。
需要说明的是,实施例5~18的层叠结构体与实施例4的层叠结构体的第1薄膜的种类和树脂层的组成相同,因此,第1薄膜与树脂层的剥离强度与实施例4为同一值(2.0N/cm)。对于比较例3~7的层叠结构体,无法将第2薄膜良好地剥离,无法测定第1薄膜与树脂层的环境温度40℃下的剥离强度。
[表8]
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Claims (9)
1.一种层叠结构体,其特征在于,依次包含第1薄膜、树脂层和第2薄膜,
所述树脂层包含:(A)碱溶性树脂、(B)多官能光聚合性单体、(C)光聚合引发剂和(D)热固性树脂,
所述第2薄膜与所述树脂层的环境温度40℃下的剥离强度为0.4~1.5N/cm。
2.根据权利要求1所述的层叠结构体,其特征在于,所述树脂层的厚度为5~100μm。
3.根据权利要求1或2所述的层叠结构体,其特征在于,关于所述第2薄膜中的所述树脂层侧的面的算术平均表面粗糙度Ra为0.1μm以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的层叠结构体,其特征在于,所述(A)碱溶性树脂的90℃下的熔融粘度为100~1000Pa·s的范围。
5.根据权利要求4所述的层叠结构体,其特征在于,具有所述熔融粘度的(A)碱溶性树脂包含:具有所述熔融粘度的碱溶性聚氨酯树脂、具有所述熔融粘度的酸改性环氧丙烯酸酯树脂、或它们的组合。
6.根据权利要求5所述的层叠结构体,其特征在于,具有所述熔融粘度的碱溶性聚氨酯树脂的固体成分含量、具有所述熔融粘度的酸改性环氧丙烯酸酯树脂的固体成分含量、或它们的组合的固体成分含量相对于所述树脂层的固体成分100质量%分别为5~50质量%。
7.一种固化物,其特征在于,其是使权利要求1~6中任一项所述的层叠结构体中的所述树脂层固化而得到的。
8.一种电子部件,其特征在于,具有权利要求7所述的固化物。
9.一种固化物的形成方法,其特征在于,包括如下工序:
将所述权利要求1~6中任一项所述的层叠结构体中的所述第2薄膜剥离,使所述树脂层附着于形成有电路的基板,对所述基板配置所述第1薄膜和所述树脂层的工序;
曝光工序,对所述树脂层的规定部分隔着所述第1薄膜照射活性能量射线;
显影工序,将所述第1薄膜剥离,将所述曝光工序后的所述树脂层中未照射活性能量射线的区域去除;和
固化物形成工序,将所述显影工序后的所述树脂层加热。
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