JP2010254773A - Electron beam-curable or ultraviolet ray-curable ink binder - Google Patents

Electron beam-curable or ultraviolet ray-curable ink binder Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photo-curable ink binder exhibiting improved resolution through a curing reaction by irradiation with electron beams or UV rays, and having excellent low curing shrinkage. <P>SOLUTION: The photo-curable ink binder contains a urethane resin as a film-forming component, which is obtained by reacting a compound (a) having both of a hydroxy group and an alkali-soluble group in the molecule with a compound (b) having both of a hydroxy group and a vinyl group in the molecule, a polycarbonate polyol (c) and a polyisocyanate (d). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子線または紫外線で硬化するインキ用バインダーに関する。さらに詳しくは、アルカリ現像型ソルダーレジストインキ用バインダーや感光性フィルムに使用されるインキ用バインダーに関する。   The present invention relates to an ink binder that is cured by an electron beam or ultraviolet rays. More specifically, the present invention relates to a binder for an alkali development type solder resist ink and an ink binder used for a photosensitive film.

上記本発明のインキ用バインダーは、電子線照射または紫外線照射により硬化反応することで、高解像度、アルカリ洗浄性、耐熱性、耐水性、基板との密着性、耐薬品性および電気絶縁性などが向上し、さらには非塩素素材、低硬化収縮、柔軟性、高伸度および加工性に優れるインキ用バインダーである。むろん、前記インキ用バインダーが、電子線照射または紫外線照射前(硬化反応前)でタックフリーであることも特徴の1つである。   The ink binder of the present invention has a high resolution, alkali detergency, heat resistance, water resistance, adhesion to a substrate, chemical resistance, electrical insulation, etc. by a curing reaction by electron beam irradiation or ultraviolet irradiation. It is an ink binder that is improved and further excellent in non-chlorine materials, low curing shrinkage, flexibility, high elongation and processability. Of course, it is also one of the features that the binder for ink is tack-free before electron beam irradiation or ultraviolet irradiation (before curing reaction).

従来、ソルダーレジストインキは、プリント配線板の表面を覆い、回路パターンを保護する絶縁保護膜として使用され、絶縁保護膜として埃、熱および湿気などから回路パターンを保護し、回路のショートを防止することを目的に使用されている。   Conventionally, a solder resist ink is used as an insulating protective film that covers the surface of a printed wiring board and protects the circuit pattern. As the insulating protective film, the circuit pattern is protected from dust, heat, moisture, and the like, and a short circuit is prevented. It is used for that purpose.

ソルダーレジストインキに要求されるスペックとしては、印刷適性、成膜性、高解像度、耐薬品性、(はんだ)耐熱性、基板との密着性、硬度、電気絶縁性、耐水性(耐湿気)、低移行性および耐衝撃性などが挙げられる。   The specifications required for solder resist ink include printability, film formability, high resolution, chemical resistance, (solder) heat resistance, adhesion to the substrate, hardness, electrical insulation, water resistance (moisture resistance), Examples include low migration and impact resistance.

また、アルカリ現像型ソルダーレジストのプロセスは、回路パターンが形成された基板にソルダーレジストを印刷塗布した後、ネガフィルムを通して露光(露光したソルダーレジスト部分は硬化)し、アルカリ現像液で未硬化の部分を洗浄しソルダーレジストのパターンを形成させるのが一般的である。   In addition, the process of the alkali development type solder resist is such that after the solder resist is printed and applied to the substrate on which the circuit pattern is formed, it is exposed through a negative film (the exposed solder resist portion is cured), and an uncured portion with an alkali developer. In general, a solder resist pattern is formed by cleaning the substrate.

近年、デジタル化の発展により電子機器の高機能化やダウンサイジングに伴い、小型化、薄型化および軽量化の要望が強くなってきている。そのために電子機器のダウンサイジングによるプリント配線板における回路パターンは、より薄膜化や微細化がなされ、基板の軽量化および薄型化が図られている。絶縁保護膜は埃、熱および湿気などの外部環境から回路パターンを保護し電子機器を安定に作動させている。さらには、絶縁保護膜には、薄膜化する際には硬化収縮が少なく反らないことや、フレキシブルな配線基板などに対しては柔軟性を有する素材が求められている。   In recent years, with the advancement of digitalization, the demand for miniaturization, thinning, and weight reduction has become stronger as electronic devices have higher functionality and downsizing. For this reason, circuit patterns on printed wiring boards by downsizing electronic devices have been made thinner and finer, and the weight and thickness of substrates have been reduced. The insulating protective film protects the circuit pattern from the external environment such as dust, heat and moisture, and operates the electronic apparatus stably. Furthermore, the insulating protective film is required to have a material that has little shrinkage in curing and does not warp when it is thinned, and has flexibility for a flexible wiring board.

また、汎用基板の回路パターンの厚みは、50〜200μm程度であったのに対して、特にパッケージ基板においては薄膜化傾向にあり、20〜50μm以下の成形を望むところが多い。   The thickness of the circuit pattern of the general-purpose substrate is about 50 to 200 μm, whereas the package substrate tends to be thinned, and there are many cases where molding of 20 to 50 μm or less is desired.

このようなソルダーレジスト被膜を形成する材料としては、1分子中に2個のカルボキシル基を有する(メタ)アクリレート化合物と1分子中に2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物とを反応させて得られる不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂化合物と希釈剤とを含む感光性樹脂組成物などが提案されている。   A material for forming such a solder resist film is obtained by reacting a (meth) acrylate compound having two carboxyl groups in one molecule with an epoxy compound having two epoxy groups in one molecule. A photosensitive resin composition containing an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin compound and a diluent has been proposed.

不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂化合物と希釈剤とを主体とする感光性樹脂組成物は、硬化収縮が大きく、硬化する際に薄型基板などの場合は、その基板が反ってしまうという問題がある(特許文献1)。   The photosensitive resin composition mainly composed of the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin compound and the diluent has a problem that the shrinkage of the curing is large and the substrate is warped in the case of a thin substrate when cured. (Patent Document 1).

また、ソルダーレジスト被膜として、2個以上のカルボキシル基とポリカーボネートジオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂とエポキシ成分とを含む熱硬化性樹脂組成物が提案されている。このような熱硬化システムでは高温で長時間反応させるので、製造工程上CO2が多く発生して環境負荷上好ましくない。また、未反応物や低分子量不純物の残存によりアウトガス量が増加する製品が生起するので好ましくない(特許文献2)。 Moreover, a thermosetting resin composition containing a polyurethane resin obtained by reacting two or more carboxyl groups, polycarbonate diol and polyisocyanate and an epoxy component has been proposed as a solder resist film. In such a thermosetting system, since the reaction is performed at a high temperature for a long time, a large amount of CO 2 is generated in the production process, which is not preferable in terms of environmental load. In addition, a product in which the amount of outgas increases due to the presence of unreacted substances and low molecular weight impurities is not preferable (Patent Document 2).

上記の組成物からなる硬化物は、ソルダーレジスト被膜としての耐熱性や耐湿気性に優れているが、可撓性や柔軟性に劣る。薄型プリント配線板やFPC基板などにソルダーレジスト被膜を形成した場合、基板の反りやねじれが発生するという問題が生じる。また、硬いソルダーレジスト被膜の場合、外部からの衝撃により硬化被膜に割れが発生して、部品の実装時にはんだが不必要な部分へ付着したり、導体間の絶縁性の低下や腐食が発生することもあり、信頼性が低下する。   Although the hardened | cured material which consists of said composition is excellent in the heat resistance and moisture resistance as a soldering resist film, it is inferior to flexibility and a softness | flexibility. When a solder resist film is formed on a thin printed wiring board or an FPC board, there arises a problem that the board is warped or twisted. In addition, in the case of a hard solder resist film, cracks occur in the hardened film due to external impacts, and solder adheres to unnecessary parts when mounting parts, and insulation between conductors deteriorates and corrodes. In some cases, the reliability decreases.

特開2001−048945号公報JP 2001-048945 A 特開2006−117922号公報JP 2006-117922 A

したがって本発明の目的は、上記課題を解決し、電子線照射または紫外線照射により硬化反応することで高解像度、アルカリ洗浄性、耐熱性、耐水性、基板との密着性、耐薬品性および電気絶縁性などが向上し、さらには非塩素素材、低硬化収縮、柔軟性、高伸度および加工性に優れる電子線硬化型または紫外線硬化型インキ用バインダーを提供することである。   Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to cure by electron beam irradiation or ultraviolet irradiation to achieve high resolution, alkali cleaning properties, heat resistance, water resistance, adhesion to substrates, chemical resistance and electrical insulation. It is to provide a binder for an electron beam curable ink or an ultraviolet curable ink which has improved properties and is excellent in non-chlorine materials, low curing shrinkage, flexibility, high elongation and workability.

上記目的は下記の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、分子内に少なくとも1個の活性水素含有基と少なくとも1個のアルカリ可溶性基(アニオン性基)とを両有する化合物(a)(以下単に「化合物a」という場合がある)と、分子内に少なくとも1個の活性水素含有基とビニル基(不飽和結合基)とを両有する化合物(b)(以下単に「化合物b」という場合がある)と、ポリカーボネート系ポリオール(c)(以下単に「化合物c」という場合がある)と、ポリイソシアネート(d)(以下単に「化合物d」という場合がある)とを、化合物(a)〜(c)の合計の全活性水素と化合物(d)のイソシアネート基とをNCO/OH=0.8〜1.1モルで反応させて得られる、同一分子内に少なくともアルカリ可溶性基およびビニル基を有するウレタン系樹脂を被膜形成成分として含有することを特徴とする電子線硬化型または紫外線硬化型(LED硬化も含む)(以下「光硬化型」という場合がある)インキ用バインダーを提供する。   The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides a compound (a) having both at least one active hydrogen-containing group and at least one alkali-soluble group (anionic group) in the molecule (hereinafter sometimes simply referred to as “compound a”). A compound (b) having both at least one active hydrogen-containing group and a vinyl group (unsaturated bond group) in the molecule (hereinafter sometimes simply referred to as “compound b”), and a polycarbonate-based polyol (c) (Hereinafter sometimes simply referred to as “compound c”) and polyisocyanate (d) (hereinafter sometimes simply referred to as “compound d”) are combined with the total active hydrogen and the total of compounds (a) to (c). A urethane resin having at least an alkali-soluble group and a vinyl group in the same molecule, obtained by reacting the isocyanate group of (d) with NCO / OH = 0.8 to 1.1 mol. Electron beam-curable or ultraviolet-curable, characterized in that it contains as component (including LED curing) (hereinafter sometimes referred to as "photocurable") provides ink binder.

上記本発明においては、前記化合物(a)が、ジメチロールブタン酸および/またはジメチロールプロパン酸であること;前記化合物(c)が、下記式で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2010254773
Figure 2010254773
Figure 2010254773
Figure 2010254773
In the said invention, it is preferable that the said compound (a) is dimethylol butanoic acid and / or dimethylol propanoic acid; and the said compound (c) is a compound represented by a following formula.
Figure 2010254773
Figure 2010254773
Figure 2010254773
Figure 2010254773

上記本発明においては、前記化合物(a)の使用量が0.01〜30質量%、前記化合物(b)の使用量が0.01〜30質量%、前記化合物(c)の使用量が10〜80質量%、前記化合物(d)の使用量が、化合物(a)〜(c)の合計の全活性水素と化合物(d)のイソシアネート基との当量比が0.8〜1.1になる量であり、数平均分子量が2,000〜500,000であること;さらに電子線硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性単官能モノマー、多官能モノマーまたはオリゴマーを含むことが好ましい。   In the said invention, the usage-amount of the said compound (a) is 0.01-30 mass%, the usage-amount of the said compound (b) is 0.01-30 mass%, and the usage-amount of the said compound (c) is 10. -80% by mass, the amount of the compound (d) used is such that the equivalent ratio of the total active hydrogen of the compounds (a) to (c) to the isocyanate group of the compound (d) is 0.8 to 1.1. And the number average molecular weight is 2,000 to 500,000; it is preferable that it further contains an electron beam curable, ultraviolet curable or thermosetting monofunctional monomer, polyfunctional monomer or oligomer.

上記本発明のインキ用バインダーからなる被膜は、高解像度、アルカリ洗浄性、耐熱性、耐水性、基板との密着性、耐薬品性および電気絶縁性、非塩素素材、低硬化収縮、柔軟性、高伸度および加工性などが非常に向上しており、前記従来技術の課題が解決されている。   The film comprising the ink binder of the present invention has high resolution, alkali detergency, heat resistance, water resistance, adhesion to the substrate, chemical resistance and electrical insulation, non-chlorine material, low curing shrinkage, flexibility, High elongation, workability, etc. are greatly improved, and the problems of the prior art are solved.

また、本発明のインキ用バインダーは、フォトレジスト関連分野では前記硬質基板やフレキシブル基板などに使用され、ネガ型レジスト(カラーフィルター用顔料分散インキなども含む)、感光フィルム(ドライフィルムレジスト、感光カバーレイフィルム)、ソルダーレジスト、ベースフィルムなどに有効な材料である。その他、光ファイバーコート材料、光造形材料、メムス材料、UV硬化ナノプリント、有機無機ハイブリッド材料にも有効である。   In addition, the ink binder of the present invention is used for the hard substrate and flexible substrate in the photoresist-related field, and includes negative resist (including pigment dispersion ink for color filters), photosensitive film (dry film resist, photosensitive cover). Ray film), solder resist, base film, etc. In addition, it is also effective for optical fiber coating materials, stereolithography materials, mems materials, UV curable nanoprints, and organic-inorganic hybrid materials.

また、それ以外のコーティング用途では、フローリングなどの木工塗料や建材塗料をはじめ、自動車用ランプ(ヘッドランプ、リフレクター、レンズなど)、DVDディスク、LCDパネル、携帯電話、弱電部材、ゲーム機、金属部品、事務機器、化粧容器などの展開も可能である。また、印刷分野では、オフセット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、デジタル印刷に加え、UV硬化型インクジェットインキ用バインダーやUVインクジェットインキ硬化の際、同時に硬化する受像形成層としても有効である。その他、各種高機能塗料(例えば、自動車用塗料、自動車用補修塗料、缶用塗料、皮革塗料など)、各種高機能コーティング剤(例えば、各種フィルムコーティング剤、イソシアネート系架橋剤とデュアル硬化可能な加飾フィルム用コーティング剤や真空成型するシート状物、ペーパーコーティング剤など)、フィラー分散用塗料(電磁波シールド材など)、フレキシブル回路オーバーコート用樹脂、絶縁特性の優れた熱硬化のソルダーレジストや層間絶縁膜などの電気絶縁材料、ICや超LSI封止材料、積層板などの分野への利用が可能である。   In other coating applications, wood paint and building material paint such as flooring, automotive lamps (head lamps, reflectors, lenses, etc.), DVD disks, LCD panels, mobile phones, light electrical components, game machines, metal parts It is also possible to develop office equipment and cosmetic containers. In the printing field, in addition to offset printing, gravure printing, screen printing, and digital printing, it is also effective as a binder for UV curable inkjet ink and an image receiving layer that is cured simultaneously with UV inkjet ink curing. In addition, various high-performance paints (for example, automotive paints, automotive repair paints, can paints, leather paints, etc.), various high-performance coating agents (for example, various film coating agents, isocyanate-based crosslinking agents and dual curable additives) Decorative film coating agents, vacuum-formed sheets, paper coating agents, etc.), filler dispersion paints (electromagnetic wave shielding materials, etc.), flexible circuit overcoat resins, thermosetting solder resists and interlayer insulation with excellent insulation properties It can be used in fields such as electrical insulating materials such as films, IC and VLSI sealing materials, and laminates.

次に発明を実施するための最良の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。本発明に使用する光硬化型ウレタン系樹脂(以下単に「本発明の樹脂」という場合がある)は、化合物a(少なくとも1個のアルカリ可溶性基とは、例えば、カルボキシル基またはスルホン酸基)と、化合物bと、化合物cと、必要に応じて鎖伸長剤と、化合物dとを反応させて得られる。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to the best mode for carrying out the invention. The photocurable urethane resin used in the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “resin of the present invention”) includes compound a (at least one alkali-soluble group is, for example, a carboxyl group or a sulfonic acid group) and Compound b, Compound c, and optionally, a chain extender and Compound d are obtained.

上記において化合物a〜dの使用量は、化合物aを0.01〜30質量%、好ましくは1〜15質量%、化合物bを0.01〜30質量%、好ましくは1〜15質量%、化合物cを10〜80質量%、好ましくは20〜70質量%とし、かつ化合物dは、化合物a〜cの合計の全活性水素と化合物dのイソシアネート基とを当量比が0.8〜1.1、好ましくは0.85〜1.0となる使用量である。なお、上記化合物a〜cは、上記範囲内でかつ化合物a〜cの合計量が100質量%になる比率にして使用する。   In the above, compound a to d are used in an amount of 0.01 to 30% by mass, preferably 1 to 15% by mass of compound a, 0.01 to 30% by mass of compound b, preferably 1 to 15% by mass, and compound. c is 10 to 80% by mass, preferably 20 to 70% by mass, and the compound d has an equivalent ratio of the total active hydrogen of the compounds a to c and the isocyanate group of the compound d of 0.8 to 1.1. The amount is preferably 0.85 to 1.0. In addition, the said compounds ac are used in the ratio which the total amount of compound ac is 100 mass% within the said range.

本発明の樹脂においては、樹脂全体を100質量%としたときに上記化合物aからなるセグメントaの含有量が0.01〜30質量%であることが好ましい。より好ましくは1〜15質量%である。該含有量が0.01質量%未満では、アルカリ洗浄性や基板との密着性などの点で不十分であり、一方、上記含有量が30質量%を超えると樹脂の耐水性の低下などを引き起こすことや、形成被膜が硬くなり耐衝撃性の低下を引き起こす。また、樹脂全体を100質量%としたときに上記化合物bからなるからなるセグメントbの含有量が0.01〜30質量%であることが好ましい。より好ましくは1〜15質量%である。該含有量が0.01質量%未満では、電子線照射または紫外線照射して分子内・分子間架橋や、架橋剤と硬化反応した場合に目的とする被膜性能にならず、一方、上記含有量が30質量%を超えると架橋密度が高まり、硬化収縮により基板が反ったり、被膜にクラックが発生し、ショートやクラックした場所から湿気によりさびが発生する場合がある。   In the resin of the present invention, the content of the segment a composed of the compound a is preferably 0.01 to 30% by mass when the entire resin is 100% by mass. More preferably, it is 1-15 mass%. If the content is less than 0.01% by mass, it is insufficient in terms of alkali cleaning properties and adhesion to the substrate. On the other hand, if the content exceeds 30% by mass, the water resistance of the resin is reduced. Causing the formation film to be hard and causing a decrease in impact resistance. Moreover, it is preferable that content of the segment b which consists of the said compound b when the whole resin is 100 mass% is 0.01-30 mass%. More preferably, it is 1-15 mass%. When the content is less than 0.01% by mass, the film does not have the desired film performance when it is irradiated with an electron beam or ultraviolet light to undergo intramolecular / intermolecular crosslinking or a curing reaction with a crosslinking agent. If it exceeds 30% by mass, the crosslink density increases, the substrate warps due to curing shrinkage, cracks occur in the coating, and rust may occur due to moisture from the shorted or cracked location.

なお、上記セグメントa〜cの含有量は、上記範囲内でかつ化合物a〜cの合計量が100質量%になる比率とする。また、上記樹脂の数平均分子量(GPC測定、標準ポリスチレン換算)は、2,000〜500,000であることが好ましい。より好ましくは、5,000〜200,000である。該分子量が2,000未満では、樹脂にタックがあり(タックフリーでなければならない)、耐水性や耐熱性に劣る点などが不十分であり、一方、上記分子量が500,000を越えると、本発明の樹脂をインキ用バインダー化したときにインキ用バインダーとしての塗装適性などが劣るとともに、被膜の硬化不良を引き起こす。   In addition, content of the said segments ac is made into the ratio from which the total amount of compound ac is 100 mass% within the said range. The number average molecular weight (GPC measurement, standard polystyrene conversion) of the resin is preferably 2,000 to 500,000. More preferably, it is 5,000-200,000. If the molecular weight is less than 2,000, the resin has tack (must be tack-free) and insufficient in terms of water resistance and heat resistance. On the other hand, if the molecular weight exceeds 500,000, When the resin of the present invention is converted into an ink binder, the coating suitability as an ink binder is inferior, and the coating is poorly cured.

上記化合物aとしては、スルホン酸系、カルボン酸系、燐酸系などの化合物を用いることができる。該化合物aは、本発明の樹脂においてアルカリ洗浄性を高めることが主目的であるが、基板に対する密着性付与効果や顔料の分散性付与効果、成膜性の付与効果および被膜強靭性を向上させる機能を与える。   As said compound a, compounds, such as a sulfonic acid type, a carboxylic acid type, and a phosphoric acid type, can be used. The main purpose of the compound a is to improve the alkali detergency in the resin of the present invention, but it improves the effect of imparting adhesion to the substrate, the effect of imparting dispersibility of the pigment, the effect of imparting film formability and the film toughness Give function.

スルホン酸系の化合物aとしては、下記化合物およびその誘導体などが挙げられる。

Figure 2010254773
Examples of the sulfonic acid compound a include the following compounds and derivatives thereof.
Figure 2010254773

また、カルボン酸系の化合物aとしては、ジメチロールプロパン酸、ジメチロールブタン酸およびそれらのアルキレンオキシド低モル付加物(数平均分子量500未満)やこれらの化合物のγ−カプロラクトン低モル付加物(数平均分子量500未満)、酸無水物とグリセリンから誘導されるハーフエステル類、水酸基と不飽和基を含有するモノマーとカルボキシル基と不飽和基を含有するモノマーとをフリーラジカル反応により誘導される化合物などが挙げられる。特に好ましい化合物aは、ジメチロールプロパン酸、ジメチロールブタン酸、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−アミノスルホン酸である。これらの化合物の使用量は、得られるポリウレタン系樹脂の酸価の範囲が5〜60mgKOH/gになる量であることが好ましい。   Further, as the carboxylic acid-based compound a, dimethylolpropanoic acid, dimethylolbutanoic acid and their alkylene oxide low-mole adducts (number average molecular weight less than 500), and γ-caprolactone low-mole adducts of these compounds (several numbers) (Average molecular weight less than 500), half esters derived from acid anhydride and glycerin, compounds derived from free radical reaction of monomers containing hydroxyl and unsaturated groups and monomers containing carboxyl and unsaturated groups, etc. Is mentioned. Particularly preferred compounds a are dimethylolpropanoic acid, dimethylolbutanoic acid, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -2-aminosulfonic acid. The amount of these compounds used is preferably such that the acid value range of the resulting polyurethane resin is 5 to 60 mgKOH / g.

以上は本発明において使用される好ましい化合物aの例示であって、本発明はこれらの例示の化合物に限定されるものではない。したがって、上述の例示化合物のみならず、その他現在市販されていて、市場から容易に入手できる化合物aは、いずれも本発明に使用することができる。   The above are examples of the preferred compound a used in the present invention, and the present invention is not limited to these exemplified compounds. Accordingly, not only the exemplified compounds described above but also any other compound a that is currently commercially available and can be easily obtained from the market can be used in the present invention.

上記化合物aのセグメントaを含む本発明の樹脂は、使用に際し当該樹脂を露光後のアルカリ洗浄を容易にするために一部中和させてもよい。化合物aのセグメントaが、アニオン性(スルホン酸系、カルボン酸など)である場合には、例えば、有機アミン類(アンモニア、エチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、2−アミノ−2−エチル−1−プロパノールなど)、アルカリ金属(リチウム、カリウム、ナトリウムなど)、無機アルカリ類(水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)などによって中和される。   In use, the resin of the present invention containing the segment a of the compound a may be partially neutralized in order to facilitate alkali washing after exposure. When segment a of compound a is anionic (sulfonic acid, carboxylic acid, etc.), for example, organic amines (ammonia, ethylamine, trimethylamine, triethylamine, triisopropylamine, tributylamine, triethanolamine, N -Methyldiethanolamine, N-phenyldiethanolamine, monoethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine, 2-amino-2-ethyl-1-propanol, etc., alkali metals (lithium, potassium, sodium) Etc.) and inorganic alkalis (lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.).

前記化合物bとしては、特に制限されず、公知のものから1種以上のものを使用することができる。例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、グリセリンモノアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、グリセリンモノメタクリレートなどが挙げられる。好ましい化合物は、1個の不飽和基と2個の水酸基を有する化合物である。特に好ましい化合物は、グリセリンモノアリルエーテルやグリセリンモノメタクリレートなどであり、さらに該化合物の原材料由来である塩素成分を除去した化合物を使用することが好ましい。   The compound b is not particularly limited, and one or more of known compounds can be used. For example, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, glycerol monoallyl ether, trimethylolpropane diallyl ether, pentaerythritol triallyl ether, glycerol Examples include monomethacrylate. A preferred compound is a compound having one unsaturated group and two hydroxyl groups. Particularly preferred compounds are glycerin monoallyl ether and glycerin monomethacrylate, and it is preferred to use a compound from which the chlorine component derived from the raw material of the compound is removed.

また、同一分子内にアミノ基と不飽和基とを有する化合物としては、例えば、アリルアミン、ジアリルアミン、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などが挙げられる。   Examples of the compound having an amino group and an unsaturated group in the same molecule include allylamine, diallylamine, N, N′-methylenebisacrylamide, N-methylacrylamide, diacetone acrylamide, N-methylolacrylamide, 2- Examples include acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid.

前記化合物cは、ポリカーボネート系ポリオールである。以下に好ましい化合物cを例示するが、本発明は、これらの例示化合物に限定されない。
(1)ポリアルキレンカーボネート(a−1)

Figure 2010254773
The compound c is a polycarbonate-based polyol. Although the preferable compound c is illustrated below, this invention is not limited to these exemplary compounds.
(1) Polyalkylene carbonate (a-1)
Figure 2010254773

(2)ポリアルキレンカーボネート(a−2)

Figure 2010254773
(2) Polyalkylene carbonate (a-2)
Figure 2010254773

(3)ポリアルキレンカーボネート(a−3)

Figure 2010254773
(3) Polyalkylene carbonate (a-3)
Figure 2010254773

(4)ポリアルキレンカーボネート(a−4)

Figure 2010254773
(4) Polyalkylene carbonate (a-4)
Figure 2010254773

前記化合物cには他のポリオールを併用できる。併用できる高分子ポリオールを以下に示す。
(5)ポリエーテルポリオール、例えば、アルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)および/または複素環式エーテル(テトラヒドロフランなど)を重合または共重合して得られるものが例示され、具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリテトラメチレングリコール(ブロックまたはランダム)、ポリテトラメチレンエーテルグリコールおよびポリヘキサメチレングリコールなど、
The compound c can be used in combination with other polyols. The polymer polyols that can be used in combination are shown below.
(5) Polyether polyols such as those obtained by polymerizing or copolymerizing alkylene oxides (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) and / or heterocyclic ethers (tetrahydrofuran, etc.) are specifically exemplified. Are polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol-polytetramethylene glycol (block or random), polytetramethylene ether glycol and polyhexamethylene glycol,

(6)ポリエステルポリオール、例えば、脂肪族系ジカルボン酸類(例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸およびアゼライン酸など)および/または芳香族系ジカルボン酸(例えば、イソフタル酸およびテレフタル酸など)と低分子量グリコール類(例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコールおよび1,4−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサンなど)とを縮重合したものが例示され、具体的にはポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリエチレン/ブチレンアジペートジオール、ポリネオペンチル/ヘキシルアジペートジオール、ポリ−3−メチルペンタンアジペートジオールおよびポリブチレンイソフタレートジオールなど、 (6) Polyester polyols such as aliphatic dicarboxylic acids (eg succinic acid, adipic acid, sebacic acid, glutaric acid and azelaic acid) and / or aromatic dicarboxylic acids (eg isophthalic acid and terephthalic acid) And low molecular weight glycols (for example, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,6-hexamethylene glycol, neopentyl glycol) And 1,4-bishydroxymethylcyclohexane) and the like, specifically, polyethylene adipate diol, polybutylene adipate diol, polyhexamethylene adipate diol, polyneopentyl adipate di Lumpur, polyethylene / butylene adipate diol, polyneopentyl / hexyl adipate diol, poly-3-methylpentane adipate diol, and polybutylene isophthalate diol, etc.,

(7)ポリラクトンポリオール、例えば、ポリカプロラクトンジオールおよびポリ−3−メチルバレロラクトンジオールなど、
(8)ポリオレフィンポリオール、例えば、ポリブタジエングリコールおよびポリイソプレングリコール、または、その水素化物など、
(9)ポリメタクリレートジオール、例えば、α,ω−ポリメチルメタクリレートジオールおよびα,ω−ポリブチルメタクリレートジオールなどが挙げられる。
(7) Polylactone polyol, such as polycaprolactone diol and poly-3-methylvalerolactone diol,
(8) Polyolefin polyol, such as polybutadiene glycol and polyisoprene glycol, or a hydride thereof,
(9) Polymethacrylate diols such as α, ω-polymethylmethacrylate diol and α, ω-polybutylmethacrylate diol are exemplified.

これらのポリオールの構造および分子量は特に限定されないが、通常数平均分子量は500〜4,000程度が好ましく、これらのポリオールは単独或いは2種類以上を組み合わせて使用することができる。ただし、エーテル系ポリオールを用いたポリウレタン樹脂は耐熱性に乏しいことや、エチレンオキサイドを含む化合物は親水性が高く耐水性能を低下させる。ポリエステル系ポリオールを用いたポリウレタン樹脂は耐加水分解性に劣るといった欠点がある。これに対してポリカーボネート系ポリオールを用いたポリウレタン樹脂は、耐熱性、耐水性および耐加水分解性が高く、外部環境に対する耐久性があり、使用する高分子ポリオールとして最も好ましい。   The structure and molecular weight of these polyols are not particularly limited, but usually the number average molecular weight is preferably about 500 to 4,000, and these polyols can be used alone or in combination of two or more. However, polyurethane resins using ether polyols have poor heat resistance, and compounds containing ethylene oxide have high hydrophilicity and lower water resistance. Polyurethane resins using polyester polyols have the disadvantage of poor hydrolysis resistance. On the other hand, a polyurethane resin using a polycarbonate-based polyol has the highest heat resistance, water resistance and hydrolysis resistance, has durability against the external environment, and is most preferable as a polymer polyol to be used.

本発明では、前記化合物a〜cに加えて鎖伸長剤を必要に応じて使用できる。鎖伸長剤としての短鎖ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキサメチレングリコールおよびネオペンチルグリコールなどの脂肪族グリコール類およびそのアルキレンオキサイド低モル付加物(数平均分子量500未満)、1,4−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサンおよび2−メチル−1,1−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環式系グリコール類およびそのアルキレンオキサイド低モル付加物(数平均分子量500未満)、キシリレングリコールなどの芳香族グリコール類およびそのアルキレンオキサイド低モル付加物(数平均分子量500未満)などの化合物が挙げられる。   In the present invention, a chain extender can be used as necessary in addition to the compounds a to c. Examples of the short-chain diol as the chain extender include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, and 1,6-hexamethylene. Aliphatic glycols such as glycol and neopentyl glycol and their alkylene oxide low molar adducts (number average molecular weight less than 500), fats such as 1,4-bishydroxymethylcyclohexane and 2-methyl-1,1-cyclohexanedimethanol Examples include cyclic glycols and alkylene oxide low-mole adducts thereof (number average molecular weight less than 500), aromatic glycols such as xylylene glycol, and alkylene oxide low-mole adducts thereof (number average molecular weight less than 500). It is done.

また、多価アルコール系化合物としては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、トリス−(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,1,1−トリメチロールエタンおよび1,1,1−トリメチロールプロパンなどが挙げられる。これらは単独或いは2種類以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of the polyhydric alcohol compound include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, tris- (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,1,1-trimethylolethane, and 1,1, Examples thereof include 1-trimethylolpropane. These can be used alone or in combination of two or more.

ポリアミンとしては、例えば、短鎖ジアミン、脂肪族系、芳香族系ジアミン、長鎖ジアミン類およびヒドラジン類などが挙げられる。短鎖ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンおよびオクタメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン化合物、フェニレンジアミン、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−メチレンビス(フェニルアミン)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルおよび4,4’−ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ジアミン化合物、シクロペンタンジアミン、シクロヘキシルジアミン、4,4−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,4−ジアミノシクロヘキサンおよびイソホロンジアミンなどの脂環式ジアミン化合物などが挙げられる。   Examples of polyamines include short chain diamines, aliphatic, aromatic diamines, long chain diamines, and hydrazines. Examples of the short-chain diamine include aliphatic diamine compounds such as ethylene diamine, trimethylene diamine, hexamethylene diamine and octamethylene diamine, phenylene diamine, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane, and 4,4 ′. -Aromatic diamine compounds such as methylene bis (phenylamine), 4,4'-diaminodiphenyl ether and 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, cyclopentanediamine, cyclohexyldiamine, 4,4-diaminodicyclohexylmethane, 1,4-diamino And alicyclic diamine compounds such as cyclohexane and isophorone diamine.

長鎖ジアミンとしては、アルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)を重合または共重合して得られるものが例示され、具体的にはポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミンなどが挙げられる。また、ヒドラジン、カルボヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドおよびフタル酸ジヒドラジドなどのヒドラジン類が挙げられる。これらは単独で或いは2種類以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of the long-chain diamine include those obtained by polymerizing or copolymerizing alkylene oxides (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), and specific examples include polyoxyethylene diamine and polyoxypropylene diamine. Further, hydrazines such as hydrazine, carbohydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide and phthalic acid dihydrazide can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.

前記化合物dとしては、従来公知のポリウレタンの製造に使用されているものがいずれも使用でき特に限定されない。ポリイソシアネート化合物として好ましいものは、例えば、トルエン−2,4−ジイソシアネート、4−メトキシ−1,3−フェニレンジイソシアネート、4−イソプロピル−1,3−フェニレンジイソシアネート、4−クロル−1,3−フェニレンジイソシアネート、4−ブトキシ−1,3−フェニレンジイソシアネート、2,4−ジイソシアネートジフェニルエーテル、4,4’−メチレンビス(フェニレンイソシアネート)(MDI)、ジュリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ベンジジンジイソシアネート、o−ニトロベンジジンジイソシアネートおよび4,4’−ジイソシアネートジベンジルなどの芳香族ジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートおよび1,10−デカメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレ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)、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加MDIおよび水素添加XDIなどの脂環式ジイソシアネートなど、或いはこれらのジイソシアネート化合物と低分子量のポリオールやポリアミンを末端がイソシアネートとなるように反応させて得られるポリウレタンプレポリマーなども当然使用することができる。特に好ましいのはノンホスゲン法で製造されるイソシアネート化合物であり、塩素化合物を含まない原材料が好ましい。   As the compound d, any of those conventionally used for producing polyurethane can be used and is not particularly limited. Preferred examples of the polyisocyanate compound include toluene-2,4-diisocyanate, 4-methoxy-1,3-phenylene diisocyanate, 4-isopropyl-1,3-phenylene diisocyanate, and 4-chloro-1,3-phenylene diisocyanate. 4-butoxy-1,3-phenylene diisocyanate, 2,4-diisocyanate diphenyl ether, 4,4′-methylenebis (phenylene isocyanate) (MDI), jurylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), 1, Aromatic diisocyanates such as 5-naphthalene diisocyanate, benzidine diisocyanate, o-nitrobenzidine diisocyanate and 4,4′-diisocyanate dibenzyl, methyl Diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,10-decamethylene diisocyanate and other aliphatic diisocyanates, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, isophorone diisocyanate, alicyclic diisocyanates such as hydrogenated MDI and hydrogenated XDI, or these diisocyanate compounds and low molecular weight polyols or polyamines are reacted so that the terminal is isocyanate. Naturally, the obtained polyurethane prepolymer can also be used. Particularly preferred is an isocyanate compound produced by a non-phosgene method, and a raw material containing no chlorine compound is preferred.

前記化合物a〜dを用いる本発明の樹脂の製造方法については特に限定されず、従来公知のポリウレタンの製造方法を用いることができる。例えば、分子内に活性水素を含まない有機溶剤の存在下、または不存在下に、前記化合物aと化合物bと化合物cと化合物dとを、必要に応じて鎖伸長剤を併用して、化合物dのイソシアネート基と、化合物a〜c(および鎖伸長剤)の活性水素との当量比が、通常、1.0またはその前後(0.8〜1.1)となる配合で、ワンショット法、または多段法により、通常、20〜150℃、好ましくは60〜110℃で、生成物のNCOがなくなるまで反応させて得ることができる。   The production method of the resin of the present invention using the compounds a to d is not particularly limited, and a conventionally known polyurethane production method can be used. For example, in the presence or absence of an organic solvent containing no active hydrogen in the molecule, the compound a, the compound b, the compound c, and the compound d are combined with a chain extender, if necessary, A one-shot method in which the equivalent ratio of the isocyanate group of d and the active hydrogen of the compounds a to c (and the chain extender) is usually 1.0 or around (0.8 to 1.1) Or by a multistage process, usually at 20 to 150 ° C., preferably 60 to 110 ° C., until the product has no NCO.

本発明では、上記ウレタン合成において、必要に応じて触媒を使用できる。例えば、ジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレート、スタナスオクトエート、オクチル酸鉛、テトラn−ブチルチタネート、ジルコニウム系化合物などの金属と有機および無機酸の塩、および有機金属誘導体、トリエチルアミンなどの有機アミン、ジアザビシクロウンデセン系触媒などが挙げられる。   In the present invention, a catalyst can be used as necessary in the urethane synthesis. For example, salts of metals and organic and inorganic acids such as dibutyltin laurate, dioctyltin laurate, stannous octoate, lead octylate, tetra-n-butyl titanate, zirconium compounds, and organic compounds such as organometallic derivatives and triethylamine Examples thereof include amines and diazabicycloundecene catalysts.

なお、本発明の樹脂は無溶剤で合成しても、必要であれば有機溶剤を用いて合成してもよい。有機溶剤として好ましい溶剤としては、イソシアネート基に不活性であるか、または反応成分よりも低活性なものが挙げられる。例えば、ケトン系溶媒(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど)、芳香族系炭化水素溶剤(トルエン、キシレン、スワゾール(コスモ石油株式会社製の芳香族系炭化水素溶剤)、ソルベッソ(エクソン化学株式会社製の芳香族系炭化水素溶剤)など)、脂肪族系炭化水素溶剤(n−ヘキサンなど)、アルコール系溶剤(メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなど)、エーテル系溶剤(ジオキサン、テトラヒドロフランなど)、エステル系溶剤(酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなど)、グリコールエーテルエステル系溶剤(エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネートなど)、アミド系溶剤(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)、ラクタム系溶剤(N−メチル−2−ピロリドンなど)が挙げられる。これらの内、好ましくは、溶媒回収、ウレタン合成時の溶解性、反応性、沸点、水への乳化分散性を考慮すれば、メチルエチルケトン、酢酸エチル、アセトン、およびテトラヒドロフランなどである。   The resin of the present invention may be synthesized without a solvent, or may be synthesized using an organic solvent if necessary. Preferred solvents as organic solvents include those that are inert to isocyanate groups or less active than the reaction components. For example, ketone solvents (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc.), aromatic hydrocarbon solvents (toluene, xylene, swazol (aromatic hydrocarbon solvents manufactured by Cosmo Oil Co., Ltd.)), Solvesso (Exxon Chemical Co., Ltd.) Company-made aromatic hydrocarbon solvents), aliphatic hydrocarbon solvents (n-hexane, etc.), alcohol solvents (methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, etc.), ether solvents (dioxane, tetrahydrofuran, etc.) , Ester solvents (ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, etc.), glycol ether ester solvents (ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate) Over DOO, such as ethyl 3-ethoxypropionate), amide solvents (dimethylformamide, dimethyl acetamide), lactam solvent (N- methyl-2-pyrrolidone, etc.). Of these, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, acetone, tetrahydrofuran and the like are preferable in view of solvent recovery, solubility during urethane synthesis, reactivity, boiling point, and emulsifying dispersibility in water.

本発明の樹脂は無溶剤で合成しても、必要であれば反応性希釈剤を媒体として用いて合成してもよい。好ましい反応性希釈剤としては、イソシアネート基に不活性であるか、または反応成分よりも低活性なものが挙げられる。   The resin of the present invention may be synthesized without a solvent, or may be synthesized using a reactive diluent as a medium if necessary. Preferred reactive diluents include those that are inert to isocyanate groups or less active than the reaction components.

本発明で使用する希釈剤は、露光する際に架橋させることができる。架橋の方法としては、以上の本発明のポリウレタン樹脂に、さらに反応性希釈剤および/または光硬化型架橋剤と、光重合開始剤(紫外線硬化システムの場合のみ)とを配合し塗布した後、電子線または紫外線を照射して被膜を硬化させればよい。   The diluent used in the present invention can be crosslinked upon exposure. As a method of crosslinking, after blending and applying a reactive diluent and / or a photocurable crosslinking agent and a photopolymerization initiator (only in the case of an ultraviolet curing system) to the above polyurethane resin of the present invention, What is necessary is just to harden a film by irradiating an electron beam or an ultraviolet-ray.

ここで使用する反応性希釈剤および/または光硬化型架橋剤としては、ラジカル重合系の単官能アクリレート化合物、多官能アクリレート化合物またはカチオン重合系化合物などがあるが、ラジカル重合系の単官能アクリレート化合物としては、例えば、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ビニルカプロラクタム、エチルカルビトールアクリレート、N−ビニルホルムアミド、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、メトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン、スチレン、メチルメタクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、メタクリル酸エステル、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン、グリセリンモノアリルエーテル、2−フェノキシジエチルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、イソボニルアクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート(ジオール成分と酸二無水物とを反応させたハーフエステル類)およびそれら誘導体などが挙げられる。また、市販されている疎水性のラジカル重合系の単官能アクリレート化合物も使用できる。   Examples of the reactive diluent and / or photocurable crosslinking agent used here include radical polymerization monofunctional acrylate compounds, polyfunctional acrylate compounds, and cationic polymerization compounds, but radical polymerization monofunctional acrylate compounds. As, for example, methoxytriethylene glycol acrylate, methoxy polyethylene glycol acrylate, vinyl caprolactam, ethyl carbitol acrylate, N-vinylformamide, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, methoxytetraethylene glycol (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol (Meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, N- Nyl-2-pyrrolidone, styrene, methyl methacrylate, phenyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, methacrylic acid ester, N, N-dimethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, acryloylmorpholine, glycerin monoallyl ether , 2-phenoxydiethyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, isobornyl acrylate, benzyl (meth) acrylate, epoxy acrylate (half ester obtained by reacting diol component and acid dianhydride) and derivatives thereof Etc. A commercially available hydrophobic radical polymerization type monofunctional acrylate compound can also be used.

また、多官能アクリレート化合物としては、例えば、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。また、疎水性の多官能アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタトリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。また、カチオン重合系希釈剤としては、例えば、エポキシ化合物、オキタセン化合物、ビニルエーテル化合物などが挙げられる。その他、アクリルオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー、変性フェノールエポキシアクリレートオリゴマー、変性フルオレンエポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、およびそれらの誘導体なども使用できる。   Examples of the polyfunctional acrylate compound include triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, and polyethylene glycol di (meth) acrylate. Examples of the hydrophobic polyfunctional acrylate compound include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol hexa (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, and pentatrithritol tetra (meth) acrylate. Is mentioned. Examples of the cationic polymerization diluent include an epoxy compound, an oktacene compound, a vinyl ether compound, and the like. In addition, acrylic oligomers, polyester acrylate oligomers, epoxy acrylate oligomers, modified phenol epoxy acrylate oligomers, modified fluorene epoxy acrylate oligomers, urethane acrylate oligomers, and derivatives thereof can also be used.

本発明では、樹脂合成工程においては、ポリマー末端に、イソシアネート基が残った場合、イソシアネート末端の反応停止剤を加えてもよい。例えば、モノアルコールやモノアミンのように単官能性の化合物ばかりでなく、イソシアネート基に対して異なる反応性をもつ2種の官能基を有するような化合物であっても使用することができ、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコールなどのモノアルコール;モノエチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ブチルアミンなどのモノアミン;モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアルカノールアミンなどが挙げられ、このなかでもアルカノールアミンが反応を制御しやすいという点で好ましい。   In the present invention, in the resin synthesis step, when an isocyanate group remains at the polymer terminal, an isocyanate terminal reaction terminator may be added. For example, not only monofunctional compounds such as monoalcohols and monoamines, but also compounds having two types of functional groups having different reactivities with respect to isocyanate groups can be used. Monoalcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol; monoethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, di- Examples include monoamines such as n-butylamine; alkanolamines such as monoethanolamine and diethanolamine. Among these, alkanolamines are preferable in that the reaction can be easily controlled.

本発明の樹脂の製造に当たり、必要に応じて添加剤を加えてもよい。例えば、酸化防止剤(ヒンダードフェノール系、ホスファイト系、チオエーテル系など)、光安定剤(ヒンダードアミン系など)、紫外線吸収剤(ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系など)、ガス変色安定剤(ヒドラジン系など)、金属不活性剤などやこれら2種類以上が挙げられる。   In the production of the resin of the present invention, additives may be added as necessary. For example, antioxidants (hindered phenols, phosphites, thioethers, etc.), light stabilizers (hindered amines, etc.), UV absorbers (benzophenones, benzotriazoles, etc.), gas discoloration stabilizers (hydrazines, etc.) ), Metal deactivators and the like, and two or more of these.

また、多官能ポリイソシアネートと活性水素基含有アクリレートおよび/または活性水素基含有メタクリレート化合物を反応させた光硬化型架橋剤や、一分子鎖中にアルカリ可溶基(アニオン性基)と1個以上の不飽和基を含有する光硬化型ウレタン系架橋剤も使用できる。本発明の樹脂100質量部に対して120質量部以下、好ましくは1〜50質量部の範囲内で使用できる。   In addition, a photocurable crosslinking agent obtained by reacting a polyfunctional polyisocyanate with an active hydrogen group-containing acrylate and / or an active hydrogen group-containing methacrylate compound, or one or more alkali-soluble groups (anionic groups) in one molecular chain A photocurable urethane-based cross-linking agent containing an unsaturated group can also be used. It is 120 mass parts or less with respect to 100 mass parts of resin of this invention, Preferably it can use within the range of 1-50 mass parts.

さらに、光硬化型架橋剤と併用して熱硬化型の架橋剤も使用できる。例えば、ポリイソシアネート系架橋剤(ブロック型を含む)、メラミン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、無機系架橋剤、カチオン重合系架橋剤(エポキシ、オキセタン、ビニルエーテル系架橋剤)などが挙げられる。特に本発明では、ウレタン基および/またはカルボキシル基などのアルカリ可溶性基の反応性を利用した架橋方法が好ましいが、特に限定されない。ラジカル重合とカチオン重合、ラジカル重合と熱硬化型架橋剤などの併用は、種々の真空成型などの複雑な加工に対し、架橋反応の差(デュアルキュアシステム)を利用するシステムに有効である。   Furthermore, a thermosetting cross-linking agent can be used in combination with a photo-curing cross-linking agent. For example, polyisocyanate crosslinking agents (including block type), melamine crosslinking agents, carbodiimide crosslinking agents, oxazoline crosslinking agents, epoxy crosslinking agents, inorganic crosslinking agents, cationic polymerization crosslinking agents (epoxy, oxetane, vinyl ether) System crosslinking agent). In particular, in the present invention, a crosslinking method utilizing the reactivity of an alkali-soluble group such as a urethane group and / or a carboxyl group is preferable, but is not particularly limited. The combined use of radical polymerization and cationic polymerization, radical polymerization and thermosetting crosslinking agent, etc. is effective for a system using a difference in crosslinking reaction (dual cure system) for various processes such as vacuum molding.

ウレタン基を利用する架橋方法としては、例えば、ポリイソシアネート架橋剤による架橋が挙げられるが、ポリイソシアネート架橋剤としては、従来から使用されている公知のものが使用でき特に限定されない。例えば、多官能芳香族イソシアネート、多官能脂肪族イソシアネート、脂肪酸変性多官能脂肪族イソシアネート、ブロック化多官能脂肪族イソシアネートなどのブロック型ポリイソシアネート、ポリイソシアネートプレポリマーなどが挙げられる。これらのポリイソシアネート架橋剤は、適量であれば被膜とプラッスチック基板との密着性が向上し有効であるが、使用量が多すぎると未反応イソシアネートが残留して問題となるため、本発明の樹脂100質量部に対して120質量部以下、好ましくは1〜50質量部の範囲内である。   Examples of the crosslinking method using a urethane group include crosslinking with a polyisocyanate crosslinking agent, but the polyisocyanate crosslinking agent is not particularly limited, and any conventionally known one can be used. Examples include polyfunctional aromatic isocyanates, polyfunctional aliphatic isocyanates, fatty acid-modified polyfunctional aliphatic isocyanates, blocked polyisocyanates such as blocked polyfunctional aliphatic isocyanates, and polyisocyanate prepolymers. These polyisocyanate crosslinking agents are effective in improving the adhesion between the coating and the plastic substrate if they are in an appropriate amount, but if the amount used is too large, unreacted isocyanate remains, which causes a problem. It is 120 mass parts or less with respect to 100 mass parts, Preferably it exists in the range of 1-50 mass parts.

アルカリ可溶基、例えば、カルボキシル基を利用する架橋方法としては、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキセタン系架橋剤、ビニルエーテル系架橋剤または金属錯体系架橋剤などの従来から使用されている公知のものが使用でき、特に限定されない。例えば、エポキシ系架橋剤としては、「エピコート」(油化シェルエポキシ社製)などの従来公知の市販されているエポキシ樹脂が挙げられる。カルボジイミド系架橋剤としては、「カルボジライト」の商品名(日清紡社製)の市販品を入手して使用することができる。   As a crosslinking method using an alkali-soluble group, for example, a carboxyl group, a carbodiimide crosslinking agent, an oxazoline crosslinking agent, an epoxy crosslinking agent, an oxetane crosslinking agent, a vinyl ether crosslinking agent, a metal complex crosslinking agent, or the like The publicly known thing used from can be used, and it does not specifically limit. For example, as an epoxy-type crosslinking agent, conventionally well-known commercially available epoxy resins, such as "Epicoat" (made by Yuka Shell Epoxy), are mentioned. As the carbodiimide-based crosslinking agent, a commercially available product having a trade name of “Carbodilite” (manufactured by Nisshinbo Co., Ltd.) can be obtained and used.

前記架橋剤は、カルボジイミド基とカルボキシル基が反応してN−アシルウレアを形成し被膜性能が向上する。オキサゾリン系架橋剤としては、「エポクロス」の商品名(日本触媒社製)、WS−300、WS−500、W−700、WS−R10などの市販品を入手して使用することができる。これらの架橋剤は、架橋剤のオキサゾリン基と樹脂のカルボキシル基が反応してアミドエステルを形成し架橋構造をとる。また、オキセタン系架橋剤としては、「エタナコール」の商品名(宇部興産社製)の市販品を入手して使用することができる。ビニルエーテル系架橋剤としては、BASF社、アイエスピー・ジャパン社、丸善石油化学社、日本触媒社など、市販品を入手して使用することができる。   The crosslinking agent reacts with a carbodiimide group and a carboxyl group to form an N-acyl urea to improve the coating performance. As the oxazoline-based crosslinking agent, commercially available products such as “Epocross” trade name (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), WS-300, WS-500, W-700, and WS-R10 can be obtained and used. These crosslinking agents take a crosslinked structure by reacting the oxazoline group of the crosslinking agent and the carboxyl group of the resin to form an amide ester. Moreover, as an oxetane type crosslinking agent, the commercial item of the brand name (made by Ube Industries) of "Ethanacol" can be obtained and used. Commercially available products such as BASF, IPS Japan, Maruzen Petrochemical, Nippon Shokubai Co., Ltd. can be used as the vinyl ether crosslinking agent.

前記架橋剤は、カチオン重合で反応したり、マイケル付加反応にてアルコキシエステル体を形成する。これらの架橋剤は、本発明の樹脂100質量部に対して0.1〜50質量部以下、好ましくは1〜40質量部の範囲内である。上記架橋剤の使用量が、上記範囲よりも低いと架橋剤の効果が得られず、一方、架橋剤の使用量が上記範囲よりも高いとブロッキングの発生、成型性の低下およびコストアップとなる。   The crosslinking agent reacts by cationic polymerization or forms an alkoxyester by Michael addition reaction. These crosslinking agents are 0.1-50 mass parts or less with respect to 100 mass parts of resin of this invention, Preferably it exists in the range of 1-40 mass parts. If the use amount of the crosslinking agent is lower than the above range, the effect of the crosslinking agent cannot be obtained. On the other hand, if the use amount of the crosslinking agent is higher than the above range, blocking occurs, moldability is reduced, and cost is increased. .

金属錯体系架橋剤としては、チタン有機化合物系、「オルガチックス」の商品名(松本製薬工業社製)で市販されているジルコニウム有機化合物系が入手可能であり、アルミニウム、クロム、コバルト、銅、鉄、ニッケル、バナジウム、亜鉛、インジウム、カルシウム、マグネシウム、マンガン、イットリウム、セリウム、ストロンチウム、パラジウム、バリウム、モリブデニウム、ランタン、「ナーセム」の商品名(日本化学産業社製)で市販されているスズのアセチルアセトン錯体が入手して使用できる。   As the metal complex-based crosslinking agent, titanium organic compound-based, zirconium organic compound-based commercially available under the trade name of “Orgatyx” (manufactured by Matsumoto Pharmaceutical Co., Ltd.) are available, and aluminum, chromium, cobalt, copper, Iron, nickel, vanadium, zinc, indium, calcium, magnesium, manganese, yttrium, cerium, strontium, palladium, barium, molybdenium, lanthanum, tin sold under the trade name "Narsem" (manufactured by Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd.) An acetylacetone complex can be obtained and used.

また、シラノール系架橋剤(シリル型架橋剤)においては自己縮合により被膜性能が向上する。該シランカップリング架橋剤としては、「KBM−、KBE−シリーズ」の商品名(信越化学社製)で市販されている。これらの架橋剤は、適量であれば耐久性の向上に特に有効であるが、使用量が多すぎると著しい可使時間の短命化や被膜の脆化を引き起こすため、該ポリウレタン系樹脂100質量部に対して40質量部以下、好ましくは0.5〜20質量部の範囲内の使用が好ましい。   Further, in the case of silanol-based crosslinking agent (silyl type crosslinking agent), the film performance is improved by self-condensation. As this silane coupling crosslinking agent, it is marketed by the brand name (made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) of "KBM-, KBE-series". These crosslinking agents are particularly effective for improving the durability if they are in an appropriate amount. However, if the amount used is too large, it will significantly shorten the working life and cause the coating to become brittle. 40 parts by mass or less, preferably 0.5 to 20 parts by mass.

また、本発明において紫外線硬化システムの場合のみ光重合開始剤を使用する。該光重合開始剤としては、光によりラジカルを発生しラジカルが重合性不飽和化合物と反応するものが望ましい。特に限定するものではないが、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、2,4−ジメチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、エチルアントラキノン、4,4’−ビスジメチルアミノベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルメチルケタノールなどが挙げられる。また、カチオン系重合開始剤としては、例えば、ジアゾニウム塩型化合物、スルホニウム塩型化合物、ヨードニウム塩型化合物などが挙げられる。これら化合物の配合は併用してもかまわない。   In the present invention, a photopolymerization initiator is used only in the case of an ultraviolet curing system. As the photopolymerization initiator, one that generates a radical by light and reacts with the polymerizable unsaturated compound is desirable. Although not particularly limited, for example, benzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin ethyl ether, 2,4-dimethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, ethyl anthraquinone, 4,4′-bisdimethyl Examples include aminobenzophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, and benzylmethylketanol. Examples of the cationic polymerization initiator include diazonium salt type compounds, sulfonium salt type compounds, iodonium salt type compounds, and the like. These compounds may be used in combination.

本発明のインキ用バインダーは必要に応じて各種の添加剤を加えることができる。例えば、硬化収縮時の緩和剤として有機微粒子、無機微粒子や難燃剤、顔料やその他の添加剤を適宜使用することができる。有機微粒子、無機微粒子としては、例えば、シリカ、シリコーン樹脂微粒子、フッ素樹脂微粒子、アクリル樹脂微粒子、ウレタン系樹脂微粒子、シリコーン変性ウレタン系樹脂微粒子、ポリエチレン微粒子などを含み得る。   Various additives can be added to the ink binder of the present invention as required. For example, organic fine particles, inorganic fine particles, flame retardants, pigments, and other additives can be appropriately used as a relaxation agent during curing shrinkage. Examples of the organic fine particles and inorganic fine particles may include silica, silicone resin fine particles, fluororesin fine particles, acrylic resin fine particles, urethane resin fine particles, silicone-modified urethane resin fine particles, polyethylene fine particles, and the like.

また、基板(銅形成プリント基板)上に本発明のインキ用バインダーを使用したソルダーレジストインキをスクリーン印刷機にて全面に直接塗工して、プレキュア(80〜100℃、20〜30分間)し、ネガフィルムを通して露光し、アルカリ現像液にて未硬化部分を洗浄し、ポストキュア(150℃前後、60分間)し基板を形成させる。   In addition, the solder resist ink using the binder for ink of the present invention is directly coated on the entire surface of the substrate (copper-formed printed circuit board) with a screen printing machine and precure (80 to 100 ° C., 20 to 30 minutes). The film is exposed through a negative film, the uncured portion is washed with an alkaline developer, and post-cured (around 150 ° C. for 60 minutes) to form a substrate.

本発明のインキ用バインダーを使用したソルダーレジストインキをスクリーン印刷機にて塗布する際の固形分厚みは5〜100μm、好ましくは5〜40μm程度の厚みが良好である。   The solid content thickness when the solder resist ink using the binder for ink of the present invention is applied by a screen printer is 5 to 100 μm, preferably about 5 to 40 μm.

以上の本発明のインキ用バインダーを含むインキは、電子線照射または紫外線照射により硬化反応することで高解像度、アルカリ洗浄性、耐熱性、耐水性、基板との密着性、耐薬品性および電気絶縁性などが向上し、さらには非塩素素材、低硬化収縮、柔軟性、高伸度および加工性に優れる被膜を有するプリント基板が提供される。   The above-described ink containing the binder for ink of the present invention undergoes a curing reaction by electron beam irradiation or ultraviolet irradiation to achieve high resolution, alkali cleaning properties, heat resistance, water resistance, adhesion to substrates, chemical resistance, and electrical insulation. In addition, a printed circuit board having a coating with improved non-chlorine material, low curing shrinkage, flexibility, high elongation, and workability is provided.

以下に製造例、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、以下の文中の「部」は質量部、「%」は質量%を示す。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to production examples, examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto. Moreover, in the following sentence, “part” indicates mass part, and “%” indicates mass%.

本発明に使用するウレタン系樹脂の合成例1〜5を示す。
攪拌機、還流冷却管、温度計、窒素吹き込み管およびマンホールを備えた反応容器を窒素ガスで置換した後、アルカリ可溶基(アニオン性基)含有化合物(化合物a)、不飽和基含有化合物(化合物b)、カーボネートジオール(化合物c)、およびシクロヘキサノンを所定量加え、均一に溶解させ、溶液濃度を調節した。続いてポリイソシアネート化合物(化合物d)を所定量(NCO/OH=1.0)の当量比で加えて80℃で反応を行い、NCO基がなくなるまで反応を行った。上記ポリウレタン系樹脂の原料組成配合を表1に示す。
The synthesis examples 1-5 of the urethane type resin used for this invention are shown.
After replacing the reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer, nitrogen blowing tube and manhole with nitrogen gas, an alkali-soluble group (anionic group) -containing compound (compound a), an unsaturated group-containing compound (compound A predetermined amount of b), carbonate diol (compound c), and cyclohexanone was added and dissolved uniformly to adjust the solution concentration. Subsequently, a polyisocyanate compound (compound d) was added at an equivalent ratio of a predetermined amount (NCO / OH = 1.0) and reacted at 80 ° C. until the NCO group disappeared. Table 1 shows the raw material composition of the polyurethane resin.

Figure 2010254773
Figure 2010254773

注)
化合物a:
・a−1:ジメチロールブタン酸
・a−2:ジメチロールプロパン酸
note)
Compound a:
A-1: dimethylolbutanoic acid a-2: dimethylolpropanoic acid

化合物b:
・GMAE:グリセリンモノアリルエーテル(ダイソー社製)
・GMA:グリセリンモノメタクリレート(日本油脂社製)
化合物c:
・PCD(1):プラクセルCD220、ポリカーボネートジオール(ダイセル化学工業社製、平均分子量2,000)

Figure 2010254773
・PCD(2):PCDL T4672、ポリカーボネートジオール(旭化成ケミカルズ社製、平均分子量2,000)
・PCD(3):PCDL T5652、ポリカーボネートジオール(旭化成ケミカルズ社製、平均分子量2,000) Compound b:
・ GMAE: Glycerol monoallyl ether (Daiso)
・ GMA: Glycerin monomethacrylate (manufactured by NOF Corporation)
Compound c:
PCD (1): Plaxel CD220, polycarbonate diol (manufactured by Daicel Chemical Industries, average molecular weight 2,000)
Figure 2010254773
PCD (2): PCDL T4672, polycarbonate diol (Asahi Kasei Chemicals, average molecular weight 2,000)
PCD (3): PCDL T5652, polycarbonate diol (Asahi Kasei Chemicals, average molecular weight 2,000)

化合物d:
・HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
・H12MDI:水素添加MDI(ノンホスゲン製法)
・IPDI:イソホロンジイソシアネート(ノンホスゲン製法)
Compound d:
· HDI: hexamethylene diisocyanate · H 12 MDI: hydrogenated MDI (non-phosgene process)
IPDI: Isophorone diisocyanate (non-phosgene production method)

前記合成例で得たポリウレタン系樹脂を用いて、以下のようにして本発明のソルダーレジストインキを調製した(表2)。   Using the polyurethane-based resin obtained in the above synthesis example, the solder resist ink of the present invention was prepared as follows (Table 2).

Figure 2010254773
Figure 2010254773

(注)
・重合開始剤;イルガキュアー184(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
(note)
・ Polymerization initiator; Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals)

・オリゴマー1:エポキシアクリレート、2官能、Tg=75
・オリゴマー2:変性ビスフェノールA・エポキシアクリレート、2官能、Tg=60
Oligomer 1: Epoxy acrylate, bifunctional, Tg = 75
Oligomer 2: Modified bisphenol A / epoxy acrylate, bifunctional, Tg = 60

上記実施例1〜4および比較例1で作製したソルダーレジストをインキ基板(銅形成プリント基板)上に、
1.スクリーン印刷機にて全面に直接塗工(固型分厚み40μm)した後、
2.プレキュア(80℃、20分間)し、ネガフィルムを通して露光(200mJ/cm2)し、
3.アルカリ現像液(Na2CO3、1質量%水溶液、30℃、60秒)にて未硬化部分を洗浄し、
4.ポストキュア(150℃前後、60分間)しソルダーレジストを形成させる。
On the ink substrate (copper-formed printed circuit board), the solder resist prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was used.
1. After coating directly on the whole surface with a screen printer (solid thickness 40μm),
2. Precure (80 ° C., 20 minutes), exposed through a negative film (200 mJ / cm 2 ),
3. The uncured portion is washed with an alkali developer (Na 2 CO 3 , 1% by mass aqueous solution, 30 ° C., 60 seconds)
4). Post cure (around 150 ° C., 60 minutes) to form a solder resist.

実施例1〜4および比較例1で作製したソルダーレジスト基板に関して以下の項目で評価した。
<現像性>
前記したNo3工程でのアルカリ現像液(Na2CO3、1質量%水溶液、スプレー圧0.2MPa、30℃、60秒)にて未硬化部分の洗浄性を確認した。
○:上記条件で合格。
×:60秒以上を必要とする。
The solder resist substrates produced in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were evaluated on the following items.
<Developability>
The detergency of the uncured part was confirmed with the alkali developer (Na 2 CO 3 , 1% by mass aqueous solution, spray pressure 0.2 MPa, 30 ° C., 60 seconds) in the above-described No. 3 step.
○: Passed under the above conditions.
X: 60 seconds or more are required.

<はんだ耐熱性>
前記試験基板に、フローはんだ(260℃のはんだ槽に10秒間)浸漬後、セロハン粘着テープによる密着性試験を行い硬化被膜の状態を確認した。
○:硬化被膜に変化がなかったもの。
×:硬化被膜が剥離したもの。
<Solder heat resistance>
After immersion in flow solder (10 seconds in a 260 ° C. solder bath) on the test substrate, an adhesion test using a cellophane adhesive tape was performed to confirm the state of the cured coating.
○: No change in the cured coating.
X: The cured film peeled off.

<硬化収縮性>
ポリイミドフィルム(厚さ25μm)に、上記実施例1〜4および比較例1で作製したソルダーレジストインキを塗布(固型分厚み;25μm)し、露光(200mJ/cm2)したものを、7cm×7cmの試験片に作製し、室温で24時間放置した後の反りを確認した。
○:試験片に反りが見られない。
×:試験片に反りが見られる。
<Curing shrinkage>
The polyimide film (thickness 25 μm) was coated with the solder resist ink prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 (solid content thickness: 25 μm) and exposed (200 mJ / cm 2 ). A 7 cm test piece was prepared, and the warpage after standing at room temperature for 24 hours was confirmed.
○: No warpage is observed in the specimen.
X: Warpage is observed in the test piece.

<折り曲げ性>
上記試験で作製した試験片を、硬化被膜が外側になるように180°折り曲げ、折り曲げ部を顕微鏡で観察した。
○:硬化被膜にクラック発生がないもの。
×:硬化被膜にクラック発生があるもの。
<Bendability>
The test piece prepared in the above test was folded 180 ° so that the cured coating was on the outside, and the bent portion was observed with a microscope.
○: The cured film has no cracks.
X: A crack occurs in the cured coating.

<耐熱衝撃性>
上記試験で作製した試験片を、−65℃/30分間⇔125℃/30分間を1サイクルとして、100サイクル行った際の外観変化を観察した。
○:外観に変化がない。
×:外観に異常がある。
<Heat shock resistance>
The appearance change was observed when the test piece prepared in the above test was subjected to 100 cycles at −65 ° C./30 minutes to 125 ° C./30 minutes as one cycle.
○: No change in appearance.
X: The appearance is abnormal.

<耐塩酸性>
上記試験で作製した試験片を、塩酸溶液に25℃/5分間浸漬した後の外観変化を観察した。
○:外観に変化がない。
×:外観に異常がある。
<Hydrochloric acid resistance>
The appearance change after immersing the test piece produced in the above test in a hydrochloric acid solution at 25 ° C. for 5 minutes was observed.
○: No change in appearance.
X: The appearance is abnormal.

Figure 2010254773
Figure 2010254773

前記本発明のインキ用バインダーは、これを含むインキを、電子線照射または紫外線照射により硬化反応することで高解像度、アルカリ洗浄性、耐熱性、耐水性、基板との密着性、耐薬品性および電気絶縁性などが向上し、さらには非塩素素材、低硬化収縮、柔軟性、高伸度および加工性に優れるインキ用バインダーである。むろん前記インキ用バインダーが、電子線照射または紫外線照射前(硬化反応前)でタックフリーであることも特徴の1つである。   The ink binder of the present invention has a high resolution, alkali washability, heat resistance, water resistance, adhesion to a substrate, chemical resistance, and a curing reaction of an ink containing the same by electron beam irradiation or ultraviolet irradiation. It is an ink binder that has improved electrical insulation and is excellent in non-chlorine materials, low curing shrinkage, flexibility, high elongation, and processability. Of course, it is also one of the features that the binder for ink is tack-free before electron beam irradiation or ultraviolet irradiation (before curing reaction).

Claims (6)

分子内に少なくとも1個の活性水素含有基と少なくとも1個のアルカリ可溶性基(アニオン性基)とを両有する化合物(a)と、分子内に少なくとも1個の活性水素含有基とビニル基(不飽和結合基)とを両有する化合物(b)と、ポリカーボネート系ポリオール(c)と、ポリイソシアネート(d)とを、化合物(a)〜(c)の合計の全活性水素と化合物(d)のイソシアネート基とをNCO/OH=0.8〜1.1モルで反応させて得られる、同一分子内に少なくともアルカリ可溶性基およびビニル基を有するウレタン系樹脂を被膜形成成分として含有することを特徴とする電子線硬化型または紫外線硬化型インキ用バインダー。   A compound (a) having both at least one active hydrogen-containing group and at least one alkali-soluble group (anionic group) in the molecule; and at least one active hydrogen-containing group and a vinyl group (invalid in the molecule). A compound (b) having both a saturated bond group), a polycarbonate-based polyol (c), and a polyisocyanate (d), the total active hydrogen of the total of the compounds (a) to (c) and the compound (d) A urethane-based resin having at least an alkali-soluble group and a vinyl group in the same molecule, which is obtained by reacting an isocyanate group with NCO / OH = 0.8 to 1.1 mol, is contained as a film-forming component. Electron beam curable or ultraviolet curable ink binder. 前記化合物(a)が、ジメチロールブタン酸および/またはジメチロールプロパン酸である請求項1に記載の電子線硬化型または紫外線硬化型インキ用バインダー。   2. The electron beam curable or ultraviolet curable ink binder according to claim 1, wherein the compound (a) is dimethylolbutanoic acid and / or dimethylolpropanoic acid. 前記化合物(c)が、下記式で表される化合物である請求項1に記載の電子線硬化型または紫外線硬化型インキ用バインダー。
Figure 2010254773
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The electron beam curable or ultraviolet curable ink binder according to claim 1, wherein the compound (c) is a compound represented by the following formula.
Figure 2010254773
Figure 2010254773
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Figure 2010254773
前記化合物(a)の使用量が0.01〜30質量%、前記化合物(b)の使用量が0.01〜30質量%、前記化合物(c)の使用量が10〜80質量%、前記化合物(d)の使用量が、化合物(a)〜(c)の合計の全活性水素と化合物(d)のイソシアネート基との当量比が0.8〜1.1になる量であり、数平均分子量が2,000〜500,000である請求項1に記載の電子線硬化型または紫外線硬化型インキ用バインダー。   The compound (a) is used in an amount of 0.01 to 30% by mass, the compound (b) is used in an amount of 0.01 to 30% by mass, the compound (c) is used in an amount of 10 to 80% by mass, The amount of the compound (d) used is such that the equivalent ratio of the total active hydrogen of the total of the compounds (a) to (c) and the isocyanate group of the compound (d) is 0.8 to 1.1, 2. The electron beam curable ink or ultraviolet curable ink binder according to claim 1, which has an average molecular weight of 2,000 to 500,000. さらに電子線硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性単官能モノマー、多官能モノマーまたはオリゴマーを含む請求項1に記載の電子線硬化型または紫外線硬化型インキ用バインダー。   The binder for electron beam curable or ultraviolet curable ink according to claim 1, further comprising an electron beam curable, ultraviolet curable or thermosetting monofunctional monomer, polyfunctional monomer or oligomer. 請求項1に記載の電子線硬化型または紫外線硬化型インキ用バインダーの硬化物。   Hardened | cured material of the binder for electron beam curable type or ultraviolet curable inks of Claim 1.
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