JP2005043580A - 熱硬化性感光性組成物、並びにそれを用いた画像形成材料、画像形成材、及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【目的】熱硬化性及び保存安定性に優れ、更に感度良好な硬化物を与える感光性組成物、これを用いた画像形成材料、画像形成材及び画像形成方法を提供する。
【構成】下記(A)〜(D)成分を含有してなり、更に所望によりエポキシ硬化触媒(E)を、溶媒を除く有機成分の0.1重量%以下の割合で含有することを特徴とする熱硬化性感光性組成物。
(A)エチレン性不飽和化合物
(B)エポキシ化合物
(C)エポキシ樹脂のα,β−不飽和基含有カルボン酸付加体に、多価カルボン酸又はその無水物が付加された、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂からなるアルカリ可溶性樹脂
(D)光重合開始能を有し、且つ(A)〜(C)成分を含有する組成物及び/又はその光硬化物の熱硬化を誘起させる化合物
【構成】下記(A)〜(D)成分を含有してなり、更に所望によりエポキシ硬化触媒(E)を、溶媒を除く有機成分の0.1重量%以下の割合で含有することを特徴とする熱硬化性感光性組成物。
(A)エチレン性不飽和化合物
(B)エポキシ化合物
(C)エポキシ樹脂のα,β−不飽和基含有カルボン酸付加体に、多価カルボン酸又はその無水物が付加された、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂からなるアルカリ可溶性樹脂
(D)光重合開始能を有し、且つ(A)〜(C)成分を含有する組成物及び/又はその光硬化物の熱硬化を誘起させる化合物
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は多分野に有用な、新規な感光性材料に関するものであり、更に詳しくは、プリント配線板、液晶表示素子、プラズマディスプレイ、大規模集積回路、薄型トランジスタ、半導体パッケージ、カラーフィルター、有機エレクトロルミネッセンス、薄型トランジスタ等用のソルダーレジスト膜や各種電子部品の絶縁樹脂層の形成に有用なエネルギー線硬化型の感光性材料、これを用いた画像形成材料及び画像の形成方法に関するものである。特に本発明は、青紫色レーザー光による直接描画に用いるに好適な感光性組成物、それを用いた画像形成材料、画像形成材、及び画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリント配線板では、回路の永久保護皮膜としてレジストが広く用いられている。レジストとは回路導体のはんだ付けする部分を除いた全面に形成される皮膜で、プリント配線板に電子部品を配線する際、はんだが不必要な部分に付着するのを防ぐとともに、回路が直接空気に暴露されるのを防止する保護皮膜として使用されるものである。現在プリント配線板用のレジストとしては、高精度、高密度、環境問題への配慮の観点から、液状のレジストインキが使用されている。例えば、ノボラック型エポキシ樹脂と不飽和モノカルボン酸の反応物に多塩基酸無水物を反応させたエネルギー線硬化性樹脂、光重合開始剤、希釈剤、エポキシ化合物及びエポキシ硬化剤であるジシアンジアミドを含有する感光性樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、この感光性樹脂組成物は、エネルギー線硬化性樹脂中に含まれるカルボキシル基とエポキシ化合物の反応が室温でも進行するために、長時間インキを放置したり、塗膜乾燥時間を長くすると、感度の低下、未露光部に現像むらが発生する等の問題がある。また、インターポーザー配線板等、高密度の配線板には、平滑な感光性層を有するドライフィルムタイプのソルダーレジストが強く望まれているが、ドライフィルムの感光性層中にはエポキシ化合物とエポキシ硬化剤が高濃度で共存するため、感光性樹脂液より更に経時安定性が低く、感度低下や未露光部における現像むら等の問題が発生しやすかった。
【0003】
一方、近年、露光光源にレーザー光を用いることにより、マスクフィルムを用いずに、コンピューター等のデジタル情報から直接画像を形成するレーザー直接描画法が、生産性のみならず、解像性や位置精度等の向上も図れることから注目され、それに伴い、リソグラフィー法においてもレーザー光の利用が盛んに研究されている。
【0004】
ところで、レーザー光は、紫外から赤外領域までの種々の波長のものが知られているが、画像露光に利用できるレーザー光としては、出力、安定性、感光能力、及びコスト等の点から、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムネオンレーザー、YAGレーザー、及び半導体レーザー等の可視から赤外領域の光を発するものが主力となっており、例えば、波長488nmのアルゴンイオンレーザー、波長532nmのFD−YAGレーザーを用いたリソグラフィー法は既に実用化に到っている。また、このような技術動向から、レーザー露光用のソルダーレジスト及びソルダードライフィルムが強く求められている。
【0005】
しかしながら、従来の感光性組成物は、レーザー光による直接描画法に用いるには、未だ感度が必ずしも充分とは言えない。又、近年のレーザー技術の著しい進歩により、青紫色領域で安定的に発振できる半導体レーザーも利用できるようになったものの、これらのレーザーはその出力が他の可視領域の光を発するものに比して低いこともあって、これに対応する感光性組成物の感度は、直接描画法においてはもとよりリソグラフィー法においても実用化できるレベルには達していないのが現状である。
【0006】
また、光重合性感光性組成物の感度等の改良を目的として、エポキシ樹脂のα,β−不飽和モノカルボン酸付加体に、多価カルボン酸又はその無水物を付加させた変性エポキシアクリレート樹脂を含有させた感光性組成物を、ドライフィルムレジスト材として基板上に積層するか、又はこの組成物を含有する塗布液を基板上に塗布し乾燥させて感光性組成物層を形成したフォトレジスト用画像形成材を、高圧水銀灯、可視レーザー、赤外レーザー、青紫レーザー等で露光し現像処理する画像形成方法が知られている(例えば、特許文献2〜4等参照)。しかしながら、この感光性組成物もレーザー露光用のレジストとしての感光性と耐熱性がまだ不十分である。
【0007】
【特許文献1】
特開平8−134390号公報
【特許文献2】
特開平5−204150号公報
【特許文献3】
特開2000−147767号公報
【特許文献4】
特開2001−228611号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、熱硬化性及び保存安定性に優れ、更に感度良好な熱硬化性感光性組成物を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは、エポキシ樹脂と不飽和モノカルボン酸の反応物に多塩基酸無水物を反応させてなるエネルギー線硬化性樹脂、エチレン性不飽和化合物、エポキシ化合物及びエポキシ硬化剤を含有する感光性樹脂組成物において、エポキシ硬化剤を含有させないか、又は含有量を少量にとどめ、かつ光重合能及び熱硬化能を有する化合物を含有させることにより所期の目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち本発明の要旨は、下記(A)〜(D)成分を含有してなり、更に所望によりエポキシ硬化触媒(E)を、溶媒を除く有機成分の0.1重量%以下の割合で含有することを特徴とする熱硬化性感光性組成物、これを用いた画像形成材料、画像形成材及び画像形成方法に存する。
(A)エチレン性不飽和化合物
(B)エポキシ化合物
(C)エポキシ樹脂のα,β−不飽和基含有カルボン酸付加体に、多価カルボン酸又はその無水物が付加された、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂からなるアルカリ可溶性樹脂
(D)光重合開始能を有し、且つ(A)〜(C)成分を含有する組成物及び/又はその光硬化物の熱硬化を誘起させる化合物
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき詳細に説明する。なお、以下で述べる「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸を表し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートを表す。
(A)エチレン性不飽和化合物
本発明の熱硬化性感光性組成物(以下、「感光性組成物」と略す)を構成する(A)成分のエチレン性不飽和化合物は、感光性組成物が活性光線の照射を受けたときに、後述する(D)成分の作用により付加重合し、場合により架橋、硬化するようなラジカル重合性のエチレン性不飽和結合を分子内に少なくとも1個有する化合物である。感光性組成物は、この(A)成分を含むことにより光照射による硬化が十分に進行し、優れた耐薬品性、耐熱性及び耐アルカリ性を有する塗膜が形成される。
【0012】
(A)成分は、例えばクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、そのアルキルエステル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、スチレン等であってもよいが、重合性、架橋性、及びそれに伴う露光部と非露光部の現像液溶解性の差異を拡大できる等の点から、エチレン性不飽和結合を分子内に2個以上有する化合物であるのが好ましく、又、その不飽和結合が(メタ)アクリロイルオキシ基に由来する(メタ)アクリレート化合物が特に好ましい。
【0013】
エチレン性不飽和結合を分子内に2個以上有する化合物としては、代表的には、不飽和カルボン酸、好ましくは(メタ)アクリル酸とポリヒドロキシ化合物とのエステル類、(メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類、ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリイソシアネート化合物とのウレタン(メタ)アクリレート類、及び、(メタ)アクリル酸又はヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリエポキシ化合物とのエポキシ(メタ)アクリレート類等が挙げられる。
【0014】
不飽和カルボン酸とポリヒドロキシ化合物とのエステル類としては、例えば、前記の如き不飽和カルボン酸と、エチレングリコール、ポリエチレングリコール(付加数2〜14)、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール(付加数2〜14)、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、及びそれらのエチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の脂肪族ポリヒドロキシ化合物との反応物、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド付加トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0015】
また、前記の如き不飽和カルボン酸と、ヒドロキノン、レゾルシン、ピロガロール、ビスフェノールF、ビスフェノールA等の芳香族ポリヒドロキシ化合物、或いはそれらのエチレンオキサイド付加物やグリシジル基含有化合物付加物との反応物、例えば、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート等、及び前記の如き不飽和カルボン酸と、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート等の複素環式ポリヒドロキシ化合物との反応物、例えば、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリレート等も挙げられる。更には、不飽和カルボン酸と多価カルボン酸とポリヒドロキシ化合物との反応物、例えば、(メタ)アクリル酸とフタル酸とエチレングリコールとの縮合物、(メタ)アクリル酸とマレイン酸とジエチレングリコールとの縮合物、(メタ)アクリル酸とテレフタル酸とペンタエリスリトールとの縮合物、(メタ)アクリル酸とアジピン酸とブタンジオールとグリセリンとの縮合物等も挙げられる。
【0016】
(メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類としては、(メタ)アクリロイルオキシ基を含有するホスフェート化合物であれば特に限定されないが、下記一般式(Ia)又は(Ib)で表されるものが好ましい。
【0017】
【化1】
【0018】
〔式(Ia)及び(Ib)中、R1 は水素原子又はメチル基を示す。nは1〜25の整数であるが、1〜10,特に1〜4であるのが好ましい。mは1、2、又は3である。〕
【0019】
これらの具体例としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシエチルホスフェート、ビス〔(メタ)アクリロイルオキシエチル〕ホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシエチレングリコールホスフェート等が挙げられる。
【0020】
ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリイソシアネート化合物との反応物からなるウレタン(メタ)アクリレート類としては、例えば、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、テトラメチロールエタントリ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物と、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン等の脂肪族ポリイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、ジメチルシクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート等の芳香族ポリイソシアネート、イソシアヌレート等の複素環式ポリイソシアネート、等のポリイソシアネート化合物との反応物等が挙げられる。
【0021】
これらの中でも好ましいのは、1分子中に4個以上のウレタン結合〔−NH−CO−O−〕及び4個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有するウレタン(メタ)アクリレート化合物である。この化合物は、例えば、ペンタエリスリトール、ポリグリセリン等の1分子中に4個以上の水酸基を有する化合物に、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物を反応させて得られた化合物(i−1)、或いは、エチレングリコール等の1分子中に2個以上の水酸基を有する化合物に、旭化成工業社製「デュラネート24A−100」、同「デュラネート22A−75PX」、等のアダクトタイプ等の1分子中に3個以上のイソシアネート基を有する化合物を反応させて得られた化合物(i−2)、或いは、イソシアネートエチル(メタ)アクリレート等を重合若しくは共重合させて得られた化合物(i−3)等の、1分子中に4個以上、好ましくは6個以上のイソシアネート基を有する化合物、例えば、旭化成工業社製「デュラネートME20−100」(i)と、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の、1分子中に水酸基及び2個以上、好ましくは3個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有る化合物(ii)とを、反応させることにより得ることができる。
【0022】
ここで、1分子中に4個以上、好ましくは6個以上のイソシアネート基を有する化合物(i)の分子量は、通常は500〜200,000であるが、1,000〜150,000であるのが好ましい。一般にウレタン(メタ)アクリレート類の分子量は、600〜150,000であるのが好ましい。又、1分子中のウレタン結合の数は6個以上、特に8個以上であるのが好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基の数も6個以上、特に8個以上であるのが好ましい。
【0023】
尚、このようなウレタン(メタ)アクリレート類は、例えば、前記化合物(i)と前記化合物(ii)とを、トルエンや酢酸エチル等の有機溶媒中で、前者のイソシアネート基と後者の水酸基とのモル比を1/10〜10/1の割合として、必要に応じてジラウリン酸n−ブチル錫等の触媒を用いて、10〜150℃で5分〜3時間程度反応させる方法により製造することができる。
【0024】
ウレタン(メタ)アクリレート類の中でも、特に好ましいのは、下記一般式(II)で表されるものである。
【0025】
【化2】
【0026】
〔式(II)中、Raはアルキレンオキシ基又はアリーレンオキシ基の繰り返し構造を有し、且つRbと結合し得るオキシ基を4〜20個有する基を示し、Rb及びRcは各々独立して炭素数が1〜10のアルキレン基を示し、Rdは(メタ)アクリロイルオキシ基を1〜10個有する有機残基を示す。なおRa、Rb、Rc、及びRdは置換基を有していてもよい。xは4〜20の整数、yは0〜15の整数、zは1〜15の整数である。〕
【0027】
ここで、式(II)中のRaのアルキレンオキシ基の繰り返し構造としては、例えば、プロピレントリオール、グリセリン、ペンタエリスリトール等に由来するものが、又、アリーレンオキシ基の繰り返し構造としては、例えば、ピロガロール、1,3,5−ベンゼントリオール等に由来するものが、それぞれ挙げられる。又、Rb及びRcのアルキレン基の炭素数は、各々独立して1〜5であるのが好ましく、又、Rdにおける(メタ)アクリロイルオキシ基は1〜7個であるのが好ましい。又、xは4〜15、yは1〜10、zは1〜10であるのが、それぞれ好ましい。
【0028】
更に、Raとしては下記式〔尚、式中、kは2〜10の整数である。〕で示されるものが、Rb及びRcとしては各々独立して、ジメチレン基、モノメチルジメチレン基、又は、トリメチレン基で示されるものが、又、Rdとしては下記式で示されるものが、それぞれ特に好ましい。
【0029】
【化3】
【0030】
(メタ)アクリル酸又はヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリエポキシ化合物とのエポキシ(メタ)アクリレート類としては、例えば、(メタ)アクリル酸、又は前記の如きヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物と、(ポリ)エチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)テトラメチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ペンタメチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ネオペンチルグリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ヘキサメチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ソルビトールポリグリシジルエーテル等の脂肪族ポリエポキシ化合物、フェノールノボラックポリエポキシ化合物、ブロム化フェノールノボラックポリエポキシ化合物、(o−,m−,p−)クレゾールノボラックポリエポキシ化合物、ビスフェノールAポリエポキシ化合物、ビスフェノールFポリエポキシ化合物等の芳香族ポリエポキシ化合物、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、トリグリシジルトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート等の複素環式ポリエポキシ化合物、等のポリエポキシ化合物との反応物等が挙げられる。
【0031】
又、上記以外のエチレン性不飽和化合物としては、例えば、エチレンビス(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類、フタル酸ジアリル等のアリルエステル類、ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物類等が挙げられる。またエチレン性不飽和基の架橋速度を高めるため、又は、高屈折率の高分子架橋物質を得るために、エチレン性不飽和化合物に含まれるエーテル結合基を5硫化リンなどを用いて硫化してチオエーテル結合基に変えた化合物等も挙げられる。更にまた、エチレン性不飽和化合物の架橋により形成された膜の強度と耐熱性の向上を目的として、エチレン性不飽和化合物にシリカゾルを置換基として導入させた化合物を使用することもできる。エチレン性不飽和化合物にシリカゾルを置換基として導入する方法としては、例えば特許第3164407号公報及び特開平9−100111号公報等に記載の水酸基を有する単官能ないし多官能の(メタ)アクリレート化合物と、「IPA−ST」(IPA分散オルガノシリカゾル、日産化学)、「MEK−ST」(MEK分散オルガノシリカゾル、日産化学)、「MIBK−ST」(MIBK分散オルガノシリカゾル、日産化学)等の粒子径が5〜30nmのシリカゾルとを、シアノ基を有するトリメトキシシラン又はトリエトキシシランタイプのシランカップリング剤を用いて結合させたもの、具体的には、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートと「IPA−ST」をシアノプロピルトリメトキシシランにより結合させた化合物(DPPA−Si)、多官能の(メタ)アクリレート化合物と上記シリカゾルとを、メルカプト基を有するトリメトキシシラン又はトリエトキシシランタイプのカップリング剤により結合させたものなどが挙げられる。
【0032】
以上のエチレン性不飽和化合物は、それぞれ単独で用いられても2種以上が併用されてもよい。
本発明においては、上記の各種のエチレン性不飽和化合物の中でも、エステル(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類、又は、ウレタン(メタ)アクリレート類が好ましく、中でもエステル(メタ)アクリレート類が好ましい。またエステル(メタ)アクリレート類の中でも、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、或いはビスフェノールAのポリエチレンオキサイド付加物等のポリオキシアルキレン基を含み、(メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上含むエステル(メタ)アクリレート類が特に好ましい。
【0033】
上記のエチレン性不飽和化合物(A)は、単独で用いてもよく、またいくつかを併用してもよい。溶媒を除く感光性組成物中の有機成分に占めるエチレン性不飽和化合物(A)の使用量は1〜70重量%が好ましく、5〜50重量%が更に好ましい。エチレン性不飽和化合物(A)の使用量が1重量%以下では光硬化性が不十分となり、他方70重量%を超えるとタック性が不十分になる傾向がある。
【0034】
(B)エポキシ化合物
本発明の感光性組成物に使用される(B)エポキシ化合物は、分子中にエポキシ基を有する化合物であり、ポリヒドロキシ化合物とエピクロルヒドリンを反応させて得られるポリグリシジルエーテル化合物、ポリカルボン酸化合物とエピクロルヒドリンを反応させて得られるポリグリシジルエステル化合物、ポリアミン化合物とエピクロルヒドリンを反応させて得られるポリグリシジルアミン化合物等であって、低分子量物から高分子量物にわたる化合物が挙げられる。感光性組成物は、このエポキシ化合物(B)を含有することにより、感光層を形成する際の密着性、耐熱性等の特性が向上する。エポキシ化合物(B)としては、分子中に2個以上のエポキシ基を有するものが好ましい。
【0035】
このようなエポキシ化合物としては、例えば、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル等のフェニルジグリシジルエーテル;ビスフェノール−A型エポキシ、ビスフェノール−F型エポキシ、ビスフェノール−S型エポキシ、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ及びその樹脂化合物;フルオレンビスフェノール型エポキシ及びその樹脂;臭素化ビスフェノール−A型エポキシ、臭素化ビスフェノール−F型エポキシ等のハロゲノ化ビスフェノール型エポキシ及びその樹脂化合物;シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル化合物等の脂環式ジグリシジルエーテル化合物;1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジルエーテル化合物;ポリサルファイドジグリシジルエーテル等のポリサルファイド型エポキシ及びその樹脂化合物;ビフェノール型エポキシ、ビキシレノール型エポキシ等のビフェノール型エポキシ及びその樹脂化合物;フェノールノボラック型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ、キシレノールノボラック型エポキシ等のノボラック型エポキシ及びその樹脂化合物;トリスフェノールメタン型エポキシ等の多官能エポキシ及びその樹脂化合物;トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環骨格のエポキシ及びその樹脂化合物等が挙げられる。エポキシ化合物としては、分子量500〜10,000程度のものが特に好ましく、またエポキシ当量としては、90〜600g/当量の範囲にある化合物が特に好ましい。
【0036】
具体的には、ジャパンエポキシレジン社製のエピコート828、エピコート834、エピコート1001、エピコート100(10) 、大日本インキ化学工業社製のエピクロン840、エピクロン850、エピクロン1050、エピクロン2055、東都化成社製のエポトートYD−011、YD−013、YD−127、YD−128、ダウケミカル社製のD.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社のアラルダイド6071、アラルダイド6084、アラルダイドGY250、アラルダイドGY260、住友化学工業社製のスミ−エポキシESA−011、ESA−014、ELA−115、ELA−128、旭化成工業社製のA.E.R.330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664等(何れも商品名)のビスフェノールA型エポキシ樹脂;フルオレンビフェニルグリシジルエーテルおよびそのエポキシ樹脂(フルオレンビフェニルグリシジル樹脂);ジャパンエポキシレジン社製のエピコートYL903、大日本インキ化学工業社製のエピクロン152、エピクロン165、東都化成社製のエポトートYDB−400、YDB−500、ダウケミカル社製のD.E.R.542、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイド8011、住友化学工業社製のスミ−エポキシESB−400、ESB−700、旭化成工業社製のA.E.R.711、A.E.R.714等(何れも商品名)の臭素化エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のエピコート152、エピコート154、ダウケミカル社製のD.E.N.431、D.E.N.438、大日本インキ化学工業社製のエピクロンN−730、エピクロンN−770、エピクロンN−865、東都化成社製のエポトートYDCN−701、YDCN−704、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドECN1235、アラルダイドECN1273、アラルダイドECN1299、アラルダイドXPY307、日本化薬社製のEPPN−201、EOCN−1025、EOCN―1020,EOCN−104S、RE−306、住友化学工業社製のスミ−エポキシESCN−195X、ESCN−220、旭化成工業社製のA.E.R.ECN−235、ECN−299等(何れも商品名)のノボラック型エポキシ樹脂;大日本インキ化学工業社製のエピクロン830、ジャパンエポキシレジン社製エピコート807、東都化成社製のエポトートYDF−170、YDF−175、YDF−2004、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドXPY306等(何れも商品名)のビスフェノールF型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のエピコート604、東都化成社製のエポトートYH−434、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドMY720、住友化学工業社製のスミ−エポキシELM−120等(何れも商品名)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドCY−350(商品名)等のヒダントイン型エポキシ樹脂;ダイセル化学工業社製のセロキサイド2021、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドCY175、CY179等(何れも商品名)の脂環式エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のYL−933、ダウケミカル社製のT.E.N.、EPPN−501、EPPN−502等(何れも商品名)のトリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のYL−6056、YX−4000、YL−6121(何れも商品名)等のビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂又はそれらの混合物;日本化薬社製EBPS−200、旭電化工業社製EPX−30、大日本インキ化学工業社製のEXA−1514(商品名)等のビスフェノールS型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のエピコート157S(商品名)等のビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のエピコートYL−931、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイド163等(何れも商品名)のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂;チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドPT810、日産化学社製のTEPIC等(何れも商品名)の複素環式エポキシ樹脂;日本油脂社製ブレンマーDGT等のジグリシジルフタレート樹脂;東都化成社製ZX−1063等のテトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂;新日鉄化学社製ESN−190、ESN−360、大日本インキ化学工業社製HP−4032、EXA−4750、EXA−4700等のナフタレン基含有エポキシ樹脂;大日本インキ化学工業社製HP−7200、HP−7200H等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂;日本油脂社製CP−50S、CP−50M等のグリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂;さらにシクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートの共重合エポキシ樹脂等、が挙げられる。また、溶解性、熱硬化速度向上、膜強度向上のため、上記にあげたエポキシ樹脂のかわりにジャパンエポキシレジン社製のYL−6056、YX−4000、YL−6121(何れも商品名)等のビキシレノールグリシジルエーテル、ビフェノールAグリシジルエーテル、ビフェノールFグリシジルエーテルなど、エポキシ樹脂を構成する単体(モノマー)成分にあたる低分子エポキシ化合物を用いることも出来る。更には、これら樹脂または単量体エポキシ化合物の芳香族環を部分あるいは完全水添した化合物、また、室温での安定化を高める目的で、エポキシ基を通常の1,2−エポキシ基から、1,3−および1,4−エポキシ基に変更したものも使用することが出来る。更に、エポキシの硬化速度向上等のために、5硫化リンなどでエーテル酸素に硫化処理を施してエピスフィド基に変更することも可能である。例えば1,3−エポキシ基を有する化合物としては、ジャーナル オブ マクロモレキュラー サイエンス A29巻,10号,915頁(1992年)、同A30巻,2&3号,173頁(1993年)、同A30巻,2&3号,189頁(1993年)、特許第2902269号、同第3014251号、同第3403354号、同第3161583号、特開平9−194573号、特開2001−228610号各公報等に記載されている単官能又は多官能のオキセタン化合物を挙げることができる。具体的には、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、1,4−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシルメチル)オキセタン、1,4−ベンゼンジカルボン酸 ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メチル]エステル等を挙げることができ、中でもオキセタン残基を2個有するオキセタン化合物が特に好ましい。
【0037】
これらエポキシ化合物(B)は、単独で用いてもよく、またいくつかを併用してもよい。なお、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に占めるエポキシ化合物(B)の使用量は、所望の塗膜特性に応じて選択すればよいが、好ましくは1〜70重量%であり、特に5〜50重量%が好ましい。エポキシ化合物(B)の量が1重量%以下では感光性材料の熱硬化性が不十分となり、他方70重量部を超えると感度低下、現像性時の抜け不良など画像形成性が不十分になる傾向がある。
【0038】
(C)エポキシ樹脂のα,β−不飽和基含有カルボン酸付加体に、多価カルボン酸又はその無水物が付加された、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂からなるアルカリ可溶性樹脂
本発明の感光性組成物を構成する(C)エポキシ樹脂のα,β−不飽和基含有カルボン酸付加体に、多価カルボン酸又はその無水物が付加された、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂からなるアルカリ可溶性樹脂(以下、「プレポリマー」と略す)は、エポキシ樹脂にそのエポキシ基とα,β−不飽和モノカルボン酸のカルボキシル基が反応して形成されたエステル結合(−COO−)を介してα,β−不飽和基が付加されていると共に、その際生じた水酸基に多価カルボン酸又はその無水物のカルボキシル基が反応して形成されたエステル結合を介して残存するカルボキシル基が付加された化合物である。好ましくは、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a)、1分子中にα,β−不飽和基と1個のカルボキシル基を有する化合物(b)及び1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する化合物(c)の反応物に多塩基酸無水物(d)を反応させることにより得られるプレポリマーが挙げられる。
【0039】
エポキシ化合物(a)としては、ソルダーレジストの製造に慣用されているものから適宜選択することができる。具体的には、前述のエポキシ化合物(B)の項に記載した化合物が挙げられる。
不飽和基と1個のカルボキシル基を有する化合物(b)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート無水コハク酸付加物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート無水フタル酸付加物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート無水コハク酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート無水フタル酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物、(メタ)アクリル酸とε−カプロラクトンとの反応生成物等を挙げることができる。
【0040】
1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する化合物(c)としては、例えば、マレイン酸、コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、3−メチルヘキサヒドロフタル酸、4−メチルヘキサヒドロフタル酸、3−エチルヘキサヒドロフタル酸、4−エチルヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、3−メチルテトラヒドロフタル酸、4−メチルテトラヒドロフタル酸、3−エチルテトラヒドロフタル酸、4−エチルテトラヒドロフタル酸等のカルボン酸が挙げられる。
【0041】
プレポリマーの合成は、先ず上記化合物(a)、(b)、(c)のエポキシ基とカルボキシル基を反応させる。これらの化合物はエポキシ化合物(a)のエポキシ基1当量に対し、化合物(b)及び(c)のカルボキシル基が合計で0.8〜1.2当量となるように反応させるのが好ましい。(b)及び(c)のカルボキシル基の合計量が0.8当量未満であると、これを用いて得られたプレポリマーを含む感光性組成物の安定性が不十分となり、また1.2当量を超えると硬化性が不十分となる傾向がある。化合物(b)と(c)の割合は、モル比で9:1〜8:2が好ましい。化合物(a)、(b)及びCの反応は100〜120℃で行なうのが好ましい。
【0042】
(a)、(b)、(c)の反応物と反応させる多塩基酸無水物(d)としては、例えば、無水マレイン酸、コハク酸無水物、フタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、3−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、4−ヘキサヒドロフタル酸無水物、3−エチルヘキサヒドロフタル酸無水物、4−エチルヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、3−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、4−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、3−エチルテトラヒドロフタル酸無水物、4−エチルテトラヒドロフタル酸無水物、無水トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸無水物、等の飽和もしくは不飽和カルボン酸無水物が、現像性、タック性の面から好適である。中でもコハク酸無水物、フタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸の無水物等が特に好ましい。多塩基酸無水物(d)は、エポキシ化合物(a)のエポキシ基1当量に対して0.3〜1当量反応させるのが好ましい。多塩基酸無水物(c)の量が0.3当量未満であると現像性が不十分となり、また1当量を越えると安定性が不十分となる。多塩基酸無水物(d)との反応は60〜120℃で行われるのが好ましい。
【0043】
プレポリマーの合成に際しては、例えば得られるプレポリマーが常温で液状である場合等は無溶媒で反応させることも可能であるが、反応系の粘度を調整し、混合を十分にして伝熱を改良すること等を目的として、溶媒を用いて反応を行うのが好ましい。ここで用いることのできる溶媒としては例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル類の酢酸エステル化合物等のエステル類、オクタン、ノナン等の脂肪族炭化水素、石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤、水等が挙げられる。これらの溶媒は単独でも、2種以上を混合して使用することもでき、溶媒の用量は、例えばプレポリマー100重量部に対して好ましくは5〜1000重量部である。
【0044】
また上記プレポリマーの合成反応の際には、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、フェノチアジン、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩等の重合禁止剤や、例えば、トリメチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類、ジメチルベンジルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、テトラメチルアンモニウムクロリド、メチルトリエチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド等の第4級アンモニウム塩を必要に応じて使用することができる。かくして得られるプレポリマーは、プレポリマー1g当たりの酸価が45〜170mgKOHであることが好ましい。酸価が45mgKOH/g未満であると現像性が不十分になる傾向があり、170mgKOH/gを越えると耐溶剤性が不十分になる傾向がある。
【0045】
尚、本発明においては、(C)成分のプレポリマー以外のアルカリ可溶性樹脂を更に含有していてもよく、そのアルカリ可溶性樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、マレイン酸、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、マレイミド等の単独又は共重合体、並びに、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アセチルセルロース等が挙げられるが、中でも、アルカリ現像性等の面から、カルボキシル基含有ビニル系樹脂が好適である。
【0046】
カルボキシル基含有ビニル系樹脂としては、具体的には、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α−メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニル等のビニル化合物との共重合体等が挙げられる。
【0047】
これらの中で、スチレン−(メタ)アクリレート−(メタ)アクリル酸共重合体が好ましく、スチレン3〜30モル%、(メタ)アクリレート10〜70モル%、(メタ)アクリル酸10〜60モル%からなる共重合体が更に好ましく、スチレン5〜25モル%、(メタ)アクリレート20〜60モル%、(メタ)アクリル酸15〜55モル%からなる共重合体が特に好ましい。又、これらカルボキシル基含有ビニル系樹脂は、酸価が30〜250mg・KOH/g、ポリスチレン換算の重量平均分子量が1,000〜300,000であるのが好ましい。
【0048】
またカルボキシル基含有ビニル系樹脂として、側鎖にエチレン性不飽和結合を有するものも好適であり、具体的には、例えば、上記のカルボキシル基含有重合体に、アリルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレート、α−エチルグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルクロトネート、グリシジルイソクロトネート、クロトニルグリシジルエーテル、イタコン酸モノアルキルモノグリシジルエステル、フマル酸モノアルキルモノグリシジルエステル、マレイン酸モノアルキルモノグリシジルエステル等の脂肪族エポキシ基含有不飽和化合物、又は、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、2,3−エポキシシクロペンチルメチル(メタ)アクリレート、7,8−エポキシ〔トリシクロ[5.2.1.0]デシ−2−イル〕オキシメチル(メタ)アクリレート等の脂環式エポキシ基含有不飽和化合物を、カルボキシル基含有重合体の有するカルボキシル基の5〜90モル%、好ましくは30〜70モル%程度を反応させて得られた反応生成物、及び、アリル(メタ)アクリレート、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シンナミル(メタ)アクリレート、クロトニル(メタ)アクリレート、メタリル(メタ)アクリレート、N,N−ジアリル(メタ)アクリルアミド等の2種以上の不飽和基を有する化合物、又は、ビニル(メタ)アクリレート、1−クロロビニル(メタ)アクリレート、2−フェニルビニル(メタ)アクリレート、1−プロペニル(メタ)アクリレート、ビニルクロトネート、ビニル(メタ)アクリルアミド等の2種以上の不飽和基を有する化合物と、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸、又は更に不飽和カルボン酸エステルとを、前者の不飽和基を有する化合物の全体に占める割合を10〜90モル%、好ましくは30〜80モル%程度となるように共重合させて得られた反応生成物等が挙げられる。これらの側鎖にエチレン性不飽和結合を有する樹脂の1g当たりの酸価は45〜170mgKOHであることが好ましい。酸価が45mgKOH/g未満であると現像性が不十分になる傾向があり、170mgKOH/gを越えると耐溶剤性が不十分になる傾向がある。
【0049】
成分(C)の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して5〜70重量%が好ましく、更に好ましくは10〜50重量%である。5重量%より低いと感度低下を起し、反対に70重量%より高いと現像時の地汚れの問題を発生させる。
【0050】
(D)光重合開始能を有し、且つ(A)〜(C)成分を含有する組成物及び/又はその硬化物の熱硬化を誘起させる化合物
成分(D)は、それ単独で光重合開始能を有すると同時に、上記した(A)〜(C)成分を含有する組成物及び/又はその光硬化物の熱硬化を誘起させる化合物である。このような化合物は、光開始能を有する、すなわち、光により直接又は光増感により分解し、ラジカル、酸、塩基などの活性剤を生成し、エチレン不飽和化合物あるいはエポキシ化合物の光架橋を誘起させるとともに、この光分解により生成する活性剤および/又は光架橋反応により生成する他種の活性剤が、高温加熱処理において(A)〜(C)を含有する組成物の熱架橋反応を誘起、加速し、高い耐熱性を有する熱硬化感光性画像を形成させる機能を有する化合物から選択し選ぶことが出来る。
【0051】
光によりラジカルを発生させる化合物としては、後述する(G)成分の光重合開始剤、酸を発生させる化合物としては特願2002−294622号に記載のハロゲン置換アルカン、ハロメチル化S−トリアジン誘導体、オニウム塩類、スルホン化合物等、また、塩基を発生させる化合物としては特開平7−306532号公報、特開平4−162040号公報、J.Org.Chem.,Vol.55,5919(1990)、J.Photopolym.Sci.Tech.,Vol3,No.3,419(1990)等に記載されているものをあげることが出来、その中から選択し用いることが出来る。
【0052】
本発明においては、係る(D)成分として、40℃以下において、(A)〜(C)成分を含有する組成物の感光性を変化させることなく、安定であるもの(以下、「感光性塗布液保存安定性」と略す)が好ましい。感光性塗布液保存安定性評価は、例えば後述する実施例の感光性塗布液保存安定性評価に記載した方法により評価可能である。
【0053】
本発明において(D)成分として好ましいのは、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−1−ブタノン等のジアルキルアミノアルキルアセトフェノン化合物、又はジシクロペンタジエニルチタニウムジクロライド、ジシクロペンタジエニルチタニウムビスフェニル、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,4−ジフルオロフェニル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,6−ジフルオロフェニル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,4,6−トリフルオロフェニル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニル)、ジ(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムビス(2,6−ジフルオロフェニル)、ジ(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムビス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス〔2,6−ジフルオロ−3−(1−ピロリル)フェニル〕等のチタノセン化合物が挙げられる。チタノセン化合物の中でも、ジシクロペンタジエニル構造とビフェニル構造を有するチタン化合物がより好ましく、ビフェニル環のo−位がハロゲン原子で置換されたものが特に好ましい。
【0054】
(D)成分の化合物は、単独或いは2種以上組み合わせて用いることができる。(D)成分の化合物の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対し0.1〜20重量%が好ましく、1〜10重量%が更に好ましい。(D)成分の化合物の量が0.1重量%以下では、得られる感光性材料の光硬化性が不十分となり、他方20重量%を超えるとタック性が不十分になる傾向がある。
【0055】
本発明の感光性組成物は、更に所望により、(E)エポキシ硬化触媒を、溶媒を除く有機成分の0.1重量%以下の割合で含有する。エポキシ硬化触媒としては、係る感光性組成物を加熱する際の硬化反応性を高めるために使用され、エポキシ硬化能を有するものであれば特に制限はされない。具体的には、無水マレイン酸、コハク酸無水物、フタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、3−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、4−ヘキサヒドロフタル酸無水物、3−エチルヘキサヒドロフタル酸無水物、4−エチルヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、3−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、4−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、3−エチルテトラヒドロフタル酸無水物、4−エチルテトラヒドロフタル酸無水物、無水トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸無水物等の多塩基酸無水物;ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、フェニルトリブチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩;トリ−n−ブチル(2,5−ジヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロマイド、ヘキサデシルトリブチルホスホニウムクロライド等のホスホニウム塩類;トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス−2−シアノエチルホスフィン等の有機ホスフィン類;イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−(ジメチルアミノ)−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メトキシ−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物;2,4,6−トリアミノ−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン、2−ビニル−2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のS−トリアジン誘導体が挙げられ、本発明において好ましいのは−NH−基を含有する化合物である。中でもジシアンジアミドと2,4,6−トリ−アミノ−S−トリアジンが好ましい。
【0056】
上記のエポキシ硬化触媒(E)は、単独或いは2種以上組み合わせて用いることができる。エポキシ硬化触媒(E)の使用量は、好ましくは、0.01〜0.1重量%である。エポキシ硬化触媒(D)の量が0.1重量%を超えると、得られる感光性材料の経時安定性が不十分となる。またエポキシ硬化触媒(E)を含有しない場合、保存安定性は良好であるが、熱硬化性が劣る傾向となる。
【0057】
本発明の感光性組成物は、前記(D)成分の化合物、また必要に応じて併用する後述の(G)成分にエネルギーを伝え、ラジカルを発生させて光重合を誘起する目的で、紫外〜青紫領域の光、特には350〜420nmの青紫領域の光に分光感度の極大ピークを有する増感色素(F)を含有することが好ましい。係る増感色素(F)としては、例えば、ジアルキルアミノベンゼン系化合物、ピロメテン系化合物、トリヒドロキシピリミジン誘導体等が挙げられ、中でもジアルキルアミノベンゼン系化合物が好ましい。
【0058】
ジアルキルアミノベンゼン系化合物の中でも、特に、ジアルキルアミノベンゾフェノン系化合物、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子に複素環基を置換基として有するジアルキルアミノベンゼン系化合物、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子にスルホニルイミノ基を含む置換基を有するジアルキルアミノベンゼン系化合物、及びカルボスチリル骨格を形成したジアルキルアミノベンゼン系化合物が好ましい。
【0059】
ジアルキルアミノベンゾフェノン系化合物としては、下記一般式(III)で表されるものが好ましい。
【0060】
【化4】
【0061】
〔式(III)中、R2、R3、R6及びR7は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基を示し、R4、R5、R8及びR9は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基又は水素原子を示し、R2とR3、R2とR4、R3とR5、R6とR7、R6とR8、及びR7とR9とは各々独立して、含窒素複素環を形成していてもよい。〕
【0062】
ここで、式(III)中のR2、R3、R6及びR7のアルキル基の炭素数、並びに、R4、R5、R8及びR9がアルキル基であるときの炭素数は1〜6であるのが好ましい。又、含窒素複素環を形成する場合、5又は6員環であるのが好ましく、R2とR4、R3とR5、R6とR8、又はR7とR9が6員環のテトラヒドロキノリン環を形成しているのが特に好ましく、中でも、R2とR3とR4とR5、及び/又は、R6とR7とR8とR9がジュロリジン環を形成しているのが特に好ましい。更に、2位にアルキル基を置換基として有するテトラヒドロキノリン環、又は係るテトラヒドロキノリン環を含むジュロリジン環がとりわけ好ましい。
【0063】
前記一般式(III)で表される化合物の具体例としては、例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、及び、下記構造で示される化合物が挙げられる。
【0064】
【化5】
【0065】
又、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子に複素環基を置換基として有するジアルキルアミノベンゼン系化合物における複素環基としては、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を含む5又は6員環のものが好ましく、縮合ベンゼン環を有する5員環が特に好ましく、そのジアルキルアミノベンゼン系化合物としては下記一般式(IV)で表されるものが特に好ましい。
【0066】
【化6】
【0067】
〔式(IV)中、R10及びR11は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基を示し、R12及びR13は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基又は水素原子を示し、R10とR11、R10とR12、及びR11とR13とは各々独立して、含窒素複素環を形成していてもよい。Xは、酸素原子、硫黄原子、ジアルキルメチレン基、イミノ基、又はアルキルイミノ基を示し、Xを含む複素環に縮合するベンゼン環は置換基を有していてもよい。〕
【0068】
ここで、式(IV)中のR10及びR11のアルキル基の炭素数、並びに、R12及びR13がアルキル基であるときの炭素数は1〜6であるのが好ましく、又、含窒素複素環を形成する場合、5又は6員環であるのが好ましく、R10とR12、又はR11とR13が6員環のテトラヒドロキノリン環を形成しているのが好ましく、特にR10とR11とR12とR13がジュロリジン環を形成しているのが好ましい。更に、2位にアルキル基を置換基として有するテトラヒドロキノリン環、又は係るテトラヒドロキノリン環を含むジュロリジン環がとりわけ好ましい。又、Xがジアルキルメチレン基であるときのアルキル基の炭素数は1〜6であるのが好ましく、アルキルイミノ基であるときのアルキル基の炭素数は1〜6であるのが好ましい。
【0069】
前記一般式(IV)で表される化合物の具体例としては、例えば、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾ〔4,5〕ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾ〔6,7〕ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾイミダゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾイミダゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)−3,3−ジメチル−3H−インドール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)−3,3−ジメチル−3H−インドール、及び、下記構造の化合物が挙げられる。
【0070】
【化7】
【0071】
また、前記一般式(IV)で表される化合物以外で、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子に複素環基を置換基として有するジアルキルアミノベンゼン系化合物としては、例えば、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ピリジン、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ピリジン、2−(p−ジメチルアミニフェニル)キノリン、2−(p−ジエチルアミノフェニル)キノリン、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ピリミジン、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ピリミジン、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(p−ジエチルアミニフェニル)−1,3,4−チアジアゾール等が挙げられる。
【0072】
また、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子にスルホニルイミノ基を含む置換基を有するジアルキルアミノベンゼン系化合物としては、下記一般式(V)で表されるものが好ましい。
【0073】
【化8】
【0074】
〔式(V)中、R14及びR15は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基を示し、R16及びR17は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基又は水素原子を示し、R14とR15、R14とR16、及びR15とR17とは各々独立して、含窒素複素環を形成していてもよく、R18は1価基又は水素原子を示し、R19は1価基を示す。〕
【0075】
ここで、式(V)のR14及びR15のアルキル基の炭素数、並びに、R16及びR17がアルキル基であるときの炭素数は1〜6であるのが好ましく、又、含窒素複素環を形成する場合、5又は6員環であるのが好ましいが、R16及びR17は水素原子であるのが好ましい。又、R18及びR19の1価基としては、例えば、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリールアルケニル基、ヒドロキシル基、ホルミル基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、カルバモイル基、アミノ基、アシルアミノ基、カーバメート基、スルホンアミド基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、スルファモイル基、アルキルチオ基、イミノ基、シアノ基、及び複素環基等が挙げられる。これらの中で、R18としては水素原子が、またR19としてはアリール基が好ましい。
【0076】
又、カルボスチリル骨格を形成したジアルキルアミノベンゼン系化合物としては、下記一般式(VI)で表されるものが好ましい。
【0077】
【化9】
【0078】
〔式(VI)中、R20、R21、及びR24は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基を示し、R22及びR23は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基又は水素原子を示し、R20とR21、R20とR22、及びR21とR23とは各々独立して、含窒素複素環を形成していてもよく、R25は置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基又は水素原子を示す。〕
【0079】
ここで、式(VI)中のR20、R21、及びR24のアルキル基の炭素数、並びに、R22、R23、及びR25がアルキル基であるときの炭素数は1〜6であるのが好ましく、又、含窒素複素環を形成する場合、5又は6員環であるのが好ましいが、R22及びR23は水素原子であるのが好ましい。又、R25としてはフェニル基であるのが好ましい。
【0080】
上述の増感色素(F)の中でも、本発明においては、前記一般式(III)で表されるジアルキルアミノベンゾフェノン系化合物、前記一般式(V)で表される、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子にスルホニルイミノ基を含む置換基を有するジアルキルアミノベンゼン系化合物、又は、前記一般式(VI)で表される、カルボスチリル骨格を形成したジアルキルアミノベンゼン系化合物が特に好ましい。
【0081】
上記の好ましい増感色素を選択することにより、350〜420nmの光強度密度 5×103W/cm2から1×103W/cm2の青紫領域の光を効率よく吸収し、その光励起エネルギーを前述の(D)成分化合物又は必要に応じて併用する後述の(G)成分に伝え、活性ラジカルを発生させることができる。
成分(F)の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して好ましくは0.01〜20重量%、より好ましくは0.1〜10重量%、更に好ましくは0.15〜10重量%である。0.01重量%より低いと感度低下を起し、反対に20重量%より高いと現像時の地汚れの問題を発生させる。
【0082】
又、本発明の感光性組成物には、感度と画像形成性を高める目的で、(G)成分として熱硬化作用を有さない光重合開始剤を使用することができる。成分(G)は、光照射で直接あるいは前記(F)成分の増感色素等との共存下で光照射されたときに、増感色素の光励起エネルギーを受け取って活性ラジカルを発生し、前記(A)成分のエチレン性不飽和化合物を重合に到らしめるラジカル発生剤であって、例えば、アントラキノン類;2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;ベンジルジメチルケタール等のケタール類;オルソ位又はパラ位に複素環基、ベンゾイル基、エステル基などの少なくとも1つの電子吸引性基等で置換されたヒドロキシベンゼン類;特開2002−281273号公報の詳細説明中に記載のヘキサアリールビイミダゾール系化合物、ハロゲン化炭化水素誘導体、(p−オクチルオキシフェニル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、(p−フェノキシフェニル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート等のジアリールヨードニウム塩;(p−フェノキシフェニル)フェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、(p−フェノキシフェニル)ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のトリアリールスルホニウム塩;有機硼素酸塩;及び有機過酸化物等が挙げられる。中でも、感光性組成物としての感度、基板に対する密着性、及び保存安定性等の面から特に好ましいのはヘキサアリールビイミダゾール系化合物であり、また、光照射後の熱硬化処理による基板に対する密着性の面から特に好ましいのは、電子吸引性基が置換されたヒドロキシベンゼン類である。
【0083】
そのヘキサアリールビイミダゾール系化合物としては、具体的には、例えば、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(o,p−ジクロロフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o,p−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(o,p−ジクロロフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(p−フルオロフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(o,p−ジブロモフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(o,p−ジクロロフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(p−クロロナフチル)ビイミダゾール等が挙げられる。中でも、ヘキサフェニルビイミダゾール化合物が好ましく、そのイミダゾール環上の2,2’−位に結合したベンゼン環のo−位がハロゲン原子で置換されたものが更に好ましく、そのイミダゾール環上の4,4’,5,5’−位に結合したベンゼン環が無置換、又は、ハロゲン原子或いはアルコキシカルボニル基で置換されたものが特に好ましい。また、電子吸引性基が置換されたヒドロキシベンゼン類としては、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジルベンゾフェノン、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、4−ジ−ターシャルブチルフェニル−3,5−ジ−ターシャルブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等を挙げることができる。
【0084】
成分(G)の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して0.1〜40重量%が好ましく、更に好ましくは0.2〜20重量%である。0.1重量%より低いと感度を向上させる目的を十分に達成することができず、反対に20重量%より高くなると現像時の地汚れの問題を発生させる。
【0085】
又、本発明の感光性組成物は、光重合開始能力の向上等を目的として、更に重合加速剤成分を含有することができる。重合加速剤としては、下記(VIIa)および(VIIb)で表されるアミノ酸のエステル化合物、及び双極イオン化合物が好ましい。
【0086】
【化10】
【0087】
〔式(VIIa) 及び(VIIb) 中、R26は水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を示し、R27は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリル基、置換基を有していてもよいビニル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示し、R28及びR29は各々独立して、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示し、R30は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を示し、sは0〜10の整数である。〕
【0088】
また、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール等の多官能チオール化合物類;N,N−ジアルキルアミノ安息香酸エステル、N−フェニルグリシン、又はそのアンモニウムやナトリウム塩等の塩等の誘導体、フェニルアラニン、又はそのアンモニウムやナトリウム塩等の塩、エステル等の誘導体等の芳香族環を有するアミノ酸又はその誘導体類等も好ましい重合加速剤として使用することができる。これらの中では、メルカプト基含有化合物類、及び、N−フェニルグリシン、又はそのアンモニウムやナトリウム塩等の塩等の誘導体がより好ましい。
【0089】
本発明の感光性組成物において、重合加速剤の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して、0.1〜20重量%であるのが好ましく、1〜10重量%であるのが更に好ましい。
又、本発明の感光性組成物は、後述する塗布液としての塗布性、及び現像性の向上等を目的として、ノニオン性、アニオン性、カチオン性、両性、及び弗素系等の界面活性剤成分を含有していてもよく、具体的には、例えば、そのノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、グリセリン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル類、ペンタエリスリット脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ソルビット脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル類等が、又、そのアニオン性界面活性剤としては、アルキルスルホン酸塩類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、脂肪族アルコール硫酸エステル塩類、アルキル燐酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル燐酸塩類等が、又、そのカチオン性界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩類、イミダゾリン誘導体類、アミン塩類等が、又、両性界面活性剤としては、ベタイン型化合物類、イミダゾリウム塩類、イミダゾリン類、アミノ酸類等が、それぞれ挙げられる。
【0090】
本発明の感光性組成物において、前記成分の界面活性剤の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して、0.1〜10重量%であるのが好ましく、1〜5重量%であるのが更に好ましい。
更に、本発明の感光性組成物は、各種添加剤、例えば、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール等の熱重合防止剤を、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して2重量%以下、有機又は無機の染顔料からなる着色剤を同じく20重量%以下、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリクレジルホスフェート等の可塑剤を同じく40重量%以下、三級アミンやチオール等の感度特性改善剤を同じく10重量%以下、色素前駆体を同じく30重量%以下、の割合で含有していてもよい。
【0091】
更に、後述する露光後の膜に耐熱性や耐薬品性等を付与することを目的として、例えば特開平2−182378号公報に記載されているような、ピロメリット酸二無水物等のテトラカルボン酸又はその誘導体と、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル等のジアミンとがアミド結合を形成して得られ、酸官能基又はエチレン性不飽和結合を有するポリイミド前駆体、及びそれを熱重合させて得られるポリイミド、又は特開平9−244226号公報等に記載されている熱重合性のメラミン誘導体等を含有させることもできる。
【0092】
上記のポリイミド前駆体又はポリイミドは、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。ポリイミド前駆体又はポリイミドの使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対し0〜50重量%が好ましく、1〜30重量%が更に好ましい。ポリイミド前駆体又はポリイミドの量が1重量%以下では感光性材料の強度向上効果が不十分となってこの成分を添加した目的が十分達成されず、他方50重量%を超えると画像形成が不十分になる傾向がある。
【0093】
熱重合性のメラミン誘導体としては、官能基としてメチロール基、それのアルコキシ構造であるアルコキシメチル基、その他アセトキシメチル基等を少なくとも二個有するアミノ化合物が挙げられる。具体的には、メトキシメチル化メラミン〔三井サイアナミッド(株)製、サイメル300シリーズ(1)等〕、ベンゾグアナミン誘導体〔メチル/エチル混合アルコキシ化ベンゾグアナミン樹脂(三井サイアナミッド(株)製、サイメル1100シリーズ(2)等)〕、グリコールウリル誘導体〔テトラメチロールグリコールウリル樹脂(三井サイアナミッド(株)製、サイメル1100シリーズ(3)等)〕等のメラミン誘導体や、その他尿素樹脂誘導体が挙げられる。これらの内、得られる画像形成材料の保存性を考慮した場合、アルコキシメチル基を有するメラミン誘導体が好ましく、中でもメチロール基及びアルコキシメチル基の合計数に対するアルコキシメチル基の数の割合が70%以上であるメラミン誘導体が好ましい。特に好ましくは、前記割合が80%以上であるメラミン誘導体である。係るメラミン誘導体は、メラミンに特定量のホルムアルデヒド及びアルコールを酸性条件下で反応させる公知の方法に準じて得ることができる。得られたメラミン誘導体における前記アルコキシメチル基の割合は、13C−NMRにより測定することができる。前記アルコキシメチル基を構成するアルコキシ基は、炭素数1〜8のものが好ましい。また係るメラミン誘導体の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対し0.1〜20重量%が好ましく、0.5〜10重量%が特に好ましい。
【0094】
本発明の感光性組成物は、390〜430nmの波長域に分光感度の極大ピークを有するのが好ましく、400〜420nmの波長域に分光感度の極大ピークを有するのが更に好ましい。分光感度の極大ピークを前記範囲未満の波長域に有する場合には、感光性組成物として波長390〜430nmのレーザー光に対する感度が劣り、一方、前記範囲超過の波長域に有する場合には、黄色灯下でのセーフライト性が劣ることとなる。
【0095】
尚、本発明において、分光感度の極大ピークとは、例えば、「フォトポリマー・テクノロジー」(山岡亜夫著、昭和63年日刊工業新聞社発行、第262頁)等に詳述されているように、基板表面に感光性層を形成した感光性画像形成材試料を、分光感度測定装置を用い、キセノンランプ又はタングステンランプ等の光源から分光した光を、横軸方向に露光波長が直線的に、縦軸方向に露光強度が対数的に変化するように設定して照射して露光した後、現像処理することにより、各露光波長の感度に応じた画像が得られ、その画像の高さから画像形成可能な露光エネルギーを算出し、横軸に波長、縦軸にその露光エネルギーの逆数をプロットすることにより得られる分光感度曲線における極大ピークを指す。
【0096】
又、本発明の感光性組成物は、波長410nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S410 〕が50mJ/cm2 以下であるのが好ましく、30mJ/cm2 以下であるのが更に好ましく、20mJ/cm2 以下であるのが特に好ましい。この最小露光量〔S410 〕が前記範囲超過では、レーザー光源の露光強度にもよるが、露光時間が長くなって実用性が低下することとなる。尚、この最小露光量〔S410 〕の下限は小さい程好ましいが、通常1mJ/cm2 以上である。
【0097】
又、本発明の感光性組成物は、前記S410 の波長450nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S450 (mJ/cm2 )〕に対する比〔S410 /S450 〕が0.1以下であるのが好ましく、0.05以下であるのが更に好ましい。この比〔S410 /S450 〕が前記範囲を超えると、感光性と黄色灯下でのセーフライト性を両立させることが困難となる。
【0098】
又、本発明の感光性組成物は、波長450nm超過650nm以下の各波長における画像形成可能な最小露光量〔S450−650 (mJ/cm2 )〕の波長450nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S450 (mJ/cm2 )〕に対する比〔S450−650 /S450 〕が1を超えるのが好ましい。この比〔S450−650 /S450 〕が前記範囲以下では、感光性と黄色灯下でのセーフライト性を両立させることが困難な傾向となる。
【0099】
尚、前記波長410nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S410 〕、波長450nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S450 〕、及び、波長450nm超過650nm以下の各波長における画像形成可能な最小露光量〔S450−650 〕は、前述した分光感度測定装置を用いての分光感度の極大ピークの測定において、得られる画像高さから算出される画像形成可能な露光エネルギーとして求められ、その際の、現像液の種類、現像温度、現像時間等の現像条件を変化させて決定される最適現像条件で画像を形成し得る最小露光量を意味し、その最適現像条件としては、通常、pH11〜14のアルカリ現像液に温度25℃で0.5〜3分浸漬する条件が採られる。
【0100】
本発明に係る感光性組成物は、前記各成分を適当な溶剤に溶解或いは分散させた塗布液として、仮支持フィルム上に塗布し乾燥させ、このようにして形成された感光性組成物層表面を必要に応じて被覆フィルムで覆うことにより、所謂ドライフィルムレジスト材タイプの感光性画像形成材料とすることができる。そしてこの画像形成材料の感光性組成物層側を、被覆フィルムで覆われている場合にはその被覆フィルムを離して、被加工基板上に積層することにより、又は、前記各成分を適当な溶剤に溶解或いは分散させた塗布液として、被加工基板上に直接に塗布し乾燥させることにより、被加工基板上に本発明に係る感光性組成物の層が形成された感光性画像形成材とすることができる。この画像形成材は、その感光性組成物層を波長390〜430nmのレーザー光により走査露光し、現像処理してネガ画像を現出させる画像形成方法に好適に用いられる。
【0101】
ドライフィルムレジスト材タイプの画像形成材料に用いられる仮支持フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム等の従来公知のフィルムが用いられる。それらのフィルムが画像形成材料の作製時に必要な耐溶剤性や耐熱性等を有しているものであるときは、それらの仮支持フィルム上に直接に感光性組成物塗布液を塗布し乾燥させて本発明の画像形成材料を作製することができ、又、それらのフィルムが耐溶剤性や耐熱性等の低いものであるときには、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルムや離型フィルム等の離型性を有するフィルム上に先ず感光性組成物層を形成した後、その層上に耐溶剤性や耐熱性等の低い仮支持フィルムを積層し、しかる後、離型性を有するフィルムを剥離することにより、本発明の画像形成材料を作製することもできる。
【0102】
又、塗布液に用いられる溶剤としては、使用成分に対して十分な溶解度を持ち、良好な塗膜性を与えるものであれば特に制限はないが、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のセロソルブ系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のプロピレングリコール系溶剤、酢酸ブチル、酢酸アミル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ジエチルオキサレート、ピルビン酸エチル、エチル−2−ヒドロキシブチレート、エチルアセトアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル等のエステル系溶剤、ヘプタノール、ヘキサノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール等のアルコール系溶剤、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン等のケトン系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の高極性溶剤、或いはこれらの混合溶剤、更にはこれらに芳香族炭化水素を添加したもの等が挙げられる。溶剤の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して、通常、重量比で1〜20倍程度の範囲である。
【0103】
又、その塗布方法としては、従来公知の方法、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、スピンコート法等を用いることができる。その際の塗布量は、後述する画像形成、及びそれに引き続くエッチングやメッキ等の加工性等の面から、乾燥膜厚として5μm以上であるのが好ましく、10μm以上であるのが更に好ましく、又、感度等の面から、200μm以下であるのが好ましく、100μm以下であるのが更に好ましい。尚、その際の乾燥温度としては、例えば、30〜150℃程度、好ましくは40〜110℃程度、乾燥時間としては、例えば、5秒〜60分間程度、好ましくは10秒〜30分間程度が採られる。
【0104】
又、ドライフィルムレジストタイプの画像形成材料の場合には、その画像形成材料が被加工基板に積層されるまでの間、形成された感光性組成物層表面を被覆フィルムで覆うことが好ましく、その被覆フィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム等の従来公知のフィルムが用いられる。
【0105】
本発明に係る画像形成材は、被加工基板上に形成されている感光性組成物層をレーザー光により走査露光し、現像処理することによって現出されたネガ画像をレジストとして、エッチング加工、又はメッキ加工等することにより、その基板表面に回路や電極等のパターンが形成される。基板の材質としては、銅、アルミニウム、金、銀、クロム、亜鉛、錫、鉛、ニッケル等の金属板そのものでもよいが、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂;飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂;紙、ガラス、アルミナ、シリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機物;ガラス布基材エポキシ樹脂、ガラス不織布基材エポキシ樹脂、紙基材エポキシ樹脂、紙基材フェノール樹脂等の複合材料等からなり、その厚さが0.02〜10mm程度の絶縁性支持体表面に、前記金属又は酸化インジウム、酸化銅、酸化インジウムドープ酸化錫等の金属酸化物等の金属箔を加熱、圧着ラミネートするか、金属をスパッタリング、蒸着、メッキする等の方法により、その厚さが1〜100μm程度の導電層を形成した金属張積層板が好ましく用いられる。
【0106】
感光性組成物塗布液を被加工基板に直接塗布し、乾燥させて本発明に係る画像形成材を作製した場合は、被加工基板上に形成された感光性組成物層の酸素による重合禁止作用を防止する等のために、感光性組成物上にポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の溶液を塗布、乾燥により形成した保護層を設けてもよい。
【0107】
露光方法は特に限定されないが、例えば、カーボンアーク灯、水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、タングステンランプ、ハロゲンランプ等を使用した画像マスク密着露光を行うか、HeNレーザー、アルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、HeCdレーザー、半導体レーザー、ルビーレーザー等のレーザー走査露光を行う。特に、波長域390〜430nmの青紫領域のレーザー光を発生する光源を用いた走査露光が好ましく、その中心波長が約405nmのものであるのが更に好ましい。具体的には、405nmを発振する窒化インジウムガリウム半導体レーザー等が挙げられる。
【0108】
又、その走査露光方法は、特に限定されるものではないが、例えば、平面走査露光方式、外面ドラム走査露光方式、内面ドラム走査露光方式等が挙げられ、レーザーの出力光強度を、好ましくは1〜100mW、更に好ましくは3〜70mW、発振波長を、好ましくは390〜430nm、更に好ましくは400〜420nm、ビームスポット径を、好ましくは2〜30μm、更に好ましくは4〜20μm、走査速度を、好ましくは50〜500m/秒、更に好ましくは100〜400m/秒、走査密度を、好ましくは2,000dpi以上、更に好ましくは4,000dpi以上として、走査露光する。
【0109】
又、前記レーザー走査露光後の現像処理は、好ましくはアルカリ成分と界面活性剤とを含有する水性現像液を用いてなされる。そのアルカリ成分としては、例えば、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム、珪酸アンモニウム、メタ珪酸ナトリウム、メタ珪酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、第二燐酸ナトリウム、第三燐酸ナトリウム、第二燐酸アンモニウム、第三燐酸アンモニウム、硼酸ナトリウム、硼酸カリウム、硼酸アンモニウム等の無機アルカリ塩、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、モノブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン等の有機アミン化合物等が挙げられ、その0.1〜5重量%程度の濃度で用いられる。
【0110】
又、界面活性剤としては、前記感光性組成物において挙げたと同様の界面活性剤が挙げられ、中で、ノニオン性、アニオン性、又は両性界面活性剤が好ましく、特に両性界面活性剤、就中、ベタイン型化合物類が好ましい。尚、前記界面活性剤は、好ましくは0.0001〜20重量%、更に好ましくは0.0005〜10重量%、特に好ましくは0.001〜5重量%の濃度で用いられる。
【0111】
更に、現像液には、例えば、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、プロピレングリコール、ジアセトンアルコール等の有機溶剤を必要に応じて含有させることができる。又、現像液のpHは、9〜14とするのが好ましく、11〜14とするのが更に好ましい。
【0112】
尚、現像は、通常、前記現像液に画像形成材を浸漬するか、画像形成材に前記現像液をスプレーする等の公知の現像法により、好ましくは10〜50℃程度、更に好ましくは20〜40℃程度の温度で、5秒〜10分程度の時間でなされる。又、現像処理後、形成されたネガ画像を、例えば140〜160℃程度の温度で加熱処理することにより、レジストとしての耐薬品性等の向上を図ることができる。
【0113】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は、その用紙をこえない限り、以下の実施例に限定させるものではない。
なお、得られた感光性画像形成材料及び形成材の各評価は、以下の方法に従った。
【0114】
<露光感度>
得られた感光性画像形成材料の感光性組成物層を、直径7cmのアルミ回転シリンダー状に固定、毎分10から100回転まで回転数を変化させながら中心波長405nm、レーザー出力5mWのレーザー光源(日亜化学工業社製「NLHV500C」)を用いて、像面照度2mW、ビームスポット径20μmで、ビーム走査間隔及び走査速度を変えながら走査露光し、次いで、30℃の1重量%炭酸ナトリウム水溶液を現像液として0.15MPaとなるように吹き付け、最小現像時間の1.5倍の時間でスプレー現像することによりネガ画像を現出させた。得られた画像について、20μmの線幅が再現するのに要する露光量を求め、青紫色レーザーに対する感度とした。
【0115】
<分光感度の極大ピーク>
画像形成材を50×60mmの大きさに切り出したサンプルを、回折分光照射装置(ナルミ社製「RM−23」)を用い、キセノンランプ(ウシオ電機社製「UI−501C」)を光源として350〜650nmの波長域で分光した光を、横軸方向に露光波長が直線的に、縦軸方向に露光強度が対数的に変化するように設定して10秒間照射して露光し、次いで、30℃の1重量%炭酸ナトリウム水溶液を現像液として0.15MPaとなるように吹き付け、最小現像時間の2倍の時間でスプレー現像することにより、各露光波長の感度に応じた画像が得られ、その画像高さから画像形成可能な露光エネルギーを算出し、横軸に波長、縦軸にその露光エネルギーの逆数をプロットすることにより得られる分光感度曲線における極大ピークを読み取った。
【0116】
<S410 ,S410 /S450 ,S450−650 /S450 >
前記と同様にして350〜650nmの波長域で波長を変化させて露光し、現像したときの、波長410nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S410 (mJ/cm2 )〕と波長450nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S450 (mJ/cm2 )〕、及び、波長450nm超過650nm以下の各波長における画像形成可能な最小露光量〔S450−650 (mJ/cm2 )〕をそれぞれ求め、その比〔S410 /S450 〕、及び〔S450−650 /S450 〕を算出し、以下の基準で評価した。
【0117】
<S410 /S450 の評価基準>
A:S410 /S450 が0.03以下。
B:S410 /S450 が0.03超過0.05以下。
C:S410 /S450 が0.05超過0.1以下。
D:S410 /S450 が0.1超過。
【0118】
<S450−650 /S450 の評価基準>
A:S450−650 /S450 が10超過。
B:S450−650 /S450 が5超過10以下。
C:S450−650 /S450 が1超過5以下。
D:S450−650 /S450 が1以下。
【0119】
<黄色灯下でのセーフライト性>
画像形成材を黄色灯照明(約470nm以下の波長の光を遮断した条件)下に、1分間、2分間、5分間、10分間、20分間、30分間放置した後、前記と同様にして、走査露光及び現像処理を行い、前記に比して画像に変化が生じるまでの放置時間を求め、以下の基準で評価した。
A:20分以上
B:10分以上20分未満
C:1分以上10分未満
D:1分未満
【0120】
<熱硬化性評価>
40℃で3日間放置した画像形成材料を、画像形成に必要な最小露光量で画像露光した後、150℃で30分間加熱処理した。次いで、感光性画像上に1mm間隔100個の升目状になるようにカッターで切り傷をつけた。この感光性画像表面にフラックス(タムラ化研社製)を塗布した。続いて、本試料を280℃ソルダー浴に30秒浸漬した後、室温戻す操作を6回繰り返す耐熱性テストを行った。本テスト後の感光性画像上にニチバン社製テープを貼り付け、本テープを剥離し、カッター傷をつけた感光性の支持体状からの剥離の程度を観測、感光性画像の熱硬化性を以下の基準で評価した。
A:100個の升目のうち、剥離がまったく観測されなかった
B:100個の升目のうち、剥離したものが1から5個未満であった。
C:100個の升目のうち、剥離したものが5個以上10個未満。
D:100個の升目のうち、剥離したもの10個以上。
【0121】
<画像形成材料の保存安定性評価>
画像形成材料を40℃で3日間放置した後、露光感度測定と同様の評価を行った。40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下を以下の基準で評価した。
A:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下がまったく見られなかった。
B:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下が1〜10%であった。
C:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下10%より高く30%以下であった。
D:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下30%より高かった。
【0122】
<感光性塗布液保存安定性評価>
感光性塗布溶液を40℃にて3日間放置した後、露光感度測定と同様の評価を行った。40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下を以下の基準で評価した。
A:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下がまったく見られなかった。
B:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下が1〜10%であった。
C:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下が10%より高く30%以下であった。
D:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下が30%より高かった。
【0123】
実施例1
下記の各成分をメチルエチルケトン/イソプロパノール(重量比8/2)の混合溶剤100重量部に加えて、室温で攪拌して塗布液を調液した。仮支持フィルムとしてのポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み19μm)上に、この塗布液をアプリケーターを用いて乾燥膜厚が25μmとなる量で塗布し、90℃のオーブンで5分間乾燥させた。このようにして形成された感光性組成物層上に、被覆フィルムとしてのポリエチレンフィルム(厚み25μm)を積層し、1日放置することにより、感光性画像形成材料を作製した。
【0124】
(A)エチレン性不飽和化合物
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート (DPHA);20重量部
(B)エポキシ化合物
クレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂(重量平均分子量(Mw)4000,ジャパンエポキシレジン社製 180S70);30重量部
(C)アルカリ可溶性樹脂
下記の構造を有するクレゾールノボラック型エポキシアクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物樹脂(酸価100 KOH mg/g、重量平均分子量5000);50重量部
【0125】
【化11】
【0126】
下記の構造を有するビスフェノールF型エポキシアクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物樹脂(カヤラッドZFR−1122(日本化薬製),酸価100 KOH mg/g、重量平均分子量 4000);50重量部
【0127】
【化12】
【0128】
(D)光重合能を有し熱硬化を誘起させる化合物
2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン;12重量部
(F)下記式で表される増感色素;0.6重量部
【0129】
【化13】
【0130】
(G)光重合開始剤
2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール;4重量部
その他の添加剤
タルク;10重量部
硫酸バリウム;20重量部
フタロシアニンブルー;2重量部
ポリイミド樹脂に厚み35μmの銅箔を貼り合わせた銅張積層基板(厚み1.5mm、大きさ250mm×200mm)の銅箔表面を、住友スリーエム社製「スコッチブライトSF」を用いてバフロール研磨した後、水洗し、空気流中で乾燥させた。次いで、これをオーブンで60℃に予熱した後、その銅張積層板の銅箔上に、上記で得られた感光性画像形成材料を、その被覆フィルムを剥離しながらその剥離面で、ハンド式ロールラミネーターを用いて、ロール温度100℃、ロール圧0.3MPa、ラミネート速度1.5m/分でラミネートすることにより、銅張積層基板上に感光性組成物層が形成された感光性画像形成材を作製した。
【0131】
得られた感光性画像形成材料の[露光感度]は、11mJ/cm2 であった。[分光感度の極大ピーク]は、約410nmであった。[S410 (mJ/cm2 )]は13mJ/cm2 で、[S410 /S450 ]及び[S450−650 /S450 ]は共にAであった。[黄色灯下でのセーフライト性]は、Aであった。また、[画像形成材料の保存安定性評価]、[熱硬化性評価]及び[感光性塗布液保存安定性評価]も、共にAであった。
また、画像形成材料を画像露光せずに直接熱硬化性評価を行ったところ、感光性組成物層が溶融しマット上に変形するともに、多数のピンホールが発生した。
一方、画像露光した画像形成材料は、熱硬化性評価後においても、感光性層の表面は平滑で、感光性材料製作時と同様の光沢面を保持していた。
【0132】
実施例2
実施例1において(F)成分の増感色素を、下記式で表される増感色素0.6重量部に変更し、且つ、(C)成分をクレゾールノボラック型エポキシアクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物100重量部のみとしたこと以外は同様にして評価を行ったところ、レーザー露光感度は、13mJ/cm2 、また、410nmの感度は、18mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はA、熱硬化性評価はB、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0133】
【化14】
【0134】
実施例3
実施例1において(F)成分の増感色素を、下記式で表される増感色素0.6重量部、
【0135】
【化15】
【0136】
(C)成分を下記式で表される重合性不飽和基とカルボン酸基を含有するフルオレンビスフェノールエポキシ樹脂(酸価 70 KOH・mg/g、重量平均分子量2,000)30重量部、
【0137】
【化16】
【0138】
(A)成分のDPHAを30重量部にそれぞれ変更する以外は同様にして評価を行ったところ、レーザー露光感度は、13mJ/cm2 、また、410nmの感度は、18mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はA、熱硬化性評価はB、感光性塗布液保存安定性評価はAあった。
【0139】
実施例4
実施例1において(F)成分の増感色素を、下記式で表される増感色素
0.6重量部に変更した以外は同様にして評価を行ったところ、レーザー
露光感度は、13mJ/cm2 、また、410nmの感度は、18mJ/c
m2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下で
のセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価は
A、熱硬化性評価はB、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0140】
【化17】
【0141】
実施例5
実施例1において(G)成分の光開始剤を、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス〔2,6−ジフルオロ−3−(1−ピロリル)フェニル〕2重量部に変更した以外同様にして評価を行ったところ、レーザー露光感度は、18mJ/cm2 、また、410nmの感度は、22mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はA、熱硬化性評価はA、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0142】
実施例6
実施例1において、(E)成分としてジシアンジアミドを0.01重量部含有させた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、10mJ/cm2 、また、410nmの感度は、14mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はB、熱硬化性評価はA、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0143】
実施例7
実施例1において、(E)成分として2,4,6−トリアミノ−s−トリアジンを0.01重量部含有させた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、11mJ/cm2 、また、410nmの感度は、14mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はB、熱硬化性評価はA、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0144】
実施例8
実施例1において、(B)成分のクレゾ−ル・ノボラック型エポキシ化合物の添加量を15重量部とし、1,4−ベンゼンジカルボン酸 ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メチル]エステルを15重量部追加、(A)成分のDPHAの代わりにジペンタエリスリトールペンタアクリレート(IPA−ST、日産化学工業株式会社製のIPA分散オルガノシリカゾル)をシアノプロピルトリメトキシシランにより結合させた化合物(DPPA−Si)を20重量部、ラジカル発生剤として(p−オクチルオキシフェニル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロテトラフルオロボレートを3重量部、熱架橋剤としてサイメル300(メトキシメチルメラミン系、メトキシ化率90%以上、三井サイアナミッド社製)を5重量部含有させた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、8mJ/cm2 、また、410nmの感度は、10mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はA、熱硬化性評価はA、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0145】
比較例1
実施例1において(B)成分のクレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂、及び(D)成分の2−メチル−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノ−1−プロパノンを除いた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、13mJ/cm2 、また、410nmの感度は、17mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はAであったが、熱硬化性評価はD、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0146】
比較例2
実施例1において(D)成分の2−メチル−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノ−1−プロパノンを除いた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、11mJ/cm2 、また、410nmの感度は、15mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はA、熱硬化性評価はD、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0147】
比較例3
実施例1において(D)成分の2−メチル−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノ−1−プロパノン、及び(G)成分の2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールを除いた以外は同様に評価を行ったところ、画像が形成されなかった。
【0148】
比較例4
実施例1において、更に(E)成分であるジシアンジアミドを0.5重量部含有させた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、11mJ/cm2 、また、410nmの感度は、14mJ/cm2 、〔S410/S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はD、熱硬化性評価はA、感光性塗布液保存安定性評価はCであった。
【0149】
【発明の効果】
本発明の熱硬化性感光性組成物は、熱硬化性及び保存安定性に優れ、またその硬化物は感度良好であり、各種電子部品の絶縁樹脂層、特にソルダーレジスト用の絶縁樹脂層として有用である。
【発明の属する技術分野】
本発明は多分野に有用な、新規な感光性材料に関するものであり、更に詳しくは、プリント配線板、液晶表示素子、プラズマディスプレイ、大規模集積回路、薄型トランジスタ、半導体パッケージ、カラーフィルター、有機エレクトロルミネッセンス、薄型トランジスタ等用のソルダーレジスト膜や各種電子部品の絶縁樹脂層の形成に有用なエネルギー線硬化型の感光性材料、これを用いた画像形成材料及び画像の形成方法に関するものである。特に本発明は、青紫色レーザー光による直接描画に用いるに好適な感光性組成物、それを用いた画像形成材料、画像形成材、及び画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリント配線板では、回路の永久保護皮膜としてレジストが広く用いられている。レジストとは回路導体のはんだ付けする部分を除いた全面に形成される皮膜で、プリント配線板に電子部品を配線する際、はんだが不必要な部分に付着するのを防ぐとともに、回路が直接空気に暴露されるのを防止する保護皮膜として使用されるものである。現在プリント配線板用のレジストとしては、高精度、高密度、環境問題への配慮の観点から、液状のレジストインキが使用されている。例えば、ノボラック型エポキシ樹脂と不飽和モノカルボン酸の反応物に多塩基酸無水物を反応させたエネルギー線硬化性樹脂、光重合開始剤、希釈剤、エポキシ化合物及びエポキシ硬化剤であるジシアンジアミドを含有する感光性樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、この感光性樹脂組成物は、エネルギー線硬化性樹脂中に含まれるカルボキシル基とエポキシ化合物の反応が室温でも進行するために、長時間インキを放置したり、塗膜乾燥時間を長くすると、感度の低下、未露光部に現像むらが発生する等の問題がある。また、インターポーザー配線板等、高密度の配線板には、平滑な感光性層を有するドライフィルムタイプのソルダーレジストが強く望まれているが、ドライフィルムの感光性層中にはエポキシ化合物とエポキシ硬化剤が高濃度で共存するため、感光性樹脂液より更に経時安定性が低く、感度低下や未露光部における現像むら等の問題が発生しやすかった。
【0003】
一方、近年、露光光源にレーザー光を用いることにより、マスクフィルムを用いずに、コンピューター等のデジタル情報から直接画像を形成するレーザー直接描画法が、生産性のみならず、解像性や位置精度等の向上も図れることから注目され、それに伴い、リソグラフィー法においてもレーザー光の利用が盛んに研究されている。
【0004】
ところで、レーザー光は、紫外から赤外領域までの種々の波長のものが知られているが、画像露光に利用できるレーザー光としては、出力、安定性、感光能力、及びコスト等の点から、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムネオンレーザー、YAGレーザー、及び半導体レーザー等の可視から赤外領域の光を発するものが主力となっており、例えば、波長488nmのアルゴンイオンレーザー、波長532nmのFD−YAGレーザーを用いたリソグラフィー法は既に実用化に到っている。また、このような技術動向から、レーザー露光用のソルダーレジスト及びソルダードライフィルムが強く求められている。
【0005】
しかしながら、従来の感光性組成物は、レーザー光による直接描画法に用いるには、未だ感度が必ずしも充分とは言えない。又、近年のレーザー技術の著しい進歩により、青紫色領域で安定的に発振できる半導体レーザーも利用できるようになったものの、これらのレーザーはその出力が他の可視領域の光を発するものに比して低いこともあって、これに対応する感光性組成物の感度は、直接描画法においてはもとよりリソグラフィー法においても実用化できるレベルには達していないのが現状である。
【0006】
また、光重合性感光性組成物の感度等の改良を目的として、エポキシ樹脂のα,β−不飽和モノカルボン酸付加体に、多価カルボン酸又はその無水物を付加させた変性エポキシアクリレート樹脂を含有させた感光性組成物を、ドライフィルムレジスト材として基板上に積層するか、又はこの組成物を含有する塗布液を基板上に塗布し乾燥させて感光性組成物層を形成したフォトレジスト用画像形成材を、高圧水銀灯、可視レーザー、赤外レーザー、青紫レーザー等で露光し現像処理する画像形成方法が知られている(例えば、特許文献2〜4等参照)。しかしながら、この感光性組成物もレーザー露光用のレジストとしての感光性と耐熱性がまだ不十分である。
【0007】
【特許文献1】
特開平8−134390号公報
【特許文献2】
特開平5−204150号公報
【特許文献3】
特開2000−147767号公報
【特許文献4】
特開2001−228611号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、熱硬化性及び保存安定性に優れ、更に感度良好な熱硬化性感光性組成物を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは、エポキシ樹脂と不飽和モノカルボン酸の反応物に多塩基酸無水物を反応させてなるエネルギー線硬化性樹脂、エチレン性不飽和化合物、エポキシ化合物及びエポキシ硬化剤を含有する感光性樹脂組成物において、エポキシ硬化剤を含有させないか、又は含有量を少量にとどめ、かつ光重合能及び熱硬化能を有する化合物を含有させることにより所期の目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち本発明の要旨は、下記(A)〜(D)成分を含有してなり、更に所望によりエポキシ硬化触媒(E)を、溶媒を除く有機成分の0.1重量%以下の割合で含有することを特徴とする熱硬化性感光性組成物、これを用いた画像形成材料、画像形成材及び画像形成方法に存する。
(A)エチレン性不飽和化合物
(B)エポキシ化合物
(C)エポキシ樹脂のα,β−不飽和基含有カルボン酸付加体に、多価カルボン酸又はその無水物が付加された、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂からなるアルカリ可溶性樹脂
(D)光重合開始能を有し、且つ(A)〜(C)成分を含有する組成物及び/又はその光硬化物の熱硬化を誘起させる化合物
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき詳細に説明する。なお、以下で述べる「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸を表し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートを表す。
(A)エチレン性不飽和化合物
本発明の熱硬化性感光性組成物(以下、「感光性組成物」と略す)を構成する(A)成分のエチレン性不飽和化合物は、感光性組成物が活性光線の照射を受けたときに、後述する(D)成分の作用により付加重合し、場合により架橋、硬化するようなラジカル重合性のエチレン性不飽和結合を分子内に少なくとも1個有する化合物である。感光性組成物は、この(A)成分を含むことにより光照射による硬化が十分に進行し、優れた耐薬品性、耐熱性及び耐アルカリ性を有する塗膜が形成される。
【0012】
(A)成分は、例えばクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、そのアルキルエステル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、スチレン等であってもよいが、重合性、架橋性、及びそれに伴う露光部と非露光部の現像液溶解性の差異を拡大できる等の点から、エチレン性不飽和結合を分子内に2個以上有する化合物であるのが好ましく、又、その不飽和結合が(メタ)アクリロイルオキシ基に由来する(メタ)アクリレート化合物が特に好ましい。
【0013】
エチレン性不飽和結合を分子内に2個以上有する化合物としては、代表的には、不飽和カルボン酸、好ましくは(メタ)アクリル酸とポリヒドロキシ化合物とのエステル類、(メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類、ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリイソシアネート化合物とのウレタン(メタ)アクリレート類、及び、(メタ)アクリル酸又はヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリエポキシ化合物とのエポキシ(メタ)アクリレート類等が挙げられる。
【0014】
不飽和カルボン酸とポリヒドロキシ化合物とのエステル類としては、例えば、前記の如き不飽和カルボン酸と、エチレングリコール、ポリエチレングリコール(付加数2〜14)、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール(付加数2〜14)、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、及びそれらのエチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の脂肪族ポリヒドロキシ化合物との反応物、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド付加トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0015】
また、前記の如き不飽和カルボン酸と、ヒドロキノン、レゾルシン、ピロガロール、ビスフェノールF、ビスフェノールA等の芳香族ポリヒドロキシ化合物、或いはそれらのエチレンオキサイド付加物やグリシジル基含有化合物付加物との反応物、例えば、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート等、及び前記の如き不飽和カルボン酸と、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート等の複素環式ポリヒドロキシ化合物との反応物、例えば、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリレート等も挙げられる。更には、不飽和カルボン酸と多価カルボン酸とポリヒドロキシ化合物との反応物、例えば、(メタ)アクリル酸とフタル酸とエチレングリコールとの縮合物、(メタ)アクリル酸とマレイン酸とジエチレングリコールとの縮合物、(メタ)アクリル酸とテレフタル酸とペンタエリスリトールとの縮合物、(メタ)アクリル酸とアジピン酸とブタンジオールとグリセリンとの縮合物等も挙げられる。
【0016】
(メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類としては、(メタ)アクリロイルオキシ基を含有するホスフェート化合物であれば特に限定されないが、下記一般式(Ia)又は(Ib)で表されるものが好ましい。
【0017】
【化1】
【0018】
〔式(Ia)及び(Ib)中、R1 は水素原子又はメチル基を示す。nは1〜25の整数であるが、1〜10,特に1〜4であるのが好ましい。mは1、2、又は3である。〕
【0019】
これらの具体例としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシエチルホスフェート、ビス〔(メタ)アクリロイルオキシエチル〕ホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシエチレングリコールホスフェート等が挙げられる。
【0020】
ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリイソシアネート化合物との反応物からなるウレタン(メタ)アクリレート類としては、例えば、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、テトラメチロールエタントリ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物と、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン等の脂肪族ポリイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、ジメチルシクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート等の芳香族ポリイソシアネート、イソシアヌレート等の複素環式ポリイソシアネート、等のポリイソシアネート化合物との反応物等が挙げられる。
【0021】
これらの中でも好ましいのは、1分子中に4個以上のウレタン結合〔−NH−CO−O−〕及び4個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有するウレタン(メタ)アクリレート化合物である。この化合物は、例えば、ペンタエリスリトール、ポリグリセリン等の1分子中に4個以上の水酸基を有する化合物に、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物を反応させて得られた化合物(i−1)、或いは、エチレングリコール等の1分子中に2個以上の水酸基を有する化合物に、旭化成工業社製「デュラネート24A−100」、同「デュラネート22A−75PX」、等のアダクトタイプ等の1分子中に3個以上のイソシアネート基を有する化合物を反応させて得られた化合物(i−2)、或いは、イソシアネートエチル(メタ)アクリレート等を重合若しくは共重合させて得られた化合物(i−3)等の、1分子中に4個以上、好ましくは6個以上のイソシアネート基を有する化合物、例えば、旭化成工業社製「デュラネートME20−100」(i)と、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の、1分子中に水酸基及び2個以上、好ましくは3個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有る化合物(ii)とを、反応させることにより得ることができる。
【0022】
ここで、1分子中に4個以上、好ましくは6個以上のイソシアネート基を有する化合物(i)の分子量は、通常は500〜200,000であるが、1,000〜150,000であるのが好ましい。一般にウレタン(メタ)アクリレート類の分子量は、600〜150,000であるのが好ましい。又、1分子中のウレタン結合の数は6個以上、特に8個以上であるのが好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基の数も6個以上、特に8個以上であるのが好ましい。
【0023】
尚、このようなウレタン(メタ)アクリレート類は、例えば、前記化合物(i)と前記化合物(ii)とを、トルエンや酢酸エチル等の有機溶媒中で、前者のイソシアネート基と後者の水酸基とのモル比を1/10〜10/1の割合として、必要に応じてジラウリン酸n−ブチル錫等の触媒を用いて、10〜150℃で5分〜3時間程度反応させる方法により製造することができる。
【0024】
ウレタン(メタ)アクリレート類の中でも、特に好ましいのは、下記一般式(II)で表されるものである。
【0025】
【化2】
【0026】
〔式(II)中、Raはアルキレンオキシ基又はアリーレンオキシ基の繰り返し構造を有し、且つRbと結合し得るオキシ基を4〜20個有する基を示し、Rb及びRcは各々独立して炭素数が1〜10のアルキレン基を示し、Rdは(メタ)アクリロイルオキシ基を1〜10個有する有機残基を示す。なおRa、Rb、Rc、及びRdは置換基を有していてもよい。xは4〜20の整数、yは0〜15の整数、zは1〜15の整数である。〕
【0027】
ここで、式(II)中のRaのアルキレンオキシ基の繰り返し構造としては、例えば、プロピレントリオール、グリセリン、ペンタエリスリトール等に由来するものが、又、アリーレンオキシ基の繰り返し構造としては、例えば、ピロガロール、1,3,5−ベンゼントリオール等に由来するものが、それぞれ挙げられる。又、Rb及びRcのアルキレン基の炭素数は、各々独立して1〜5であるのが好ましく、又、Rdにおける(メタ)アクリロイルオキシ基は1〜7個であるのが好ましい。又、xは4〜15、yは1〜10、zは1〜10であるのが、それぞれ好ましい。
【0028】
更に、Raとしては下記式〔尚、式中、kは2〜10の整数である。〕で示されるものが、Rb及びRcとしては各々独立して、ジメチレン基、モノメチルジメチレン基、又は、トリメチレン基で示されるものが、又、Rdとしては下記式で示されるものが、それぞれ特に好ましい。
【0029】
【化3】
【0030】
(メタ)アクリル酸又はヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリエポキシ化合物とのエポキシ(メタ)アクリレート類としては、例えば、(メタ)アクリル酸、又は前記の如きヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物と、(ポリ)エチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)テトラメチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ペンタメチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ネオペンチルグリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ヘキサメチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ソルビトールポリグリシジルエーテル等の脂肪族ポリエポキシ化合物、フェノールノボラックポリエポキシ化合物、ブロム化フェノールノボラックポリエポキシ化合物、(o−,m−,p−)クレゾールノボラックポリエポキシ化合物、ビスフェノールAポリエポキシ化合物、ビスフェノールFポリエポキシ化合物等の芳香族ポリエポキシ化合物、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、トリグリシジルトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート等の複素環式ポリエポキシ化合物、等のポリエポキシ化合物との反応物等が挙げられる。
【0031】
又、上記以外のエチレン性不飽和化合物としては、例えば、エチレンビス(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類、フタル酸ジアリル等のアリルエステル類、ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物類等が挙げられる。またエチレン性不飽和基の架橋速度を高めるため、又は、高屈折率の高分子架橋物質を得るために、エチレン性不飽和化合物に含まれるエーテル結合基を5硫化リンなどを用いて硫化してチオエーテル結合基に変えた化合物等も挙げられる。更にまた、エチレン性不飽和化合物の架橋により形成された膜の強度と耐熱性の向上を目的として、エチレン性不飽和化合物にシリカゾルを置換基として導入させた化合物を使用することもできる。エチレン性不飽和化合物にシリカゾルを置換基として導入する方法としては、例えば特許第3164407号公報及び特開平9−100111号公報等に記載の水酸基を有する単官能ないし多官能の(メタ)アクリレート化合物と、「IPA−ST」(IPA分散オルガノシリカゾル、日産化学)、「MEK−ST」(MEK分散オルガノシリカゾル、日産化学)、「MIBK−ST」(MIBK分散オルガノシリカゾル、日産化学)等の粒子径が5〜30nmのシリカゾルとを、シアノ基を有するトリメトキシシラン又はトリエトキシシランタイプのシランカップリング剤を用いて結合させたもの、具体的には、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートと「IPA−ST」をシアノプロピルトリメトキシシランにより結合させた化合物(DPPA−Si)、多官能の(メタ)アクリレート化合物と上記シリカゾルとを、メルカプト基を有するトリメトキシシラン又はトリエトキシシランタイプのカップリング剤により結合させたものなどが挙げられる。
【0032】
以上のエチレン性不飽和化合物は、それぞれ単独で用いられても2種以上が併用されてもよい。
本発明においては、上記の各種のエチレン性不飽和化合物の中でも、エステル(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類、又は、ウレタン(メタ)アクリレート類が好ましく、中でもエステル(メタ)アクリレート類が好ましい。またエステル(メタ)アクリレート類の中でも、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、或いはビスフェノールAのポリエチレンオキサイド付加物等のポリオキシアルキレン基を含み、(メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上含むエステル(メタ)アクリレート類が特に好ましい。
【0033】
上記のエチレン性不飽和化合物(A)は、単独で用いてもよく、またいくつかを併用してもよい。溶媒を除く感光性組成物中の有機成分に占めるエチレン性不飽和化合物(A)の使用量は1〜70重量%が好ましく、5〜50重量%が更に好ましい。エチレン性不飽和化合物(A)の使用量が1重量%以下では光硬化性が不十分となり、他方70重量%を超えるとタック性が不十分になる傾向がある。
【0034】
(B)エポキシ化合物
本発明の感光性組成物に使用される(B)エポキシ化合物は、分子中にエポキシ基を有する化合物であり、ポリヒドロキシ化合物とエピクロルヒドリンを反応させて得られるポリグリシジルエーテル化合物、ポリカルボン酸化合物とエピクロルヒドリンを反応させて得られるポリグリシジルエステル化合物、ポリアミン化合物とエピクロルヒドリンを反応させて得られるポリグリシジルアミン化合物等であって、低分子量物から高分子量物にわたる化合物が挙げられる。感光性組成物は、このエポキシ化合物(B)を含有することにより、感光層を形成する際の密着性、耐熱性等の特性が向上する。エポキシ化合物(B)としては、分子中に2個以上のエポキシ基を有するものが好ましい。
【0035】
このようなエポキシ化合物としては、例えば、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル等のフェニルジグリシジルエーテル;ビスフェノール−A型エポキシ、ビスフェノール−F型エポキシ、ビスフェノール−S型エポキシ、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ及びその樹脂化合物;フルオレンビスフェノール型エポキシ及びその樹脂;臭素化ビスフェノール−A型エポキシ、臭素化ビスフェノール−F型エポキシ等のハロゲノ化ビスフェノール型エポキシ及びその樹脂化合物;シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル化合物等の脂環式ジグリシジルエーテル化合物;1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジルエーテル化合物;ポリサルファイドジグリシジルエーテル等のポリサルファイド型エポキシ及びその樹脂化合物;ビフェノール型エポキシ、ビキシレノール型エポキシ等のビフェノール型エポキシ及びその樹脂化合物;フェノールノボラック型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ、キシレノールノボラック型エポキシ等のノボラック型エポキシ及びその樹脂化合物;トリスフェノールメタン型エポキシ等の多官能エポキシ及びその樹脂化合物;トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環骨格のエポキシ及びその樹脂化合物等が挙げられる。エポキシ化合物としては、分子量500〜10,000程度のものが特に好ましく、またエポキシ当量としては、90〜600g/当量の範囲にある化合物が特に好ましい。
【0036】
具体的には、ジャパンエポキシレジン社製のエピコート828、エピコート834、エピコート1001、エピコート100(10) 、大日本インキ化学工業社製のエピクロン840、エピクロン850、エピクロン1050、エピクロン2055、東都化成社製のエポトートYD−011、YD−013、YD−127、YD−128、ダウケミカル社製のD.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社のアラルダイド6071、アラルダイド6084、アラルダイドGY250、アラルダイドGY260、住友化学工業社製のスミ−エポキシESA−011、ESA−014、ELA−115、ELA−128、旭化成工業社製のA.E.R.330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664等(何れも商品名)のビスフェノールA型エポキシ樹脂;フルオレンビフェニルグリシジルエーテルおよびそのエポキシ樹脂(フルオレンビフェニルグリシジル樹脂);ジャパンエポキシレジン社製のエピコートYL903、大日本インキ化学工業社製のエピクロン152、エピクロン165、東都化成社製のエポトートYDB−400、YDB−500、ダウケミカル社製のD.E.R.542、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイド8011、住友化学工業社製のスミ−エポキシESB−400、ESB−700、旭化成工業社製のA.E.R.711、A.E.R.714等(何れも商品名)の臭素化エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のエピコート152、エピコート154、ダウケミカル社製のD.E.N.431、D.E.N.438、大日本インキ化学工業社製のエピクロンN−730、エピクロンN−770、エピクロンN−865、東都化成社製のエポトートYDCN−701、YDCN−704、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドECN1235、アラルダイドECN1273、アラルダイドECN1299、アラルダイドXPY307、日本化薬社製のEPPN−201、EOCN−1025、EOCN―1020,EOCN−104S、RE−306、住友化学工業社製のスミ−エポキシESCN−195X、ESCN−220、旭化成工業社製のA.E.R.ECN−235、ECN−299等(何れも商品名)のノボラック型エポキシ樹脂;大日本インキ化学工業社製のエピクロン830、ジャパンエポキシレジン社製エピコート807、東都化成社製のエポトートYDF−170、YDF−175、YDF−2004、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドXPY306等(何れも商品名)のビスフェノールF型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のエピコート604、東都化成社製のエポトートYH−434、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドMY720、住友化学工業社製のスミ−エポキシELM−120等(何れも商品名)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドCY−350(商品名)等のヒダントイン型エポキシ樹脂;ダイセル化学工業社製のセロキサイド2021、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドCY175、CY179等(何れも商品名)の脂環式エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のYL−933、ダウケミカル社製のT.E.N.、EPPN−501、EPPN−502等(何れも商品名)のトリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のYL−6056、YX−4000、YL−6121(何れも商品名)等のビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂又はそれらの混合物;日本化薬社製EBPS−200、旭電化工業社製EPX−30、大日本インキ化学工業社製のEXA−1514(商品名)等のビスフェノールS型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のエピコート157S(商品名)等のビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン社製のエピコートYL−931、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイド163等(何れも商品名)のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂;チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のアラルダイドPT810、日産化学社製のTEPIC等(何れも商品名)の複素環式エポキシ樹脂;日本油脂社製ブレンマーDGT等のジグリシジルフタレート樹脂;東都化成社製ZX−1063等のテトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂;新日鉄化学社製ESN−190、ESN−360、大日本インキ化学工業社製HP−4032、EXA−4750、EXA−4700等のナフタレン基含有エポキシ樹脂;大日本インキ化学工業社製HP−7200、HP−7200H等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂;日本油脂社製CP−50S、CP−50M等のグリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂;さらにシクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートの共重合エポキシ樹脂等、が挙げられる。また、溶解性、熱硬化速度向上、膜強度向上のため、上記にあげたエポキシ樹脂のかわりにジャパンエポキシレジン社製のYL−6056、YX−4000、YL−6121(何れも商品名)等のビキシレノールグリシジルエーテル、ビフェノールAグリシジルエーテル、ビフェノールFグリシジルエーテルなど、エポキシ樹脂を構成する単体(モノマー)成分にあたる低分子エポキシ化合物を用いることも出来る。更には、これら樹脂または単量体エポキシ化合物の芳香族環を部分あるいは完全水添した化合物、また、室温での安定化を高める目的で、エポキシ基を通常の1,2−エポキシ基から、1,3−および1,4−エポキシ基に変更したものも使用することが出来る。更に、エポキシの硬化速度向上等のために、5硫化リンなどでエーテル酸素に硫化処理を施してエピスフィド基に変更することも可能である。例えば1,3−エポキシ基を有する化合物としては、ジャーナル オブ マクロモレキュラー サイエンス A29巻,10号,915頁(1992年)、同A30巻,2&3号,173頁(1993年)、同A30巻,2&3号,189頁(1993年)、特許第2902269号、同第3014251号、同第3403354号、同第3161583号、特開平9−194573号、特開2001−228610号各公報等に記載されている単官能又は多官能のオキセタン化合物を挙げることができる。具体的には、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、1,4−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシルメチル)オキセタン、1,4−ベンゼンジカルボン酸 ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メチル]エステル等を挙げることができ、中でもオキセタン残基を2個有するオキセタン化合物が特に好ましい。
【0037】
これらエポキシ化合物(B)は、単独で用いてもよく、またいくつかを併用してもよい。なお、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に占めるエポキシ化合物(B)の使用量は、所望の塗膜特性に応じて選択すればよいが、好ましくは1〜70重量%であり、特に5〜50重量%が好ましい。エポキシ化合物(B)の量が1重量%以下では感光性材料の熱硬化性が不十分となり、他方70重量部を超えると感度低下、現像性時の抜け不良など画像形成性が不十分になる傾向がある。
【0038】
(C)エポキシ樹脂のα,β−不飽和基含有カルボン酸付加体に、多価カルボン酸又はその無水物が付加された、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂からなるアルカリ可溶性樹脂
本発明の感光性組成物を構成する(C)エポキシ樹脂のα,β−不飽和基含有カルボン酸付加体に、多価カルボン酸又はその無水物が付加された、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂からなるアルカリ可溶性樹脂(以下、「プレポリマー」と略す)は、エポキシ樹脂にそのエポキシ基とα,β−不飽和モノカルボン酸のカルボキシル基が反応して形成されたエステル結合(−COO−)を介してα,β−不飽和基が付加されていると共に、その際生じた水酸基に多価カルボン酸又はその無水物のカルボキシル基が反応して形成されたエステル結合を介して残存するカルボキシル基が付加された化合物である。好ましくは、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a)、1分子中にα,β−不飽和基と1個のカルボキシル基を有する化合物(b)及び1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する化合物(c)の反応物に多塩基酸無水物(d)を反応させることにより得られるプレポリマーが挙げられる。
【0039】
エポキシ化合物(a)としては、ソルダーレジストの製造に慣用されているものから適宜選択することができる。具体的には、前述のエポキシ化合物(B)の項に記載した化合物が挙げられる。
不飽和基と1個のカルボキシル基を有する化合物(b)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート無水コハク酸付加物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート無水フタル酸付加物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート無水コハク酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート無水フタル酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物、(メタ)アクリル酸とε−カプロラクトンとの反応生成物等を挙げることができる。
【0040】
1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する化合物(c)としては、例えば、マレイン酸、コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、3−メチルヘキサヒドロフタル酸、4−メチルヘキサヒドロフタル酸、3−エチルヘキサヒドロフタル酸、4−エチルヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、3−メチルテトラヒドロフタル酸、4−メチルテトラヒドロフタル酸、3−エチルテトラヒドロフタル酸、4−エチルテトラヒドロフタル酸等のカルボン酸が挙げられる。
【0041】
プレポリマーの合成は、先ず上記化合物(a)、(b)、(c)のエポキシ基とカルボキシル基を反応させる。これらの化合物はエポキシ化合物(a)のエポキシ基1当量に対し、化合物(b)及び(c)のカルボキシル基が合計で0.8〜1.2当量となるように反応させるのが好ましい。(b)及び(c)のカルボキシル基の合計量が0.8当量未満であると、これを用いて得られたプレポリマーを含む感光性組成物の安定性が不十分となり、また1.2当量を超えると硬化性が不十分となる傾向がある。化合物(b)と(c)の割合は、モル比で9:1〜8:2が好ましい。化合物(a)、(b)及びCの反応は100〜120℃で行なうのが好ましい。
【0042】
(a)、(b)、(c)の反応物と反応させる多塩基酸無水物(d)としては、例えば、無水マレイン酸、コハク酸無水物、フタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、3−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、4−ヘキサヒドロフタル酸無水物、3−エチルヘキサヒドロフタル酸無水物、4−エチルヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、3−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、4−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、3−エチルテトラヒドロフタル酸無水物、4−エチルテトラヒドロフタル酸無水物、無水トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸無水物、等の飽和もしくは不飽和カルボン酸無水物が、現像性、タック性の面から好適である。中でもコハク酸無水物、フタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸の無水物等が特に好ましい。多塩基酸無水物(d)は、エポキシ化合物(a)のエポキシ基1当量に対して0.3〜1当量反応させるのが好ましい。多塩基酸無水物(c)の量が0.3当量未満であると現像性が不十分となり、また1当量を越えると安定性が不十分となる。多塩基酸無水物(d)との反応は60〜120℃で行われるのが好ましい。
【0043】
プレポリマーの合成に際しては、例えば得られるプレポリマーが常温で液状である場合等は無溶媒で反応させることも可能であるが、反応系の粘度を調整し、混合を十分にして伝熱を改良すること等を目的として、溶媒を用いて反応を行うのが好ましい。ここで用いることのできる溶媒としては例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル類の酢酸エステル化合物等のエステル類、オクタン、ノナン等の脂肪族炭化水素、石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤、水等が挙げられる。これらの溶媒は単独でも、2種以上を混合して使用することもでき、溶媒の用量は、例えばプレポリマー100重量部に対して好ましくは5〜1000重量部である。
【0044】
また上記プレポリマーの合成反応の際には、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、フェノチアジン、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩等の重合禁止剤や、例えば、トリメチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類、ジメチルベンジルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、テトラメチルアンモニウムクロリド、メチルトリエチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド等の第4級アンモニウム塩を必要に応じて使用することができる。かくして得られるプレポリマーは、プレポリマー1g当たりの酸価が45〜170mgKOHであることが好ましい。酸価が45mgKOH/g未満であると現像性が不十分になる傾向があり、170mgKOH/gを越えると耐溶剤性が不十分になる傾向がある。
【0045】
尚、本発明においては、(C)成分のプレポリマー以外のアルカリ可溶性樹脂を更に含有していてもよく、そのアルカリ可溶性樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、マレイン酸、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、マレイミド等の単独又は共重合体、並びに、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アセチルセルロース等が挙げられるが、中でも、アルカリ現像性等の面から、カルボキシル基含有ビニル系樹脂が好適である。
【0046】
カルボキシル基含有ビニル系樹脂としては、具体的には、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α−メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニル等のビニル化合物との共重合体等が挙げられる。
【0047】
これらの中で、スチレン−(メタ)アクリレート−(メタ)アクリル酸共重合体が好ましく、スチレン3〜30モル%、(メタ)アクリレート10〜70モル%、(メタ)アクリル酸10〜60モル%からなる共重合体が更に好ましく、スチレン5〜25モル%、(メタ)アクリレート20〜60モル%、(メタ)アクリル酸15〜55モル%からなる共重合体が特に好ましい。又、これらカルボキシル基含有ビニル系樹脂は、酸価が30〜250mg・KOH/g、ポリスチレン換算の重量平均分子量が1,000〜300,000であるのが好ましい。
【0048】
またカルボキシル基含有ビニル系樹脂として、側鎖にエチレン性不飽和結合を有するものも好適であり、具体的には、例えば、上記のカルボキシル基含有重合体に、アリルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレート、α−エチルグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルクロトネート、グリシジルイソクロトネート、クロトニルグリシジルエーテル、イタコン酸モノアルキルモノグリシジルエステル、フマル酸モノアルキルモノグリシジルエステル、マレイン酸モノアルキルモノグリシジルエステル等の脂肪族エポキシ基含有不飽和化合物、又は、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、2,3−エポキシシクロペンチルメチル(メタ)アクリレート、7,8−エポキシ〔トリシクロ[5.2.1.0]デシ−2−イル〕オキシメチル(メタ)アクリレート等の脂環式エポキシ基含有不飽和化合物を、カルボキシル基含有重合体の有するカルボキシル基の5〜90モル%、好ましくは30〜70モル%程度を反応させて得られた反応生成物、及び、アリル(メタ)アクリレート、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シンナミル(メタ)アクリレート、クロトニル(メタ)アクリレート、メタリル(メタ)アクリレート、N,N−ジアリル(メタ)アクリルアミド等の2種以上の不飽和基を有する化合物、又は、ビニル(メタ)アクリレート、1−クロロビニル(メタ)アクリレート、2−フェニルビニル(メタ)アクリレート、1−プロペニル(メタ)アクリレート、ビニルクロトネート、ビニル(メタ)アクリルアミド等の2種以上の不飽和基を有する化合物と、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸、又は更に不飽和カルボン酸エステルとを、前者の不飽和基を有する化合物の全体に占める割合を10〜90モル%、好ましくは30〜80モル%程度となるように共重合させて得られた反応生成物等が挙げられる。これらの側鎖にエチレン性不飽和結合を有する樹脂の1g当たりの酸価は45〜170mgKOHであることが好ましい。酸価が45mgKOH/g未満であると現像性が不十分になる傾向があり、170mgKOH/gを越えると耐溶剤性が不十分になる傾向がある。
【0049】
成分(C)の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して5〜70重量%が好ましく、更に好ましくは10〜50重量%である。5重量%より低いと感度低下を起し、反対に70重量%より高いと現像時の地汚れの問題を発生させる。
【0050】
(D)光重合開始能を有し、且つ(A)〜(C)成分を含有する組成物及び/又はその硬化物の熱硬化を誘起させる化合物
成分(D)は、それ単独で光重合開始能を有すると同時に、上記した(A)〜(C)成分を含有する組成物及び/又はその光硬化物の熱硬化を誘起させる化合物である。このような化合物は、光開始能を有する、すなわち、光により直接又は光増感により分解し、ラジカル、酸、塩基などの活性剤を生成し、エチレン不飽和化合物あるいはエポキシ化合物の光架橋を誘起させるとともに、この光分解により生成する活性剤および/又は光架橋反応により生成する他種の活性剤が、高温加熱処理において(A)〜(C)を含有する組成物の熱架橋反応を誘起、加速し、高い耐熱性を有する熱硬化感光性画像を形成させる機能を有する化合物から選択し選ぶことが出来る。
【0051】
光によりラジカルを発生させる化合物としては、後述する(G)成分の光重合開始剤、酸を発生させる化合物としては特願2002−294622号に記載のハロゲン置換アルカン、ハロメチル化S−トリアジン誘導体、オニウム塩類、スルホン化合物等、また、塩基を発生させる化合物としては特開平7−306532号公報、特開平4−162040号公報、J.Org.Chem.,Vol.55,5919(1990)、J.Photopolym.Sci.Tech.,Vol3,No.3,419(1990)等に記載されているものをあげることが出来、その中から選択し用いることが出来る。
【0052】
本発明においては、係る(D)成分として、40℃以下において、(A)〜(C)成分を含有する組成物の感光性を変化させることなく、安定であるもの(以下、「感光性塗布液保存安定性」と略す)が好ましい。感光性塗布液保存安定性評価は、例えば後述する実施例の感光性塗布液保存安定性評価に記載した方法により評価可能である。
【0053】
本発明において(D)成分として好ましいのは、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−1−ブタノン等のジアルキルアミノアルキルアセトフェノン化合物、又はジシクロペンタジエニルチタニウムジクロライド、ジシクロペンタジエニルチタニウムビスフェニル、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,4−ジフルオロフェニル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,6−ジフルオロフェニル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,4,6−トリフルオロフェニル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニル)、ジ(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムビス(2,6−ジフルオロフェニル)、ジ(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムビス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス〔2,6−ジフルオロ−3−(1−ピロリル)フェニル〕等のチタノセン化合物が挙げられる。チタノセン化合物の中でも、ジシクロペンタジエニル構造とビフェニル構造を有するチタン化合物がより好ましく、ビフェニル環のo−位がハロゲン原子で置換されたものが特に好ましい。
【0054】
(D)成分の化合物は、単独或いは2種以上組み合わせて用いることができる。(D)成分の化合物の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対し0.1〜20重量%が好ましく、1〜10重量%が更に好ましい。(D)成分の化合物の量が0.1重量%以下では、得られる感光性材料の光硬化性が不十分となり、他方20重量%を超えるとタック性が不十分になる傾向がある。
【0055】
本発明の感光性組成物は、更に所望により、(E)エポキシ硬化触媒を、溶媒を除く有機成分の0.1重量%以下の割合で含有する。エポキシ硬化触媒としては、係る感光性組成物を加熱する際の硬化反応性を高めるために使用され、エポキシ硬化能を有するものであれば特に制限はされない。具体的には、無水マレイン酸、コハク酸無水物、フタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、3−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、4−ヘキサヒドロフタル酸無水物、3−エチルヘキサヒドロフタル酸無水物、4−エチルヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、3−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、4−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、3−エチルテトラヒドロフタル酸無水物、4−エチルテトラヒドロフタル酸無水物、無水トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸無水物等の多塩基酸無水物;ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、フェニルトリブチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩;トリ−n−ブチル(2,5−ジヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロマイド、ヘキサデシルトリブチルホスホニウムクロライド等のホスホニウム塩類;トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス−2−シアノエチルホスフィン等の有機ホスフィン類;イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−(ジメチルアミノ)−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メトキシ−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物;2,4,6−トリアミノ−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン、2−ビニル−2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のS−トリアジン誘導体が挙げられ、本発明において好ましいのは−NH−基を含有する化合物である。中でもジシアンジアミドと2,4,6−トリ−アミノ−S−トリアジンが好ましい。
【0056】
上記のエポキシ硬化触媒(E)は、単独或いは2種以上組み合わせて用いることができる。エポキシ硬化触媒(E)の使用量は、好ましくは、0.01〜0.1重量%である。エポキシ硬化触媒(D)の量が0.1重量%を超えると、得られる感光性材料の経時安定性が不十分となる。またエポキシ硬化触媒(E)を含有しない場合、保存安定性は良好であるが、熱硬化性が劣る傾向となる。
【0057】
本発明の感光性組成物は、前記(D)成分の化合物、また必要に応じて併用する後述の(G)成分にエネルギーを伝え、ラジカルを発生させて光重合を誘起する目的で、紫外〜青紫領域の光、特には350〜420nmの青紫領域の光に分光感度の極大ピークを有する増感色素(F)を含有することが好ましい。係る増感色素(F)としては、例えば、ジアルキルアミノベンゼン系化合物、ピロメテン系化合物、トリヒドロキシピリミジン誘導体等が挙げられ、中でもジアルキルアミノベンゼン系化合物が好ましい。
【0058】
ジアルキルアミノベンゼン系化合物の中でも、特に、ジアルキルアミノベンゾフェノン系化合物、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子に複素環基を置換基として有するジアルキルアミノベンゼン系化合物、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子にスルホニルイミノ基を含む置換基を有するジアルキルアミノベンゼン系化合物、及びカルボスチリル骨格を形成したジアルキルアミノベンゼン系化合物が好ましい。
【0059】
ジアルキルアミノベンゾフェノン系化合物としては、下記一般式(III)で表されるものが好ましい。
【0060】
【化4】
【0061】
〔式(III)中、R2、R3、R6及びR7は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基を示し、R4、R5、R8及びR9は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基又は水素原子を示し、R2とR3、R2とR4、R3とR5、R6とR7、R6とR8、及びR7とR9とは各々独立して、含窒素複素環を形成していてもよい。〕
【0062】
ここで、式(III)中のR2、R3、R6及びR7のアルキル基の炭素数、並びに、R4、R5、R8及びR9がアルキル基であるときの炭素数は1〜6であるのが好ましい。又、含窒素複素環を形成する場合、5又は6員環であるのが好ましく、R2とR4、R3とR5、R6とR8、又はR7とR9が6員環のテトラヒドロキノリン環を形成しているのが特に好ましく、中でも、R2とR3とR4とR5、及び/又は、R6とR7とR8とR9がジュロリジン環を形成しているのが特に好ましい。更に、2位にアルキル基を置換基として有するテトラヒドロキノリン環、又は係るテトラヒドロキノリン環を含むジュロリジン環がとりわけ好ましい。
【0063】
前記一般式(III)で表される化合物の具体例としては、例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、及び、下記構造で示される化合物が挙げられる。
【0064】
【化5】
【0065】
又、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子に複素環基を置換基として有するジアルキルアミノベンゼン系化合物における複素環基としては、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を含む5又は6員環のものが好ましく、縮合ベンゼン環を有する5員環が特に好ましく、そのジアルキルアミノベンゼン系化合物としては下記一般式(IV)で表されるものが特に好ましい。
【0066】
【化6】
【0067】
〔式(IV)中、R10及びR11は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基を示し、R12及びR13は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基又は水素原子を示し、R10とR11、R10とR12、及びR11とR13とは各々独立して、含窒素複素環を形成していてもよい。Xは、酸素原子、硫黄原子、ジアルキルメチレン基、イミノ基、又はアルキルイミノ基を示し、Xを含む複素環に縮合するベンゼン環は置換基を有していてもよい。〕
【0068】
ここで、式(IV)中のR10及びR11のアルキル基の炭素数、並びに、R12及びR13がアルキル基であるときの炭素数は1〜6であるのが好ましく、又、含窒素複素環を形成する場合、5又は6員環であるのが好ましく、R10とR12、又はR11とR13が6員環のテトラヒドロキノリン環を形成しているのが好ましく、特にR10とR11とR12とR13がジュロリジン環を形成しているのが好ましい。更に、2位にアルキル基を置換基として有するテトラヒドロキノリン環、又は係るテトラヒドロキノリン環を含むジュロリジン環がとりわけ好ましい。又、Xがジアルキルメチレン基であるときのアルキル基の炭素数は1〜6であるのが好ましく、アルキルイミノ基であるときのアルキル基の炭素数は1〜6であるのが好ましい。
【0069】
前記一般式(IV)で表される化合物の具体例としては、例えば、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾ〔4,5〕ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾ〔6,7〕ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾイミダゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾイミダゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)−3,3−ジメチル−3H−インドール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)−3,3−ジメチル−3H−インドール、及び、下記構造の化合物が挙げられる。
【0070】
【化7】
【0071】
また、前記一般式(IV)で表される化合物以外で、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子に複素環基を置換基として有するジアルキルアミノベンゼン系化合物としては、例えば、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ピリジン、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ピリジン、2−(p−ジメチルアミニフェニル)キノリン、2−(p−ジエチルアミノフェニル)キノリン、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ピリミジン、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ピリミジン、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(p−ジエチルアミニフェニル)−1,3,4−チアジアゾール等が挙げられる。
【0072】
また、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子にスルホニルイミノ基を含む置換基を有するジアルキルアミノベンゼン系化合物としては、下記一般式(V)で表されるものが好ましい。
【0073】
【化8】
【0074】
〔式(V)中、R14及びR15は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基を示し、R16及びR17は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基又は水素原子を示し、R14とR15、R14とR16、及びR15とR17とは各々独立して、含窒素複素環を形成していてもよく、R18は1価基又は水素原子を示し、R19は1価基を示す。〕
【0075】
ここで、式(V)のR14及びR15のアルキル基の炭素数、並びに、R16及びR17がアルキル基であるときの炭素数は1〜6であるのが好ましく、又、含窒素複素環を形成する場合、5又は6員環であるのが好ましいが、R16及びR17は水素原子であるのが好ましい。又、R18及びR19の1価基としては、例えば、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリールアルケニル基、ヒドロキシル基、ホルミル基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、カルバモイル基、アミノ基、アシルアミノ基、カーバメート基、スルホンアミド基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、スルファモイル基、アルキルチオ基、イミノ基、シアノ基、及び複素環基等が挙げられる。これらの中で、R18としては水素原子が、またR19としてはアリール基が好ましい。
【0076】
又、カルボスチリル骨格を形成したジアルキルアミノベンゼン系化合物としては、下記一般式(VI)で表されるものが好ましい。
【0077】
【化9】
【0078】
〔式(VI)中、R20、R21、及びR24は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基を示し、R22及びR23は各々独立して、置換基を有していてもよいアルキル基又は水素原子を示し、R20とR21、R20とR22、及びR21とR23とは各々独立して、含窒素複素環を形成していてもよく、R25は置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基又は水素原子を示す。〕
【0079】
ここで、式(VI)中のR20、R21、及びR24のアルキル基の炭素数、並びに、R22、R23、及びR25がアルキル基であるときの炭素数は1〜6であるのが好ましく、又、含窒素複素環を形成する場合、5又は6員環であるのが好ましいが、R22及びR23は水素原子であるのが好ましい。又、R25としてはフェニル基であるのが好ましい。
【0080】
上述の増感色素(F)の中でも、本発明においては、前記一般式(III)で表されるジアルキルアミノベンゾフェノン系化合物、前記一般式(V)で表される、ベンゼン環上のアミノ基に対してp−位の炭素原子にスルホニルイミノ基を含む置換基を有するジアルキルアミノベンゼン系化合物、又は、前記一般式(VI)で表される、カルボスチリル骨格を形成したジアルキルアミノベンゼン系化合物が特に好ましい。
【0081】
上記の好ましい増感色素を選択することにより、350〜420nmの光強度密度 5×103W/cm2から1×103W/cm2の青紫領域の光を効率よく吸収し、その光励起エネルギーを前述の(D)成分化合物又は必要に応じて併用する後述の(G)成分に伝え、活性ラジカルを発生させることができる。
成分(F)の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して好ましくは0.01〜20重量%、より好ましくは0.1〜10重量%、更に好ましくは0.15〜10重量%である。0.01重量%より低いと感度低下を起し、反対に20重量%より高いと現像時の地汚れの問題を発生させる。
【0082】
又、本発明の感光性組成物には、感度と画像形成性を高める目的で、(G)成分として熱硬化作用を有さない光重合開始剤を使用することができる。成分(G)は、光照射で直接あるいは前記(F)成分の増感色素等との共存下で光照射されたときに、増感色素の光励起エネルギーを受け取って活性ラジカルを発生し、前記(A)成分のエチレン性不飽和化合物を重合に到らしめるラジカル発生剤であって、例えば、アントラキノン類;2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;ベンジルジメチルケタール等のケタール類;オルソ位又はパラ位に複素環基、ベンゾイル基、エステル基などの少なくとも1つの電子吸引性基等で置換されたヒドロキシベンゼン類;特開2002−281273号公報の詳細説明中に記載のヘキサアリールビイミダゾール系化合物、ハロゲン化炭化水素誘導体、(p−オクチルオキシフェニル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、(p−フェノキシフェニル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート等のジアリールヨードニウム塩;(p−フェノキシフェニル)フェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、(p−フェノキシフェニル)ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のトリアリールスルホニウム塩;有機硼素酸塩;及び有機過酸化物等が挙げられる。中でも、感光性組成物としての感度、基板に対する密着性、及び保存安定性等の面から特に好ましいのはヘキサアリールビイミダゾール系化合物であり、また、光照射後の熱硬化処理による基板に対する密着性の面から特に好ましいのは、電子吸引性基が置換されたヒドロキシベンゼン類である。
【0083】
そのヘキサアリールビイミダゾール系化合物としては、具体的には、例えば、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(o,p−ジクロロフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o,p−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(o,p−ジクロロフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(p−フルオロフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(o,p−ジブロモフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(o,p−ジクロロフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(p−クロロナフチル)ビイミダゾール等が挙げられる。中でも、ヘキサフェニルビイミダゾール化合物が好ましく、そのイミダゾール環上の2,2’−位に結合したベンゼン環のo−位がハロゲン原子で置換されたものが更に好ましく、そのイミダゾール環上の4,4’,5,5’−位に結合したベンゼン環が無置換、又は、ハロゲン原子或いはアルコキシカルボニル基で置換されたものが特に好ましい。また、電子吸引性基が置換されたヒドロキシベンゼン類としては、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジルベンゾフェノン、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、4−ジ−ターシャルブチルフェニル−3,5−ジ−ターシャルブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等を挙げることができる。
【0084】
成分(G)の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して0.1〜40重量%が好ましく、更に好ましくは0.2〜20重量%である。0.1重量%より低いと感度を向上させる目的を十分に達成することができず、反対に20重量%より高くなると現像時の地汚れの問題を発生させる。
【0085】
又、本発明の感光性組成物は、光重合開始能力の向上等を目的として、更に重合加速剤成分を含有することができる。重合加速剤としては、下記(VIIa)および(VIIb)で表されるアミノ酸のエステル化合物、及び双極イオン化合物が好ましい。
【0086】
【化10】
【0087】
〔式(VIIa) 及び(VIIb) 中、R26は水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を示し、R27は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリル基、置換基を有していてもよいビニル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示し、R28及びR29は各々独立して、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示し、R30は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を示し、sは0〜10の整数である。〕
【0088】
また、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール等の多官能チオール化合物類;N,N−ジアルキルアミノ安息香酸エステル、N−フェニルグリシン、又はそのアンモニウムやナトリウム塩等の塩等の誘導体、フェニルアラニン、又はそのアンモニウムやナトリウム塩等の塩、エステル等の誘導体等の芳香族環を有するアミノ酸又はその誘導体類等も好ましい重合加速剤として使用することができる。これらの中では、メルカプト基含有化合物類、及び、N−フェニルグリシン、又はそのアンモニウムやナトリウム塩等の塩等の誘導体がより好ましい。
【0089】
本発明の感光性組成物において、重合加速剤の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して、0.1〜20重量%であるのが好ましく、1〜10重量%であるのが更に好ましい。
又、本発明の感光性組成物は、後述する塗布液としての塗布性、及び現像性の向上等を目的として、ノニオン性、アニオン性、カチオン性、両性、及び弗素系等の界面活性剤成分を含有していてもよく、具体的には、例えば、そのノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、グリセリン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル類、ペンタエリスリット脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ソルビット脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル類等が、又、そのアニオン性界面活性剤としては、アルキルスルホン酸塩類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、脂肪族アルコール硫酸エステル塩類、アルキル燐酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル燐酸塩類等が、又、そのカチオン性界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩類、イミダゾリン誘導体類、アミン塩類等が、又、両性界面活性剤としては、ベタイン型化合物類、イミダゾリウム塩類、イミダゾリン類、アミノ酸類等が、それぞれ挙げられる。
【0090】
本発明の感光性組成物において、前記成分の界面活性剤の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して、0.1〜10重量%であるのが好ましく、1〜5重量%であるのが更に好ましい。
更に、本発明の感光性組成物は、各種添加剤、例えば、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール等の熱重合防止剤を、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して2重量%以下、有機又は無機の染顔料からなる着色剤を同じく20重量%以下、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリクレジルホスフェート等の可塑剤を同じく40重量%以下、三級アミンやチオール等の感度特性改善剤を同じく10重量%以下、色素前駆体を同じく30重量%以下、の割合で含有していてもよい。
【0091】
更に、後述する露光後の膜に耐熱性や耐薬品性等を付与することを目的として、例えば特開平2−182378号公報に記載されているような、ピロメリット酸二無水物等のテトラカルボン酸又はその誘導体と、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル等のジアミンとがアミド結合を形成して得られ、酸官能基又はエチレン性不飽和結合を有するポリイミド前駆体、及びそれを熱重合させて得られるポリイミド、又は特開平9−244226号公報等に記載されている熱重合性のメラミン誘導体等を含有させることもできる。
【0092】
上記のポリイミド前駆体又はポリイミドは、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。ポリイミド前駆体又はポリイミドの使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対し0〜50重量%が好ましく、1〜30重量%が更に好ましい。ポリイミド前駆体又はポリイミドの量が1重量%以下では感光性材料の強度向上効果が不十分となってこの成分を添加した目的が十分達成されず、他方50重量%を超えると画像形成が不十分になる傾向がある。
【0093】
熱重合性のメラミン誘導体としては、官能基としてメチロール基、それのアルコキシ構造であるアルコキシメチル基、その他アセトキシメチル基等を少なくとも二個有するアミノ化合物が挙げられる。具体的には、メトキシメチル化メラミン〔三井サイアナミッド(株)製、サイメル300シリーズ(1)等〕、ベンゾグアナミン誘導体〔メチル/エチル混合アルコキシ化ベンゾグアナミン樹脂(三井サイアナミッド(株)製、サイメル1100シリーズ(2)等)〕、グリコールウリル誘導体〔テトラメチロールグリコールウリル樹脂(三井サイアナミッド(株)製、サイメル1100シリーズ(3)等)〕等のメラミン誘導体や、その他尿素樹脂誘導体が挙げられる。これらの内、得られる画像形成材料の保存性を考慮した場合、アルコキシメチル基を有するメラミン誘導体が好ましく、中でもメチロール基及びアルコキシメチル基の合計数に対するアルコキシメチル基の数の割合が70%以上であるメラミン誘導体が好ましい。特に好ましくは、前記割合が80%以上であるメラミン誘導体である。係るメラミン誘導体は、メラミンに特定量のホルムアルデヒド及びアルコールを酸性条件下で反応させる公知の方法に準じて得ることができる。得られたメラミン誘導体における前記アルコキシメチル基の割合は、13C−NMRにより測定することができる。前記アルコキシメチル基を構成するアルコキシ基は、炭素数1〜8のものが好ましい。また係るメラミン誘導体の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対し0.1〜20重量%が好ましく、0.5〜10重量%が特に好ましい。
【0094】
本発明の感光性組成物は、390〜430nmの波長域に分光感度の極大ピークを有するのが好ましく、400〜420nmの波長域に分光感度の極大ピークを有するのが更に好ましい。分光感度の極大ピークを前記範囲未満の波長域に有する場合には、感光性組成物として波長390〜430nmのレーザー光に対する感度が劣り、一方、前記範囲超過の波長域に有する場合には、黄色灯下でのセーフライト性が劣ることとなる。
【0095】
尚、本発明において、分光感度の極大ピークとは、例えば、「フォトポリマー・テクノロジー」(山岡亜夫著、昭和63年日刊工業新聞社発行、第262頁)等に詳述されているように、基板表面に感光性層を形成した感光性画像形成材試料を、分光感度測定装置を用い、キセノンランプ又はタングステンランプ等の光源から分光した光を、横軸方向に露光波長が直線的に、縦軸方向に露光強度が対数的に変化するように設定して照射して露光した後、現像処理することにより、各露光波長の感度に応じた画像が得られ、その画像の高さから画像形成可能な露光エネルギーを算出し、横軸に波長、縦軸にその露光エネルギーの逆数をプロットすることにより得られる分光感度曲線における極大ピークを指す。
【0096】
又、本発明の感光性組成物は、波長410nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S410 〕が50mJ/cm2 以下であるのが好ましく、30mJ/cm2 以下であるのが更に好ましく、20mJ/cm2 以下であるのが特に好ましい。この最小露光量〔S410 〕が前記範囲超過では、レーザー光源の露光強度にもよるが、露光時間が長くなって実用性が低下することとなる。尚、この最小露光量〔S410 〕の下限は小さい程好ましいが、通常1mJ/cm2 以上である。
【0097】
又、本発明の感光性組成物は、前記S410 の波長450nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S450 (mJ/cm2 )〕に対する比〔S410 /S450 〕が0.1以下であるのが好ましく、0.05以下であるのが更に好ましい。この比〔S410 /S450 〕が前記範囲を超えると、感光性と黄色灯下でのセーフライト性を両立させることが困難となる。
【0098】
又、本発明の感光性組成物は、波長450nm超過650nm以下の各波長における画像形成可能な最小露光量〔S450−650 (mJ/cm2 )〕の波長450nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S450 (mJ/cm2 )〕に対する比〔S450−650 /S450 〕が1を超えるのが好ましい。この比〔S450−650 /S450 〕が前記範囲以下では、感光性と黄色灯下でのセーフライト性を両立させることが困難な傾向となる。
【0099】
尚、前記波長410nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S410 〕、波長450nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S450 〕、及び、波長450nm超過650nm以下の各波長における画像形成可能な最小露光量〔S450−650 〕は、前述した分光感度測定装置を用いての分光感度の極大ピークの測定において、得られる画像高さから算出される画像形成可能な露光エネルギーとして求められ、その際の、現像液の種類、現像温度、現像時間等の現像条件を変化させて決定される最適現像条件で画像を形成し得る最小露光量を意味し、その最適現像条件としては、通常、pH11〜14のアルカリ現像液に温度25℃で0.5〜3分浸漬する条件が採られる。
【0100】
本発明に係る感光性組成物は、前記各成分を適当な溶剤に溶解或いは分散させた塗布液として、仮支持フィルム上に塗布し乾燥させ、このようにして形成された感光性組成物層表面を必要に応じて被覆フィルムで覆うことにより、所謂ドライフィルムレジスト材タイプの感光性画像形成材料とすることができる。そしてこの画像形成材料の感光性組成物層側を、被覆フィルムで覆われている場合にはその被覆フィルムを離して、被加工基板上に積層することにより、又は、前記各成分を適当な溶剤に溶解或いは分散させた塗布液として、被加工基板上に直接に塗布し乾燥させることにより、被加工基板上に本発明に係る感光性組成物の層が形成された感光性画像形成材とすることができる。この画像形成材は、その感光性組成物層を波長390〜430nmのレーザー光により走査露光し、現像処理してネガ画像を現出させる画像形成方法に好適に用いられる。
【0101】
ドライフィルムレジスト材タイプの画像形成材料に用いられる仮支持フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム等の従来公知のフィルムが用いられる。それらのフィルムが画像形成材料の作製時に必要な耐溶剤性や耐熱性等を有しているものであるときは、それらの仮支持フィルム上に直接に感光性組成物塗布液を塗布し乾燥させて本発明の画像形成材料を作製することができ、又、それらのフィルムが耐溶剤性や耐熱性等の低いものであるときには、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルムや離型フィルム等の離型性を有するフィルム上に先ず感光性組成物層を形成した後、その層上に耐溶剤性や耐熱性等の低い仮支持フィルムを積層し、しかる後、離型性を有するフィルムを剥離することにより、本発明の画像形成材料を作製することもできる。
【0102】
又、塗布液に用いられる溶剤としては、使用成分に対して十分な溶解度を持ち、良好な塗膜性を与えるものであれば特に制限はないが、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のセロソルブ系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のプロピレングリコール系溶剤、酢酸ブチル、酢酸アミル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ジエチルオキサレート、ピルビン酸エチル、エチル−2−ヒドロキシブチレート、エチルアセトアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル等のエステル系溶剤、ヘプタノール、ヘキサノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール等のアルコール系溶剤、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン等のケトン系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の高極性溶剤、或いはこれらの混合溶剤、更にはこれらに芳香族炭化水素を添加したもの等が挙げられる。溶剤の使用量は、溶媒を除く感光性組成物の有機成分に対して、通常、重量比で1〜20倍程度の範囲である。
【0103】
又、その塗布方法としては、従来公知の方法、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、スピンコート法等を用いることができる。その際の塗布量は、後述する画像形成、及びそれに引き続くエッチングやメッキ等の加工性等の面から、乾燥膜厚として5μm以上であるのが好ましく、10μm以上であるのが更に好ましく、又、感度等の面から、200μm以下であるのが好ましく、100μm以下であるのが更に好ましい。尚、その際の乾燥温度としては、例えば、30〜150℃程度、好ましくは40〜110℃程度、乾燥時間としては、例えば、5秒〜60分間程度、好ましくは10秒〜30分間程度が採られる。
【0104】
又、ドライフィルムレジストタイプの画像形成材料の場合には、その画像形成材料が被加工基板に積層されるまでの間、形成された感光性組成物層表面を被覆フィルムで覆うことが好ましく、その被覆フィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム等の従来公知のフィルムが用いられる。
【0105】
本発明に係る画像形成材は、被加工基板上に形成されている感光性組成物層をレーザー光により走査露光し、現像処理することによって現出されたネガ画像をレジストとして、エッチング加工、又はメッキ加工等することにより、その基板表面に回路や電極等のパターンが形成される。基板の材質としては、銅、アルミニウム、金、銀、クロム、亜鉛、錫、鉛、ニッケル等の金属板そのものでもよいが、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂;飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂;紙、ガラス、アルミナ、シリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機物;ガラス布基材エポキシ樹脂、ガラス不織布基材エポキシ樹脂、紙基材エポキシ樹脂、紙基材フェノール樹脂等の複合材料等からなり、その厚さが0.02〜10mm程度の絶縁性支持体表面に、前記金属又は酸化インジウム、酸化銅、酸化インジウムドープ酸化錫等の金属酸化物等の金属箔を加熱、圧着ラミネートするか、金属をスパッタリング、蒸着、メッキする等の方法により、その厚さが1〜100μm程度の導電層を形成した金属張積層板が好ましく用いられる。
【0106】
感光性組成物塗布液を被加工基板に直接塗布し、乾燥させて本発明に係る画像形成材を作製した場合は、被加工基板上に形成された感光性組成物層の酸素による重合禁止作用を防止する等のために、感光性組成物上にポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の溶液を塗布、乾燥により形成した保護層を設けてもよい。
【0107】
露光方法は特に限定されないが、例えば、カーボンアーク灯、水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、タングステンランプ、ハロゲンランプ等を使用した画像マスク密着露光を行うか、HeNレーザー、アルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、HeCdレーザー、半導体レーザー、ルビーレーザー等のレーザー走査露光を行う。特に、波長域390〜430nmの青紫領域のレーザー光を発生する光源を用いた走査露光が好ましく、その中心波長が約405nmのものであるのが更に好ましい。具体的には、405nmを発振する窒化インジウムガリウム半導体レーザー等が挙げられる。
【0108】
又、その走査露光方法は、特に限定されるものではないが、例えば、平面走査露光方式、外面ドラム走査露光方式、内面ドラム走査露光方式等が挙げられ、レーザーの出力光強度を、好ましくは1〜100mW、更に好ましくは3〜70mW、発振波長を、好ましくは390〜430nm、更に好ましくは400〜420nm、ビームスポット径を、好ましくは2〜30μm、更に好ましくは4〜20μm、走査速度を、好ましくは50〜500m/秒、更に好ましくは100〜400m/秒、走査密度を、好ましくは2,000dpi以上、更に好ましくは4,000dpi以上として、走査露光する。
【0109】
又、前記レーザー走査露光後の現像処理は、好ましくはアルカリ成分と界面活性剤とを含有する水性現像液を用いてなされる。そのアルカリ成分としては、例えば、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム、珪酸アンモニウム、メタ珪酸ナトリウム、メタ珪酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、第二燐酸ナトリウム、第三燐酸ナトリウム、第二燐酸アンモニウム、第三燐酸アンモニウム、硼酸ナトリウム、硼酸カリウム、硼酸アンモニウム等の無機アルカリ塩、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、モノブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン等の有機アミン化合物等が挙げられ、その0.1〜5重量%程度の濃度で用いられる。
【0110】
又、界面活性剤としては、前記感光性組成物において挙げたと同様の界面活性剤が挙げられ、中で、ノニオン性、アニオン性、又は両性界面活性剤が好ましく、特に両性界面活性剤、就中、ベタイン型化合物類が好ましい。尚、前記界面活性剤は、好ましくは0.0001〜20重量%、更に好ましくは0.0005〜10重量%、特に好ましくは0.001〜5重量%の濃度で用いられる。
【0111】
更に、現像液には、例えば、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、プロピレングリコール、ジアセトンアルコール等の有機溶剤を必要に応じて含有させることができる。又、現像液のpHは、9〜14とするのが好ましく、11〜14とするのが更に好ましい。
【0112】
尚、現像は、通常、前記現像液に画像形成材を浸漬するか、画像形成材に前記現像液をスプレーする等の公知の現像法により、好ましくは10〜50℃程度、更に好ましくは20〜40℃程度の温度で、5秒〜10分程度の時間でなされる。又、現像処理後、形成されたネガ画像を、例えば140〜160℃程度の温度で加熱処理することにより、レジストとしての耐薬品性等の向上を図ることができる。
【0113】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は、その用紙をこえない限り、以下の実施例に限定させるものではない。
なお、得られた感光性画像形成材料及び形成材の各評価は、以下の方法に従った。
【0114】
<露光感度>
得られた感光性画像形成材料の感光性組成物層を、直径7cmのアルミ回転シリンダー状に固定、毎分10から100回転まで回転数を変化させながら中心波長405nm、レーザー出力5mWのレーザー光源(日亜化学工業社製「NLHV500C」)を用いて、像面照度2mW、ビームスポット径20μmで、ビーム走査間隔及び走査速度を変えながら走査露光し、次いで、30℃の1重量%炭酸ナトリウム水溶液を現像液として0.15MPaとなるように吹き付け、最小現像時間の1.5倍の時間でスプレー現像することによりネガ画像を現出させた。得られた画像について、20μmの線幅が再現するのに要する露光量を求め、青紫色レーザーに対する感度とした。
【0115】
<分光感度の極大ピーク>
画像形成材を50×60mmの大きさに切り出したサンプルを、回折分光照射装置(ナルミ社製「RM−23」)を用い、キセノンランプ(ウシオ電機社製「UI−501C」)を光源として350〜650nmの波長域で分光した光を、横軸方向に露光波長が直線的に、縦軸方向に露光強度が対数的に変化するように設定して10秒間照射して露光し、次いで、30℃の1重量%炭酸ナトリウム水溶液を現像液として0.15MPaとなるように吹き付け、最小現像時間の2倍の時間でスプレー現像することにより、各露光波長の感度に応じた画像が得られ、その画像高さから画像形成可能な露光エネルギーを算出し、横軸に波長、縦軸にその露光エネルギーの逆数をプロットすることにより得られる分光感度曲線における極大ピークを読み取った。
【0116】
<S410 ,S410 /S450 ,S450−650 /S450 >
前記と同様にして350〜650nmの波長域で波長を変化させて露光し、現像したときの、波長410nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S410 (mJ/cm2 )〕と波長450nmにおける画像形成可能な最小露光量〔S450 (mJ/cm2 )〕、及び、波長450nm超過650nm以下の各波長における画像形成可能な最小露光量〔S450−650 (mJ/cm2 )〕をそれぞれ求め、その比〔S410 /S450 〕、及び〔S450−650 /S450 〕を算出し、以下の基準で評価した。
【0117】
<S410 /S450 の評価基準>
A:S410 /S450 が0.03以下。
B:S410 /S450 が0.03超過0.05以下。
C:S410 /S450 が0.05超過0.1以下。
D:S410 /S450 が0.1超過。
【0118】
<S450−650 /S450 の評価基準>
A:S450−650 /S450 が10超過。
B:S450−650 /S450 が5超過10以下。
C:S450−650 /S450 が1超過5以下。
D:S450−650 /S450 が1以下。
【0119】
<黄色灯下でのセーフライト性>
画像形成材を黄色灯照明(約470nm以下の波長の光を遮断した条件)下に、1分間、2分間、5分間、10分間、20分間、30分間放置した後、前記と同様にして、走査露光及び現像処理を行い、前記に比して画像に変化が生じるまでの放置時間を求め、以下の基準で評価した。
A:20分以上
B:10分以上20分未満
C:1分以上10分未満
D:1分未満
【0120】
<熱硬化性評価>
40℃で3日間放置した画像形成材料を、画像形成に必要な最小露光量で画像露光した後、150℃で30分間加熱処理した。次いで、感光性画像上に1mm間隔100個の升目状になるようにカッターで切り傷をつけた。この感光性画像表面にフラックス(タムラ化研社製)を塗布した。続いて、本試料を280℃ソルダー浴に30秒浸漬した後、室温戻す操作を6回繰り返す耐熱性テストを行った。本テスト後の感光性画像上にニチバン社製テープを貼り付け、本テープを剥離し、カッター傷をつけた感光性の支持体状からの剥離の程度を観測、感光性画像の熱硬化性を以下の基準で評価した。
A:100個の升目のうち、剥離がまったく観測されなかった
B:100個の升目のうち、剥離したものが1から5個未満であった。
C:100個の升目のうち、剥離したものが5個以上10個未満。
D:100個の升目のうち、剥離したもの10個以上。
【0121】
<画像形成材料の保存安定性評価>
画像形成材料を40℃で3日間放置した後、露光感度測定と同様の評価を行った。40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下を以下の基準で評価した。
A:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下がまったく見られなかった。
B:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下が1〜10%であった。
C:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下10%より高く30%以下であった。
D:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下30%より高かった。
【0122】
<感光性塗布液保存安定性評価>
感光性塗布溶液を40℃にて3日間放置した後、露光感度測定と同様の評価を行った。40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下を以下の基準で評価した。
A:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下がまったく見られなかった。
B:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下が1〜10%であった。
C:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下が10%より高く30%以下であった。
D:40℃保存前画像形成材料の感度に対する保存後画像形成材料の感度の低下が30%より高かった。
【0123】
実施例1
下記の各成分をメチルエチルケトン/イソプロパノール(重量比8/2)の混合溶剤100重量部に加えて、室温で攪拌して塗布液を調液した。仮支持フィルムとしてのポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み19μm)上に、この塗布液をアプリケーターを用いて乾燥膜厚が25μmとなる量で塗布し、90℃のオーブンで5分間乾燥させた。このようにして形成された感光性組成物層上に、被覆フィルムとしてのポリエチレンフィルム(厚み25μm)を積層し、1日放置することにより、感光性画像形成材料を作製した。
【0124】
(A)エチレン性不飽和化合物
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート (DPHA);20重量部
(B)エポキシ化合物
クレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂(重量平均分子量(Mw)4000,ジャパンエポキシレジン社製 180S70);30重量部
(C)アルカリ可溶性樹脂
下記の構造を有するクレゾールノボラック型エポキシアクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物樹脂(酸価100 KOH mg/g、重量平均分子量5000);50重量部
【0125】
【化11】
【0126】
下記の構造を有するビスフェノールF型エポキシアクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物樹脂(カヤラッドZFR−1122(日本化薬製),酸価100 KOH mg/g、重量平均分子量 4000);50重量部
【0127】
【化12】
【0128】
(D)光重合能を有し熱硬化を誘起させる化合物
2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン;12重量部
(F)下記式で表される増感色素;0.6重量部
【0129】
【化13】
【0130】
(G)光重合開始剤
2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール;4重量部
その他の添加剤
タルク;10重量部
硫酸バリウム;20重量部
フタロシアニンブルー;2重量部
ポリイミド樹脂に厚み35μmの銅箔を貼り合わせた銅張積層基板(厚み1.5mm、大きさ250mm×200mm)の銅箔表面を、住友スリーエム社製「スコッチブライトSF」を用いてバフロール研磨した後、水洗し、空気流中で乾燥させた。次いで、これをオーブンで60℃に予熱した後、その銅張積層板の銅箔上に、上記で得られた感光性画像形成材料を、その被覆フィルムを剥離しながらその剥離面で、ハンド式ロールラミネーターを用いて、ロール温度100℃、ロール圧0.3MPa、ラミネート速度1.5m/分でラミネートすることにより、銅張積層基板上に感光性組成物層が形成された感光性画像形成材を作製した。
【0131】
得られた感光性画像形成材料の[露光感度]は、11mJ/cm2 であった。[分光感度の極大ピーク]は、約410nmであった。[S410 (mJ/cm2 )]は13mJ/cm2 で、[S410 /S450 ]及び[S450−650 /S450 ]は共にAであった。[黄色灯下でのセーフライト性]は、Aであった。また、[画像形成材料の保存安定性評価]、[熱硬化性評価]及び[感光性塗布液保存安定性評価]も、共にAであった。
また、画像形成材料を画像露光せずに直接熱硬化性評価を行ったところ、感光性組成物層が溶融しマット上に変形するともに、多数のピンホールが発生した。
一方、画像露光した画像形成材料は、熱硬化性評価後においても、感光性層の表面は平滑で、感光性材料製作時と同様の光沢面を保持していた。
【0132】
実施例2
実施例1において(F)成分の増感色素を、下記式で表される増感色素0.6重量部に変更し、且つ、(C)成分をクレゾールノボラック型エポキシアクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物100重量部のみとしたこと以外は同様にして評価を行ったところ、レーザー露光感度は、13mJ/cm2 、また、410nmの感度は、18mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はA、熱硬化性評価はB、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0133】
【化14】
【0134】
実施例3
実施例1において(F)成分の増感色素を、下記式で表される増感色素0.6重量部、
【0135】
【化15】
【0136】
(C)成分を下記式で表される重合性不飽和基とカルボン酸基を含有するフルオレンビスフェノールエポキシ樹脂(酸価 70 KOH・mg/g、重量平均分子量2,000)30重量部、
【0137】
【化16】
【0138】
(A)成分のDPHAを30重量部にそれぞれ変更する以外は同様にして評価を行ったところ、レーザー露光感度は、13mJ/cm2 、また、410nmの感度は、18mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はA、熱硬化性評価はB、感光性塗布液保存安定性評価はAあった。
【0139】
実施例4
実施例1において(F)成分の増感色素を、下記式で表される増感色素
0.6重量部に変更した以外は同様にして評価を行ったところ、レーザー
露光感度は、13mJ/cm2 、また、410nmの感度は、18mJ/c
m2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下で
のセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価は
A、熱硬化性評価はB、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0140】
【化17】
【0141】
実施例5
実施例1において(G)成分の光開始剤を、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス〔2,6−ジフルオロ−3−(1−ピロリル)フェニル〕2重量部に変更した以外同様にして評価を行ったところ、レーザー露光感度は、18mJ/cm2 、また、410nmの感度は、22mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はA、熱硬化性評価はA、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0142】
実施例6
実施例1において、(E)成分としてジシアンジアミドを0.01重量部含有させた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、10mJ/cm2 、また、410nmの感度は、14mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はB、熱硬化性評価はA、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0143】
実施例7
実施例1において、(E)成分として2,4,6−トリアミノ−s−トリアジンを0.01重量部含有させた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、11mJ/cm2 、また、410nmの感度は、14mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はB、熱硬化性評価はA、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0144】
実施例8
実施例1において、(B)成分のクレゾ−ル・ノボラック型エポキシ化合物の添加量を15重量部とし、1,4−ベンゼンジカルボン酸 ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メチル]エステルを15重量部追加、(A)成分のDPHAの代わりにジペンタエリスリトールペンタアクリレート(IPA−ST、日産化学工業株式会社製のIPA分散オルガノシリカゾル)をシアノプロピルトリメトキシシランにより結合させた化合物(DPPA−Si)を20重量部、ラジカル発生剤として(p−オクチルオキシフェニル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロテトラフルオロボレートを3重量部、熱架橋剤としてサイメル300(メトキシメチルメラミン系、メトキシ化率90%以上、三井サイアナミッド社製)を5重量部含有させた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、8mJ/cm2 、また、410nmの感度は、10mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕の評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はA、熱硬化性評価はA、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0145】
比較例1
実施例1において(B)成分のクレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂、及び(D)成分の2−メチル−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノ−1−プロパノンを除いた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、13mJ/cm2 、また、410nmの感度は、17mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はAであったが、熱硬化性評価はD、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0146】
比較例2
実施例1において(D)成分の2−メチル−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノ−1−プロパノンを除いた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、11mJ/cm2 、また、410nmの感度は、15mJ/cm2 、〔S410 /S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はA、熱硬化性評価はD、感光性塗布液保存安定性評価はAであった。
【0147】
比較例3
実施例1において(D)成分の2−メチル−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノ−1−プロパノン、及び(G)成分の2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールを除いた以外は同様に評価を行ったところ、画像が形成されなかった。
【0148】
比較例4
実施例1において、更に(E)成分であるジシアンジアミドを0.5重量部含有させた以外は同様に評価を行ったところ、レーザー露光感度は、11mJ/cm2 、また、410nmの感度は、14mJ/cm2 、〔S410/S450 〕及び〔S450−650 /S450 〕評価は共にA、黄色灯下でのセーフライト性はAであった。また、画像形成材料の保存安定性評価はD、熱硬化性評価はA、感光性塗布液保存安定性評価はCであった。
【0149】
【発明の効果】
本発明の熱硬化性感光性組成物は、熱硬化性及び保存安定性に優れ、またその硬化物は感度良好であり、各種電子部品の絶縁樹脂層、特にソルダーレジスト用の絶縁樹脂層として有用である。
Claims (14)
- 下記(A)〜(D)成分を含有してなり、更に所望によりエポキシ硬化触媒(E)を、溶媒を除く有機成分の0.1重量%以下の割合で含有することを特徴とする熱硬化性感光性組成物。
(A)エチレン性不飽和化合物
(B)エポキシ化合物
(C)エポキシ樹脂のα,β−不飽和基含有カルボン酸付加体に、多価カルボン酸又はその無水物が付加された、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂からなるアルカリ可溶性樹脂
(D)光重合開始能を有し、且つ(A)〜(C)成分を含有する組成物及び/又はその光硬化物の熱硬化を誘起させる化合物 - エポキシ硬化触媒(E)が−NH−基含有化合物であることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性感光性組成物。
- エポキシ硬化触媒(E)がジシアジアミド又は2,4,6−トリアミノ−s−トリアジンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱硬化性感光性組成物。
- 光重合開始能を有し、且つ熱硬化を誘起させる化合物(D)がジアルキルアミノアルキルアセトフェノン化合物又はチタノセン化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱硬化性感光性組成物。
- 上記成分に加えて、更に紫外〜青紫色領域に分光感度の極大ピークを有する増感色素(F)を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱硬化性感光性組成物。
- 紫外〜青紫色領域に分光感度の極大ピークを有する増感色素(F)がジアルキルアミノベンゼン系化合物であることを特徴とする請求項5に記載の熱硬化性感光性組成物。
- 上記成分に加えて、更に光重合開始剤(G)を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱硬化性感光性組成物。
- 光重合開始剤(G)がヘキサアリールビイミダゾール系化合物を含有することを特徴とする請求項7に記載の熱硬化性感光性組成物。
- 上記成分に加えて、更に有機塗布溶剤を含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱硬化性感光性組成物。
- 仮支持フィルムと、その上に形成されている請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱硬化性感光性組成物の層とを有することを特徴とする熱硬化性感光性画像形成材料。
- 被加工基板上に、請求項10に記載の熱硬化性感光性画像形成材料が、その熱硬化性感光性組成物層と基板とが接触するように積層されてなることを特徴とする熱硬化性感光性画像形成材。
- 被加工基板上に積層された熱硬化性感光性組成物層の厚さが、5μm以上であることを特徴とする請求項11に記載の熱硬化性感光性画像形成材。
- 熱硬化性感光性組成物がソルダーレジストであることを特徴とする請求項11又は12に記載の熱硬化性感光性画像形成材。
- 請求項11〜13のいずれか1項に記載の熱硬化性感光性画像形成材の熱硬化性感光性組成物層を、波長390〜430nmのレーザー光により走査露光し、現像処理してネガ画像を現出させることを特徴とする画像形成方法。
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