JP2013189532A - 絶縁膜形成用透明樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)ウレタン(メタ)アクリレートと、(B)ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレートと、(C)カルボキシル基含有反応性希釈剤と、(D)1分子中に、1つの(メタ)アクリレート基と1つ以上の芳香環基及び/または脂環基とを有する反応性希釈剤と、(E)光重合開始剤と、を含有し、酸価が4.0〜20mgKOH/gであることを特徴とする絶縁膜形成用透明樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
ウレタン(メタ)アクリレートは、ウレタン樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させて得られる(メタ)アクリル化ウレタン樹脂であればよく、特定の化合物に限定されない。ウレタン(メタ)アクリレートが絶縁膜形成用透明樹脂組成物に含まれると、耐折り曲げ性に優れた硬化塗膜を形成できるので、例えば、配線板、特にフレキシブル配線板への適用に有効である。
ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレートは、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂に、(メタ)アクリル酸をエステル反応させて得られる化合物である。ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレートは、紫外線照射によりラジカル重合し得る(メタ)アクリル基を有している。よって、紫外線照射によりビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート同士が架橋反応して、硬化物の架橋密度が上がり硬化性がより向上するとともに、硬化物に耐折り曲げ性を付与することができる。また、本発明では、エポキシ(メタ)アクリレートのうち、芳香環骨格と直鎖とを有するビスフェノールA型骨格の使用がITOフィルムに対する密着性(ITOフィルム密着性)に寄与する点から、ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレートを用いている。
反応性希釈剤のうち、カルボキシル基を含有する反応性希釈剤を使用することで、本発明の絶縁膜形成用透明樹脂組成物の酸価を4.0〜20mgKOH/gの範囲としつつ、上記(A)成分、(B)成分、後述する(D)成分に加えて、さらにカルボキシル基含有反応性希釈剤を配合することで、本発明の絶縁膜形成用透明樹脂組成物の硬化物について、塗膜硬度だけでなくITOフィルムに対する密着性(ITOフィルム密着性)も付与する。
上記(A)成分〜(C)成分に加えて、1分子中に1つの(メタ)アクリレート基と1つ以上の芳香環基及び/または脂環基とを有する反応性希釈剤を配合することで、本発明の絶縁膜形成用透明樹脂組成物の硬化物について、塗膜硬度だけでなくITOフィルムに対する密着性も付与する。
光重合開始剤は、一般的に使用されるものであれば特に限定されず、例えば、オキシム系開始剤、ジフェニル(2,4,6‐トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン‐n‐ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、2,2‐ジメトキシ‐2‐フェニルアセトフェノン、2,2‐ジエトキシ‐2‐フェニルアセトフェノン、2‐ヒドロキシ‐2‐メチル‐1‐フェニルプロパン‐1‐オン、1‐ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、4‐(2‐ヒドロキシエトキシ)フェニル‐2‐(ヒドロキシ‐2‐プロピル)ケトン、ベンゾフェノン、p‐フェニルベンゾフェノン、4,4′‐ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロルベンゾフェノン、2‐メチルアントラキノン、2‐エチルアントラキノン、2‐ターシャリーブチルアントラキノン、2‐アミノアントラキノン、2‐メチルチオキサントン、2‐エチルチオキサントン、2‐クロルチオキサントン、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、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、P‐ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
リン化合物には、例えば、トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(2,3−ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(2−クロロプロピル)ホスフェート、トリス(2,3−ブロモプロピル)ホスフェート、トリス(ブロモクロロプロピル)ホスフェート、2,3−ジブロモプロピル−2,3−クロロプロピルホスフェート、トリス(トリブロモフェニル)ホスフェート、トリス(ジブロモフェニル)ホスフェート、トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェートなどの含ハロゲン系リン酸エステル;トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリアリルホスフィンなどのノンハロゲン系脂肪族リン酸エステル;トリフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジクレジルフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、イソプロピルフェニルジフェニルホスフェート、ジイソプロピルフェニルフェニルホスフェート、トリス(トリメチルフェニル)ホスフェート、トリス(t−ブチルフェニル)ホスフェート、ヒドロキシフェニルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、3−グリシジルオキシプロピレンジフェニルホスフィンオキシド、3−グリシジルオキシジフェニルホスフィンオキシド、ジフェニルビニルホスフィンオキシド、2−(9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−オキサイド−10−ホスファフェナントレン−10−イル)メチルコハク酸ビス−(2−ヒドロキシエチル)−エステル重合物などのノンハロゲン系芳香族リン酸エステル;トリスジエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスメチルエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスジフェニルホスフィン酸アルミニウム、ビスジエチルホスフィン酸亜鉛、ビスメチルエチルホスフィン酸亜鉛、ビスジフェニルホスフィン酸亜鉛、ビスジエチルホスフィン酸チタニル、テトラキスジエチルホスフィン酸チタン、ビスメチルエチルホスフィン酸チタニル、テトラキスメチルエチルホスフィン酸チタン、ビスジフェニルホスフィン酸チタニル、テトラキスジフェニルホスフィン酸チタンなどのホスフィン酸の金属塩等が挙げられる。
下記表1に示す各成分を下記表1に示す配合割合にて配合し、セパラブルフラスコを用いて、70℃にて2時間、溶融攪拌させて、実施例1〜17、比較例1〜5にて使用する絶縁膜形成用透明樹脂組成物を調製した。そして、調製した絶縁膜形成用透明樹脂組成物を以下のように塗工して硬化塗膜を有する試験片を作成した。なお、表1中の配合割合の数値は質量部を示す。
(A)ウレタン(メタ)アクリレート
・KRM 8296:ダイセル・サイテック(株)製、ウレタンアクリレート。
(B)ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート
・ユニディックV−5500:DIC(株)製、ビスフェノールA型エポキシアクリレートと2‐ヒドロキシエチルメタクリレートの混合物(50:50)。
(C)カルボキシル基含有反応性希釈剤
・アロニックスM−5300:東亞合成(株)製、ω‐カルボキシ‐ポリカプロラクトンのアクリル酸エステル。
・β−CEA:ダイセル・サイテック(株)製、β‐カルボキシエチルアクリレート。
(D)1分子中に、1つの(メタ)アクリレート基と1つ以上の芳香環基及び/または脂環基とを有する反応性希釈剤
・ビスコート#160:大阪有機化学工業(株)製、ベンジルアクリレート。
・CHMA:共栄社化学(株)製、シクロヘキシルメタクリレート。
・FA−513M:日立化成工業(株)製、ジシクロペンタニルメタクリレ−ト。
・PHE:第一工業製薬(株)製、フェノキシエチルアクリレート。
・ADMA:大阪有機化学工業(株)製、1−アダマンチルメタクリレート。
・PHE‐2:第一工業製薬(株)製、フェノキシエチルEO変性アクリレート
(E)光重合開始剤
・Chemcure 73:川原油化(株)製、2‐ヒドロキシ‐2‐メチル‐1‐フェニルプロパノン。
・SPEEDCURE TPO:日本シイベルヘグナー(株)製、ジフェニル(2,4,6‐トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド。
(F)リン化合物
・V−4(難燃剤DPVPO):片山化学工業(株)製、ジフェニルビニルホスフィンオキシド。
他の反応性希釈剤
・KAYARAD R−684:日本化薬(株)製、トリシクロデカンジメチロールジアクリレート。
・ライトエステル2EG:共栄社化学(株)製、ジエチレングリコールジメタクリレート。
・BP−1206A:東邦化学工業(株)製、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート。
・アロニックスM−211B:東亞合成(株)製、ビスフェノールA EO 変性(n ≒ 2)ジアクリレート。
・GE−610:三菱瓦斯化学(株)製、2‐ヒドロキシエチルメタクリレート。
・ブレンマー AAE−300:日油(株)製、ヘキサエチレングリコールモノアクリレート。
添加剤
・BYK−310:ビックケミー・ジャパン(株)製、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン。
着色顔料
・リオノールブルーFG−7351:東洋インキ(株)製、フタロシアニン化合物。
・クロモフタルイエローAGR:チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製、アントラキノン化合物。
銅箔をエッチングして形成した回路パターンを有するフレキシブル配線板(ニッカン工業(株)製、「ニカフレックスF‐11VC」(ポリエステルフィルムからなる基材に銅箔をエッチングした基板))、フィルム厚さ50μm、銅箔厚み18μm)の表面をイソプロピルアルコールで脱脂処理した後、脱脂処理した表面に、バーコータ法にて、上記のように調製した絶縁膜形成用透明樹脂組成物を塗布した。次に、塗布した絶縁膜形成用透明樹脂組成物に、露光装置(オーク社製HMW−680GW)にて紫外光(300〜450nm)を、所定のエネルギー量(実施例、比較例では300〜1050mJ/cm2)露光した。露光後、BOX炉にて170℃で30分(炉内:35分)のポストキュアを行ってフレキシブル配線板上に絶縁膜形成用透明樹脂組成物の硬化塗膜を形成した。硬化塗膜の厚みは10〜15μmであった。
(1)ITOフィルム密着性
フレキシブル配線板に代えてITOフィルム(尾池工業(株)製、「KB500NS2−188UN2/P」、フィルム厚さ188μm)を使用した以外は、上記試験片作成工程に準じて作成した試験片について、30mm×30mmに切り取り、切り取った試験片について、硬化塗膜の塗工されていない裏面側を両面テープにて固定し、固定後、硬化塗膜に密着性JISK‐5600‐5‐6に準拠し、10mm×10mmのクロスカットを入れた。その後、クロスカットした表面にテープを貼りつけてピールを行なった後、硬化塗膜の剥がれ発生状況を目視及び×200の光学顕微鏡で観察し、剥がれ発生程度を下記のように評価した。
○:100個中90個以上で剥離が認められない。
△:100個中50個以上89個以下で剥離が認められない。
×:100個中49個以下で剥離が認められない。
(2)耐折り曲げ性
フレキシブル配線板に代えて透明ポリイミドフィルム(「三菱瓦斯化学(株)製、「ネオプリム」、フィルム厚さ50μm)を使用した以外は、上記試験片作成工程に準じて作成した試験片について、20mm×25mmに切り取り、ハゼ折りにより180°折り曲げを数回繰り返して行なった。なお、折り曲げにあたって、折り曲げ部には30mm×30mmの接地面積の錘(500g)を5秒間載せた。その際の硬化塗膜におけるクラック発生状況を目視及び×200の光学顕微鏡で観察し、クラックが発生しなかった回数を確認した。
(3)塗膜硬度
フレキシブル配線板に代えてITOフィルム(尾池工業(株)製、「KB500NS2−188UN2/P」、フィルム厚さ188μm)を使用した以外は、上記試験片作成工程に準じて作成した試験片について、硬化塗膜の鉛筆硬度を、JISK−5600−5−4の試験方法に従って評価した。
(4)耐薬品性
上記試験片作成工程に準じて作成した試験片を室温にて30分間、イソプロピルアルコールに浸せきした後、硬化塗膜の状態を目視により観察し、次の基準に従い評価した。
○:全く変化が認められない。
×:塗膜が膨潤し、剥離している。
(5)ヘイズ(曇価)(%)
フレキシブル配線板に代えて石英ガラス(50mm×50mm×厚さ1mm)を使用し、バーコータ法に代えてスピンコータ法を使用した以外は、上記試験片作成工程に準じて作成した試験片について、硬化塗膜のヘイズをJIS−K−7105、JIS−K−7136に準じて、分光光度計(日立ハイテク社製、「U−3310」)を用いて測定した。なお、PETフィルム等の透明基材の吸収が350〜350nmにあることから、測定波長は350nmに設定した。
(6)絶縁性(Ω)
フレキシブル配線板に代えて、櫛形テストパターン(線幅50μm、線間50μm)に、上記試験片作成工程と同様の方法で塗工して硬化塗膜を形成し、試験片とした。この試験片を、温度85℃、湿度85%の雰囲気の槽中にて直流50V印加して1000時間放置後、該試験片を槽外に取り出して絶縁抵抗値を測定した。
調製した各絶縁膜形成用透明樹脂組成物について、0.5g量りとり、20mlのイソプロピルアルコール溶剤にて溶解させた。その後、フェノールフタレイン溶液を指示薬として0.5mol/L・KOHにて滴定し、酸価を測定した。
粘度
表2中に記載の温度にて、粘度計(A&D社製、「SV−10」)を用いて測定した。
Claims (7)
- (A)ウレタン(メタ)アクリレートと、(B)ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレートと、(C)カルボキシル基含有反応性希釈剤と、(D)1分子中に、1つの(メタ)アクリレート基と1つ以上の芳香環基及び/または脂環基とを有する反応性希釈剤と、(E)光重合開始剤と、を含有し、
酸価が4.0〜20mgKOH/gであることを特徴とする絶縁膜形成用透明樹脂組成物。 - 前記(D)1分子中に、1つの(メタ)アクリレート基と1つ以上の芳香環基及び/または脂環基とを有する反応性希釈剤が、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレ−ト、フェノキシエチルアクリレート、1−アダマンチルメタクリレート及びフェノキシエチルEO変性アクリレートの群から選択された少なくとも1種の化合物であることを特徴とする請求項1に記載の絶縁膜形成用透明樹脂組成物。
- さらに、(F)リン化合物を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の絶縁膜形成用透明樹脂組成物。
- 請求項1または2に記載の絶縁膜形成用透明樹脂組成物を塗布して得られた硬化塗膜を有するフレキシブル配線板。
- 前記塗布が、インクジェット印刷法によることを特徴とする請求項4に記載のフレキシブル配線基板。
- 請求項1または2に記載の絶縁膜形成用紫外線硬化性透明樹脂組成物を塗布して得られた硬化塗膜を有するタッチパネル用電極基板。
- 前記塗布が、インクジェット印刷法によることを特徴とする請求項6に記載のタッチパネル用電極基板。
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