JP2649716B2 - 光重合性組成物 - Google Patents

光重合性組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は紫外線又は電子線で硬化する光重合性組成物
に関するものであり、各種の産業分野において、例えば
食刻(エッチング)製品の製造或はプリント配線基板の
製造のためのエッチングレジストインキや一時防錆塗料
等として有用な新規な光重合組成物に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
従来、紫外線硬化型のエッチングレジストインキにつ
いては、ポリエステルと、ヒドロキシアルキルアクリレ
ートと光重合性単量体と、2〜36個の炭素原子を含むカ
ルボン酸と光重合開始剤を含む組成物(特開昭51−2503
公報参照)や、ポリエステルと多塩基酸(又はその無水
物)のヒドロキシアルキルアクリレート半エステル化合
物と、エチレン性不飽和結合を有するビニルモノマーと
光重合開始剤とを含む組成物(特開昭57−13444)等が
ある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来技術は、水性アルカリ液によ
ってレジスト皮膜を膨潤剥離することによって、レジス
ト皮膜の剥離に際し、レジスト皮膜が溶解剥離せずに膨
潤剥離するため、その膨潤剥離した皮膜がフィルターや
剥離用液噴出ノズルの閉塞をきたすことがある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の問題を解決するため、本発明者らは、鋭意研究
の結果、紫外線で硬化するエッチングレジストインキや
一時防錆塗料等に適し、得られた硬化部が水性アルカリ
液に可溶である光重合性組成物を提供することに成功し
た。
すなわち、本発明は 1. (A)光重合性組成物に対し5〜90重量%の、1分
子中に1個以上のカルボキシル基と1個の(メタ)アク
リロイル基を有する化合物 (B)光重合組成物に対し2〜60重量%の、酸価が50以
上で重量平均分子量が500〜100,000のスチレン類と(メ
タ)アクリル酸の共重合物、スチレン類と無水マレイン
酸の共重合物又はそのハーフエステル化化合物から選ば
れる一種又は二種以上 (C)光重合組成物に対し2〜60重量%の、1分子中に
1個以上の(メタ)アクリロイル基を有するアミド化合
物 (D)光重合組成物に対し5〜70重量%の、(A)成分
及び(C)成分以外であって1分子中に1個以上の(メ
タ)アクリロイル基を有する単量体と必要に応じ光重合
組成物に対し0.1〜2重量%の、光重合開始剤(E)と
を含有することを特徴とする光重合性組成物に関する。
又本発明は、エッチングレジストインキ用の上記組成
物に関する。
本発明の光重合性組成物は紫外線の照射により硬化
し、かつ硬化部が水性アルカリ液に可溶である。
本発明の光重合性組成物は、上述したごとく食刻(エ
ッチング)製品の製造或はプリント配線基板の製造のた
めのエッチングレジストインキや一時防錆塗料として好
適に利用できるばかりでなく、硬化皮膜の耐酸性、水性
アルカリ液に可溶であるといった特性を利用して、硬化
皮膜としての機能を果した後は、皮膜を除去したいよう
な分野で利用してもよく、又一般のコーティング分野で
使ってもよい。
以下、本発明の光重合性組成物を構成する成分の各々
について詳細に説明する。
本発明で使用する1分子中に1個以上のカルボキシル
基と1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物
(A)としては、分子中に1個以上の酸無水物基を有す
る化合物と分子中に水酸基を有する(メタ)アクリル酸
エステルとの反応によって得られる化合物が挙げられ
る。分子中に1個以上の酸無水物基を有する化合物は、
無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラ
ヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル
酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水エンドメチレンテ
トラヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラ
ヒドロ無水フタル酸、無水フロレンド酸、無水トリメリ
ット酸等が例として挙げられ、又分子中に水酸基を有す
る(メタ)アクリル酸エステルとしては、2−ヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピ
ル(メタ)アクリレート等が例として挙げられる。好ま
しい化合物(A)の量は本発明の光重合性組成物に対し
て5〜90重量%であり、5重量%より低い濃度では、硬
化膜のアルカリ水溶液に対する溶解性が不充分となり、
90重量%を越えると硬化膜が脆くなる。本発明で使用す
る酸価が50以上で重量平均分子量が500〜100,000のスチ
レン類と(メタ)アクリル酸の共重合物、スチレン類と
無水マレイン酸の共重合物又はそのハーフエステル化化
合物(B)としてはスチレン、α−メチルスチレン等の
スチレン類と(メタ)アクリル酸〔アクリル酸及び/又
はメタクリル酸〕を共重合させて得られる酸価が50以上
で重量平均分子量が500〜100,000の共重合物及びスチレ
ン類と無水マレイン酸又はそのハーフエステル化合物を
共重合させて得られるもの又はスチレン類と無水マレイ
ン酸の共重合物をハーフエステル化して得られるもので
酸価が50以上で重量平均分子量が500〜100,000の共重合
体であれば何でも使用できるが好ましくはアクリル酸1
モルに対してスチレン類1モルから5モルの割合で共重
合させて得られる酸価が100以上で重量平均分子量が1,0
00〜15,000程度のスチレンとアクリル酸の共重合物又は
スチレン、α−メチルスチレンとアクリル酸の共重合物
であり、例えばJonson Wax社製のJoncryl等が最も好ま
しいものとして挙げられる。又無水マレイン酸又は無水
マレイン酸のハーフエステル(例えば、マレイン酸のモ
ノメチルエステル、モノエチルエステル、モノプロピル
エステル、モノイソブロピルエステル、モノノルマルブ
チルエステル、モノベンジルエステル等)1モルに対し
て、スチレン類1〜3モルの割合で共重合させて得られ
た共重合物が好ましく、例えばARCO Chemical社製のSM
A−1000、SMA−2000、SMA−1440、SMA−17352、SMA−26
25等を最も好ましいものとして挙げられる。好ましい化
合物(B)の量は本発明の光重合性組成物に対して2〜
60重量%であり、2重量%より低い濃度では、硬化膜の
アルカリ溶液に対する溶解性が不充分となり、60重量%
を越えると光重合性組成物の粘度が高くなり、取り扱い
が難しくなる。
本発明で使用する1分子中に1個以上の(メタ)アク
リロイル基を有するアミド化合物(C)としては、N−
メチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メ
タ)アクリルアミド、(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−ターシャリオク
チルアクリルアミド、N−メトキシメチルアクリルアミ
ド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド等が例とし
て挙げられる。好ましい化合物(C)の量は本発明の光
重合性組成物に対して2〜60重量%であり、2重量%よ
り低い濃度では耐エッチング性が不充分となり60重量%
を越えると硬化膜が脆くなるか、硬化膜のアルカリ水溶
液に対する溶解性が不充分となる。
本発明で使用する1分子中に1個以上の(メタ)アク
リロイル基を有する単量体(D)としてはN−ビニルピ
ロリドン、アクリロイルモルホリン、ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレ
ート、エチルカルビートルアクリレート、2−エチルヘ
キシル(メタ)アクリレート、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、ポリプロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)
アクリレート、フェノキシエチルアクレート、フェノキ
シポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、グリ
セロールモノ(メタ)アクリレート等が例として挙げら
れる。好ましい(D)は本発明の光重合性組成物に対し
て5〜70重量%であり、5重量%より低いと硬化膜が脆
くなり、70重量%を越えるとアルカリ水溶液に対する溶
解性が不充分となる。
本発明で使用する光重合開始剤(E)としては紫外線
等の活性光線の照射によって不飽和化合物の重合を開始
するものであればいかなるものも使用可能であり、例え
ばベンゾイン、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等の
ベンゾイン類、アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2
−フエニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フ
エニルアセトフェノン等のアセトフェノン類、2−メチ
ルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、1−ク
ロロアントラキノン等のアントラキノン類、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等のチオキサン類、アセトフ
ェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等
のケタール類、ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類又
はキサントン類等がある。好ましい光重合開始剤(E)
の使用量は本発明組成物に対して0.1〜20重量%であ
り、0.1重量%より低い濃度では光重合の開始が不充分
となり、20重量%を越えると硬化膜が脆くなる。又耐エ
ッチング性も不充分となる。なお(E)は、あらかじめ
混合しておいてもいいが、インキ組成物を使用する前に
混合してもよい。
本発明の光重合性組成物には本発明の組成物の外に必
要に応じて重合禁止剤、増粘剤、レベリング剤、流動性
改良剤、つや消し剤、可ソ剤、充填剤、顔料ないしは染
料等の着色剤並びにその他の助剤類を併用することがで
きる。
本発明の光重合性組成物は、ロールコーティング法、
スクリーン印刷法、オフセット印刷法等により塗装又は
印刷され、本発明の組成物は、紫外線を照射することに
より、常法により硬化させることが出来る。
〔実施例〕
以下に合成例、実施例及び比較例を示して、本発明を
更に具体的に説明する。
合成例1 撹拌装置、温度計、コンデンサーの付いた1.0反応
フラスコに無水フタール酸148.1g、2−ヒドロキシエチ
ルアクリレート118.4g、重合禁止剤としてヒドロキノン
モノメチルエーテル0.3gを一度に仕込み、撹拌しながら
徐々に昇温し、90±5℃に保ち、反応を続ける、約18時
間反応を続け、フタル酸モノアクロイルオキシエチルエ
ステル258.8gを得た。その粘度は25℃で4500cps、酸価
は209mgKOH/gであった。
合成例2 合成例1と同様な装置を備えた1.0反応フラスコに
無水コハク酸100.1g、2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト118.4g、重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエ
ーテル0.11gを一度に仕込み、合成例1と同様に反応を
続け、コハク酸モノアクリロイルオキシエチルエステル
213.1gを得た。その粘度は25℃で204cps、酸価は258mgK
OH/gであった。
合成例3 合成例1と同様な装置を備えた1.0反応フラスコに
ヘキサヒドロ無水フタル酸154.2g、2−ヒドロキシエチ
ルアクリレート136.7g、重合禁止剤としてヒドロキノン
モノメチルエーテル0.15gを一度に仕込み合成例1と同
様に反応を続け、ヘキサヒドロ無水フタル酸モノメタア
クリロイルオキシエチルエステル247.4gを得た。その粘
度は25℃で950cps、酸価は193mgKOH/gであった。
合成例4 合成例1と同様な装置を備えた1.0反応フラスコに
ヘキサヒドロ無水フタル酸154.2g、2−ヒドロキシエチ
ルアクリレート181.gg、重合禁止剤としてヒドロキノン
メチルエーテル0.14gを一度に仕込み合成例1と同様に
反応を続け、ヘキサヒドロ無水フタル酸モノアクリロイ
ルオキシエチルエステル248.5gを得た。その粘度は25℃
で3350cps、酸価は201mgKOH/gであった。
合成例5 三ツ口フラスコに撹拌機、温度計、コンデンサー付水
分離器を備えた1反応器にプロピレングリコール80g
(1.05モル)とイソフタル酸25g(0.15モル)と無水マ
レイン酸99g(0.85モル)とを仕込み、N2ガス雰囲気中5
0〜200℃で18時間、反応させて150gのポリエステルを得
た。その軟化点は60.5℃、酸価は53mgKOH/gであった。
実施例1〜4 合成例で得られた1分子中に1個のカルボキシル基と
1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、スチレ
ン、α−メチルスチレンとアクリル酸の共重合物又はス
チレンと無水マレイン酸の共重合物、1分子中に1個以
上の(メタ)アクリロイル基を有するアミド化合物、1
分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する単
量体、光重合開始剤とをそれぞれ第1表に示す配合比率
に従ってエッチングレジスト樹脂組成物を配合し、冷間
圧延鋼板に厚さ200μに塗布し、2kwメタルハライドラン
プ(日本電池製ASE−20)を用いて硬化させた塗膜を評
価したところ、第1表に示す結果が得られた。
比較例1〜2 合成例5で得られたポリエステルと合成例3〜4、1
分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する単
量体、光重合開始剤とをそれぞれ第1表に示す配合比率
に従ってエッチングレジスト樹脂組成物を作り、実施例
1〜4と同様に評価した結果を第1表に示す。
実施例5〜6 合成1、3、4で得られた1分子中に1個のカルボキ
シル基と1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合
物、スチレン、α−メチルスチレンとアクリル酸の共重
合物、1分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を
有するアミド化合物、1分子中に1個以上の(メタ)ア
クリロイル基を有する単量体、光重合開始剤、着色剤、
レベリング剤、充填剤とをそれぞれ第2表に示す配合比
率に従って均一に混合した後、三本ロール((株)井上
製作所製)で充分に混練したものをスクリーンに0.1、
0.15、0.2、0.3、0.8、1.0mm巾を5本ずつもつパターン
を用いてスクリーン印刷法により、プリント配線基板上
に印刷し、2kwメタルハライドランプ(日本電池製ASE−
20)を用いて硬化させた塗膜を評価したところ、第2表
に示す結果が得られた。
比較例3 合成例5で得られたポリエステルと合成例3〜4、1
分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する単
量体、光重合開始剤、着色剤、レベリング剤、充填剤と
をそれぞれ第2表に示す配合比率に従って均一に混合し
た後、実施例5、6と同様に評価した結果を第2表に示
す。
Joncryl−550 スチレン、α−メチルスチレン、アクリ ル酸の共重合物 SMA レンジ100 スチレンと無水マレイン酸の共重合物 柔軟性:JISK5400の試験法に準じて、心棒の直径4mmを使 用し屈曲試験を行い、硬化膜に割れを生じない ものを良好と判定した。
耐酸性:実施例1〜4、比較例1〜2は20%FeCl3水溶 液、実施例5、6、比較例3はCuCl2水溶液 (CuCl2・2H2O、500部35%HCL1000部、水3950 部)に50℃で30分間浸漬した後、目視により判 定した。
溶解性:撹拌下の50℃、5%NaOH水溶液中に塗膜試験片 を浸漬、完全に溶解するまでの時間を測定し た。
鉛筆硬度:JIS K−5400の試験法に従って鉛筆硬度試験 機を用いて荷重1kgを掛けたさいの皮膜にキ ズが付かない最も高い硬度を以って表示した 。
密着性:JIS D−0202の試験法に従って、それぞれのテ ストピースにゴバン目状にクロスカットを入れ 、次いでセロハンテープで剥離した後の密着性 を評価した。
実施例7 実施例3において、Joncryl−550の代りにJoncryl−6
7(スチレンとアクリル酸の共重合物)を用い、その他
は実施例3と同一の方法で実験を行ったところ、実施例
3とほぼ同じ結果が得られた。
実施例8 実施例5において、Joncryl−550の代りにSMAレジン1
440A(SMAレジン1000のハーフエステル)を用い、その
他は実施例5と同一の方法で実験を行ったところ、実施
例5とほぼ同じ結果が得られた。
〔発明の効果〕
本発明の光重合性組成物は硬化皮膜が、水性アルカリ
液に可溶、耐酸性が良好で柔軟性が自由に選択できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 290/06 MRS C08F 290/06 MRS G03F 7/027 501 G03F 7/027 501 7/033 7/033

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)光重合性組成物に対し5〜90重量%
    の、1分子中に1個以上のカルボキシル基と1個の(メ
    タ)アクリロイル基を有する化合物 (B)光重合組成物に対し2〜60重量%の、酸価が50以
    上で重量平均分子量が500〜100,000のスチレン類と(メ
    タ)アクリル酸の共重合物、スチレン類と無水マレイン
    酸の共重合物又はそのハーフエステル化化合物から選ば
    れる一種又は二種以上 (C)光重合組成物に対し2〜60重量%の、1分子中に
    1個以上の(メタ)アクリロイル基を有するアミド化合
    物 (D)光重合組成物に対し5〜70重量%の、(A)成分
    及び(C)成分以外であって1分子中に1個以上の(メ
    タ)アクリロイル基を有する単量体と必要に応じ光重合
    組成物に対し0.1〜2重量%の、光重合開始剤(E)と
    を含有することを特徴とする光重合性組成物
  2. 【請求項2】(B)成分がスチレン類と無水マレイン酸
    の共重合物である第(1)項の光重合組成物
  3. 【請求項3】(B)成分がスチレン類と(メタ)アクリ
    ル酸の共重合物である第(1)項の光重合組成物
  4. 【請求項4】エッチンレジストインキ用の第(1)項、
    第(2)項又は第(3)項に記載の光重合組成物。
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