JP2015183180A - 感光性組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】回路基板等の基板に対する密着性、電気絶縁性等の基本特性を損なうことなく、PEDOT(ポリチオフェン系導電性ポリマー)を含む水分散液等、導電性成分を含む分散液に対するぬれ性に優れ、硬化塗膜上におけるPEDOT水分散液等の接触角を低減できる感光性組成物を提供することである。【解決手段】(A)(メタ)アクリレートモノマーと、(B)光重合開始剤と、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物と、を含む感光性組成物であって、前記感光性組成物の、前記エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物に由来する固形分酸価が0.20〜5.0mgKOH/gである感光性組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、基板に絶縁膜を形成するのに適した感光性組成物であり、例えば、本発明の感光性組成物の硬化塗膜上に、PEDOT(ポリチオフェン系導電性ポリマー)を含む水分散液等、導電性成分を含む分散液を用いて導電性のパターンを形成するのに適した感光性組成物に関する。
回路基板として、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)、ポリイミドフィルムまたはポリエステルフィルムの基板やガラス基板にITO(インジウムチンオキシド)膜を形成し、エッチングによりITO膜を所望の形状にパターニングした回路を有する配線板や、基板の上に銅箔等の導体をエッチングして所定の回路パターンが形成された配線板が用いられる。この配線板に絶縁被膜を形成するために、感光性組成物が基板上や基板上に形成された回路上に塗布されることがある。
従来、感光性組成物を塗布して形成された硬化塗膜は十分な電気絶縁性を得るために、疎水性とする必要があった。そこで、ITOフィルムに対する密着性と電気絶縁性が良好である紫外線硬化性樹脂組成物として、例えば、ポリエステルを共重合成分として含む活性光線重合性ポリマー100重量部に対し、分子内に芳香族基を有する1官能活性光線重合性化合物20〜360重量部、分子内にビスフェノール構造を有する2官能活性光線重合性化合物20〜200重量部、無機充填剤を20〜400重量部含有するものが提案されている(特許文献1)。
しかし、特許文献1では、絶縁特性を有する硬化塗膜上にさらに、PEDOT(ポリチオフェン系導電性ポリマー)を含む水分散液等の導電性成分を含む分散液を用いて導電性のパターンを形成する場合に、硬化塗膜の表面部が疎水性であるために、PEDOT(ポリチオフェン系導電性ポリマー)を含む水分散液等、導電性成分を含む分散液に対するぬれ性が不十分であった。すなわち、PEDOTを含む水分散液等を用いて導電性のパターンを形成する場合に、上記PEDOTを含む水分散液等が、硬化塗膜上にてはじかれてしまい、所望の導電性パターンを形成するのが難しいという問題があった。
特開2009−84350号公報
上記事情に鑑み、本発明の目的は、回路基板等の基板に対する密着性、電気絶縁性等の基本特性を損なうことなく、PEDOT(ポリチオフェン系導電性ポリマー)を含む水分散液等、導電性成分を含む分散液(以下、「PEDOT水分散液等」ということがある。)に対するぬれ性に優れ、硬化塗膜上におけるPEDOT水分散液等の接触角を低減できる感光性組成物を提供することにある。
本発明の態様は、(A)(メタ)アクリレートモノマーと、(B)光重合開始剤と、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物と、を含む感光性組成物であって、前記感光性組成物の、前記エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物に由来する固形分酸価が0.20〜5.0mgKOH/gである感光性組成物である。
本発明の態様は、前記(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物の酸基が、カルボキシル基またはリン酸基である感光性組成物である。
本発明の態様は、前記(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物が、30〜150mgKOH/gの固形分酸価である感光性組成物である。
本発明の態様は、前記(A)(メタ)アクリレートモノマーが、脂環骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーを含む感光性組成物である。
本発明の態様は、さらに、(D)(メタ)アクリル化ウレタン樹脂を含む感光性組成物である。
本発明の態様は、インクジェット印刷用である感光性組成物である。
本発明の態様は、上記感光性組成物を塗布して得られた硬化塗膜を有する配線板である。また、本発明の態様は、前記塗布がインクジェット印刷法である配線板である。
本発明の態様によれば、(A)(メタ)アクリレートモノマーと、(B)光重合開始剤と、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物と、を含む感光性組成物であって、前記感光性組成物の、前記エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物に由来する固形分酸価を0.20〜5.0mgKOH/gの範囲とすることにより、回路基板等の基板に対する密着性、電気絶縁性等の基本特性を損なうことなく、本発明の感光性組成物の硬化塗膜上においてPEDOT水分散液等に対する接触角を低減でき、PEDOT水分散液等に対するぬれ性に優れた硬化塗膜を得ることができる。
エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物は、エチレン性不飽和基を有さないので、重合成分である(メタ)アクリレートモノマーとは重合せずに硬化塗膜が形成されていると考えられる。従って、エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物は、重合体を形成する(メタ)アクリレートモノマーに対し、自由な配向になることができると考えられる。よって、エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物由来の酸基の少なくとも一部は、硬化塗膜の表面側に向くことができ、結果、硬化塗膜の表面部に親水性が付与されると考えられる。前記酸基としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基等を挙げることができる。
一方で、(A)(メタ)アクリレートモノマーがカルボキシル基等の酸基を有する場合、(メタ)アクリレートモノマーが重合体を形成するにあたり、(メタ)アクリレートモノマー由来のカルボキシル基等の酸基は、配線板の回路パターンに対する接着に使用されて、硬化塗膜の表面側に対し反対側に向く傾向にあると考えられるので、硬化塗膜表面部の親水性付与に寄与しにくいと考えられる。
本発明の態様によれば、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物の酸基が、カルボキシル基またはリン酸基であることにより、PEDOT水分散液等に対する接触角を確実に低減できる。
本発明の態様によれば、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物が、30〜150mgKOH/gの固形分酸価であることにより、配線板の絶縁被覆としての基本特性を損なうことなく、容易に、エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物に由来する固形分酸価が0.20〜5.0mgKOH/gである感光性組成物を得ることができる。
本発明の態様によれば、(A)(メタ)アクリレートモノマーが、脂環骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーを含むことにより、塗膜の感度と配線板に対する接着性がより向上する。
本発明の態様によれば、さらに、(D)(メタ)アクリル化ウレタン樹脂を含むことにより、硬化塗膜に柔軟性を付与することができる。
次に、本発明の感光性組成物について説明する。本発明の感光性組成物は、(A)(メタ)アクリレートモノマーと、(B)光重合開始剤と、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物と、を含む感光性組成物であって、前記感光性組成物の、前記エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物に由来する固形分酸価が0.20〜5.0mgKOH/gである感光性組成物である。
(A)(メタ)アクリレートモノマー
(メタ)アクリレートモノマーは、(メタ)アクリル酸とアルコールとの反応により得られた化合物である。アルコールの化学構造は、特に限定されず、1分子中に1つのヒドロキシル基を有するアルコールでも、1分子中に2つ以上のヒドロキシル基を有するポリオールでもよい。また、単官能(メタ)アクリレートモノマーでも2官能以上の(メタ)アクリレートモノマーでも、特に限定されない。さらに、カルボキシル基等の酸基を含有する(メタ)アクリレートモノマーでも、カルボキシル基等の酸基を含有しない(メタ)アクリレートモノマーでも、特に限定されない。なお、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。
単官能(メタ)アクリレートモノマーとして、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)アクリレート等の鎖状の脂肪族アルコール由来の構造を有するアルキル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレ−ト、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレ−ト、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレ−ト、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等の脂環骨格を有するアルコール由来の構造を有する(メタ)アクリレート(脂環骨格を有する単官能(メタ)アクリレートモノマー)、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等の複素環骨格を有するアルコール由来の構造を有する(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香族を有するアルコール由来の構造を有する(メタ)アクリレート等が挙げられる。
多官能(メタ)アクリレートモノマーとして、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、ポリ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、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の二官能(メタ)アクリレート、さらに、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(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ヘキサ(メタ)アクリレート等の三官能以上の(メタ)アクリレートを挙げることができる。また、脂環骨格を有する多官能(メタ)アクリレートモノマーとして、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエンジ (メタ)アクリレート等を挙げることができる。
上記(メタ)アクリレートモノマーのうち、塗膜現像時の感度と配線板に対する塗膜の接着性とがより向上する点から、脂環骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーが好ましい。また、(メタ)アクリレートモノマーは、本発明の感光性組成物の固形分酸価の範囲の調整を容易にするために、後述する(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物の酸基と反応性を有する官能基(例えば、水酸基、アミノ基等)を有さないものが好ましい。
上記した(メタ)アクリレートモノマーは、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。また、本発明の感光性組成物をインクジェット印刷法にて塗工する場合には、感光性組成物の粘度を低減するために、単官能(メタ)アクリレートモノマーを含む(メタ)アクリレートモノマーが好ましい。
(B)光重合開始剤
光重合開始剤は、波長300〜400nmの紫外光が本発明の感光性組成物に照射されると、感光性組成物の光硬化を促進する化合物である。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。
光重合開始剤の配合量は、適宜選択可能であり、例えば、(メタ)アクリレートモノマー100質量部に対して、5〜40質量部が好ましく、10〜30質量部が特に好ましい。
(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物
エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物を配合することにより、感光性組成物の硬化塗膜表面部への親水性付与に寄与すると考えられる。エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物は、重合体を形成する(メタ)アクリレートモノマーに対し、重合反応(付加反応)しない化合物であればよいので、エチレン性不飽和基を有さず、かつ酸基を含有する化合物であれば特に限定されない。上記酸基含有化合物としては、例えば、カルボキシル基含有化合物として、アクリル酸のホモポリマー、メタクリル酸のホモポリマー、アクリル酸とメタクリル酸とのコポリマー、(メタ)アクリル酸とエチレンとのコポリマー、(メタ)アクリル酸とプロピレンとのコポリマー、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸エステルとのコポリマー等を、リン酸基含有化合物として、ジブチルホスフェート、イソプロピルアシッドホスフェート、リン酸基含有モノマーからなるホモポリマー、リン酸基含有モノマーと(メタ)アクリル酸エステルとのコポリマー等を挙げることができる。これらのうち、親水性付与に確実に寄与し、さらに粘度上昇も抑制する点からアクリル酸のコポリマー、メタクリル酸のコポリマー、リン酸基含有モノマーからなるホモポリマーが好ましい。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。
エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物の固形分酸価は、本発明の感光性組成物の、エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物に由来する固形分酸価が0.20〜5.0mgKOH/gに調整できる範囲であれば、特に限定されず、例えば、その下限値は、添加量を抑えて感光性組成物の前記固形分酸価を0.20〜5.0mgKOH/gの範囲に調整できる点から30mgKOH/gが好ましく、40mgKOH/gが特に好ましい。一方、その上限値は、感光性組成物の前記固形分酸価を容易に精度よく調整できる点から150mgKOH/gが好ましく、粘度の点から80mgKOH/gが特に好ましい。
また、エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物の配合量は、本発明の感光性組成物の、エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物に由来する固形分酸価が0.20〜5.0mgKOH/gの範囲に調整できる範囲であれば、特に限定されず、例えば、その下限値は、(メタ)アクリレートモノマー100質量部に対して、精度よく感光性組成物の前記固形分酸価を調整する点から0.50質量部以上が好ましい。一方、その上限値は、(メタ)アクリレートモノマー100質量部に対して、他の特性への影響を確実に抑える点から10質量部が好ましく、粘度の上昇を抑制する点から5.0質量部が特に好ましい。
本発明の感光性組成物は、上記(A)成分〜(C)成分を含有するのに加えて、上記の通り、エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物由来の固形分酸価が0.20〜5.0mgKOH/gの範囲となっている。本発明の感光性組成物の、エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物由来の固形分酸価の下限値は、感光性組成物の硬化塗膜表面部に親水性を付与することでPEDOT水分散液等に対する接触角を低減でき、PEDOT水分散液等に対するぬれ性に優れた硬化塗膜を得る点から0.20mgKOH/gであり、PEDOT水分散液等に対する接触角をより低減してPEDOT水分散液等に対するぬれ性をより向上させる点から0.25mgKOH/gが好ましく、0.70mgKOH/gが特に好ましい。一方、本発明の感光性組成物の前記固形分酸価の上限値は、感光性組成物の硬化塗膜の絶縁性低下を防止する点から5.0mgKOH/gであり、より確実に絶縁性を付与する点から4.0mgKOH/gが好ましく、3.0mgKOH/gが特に好ましい。
なお、本発明の感光性組成物の、エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物由来の固形分酸価と、その他の配合成分(例えば、(A)成分)に由来する固形分酸価との合計の上限値は、適宜選択可能であるが、感光性組成物の硬化塗膜の絶縁性低下を防止する点から5.0mgKOH/gが好ましく、より確実に絶縁性を付与する点から4.0mgKOH/gがより好ましく、3.0mgKOH/gが特に好ましい。
本発明では、上記(A)〜(C)成分に加えて、必要に応じて、(D)(メタ)アクリル化ウレタン樹脂を配合することができる。(メタ)アクリル化ウレタン樹脂を配合することにより、硬化塗膜に柔軟性を付与することができるので、配線板、特にフレキシブル配線板への適用に有効である。
(メタ)アクリル化ウレタン樹脂は、ウレタン樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させて得られるものであればよく、特定の化合物に限定されない。ウレタン樹脂は、1分子中に2つ以上のイソシアネート基を有する化合物と1分子中に2つ以上のヒドロキシル基を有するポリオール化合物とを反応させて得られるものである。
1分子中に2つ以上のイソシアネート基を有する化合物は、特に限定されず、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネアート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、メチレンジイソシアネート(MDI)、メチレンビスシクロヘキシルイソシアネート、トリメチルヘキサメチルジイソシアネート、ヘキサメチルアミンジイソシアネート、メチレンビスシクロヘキシルイソシアネート、トルエンジイソシアネート、1,2−ジフェニルエタンジイソシアネート、1,3−ジフェニルプロパンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメチルジイソシアネートなどのジイソシアネートが挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよい。
1分子中に2つ以上のヒドロキシル基を有するポリオール化合物は、特に限定されず、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,18−オクタデカンジオールなどのC2−C22アルカンジオールや、2−ブテン−1,4−ジオール、2,6−ジメチル−1−オクテン−3,8−ジオールなどのアルケンジオール等の脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール;グリセリン、2−メチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルペンタン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、2−メチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジヒドロキシ−3−(ヒドロキシメチル)ペンタン、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−3−ブタノール等の脂肪族トリオール;テトラメチロールメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、キシリトール等の水酸基を4つ以上有するポリオールなどが挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよい。
(メタ)アクリル化ウレタン樹脂の配合量は特に限定されないが、例えば、その下限値は、(メタ)アクリレートモノマー100質量部に対して、硬化塗膜に確実に柔軟性を付与する点から2.0質量部が好ましく、基板に対する密着性をより向上させる点から4.0質量部が特に好ましい。一方、その上限値は、(メタ)アクリレートモノマー100質量部に対して、粘度の上昇を抑制する点から40質量部が好ましく、耐候性の点から30質量部が特に好ましい。
本発明の感光性組成物は、上記各成分の他に、必要に応じて、種々の添加成分、例えば、各種添加剤、着色剤、有機溶剤などを配合してもよい。
各種添加剤には、例えば、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン等のレベリング剤、シリコーン系、炭化水素系等の消泡剤、硫酸バリウム、マイカ、タルク等の体質顔料などが挙げられる。
着色剤は、特に限定されず使用可能であり、白色、黒色、青色、黄色等に着色する場合には、それに応じて、白色着色剤、黒色着色剤、青色着色剤、黄色着色剤等を配合してよい。
有機溶剤は、感光性組成物の粘度や乾燥性を調節するために使用するものである。有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール、などのアルコール類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、石油エーテル、石油ナフサ等の石油系溶剤類、セロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類、カルビトール、ブチルカルビトール等のカルビトール類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等の酢酸エステル類等を挙げることができる。有機溶媒を用いる場合の配合量は、特に限定されないが、(メタ)アクリレートモノマー100質量部に対して、1.0〜300質量部が好ましい。
上記した本発明の感光性組成物の製造方法は、特定の方法に限定されないが、例えば、上記(A)成分〜(C)成分、および必要に応じてその他の成分を所定割合で配合後、室温にて、三本ロール、ボールミル、サンドミル等の混練手段、またはスーパーミキサー、プラネタリーミキサー等の攪拌手段により混練または混合して製造することができる。また、前記混練または混合の前に、必要に応じて、予備混練または予備混合してもよい。
次に、上記した本発明の感光性組成物の塗工方法について説明する。ここでは、ITO膜を所望の形状にパターニングした回路を有する配線板上に、本発明の感光性組成物を塗工して、透明な絶縁被膜を形成する方法を例にとって説明する。
ITO膜を所望の形状にパターニングした回路を有する配線板上に、上記のように製造した感光性組成物をスクリーン印刷法、スプレーコート法、バーコータ法、スピンコータ法、インクジェット印刷等、公知の方法を用いて所望の厚さに塗布する。次に、感光性組成物に有機溶剤が配合されている場合には、感光性組成物中の有機溶剤を揮散させるために60〜80℃程度の温度で15〜60分間程度加熱する予備乾燥を行い、塗膜の表面をタックフリーの状態にする。
その後、塗布した感光性組成物上に、回路パターンのランド以外を透光性にしたパターンを有するネガフィルムを密着させ、その上から紫外線を照射させる。そして、前記ランドに対応する非露光領域を希アルカリ水溶液で除去することにより塗膜を現像する。現像方法には、例えば、スプレー法、シャワー法等、公知の方法が適宜使用可能であり、使用される希アルカリ水溶液としては、例えば、0.5〜5質量%の炭酸ナトリウム水溶液が挙げられる。現像後、130〜170℃の熱風循環式の乾燥機等で20〜80分間ポストキュアを行うことにより、配線板上に目的とする絶縁被膜を形成させることができる。また、予備乾燥及びポストキュアを行わないで、紫外線のみにて硬化させて絶縁被膜を形成する場合には、感光性組成物を上記のように塗布後、塗膜の上から紫外線を照射し、塗膜表面がタックフリーの状態になるまで露光することにより、配線板上に目的とする絶縁被膜を形成させることができる。
次に、本発明の実施例を説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、これらの例に限定されるものではない。
実施例1〜8、比較例1〜5
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、超音波撹拌(アズワン(株)製、「US CLEANER 型番USK−2R」)にて混合分散させて、実施例1〜8、比較例1〜5にて使用する感光性組成物を調製した。そして、調製した感光性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製した。なお、表1中の配合割合の数値は質量部を示し、配合割合の空欄部は0質量部を意味する。
Figure 2015183180
なお、表1中の各成分についての詳細は以下の通りである。
(A)(メタ)アクリレートモノマー
・ビスコート#150、ビスコート#155、ビスコート#160:大阪有機化学工業(株)製。
・ライトエステルCH:共栄社化学製。
・FA-512AS、FA-513AS:日立化成(株)製。
・M140:MIWON社製。
・R-684:日本化薬(株)製。
・M-5300:東亞合成(株)製。
(B)光重合開始剤
・Chemcure73:ケンブリッジインターナショナル社製。
・Irgacure184、LUCIRIN TPO:BASF社製。
(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物
・Disperbyk-118:ビックケミー社製。
・UC-3000:東亞合成(株)製。
(D)(メタ)アクリル化ウレタン樹脂
・EBECRYL8402:ダイセル・オルネクス(株)製。
試験片作製工程
ITOフィルム(尾池工業(株)製、「KB500NS2−188UN2/P」、フィルム厚さ188μm)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感光性組成物を塗布した。次に、塗布した感光性組成物に、露光装置(アイグラフィックス(株)製「UBO93−5M」、露光光源:メタルハライドランプ)にて紫外光(300〜400nm)を、800mJ/cm2露光してITOフィルムに感光性組成物の硬化塗膜を形成した。硬化塗膜の厚みは5±2μmであった。
評価について
(1)硬化塗膜上のPEDOT水分散液の接触角
固体表面エナジー解析装置「CA−150W」(協和界面科学社製)を用い、JIS−R−3257に準拠し、測定した。PEDOT水分散液としては、AGFA社製の「Orgacon Inkjet ink IJ−1005」を使用した。
(2)密着性
試験片を規格(30×30mm)に切り取り、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た。固定後、硬化塗膜に密着性JIS K‐5600‐5‐6に準拠し、10×10のクロスカットを入れた。次に、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、各クロスカットについて、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て剥がれの発生の有無を判定し、剥がれ発生の無いクロスカット数を計測した。
(3)電気絶縁性(Ω)
ITOフィルムに代えて、櫛形テストパターン(線幅100μm、線間100μm)に、上記試験片作製工程と同様の方法で、上記のように調製した感光性組成物を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。
(4)硬化塗膜上のPEDOT水分散液のぬれ性
上記硬化塗膜上のPEDOT水分散液の接触角の評価にて作製したPEDOT水分散液由来の塗膜の状態を、目視にて観察し、硬化塗膜上からITOフィルム上へ均一にぬれ広がっている場合を「○」、硬化塗膜上またはITOフィルム上で、はじけてしまい均一にぬれ広がっていない場合を「×」と評価した。
固形分酸価
調製した各感光性組成物について、0.5gを量りとり、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。
評価結果を表2に示す。
Figure 2015183180
上記表2の実施例1〜8に示すように、(A)(メタ)アクリレートモノマーと、(B)光重合開始剤と、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物と、を含む組成物であって、(C)成分の化合物由来の固形分酸価が0.29〜1.38mgKOH/gである感光性組成物は、硬化塗膜上のPEDOT水分散液の接触角が30°未満、すなわち、24°〜29°に低減でき、また、PEDOT水分散液に対するぬれ性も優れた硬化塗膜を得ることができた。特に、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物として、固形分酸価74mgKOH/gの化合物を使用した実施例2の感光性組成物では、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物として、固形分酸価36mgKOH/gの化合物を使用した実施例1、3〜7の感光性組成物と比較して、(C)成分の化合物由来の固形分酸価が上昇し、硬化塗膜上のPEDOT水分散液の接触角がより低減した。
また、実施例1〜8では、いずれも、密着性に優れており、さらに、(A)(メタ)アクリレートモノマーはカルボキシル基等の酸基を含有しない(固形分酸価が0mgKOH/g)ので、良好な電気絶縁性を維持することに寄与したと考えられる。
これに対し、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物を配合しなかった比較例1〜3では、硬化塗膜上のPEDOT水分散液の接触角が、33°〜36°となり、PEDOT水分散液に対するぬれ性も得ることができなかった。また、(C)成分の化合物由来の固形分酸価が0.15mgKOH/gである比較例4でも、硬化塗膜上のPEDOT水分散液の接触角が、33°となり、PEDOT水分散液に対するぬれ性も得ることができなかった。さらに、比較例5から、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物を配合せずに、(A)成分の(メタ)アクリレートモノマーとしてカルボキシル基含有アクリレートモノマーを使用すると、感光性組成物の固形分酸価が5.88mgKOH/gと高い値としなければ、硬化塗膜上のPEDOT水分散液の接触角を30°未満(実施例5では28°)に低減できず、結果として、良好な電気絶縁性は得られなかった。
本発明の感光性組成物は、配線板に対する密着性、電気絶縁性との基本特性を損なうことなく、PEDOT水分散液等の接触角を低減でき、PEDOT水分散液等に対するぬれ性にも優れた硬化塗膜を得ることができるので、絶縁被膜上にPEDOT水分散液等にて導電パターンを形成する分野で利用価値が高い。

Claims (8)

  1. (A)(メタ)アクリレートモノマーと、(B)光重合開始剤と、(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物と、を含む感光性組成物であって、前記感光性組成物の、前記エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物に由来する固形分酸価が0.20〜5.0mgKOH/gである感光性組成物。
  2. 前記(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物の酸基が、カルボキシル基またはリン酸基である請求項1に記載の感光性組成物。
  3. 前記(C)エチレン性不飽和基を有さず、酸基を有する化合物が、30〜150mgKOH/gの固形分酸価である請求項1または2に記載の感光性組成物。
  4. 前記(A)(メタ)アクリレートモノマーが、脂環骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーを含む請求項1乃至3のいずれか1項に記載の感光性組成物。
  5. さらに、(D)(メタ)アクリル化ウレタン樹脂を含む請求項1乃至4のいずれか1項に記載の感光性組成物。
  6. インクジェット印刷用である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の感光性組成物。
  7. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の感光性組成物を塗布して得られた硬化塗膜を有する配線板。
  8. 前記塗布がインクジェット印刷法である請求項7に記載の配線板。
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