JP3283244B2 - 感光性樹脂組成物 - Google Patents

感光性樹脂組成物

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JP3283244B2 JP19113699A JP19113699A JP3283244B2 JP 3283244 B2 JP3283244 B2 JP 3283244B2 JP 19113699 A JP19113699 A JP 19113699A JP 19113699 A JP19113699 A JP 19113699A JP 3283244 B2 JP3283244 B2 JP 3283244B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、感光性樹脂組成物
に関し、更に詳しくは細線密着性、レジスト剥離性、耐
サンドブラスト性等に優れ、ドライフィルムレジスト用
途にも有用な感光性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエステルフィルム等のベースフィル
ム上に感光性樹脂組成物を層状に塗布乾燥成層し、その
上からポリエチレンフィルム、ポリビニルアルコールフ
ィルム等の保護フィルムを積層した3層ラミネートフィ
ルムは、一般にドライフィルムフォトレジスト(以下、
DFRと称することがある)と称され、プリント配線板
の製造用、金属の精密加工用等に広く利用されている。
【0003】その使用にあたっては、まずDFRからベ
ースフィルム又は保護フィルムのうち接着力の小さいほ
うのフィルムを剥離除去して感光性樹脂組成物層の側を
銅張基板の銅面等のパターンを形成させたい基材表面に
貼り付けた後、パターンマスクを他方のフィルム上に当
接させた状態で露光し(当該他方のフィルムを剥離除去
してから露光する場合もある)、次いでその他方のフィ
ルムを剥離除去して現像に供する。露光後の現像方式と
しては、溶剤現像型のものと稀アルカリ現像型のものと
がある。
【0004】DFRのほか、該基材面に直接感光性樹脂
組成物を塗布成層し、その上に積層したポリエステルフ
ィルム等のフィルムを介してパターンマスクを密着さ
せ、露光を行う方法も良く知られている。近年、プラズ
マディスプレイパネルの隔壁形成等にDFRを用いたサ
ンドブラスト法が行われるようになってきた。
【0005】かかる用途に用いることのできるDFR用
の感光性樹脂組成物としては、例えば、特定の方法に
より得られた酸価20〜200mgKOH/gの重合架
橋性不飽和アクリルウレタン化合物、該ウレタン化合物
と相溶性を有するアルカリ可溶な高分子化合物及び光増
感剤からなる固体状光重合性樹脂組成物(特公昭62−
924号公報)、特定の末端カルボキシル−アクリル
型ポリウレタンプレポリマーを用いた感光性樹脂組成物
(特公平2−10165号公報)、酸価が100〜6
00mgKOH/gで重量平均分子量が10000〜5
00000のベースポリマー、重合性不飽和基を1個有
する化合物10〜50重量%と重合性不飽和基を2個有
する化合物10〜90重量%を含有する重合性不飽和化
合物及び光重合開始剤からなる光重合性組成物(特開平
3−6202号公報)、酸価が100〜200mgK
OH/gで重量平均分子量が30000〜120000
のベースポリマー、エチレン性不飽和化合物、P,P′
−ビス(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン、ヘキサア
リールビイミダゾール及びロイコ染料の各成分を特定量
含有し、かつ重合性不飽和基を2個有するエチレン性不
飽和化合物をその成分中に95重量%以上含有する感光
性樹脂組成物(特開平7−248621号公報)、カ
ルボキシル基及びアミド結合を有する特定のポリマー、
アミノ基又はその四級化塩を含む不飽和化合物、及び
4,4’−ジアジド−3,3’−ジメトキシビフェニル
を含有する感光性重合体組成物(特開平7−21922
4号公報)、特定の末端(メタ)アクリレート基含有
ウレタン化合物と酸価が50〜250mg/KOHgの
アルカリ可溶性高分子化合物と光重合開始剤からなる感
光性樹脂組成物(特開平8−305017号公報)、
2個以上の(メタ)アクリロイル基を含有し、酸価50
〜250mg/KOHg、硬化後のTgが5〜95℃の
カルボキシル基変性ウレタン(メタ)アクリレート化合
物と酸価が50〜250mg/KOHgのアルカリ可溶
性高分子化合物と光重合開始剤からなる感光性樹脂組成
物(特開平8−54734号公報)、2個以上の(メ
タ)アクリロイル基を含有するウレタン(メタ)アクリ
レート化合物、酸価が50〜250mg/KOHgのア
ルカリ可溶性高分子化合物、チオシアン酸アルカリ塩と
ポリアルキレンオキサイドセグメントを有する高分子化
合物および光重合開始剤からなる感光性樹脂組成物(特
開平9−152713号公報)が挙げられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サンド
ブラスト法においては、耐サンドブラスト性(サンドブ
ラスト時のマスキング性能)は勿論のこと、現像時の細
線密着性やレジストの剥離性等も非常に重要な要件とし
て要求される。上記のでは、比較的耐サンド
ブラスト性は満足するものの、耐アルカリ性に問題があ
り、解像性が不足し、かつ現像時の現像液濃度や現像時
間等を厳しく管理する必要があり(ラチテュードが狭
く)、又、では、比較的解像性や耐現像性は良好
であるものの、耐サンドブラスト性が著しく低く、又レ
ジスト剥離性についてもまだまだ満足のいくものではな
く更なる改良が望まれるところである。
【0007】
【問題を解決するための手段】そこで、本発明者は、か
かる事情に鑑み鋭意研究をした結果、下記一般式(1)
又は一般式(2)で表されるアルカリ可溶性高分子
(A)、エチレン性不飽和化合物(B)及び光重合開始
剤(C)からなる感光性樹脂組成物が、細線密着性及び
レジスト剥離性、耐サンドブラスト性に優れることを見
出し本発明を完成した。
【0008】
【化4】 ここで、R1はポリオール、又はポリエステルポリオー
ルのウレタン結合残基、R2はポリイソシアネート化合
物の両端ウレタン結合残基、R3はカルボキシル基含有
ジオールの両端ウレタン結合残基で、mは1以上の整数
である。
【0009】
【化5】 ここで、Xは下記一般式(3)で表され、R1はポリオ
ール、又はポリエステルポリオールのウレタン結合残
基、R2はポリイソシアネート化合物の両端ウレタン結
合残基、R3はカルボキシル基含有ジオールの両端ウレ
タン結合残基で、R4は末端にヒドロキシル基を1個有
する飽和化合物の縮合物、nは1以上の整数である。
【0010】
【化6】 ここで、R2、R3は上記と同様である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に述べる。
本発明で用いるアルカリ可溶性高分子(A)は、上記一
般式(1)又は上記一般式(2)で示される構造を有す
るものであればよい。かかる一般式(1)又は一般式
(2)で示されるアルカリ可溶性高分子(A)の酸価は
10〜110mgKOH/gであることが好ましく、更
に好ましくは15〜100mgKOH/g、特に好まし
くは20〜90mgKOH/gである。酸価が10mg
KOH/g未満では現像性の低下により解像性の低下を
招き、110mgKOH/gを越えると耐サンドブラス
ト性が著しく低下することとなり好ましくない。
【0012】又、平均分子量はスチレン換算で3,00
0〜100,000であることが好ましく、更に好まし
くは5,000〜70,000、特に好ましくは7,0
00〜50,000である。平均分子量が3,000未
満ではDFR化したときの保存安定性が不足することと
となり、100,000を越えると解像性の低下を招く
こととなり好ましくない。
【0013】かかる一般式(1)で表されるアルカリ可
溶性高分子(A)を得るための方法としては、特に限定
されないが、例えば、ポリイソシアネート(a1)とカ
ルボキシル基含有ポリオール(a2)を2α:α(αは
1以上の整数)のモル比(理論値)で反応させた後、該
反応生成物(a3)とポリオール(a4)をβ:β+1
(βは1以上の整数)のモル比(理論値)で反応させて
得る方法が挙げられる。
【0014】又、かかる一般式(2)で表されるアルカ
リ可溶性高分子(A)を得るための方法としては、特に
限定されないが、例えば、ポリイソシアネート(a1)
とカルボキシル基含有ポリオール(a2)を2γ:γ
(γは1以上の整数)のモル比(理論値)で反応させた
後、該反応生成物(a3)とポリオール(a4)をδ:
δ−1(δは2以上の整数)のモル比(理論値)で反応
させ、更に該反応生成物(a5)とヒドロキシル基を1
個有する飽和化合物(a6)を1:2のモル比で反応さ
せて得る方法が挙げられる。
【0015】先ず、上記一般式(1)で表されるアルカ
リ可溶性高分子(A)の製造方法を具体的に説明する。
ポリイソシアネート(a1)としては、特に限定されな
いが、分子量500以下、好ましくは分子量300以下
のポリイソシアネート化合物が好ましく、具体例として
は、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘプタンメチレ
ンジイソシアネート、2,2−ジメチルペンタン−1,
5−ジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネー
ト、2,5−ジメチルヘキサン−1,6−ジイソシアネ
ート、2,2,4−トリメチルペンタン−1,5−ジイ
ソシアネート、ノナメチレンジイソシアネート、2,
2,4−トリメチルヘキサンジイソシアネート、デカメ
チレンジイソシアネート、ウンデカメチレンジイソシア
ネート、ドデカメチレンジイソシアネート、トリデカメ
チレンジイソシアネート、ペンタデカメチレンジイソシ
アネート、ブテンジイソシアネート、1,3−ブタジエ
ン−1,4−ジイソシアネート、2−ブチニレンジイソ
シアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、イソ
ホロンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシ
アネート、1,4−キシリレンジイソシアネート等が挙
げられ、好適には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が用いられる。該ポリイソシ
アネート化合物(a1)の分子量が500を越えるとジ
オールとの反応性が低下して好ましくない。
【0016】カルボキシル基含有ポリオール(a2)と
しては、特に限定されないが、分子量500以下のカル
ボキシル基含有ポリオール化合物が好ましく、具体例と
しては2,2−ビス(ヒドロキシメチル)酪酸、酒石
酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジヒドロ
キシ安息香酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロ
ピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシエチル)プロピオ
ン酸、2,2−ビス(ヒドロキシプロピル)プロピオン
酸、ジヒドロキシメチル酢酸、ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)酢酸、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)ペンタン酸、ホモゲンチジン酸等が挙げられ、好適
には2,2−ビス(ヒドロキシメチル)酪酸、2,2−
ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2−ビス
(ヒドロキシエチル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒ
ドロキシプロピル)プロピオン酸が用いられる。該カル
ボキシル基含有ポリオール化合物(a2)の分子量が5
00を越えると反応溶媒への溶解性が低下してイソシア
ネートとの反応性が低下し好ましくない。
【0017】上記ポリイソシアネート化合物(a1)と
カルボキシル基含有ポリオール(a2)を反応させるに
当たっては、公知の反応手段を用いることができ、例え
ば、ポリイソシアネートに安定な溶媒(酢酸エチル等)
中で該溶媒の沸点以下の温度で反応させればよい。但
し、本発明においては、上記の如くポリイソシアネート
化合物(a1)とカルボキシル基含有ポリオール化合物
(a2)の反応モル比を理論値として2α:α(αは1
以上の整数)にすること(実際の仕込みに当たっては数
%程度の誤差は許容される)が好ましく、かかる条件を
逸脱すると両末端にイソシアネートを付加することがで
きず、後述するポリオール(a4)の導入が困難となり
好ましくない。
【0018】次いで、上記の如くポリイソシアネート化
合物(a1)とカルボキシル基含有ポリオール化合物
(a2)を反応させて得られる反応生成物(a3)に、
更にポリオール(a4)をβ:β+1(βは1以上の整
数)のモル比で反応させるのであるが、かかるポリオー
ル(a4)としては、ポリエーテル系ポリオール、ポリ
エステル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオー
ル、アクリル系ポリオール、ポリブタジエン系ポリオー
ル、ポリオレフィン系ポリオール等が挙げられる。該ポ
リオール(a4)の分子量は特に限定されないが500
以上、好ましくは500〜10,000、更に好ましく
は500〜4,000であることが望まれる。分子量が
500未満では硬化レジストの柔軟性が低下して好まし
くない。
【0019】上記反応においては、公知の方法を採用す
ることができ、例えば、上記の如きポリイソシアネート
化合物(a1)とカルボキシル基含有ポリオール化合物
(a2)の反応生成物(a3)溶液中にポリオール(a
4)を添加し、沸点以下の温度で反応させればよい。
又、反応を促進するためにジブチルチンラウレート等の
公知の触媒を添加することもできる。
【0020】次に、上記一般式(2)で表されるアルカ
リ可溶性高分子(A)の製造方法を具体的に説明する。
先ず、ポリイソシアネート(a1)とカルボキシル基含
有ポリオール(a2)を2γ:γ(γは1以上の整数)
のモル比で反応させ、反応生成物(a3)を得るのであ
るが、かかるポリイソシアネート(a1)、カルボキシ
ル基含有ポリオール(a2)は上記と同様のものであ
り、反応方法も上記と同様に行われる。次に該反応生成
物(a3)とポリオール(a4)をδ:δ−1(δは2
以上の整数)のモル比で反応させ、更に、該反応生成物
(a5)とヒドロキシル基を1個有する飽和化合物(a
6)を1:2のモル比で反応させる。
【0021】上記ポリオール(a4)は上記と同様であ
り、又、ヒドロキシル基を1個有する飽和化合物(a
6)としては、エチレングリコールモノアルキルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、アル
キルモノアルコール(メタノール、エタノール、n−プ
ロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ヘキサノ
ール、デカノール、ラウリルアルコール、ステアリルア
ルコール、ベへニルアルコール等、炭素1〜22のアル
コール)、プロピレングリコールモノアルキルエーテ
ル、ポリプロピレングリコールモノアルキルエーテル、
等が挙げられる。かくして上記方法等により、一般式
(1)又は一般式(2)で表されるアルカリ可溶性高分
子(A)が得られるのである。
【0022】又、本発明で用いるエチレン性不飽和化合
物(B)としては、特に限定されることなく、例えば、
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、2−ヒドロキシ
ブチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシ−2−ヒ
ドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)
アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルフタレー
ト、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アク
リレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、2−
(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェー
ト、フタル酸誘導体のハーフ(メタ)アクリレート、N
−メチロール(メタ)アクリルアミド等の単官能モノマ
ー、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、テトラエチ
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、ブチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)
アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノール
A型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変
性ビスフェノールA型ジ(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、グリセリ
ンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ
(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジ
ルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコ
ールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フ
タル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレート、
ヒドロキシピバリン酸変性ネオペンチルグリコールジ
(メタ)アクリレート等の2官能モノマー、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
トールペンタ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アク
リロイルオキシエトキシトリメチロールプロパン、グリ
セリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレー
ト等の3官能以上のモノマー等が挙げられる。
【0023】かかるエチレン性不飽和化合物(B)の含
有量は、アルカリ可溶性高分子(A)とエチレン性不飽
和化合物(B)の合計100重量部に対して10〜50
重量部であることが好ましく、特に好ましくは15〜4
5重量部、更に好ましくは20〜40重量部である。該
エチレン性不飽和化合物(B)の含有量が10重量部未
満では充分な硬化が得られず細線密着性の不足を招き、
50重量部を越えるとDFR化した際の保存安定性が不
足し好ましくない。
【0024】光重合開始剤(C)としては、特に限定さ
れず、公知の光重合開始剤を用いることができるが、例
えば、P,P′−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノ
ン、P,P′−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノ
ン、P,P′−ビス(ジブチルアミノ)ベンゾフェノ
ン、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、ベンゾインフェニルエ
ーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイル安
息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、ベンジルジフェニ
ルジスルフィド、ベンジルジメチルケタール、ジベンジ
ル、ジアセチル、アントラキノン、ナフトキノン、3,
3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ベンゾ
フェノン、ジクロロアセトフェノン、2−クロロチオキ
サントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジエチ
ルチオキサントン、2,2−ジエトキシアセトフェノ
ン、2,2−ジクロロ−4−フェノキシアセトフェノ
ン、フェニルグリオキシレート、α−ヒドロキシイソブ
チルフェノン、ジベンゾスパロン、1−(4−イソプロ
ピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プ
ロパノン、2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニ
ル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン、トリブロモ
フェニルスルホン、トリブロモメチルフェニルスルホ
ン、更には2,4,6−[トリス(トリクロロメチ
ル)]−1,3,5−トリアジン、2,4−[ビス(ト
リクロロメチル)]−6−(4’−メトキシフェニル)
−1,3,5−トリアジン、2,4−[ビス(トリクロ
ロメチル)]−6−(4’−メトキシナフチル)−1,
3,5−トリアジン、2,4−[ビス(トリクロロメチ
ル)]−6−(ピペロニル)−1,3,5−トリアジ
ン、2,4−[ビス(トリクロロメチル)]−6−
(4’−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジ
ン、2−(4′−メトキシ−1′−ナフチル)4,6−
ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等のトリア
ジン誘導体、アクリジン及び9−フェニルアクリジン等
のアクリジン誘導体、2,2’−ビス(o−クロロフェ
ニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,
2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフ
ェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,
1’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−フルオロ
フェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−
1,1’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(o−メト
キシフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル
−1,1’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(p−メ
トキシフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニ
ル−1,1’−ビイミダゾール、2,4,2’,4’−
ビス[ビ(p−メトキシフェニル)]−5,5’−ジフ
ェニル−1,1’−ビイミダゾール、2,2’−ビス
(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5,4’,5’
−ジフェニル−1,1’−ビイミダゾール、2,2’−
ビス(p−メチルチオフェニル)−4,5,4’,5’
−ジフェニル−1,1’−ビイミダゾール、ビス(2,
4,5−トリフェニル)−1,1’−ビイミダゾール等
や特公昭45−37377号公報に開示される1,2’
−、1,4’−、2,4’−で共有結合している互変異
性体等のヘキサアリールビイミダゾール誘導体、トリフ
ェニルフォスフィン、そのほかにも2−ベンゾイル−2
−ジメチルアミノ−1−[4−モルフォリノフェニル]
−ブタン等を挙げることができるが、好適にはヘキサア
リールビイミダゾール誘導体、トリアジン誘導体、アク
リジン誘導体、アクリジン誘導体とハロゲン化合物の組
み合わせ等が用いられる。
【0025】該光重合開始剤(C)の含有量としては、
上記のアルカリ可溶性高分子(A)とエチレン性不飽和
化合物(B)の合計100重量部に対して、0.1〜2
0重量部であることが好ましく、更に好ましくは0.1
〜15重量部、特に好ましくは0.1〜12重量部であ
る。かかる含有量が0.1重量部未満では感度が著しく
低下して良好な作業性が得られず、逆に20重量部を越
えると保存安定性が不足し好ましくない。
【0026】かくしてアルカリ可溶性高分子(A)、エ
チレン性不飽和化合物(B)、光重合開始剤(C)から
なる感光性樹脂組成物が得られるが、本発明ではその他
に、ビス(P−N,N−ジエチルアミノ−o−トリル)
メチレンチオフェニルメタン、ビス(P−N,N−ジエ
チルアミノ−o−トリル)ベンジルチオフェニルメタ
ン、ロイコクリスタルバイオレット、ロイコマラカイト
グリーン、ロイコダイアモンドグリーン等のロイコ染料
や、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン、ブ
リリアントグリーン、パテントブルー、メチルバイオレ
ット、ビクトリアブルー、ローズアニリン、パラフクシ
ン、エチレンバイオレット等の着色染料、密着性付与
剤、可塑剤、酸化防止剤、熱重合禁止剤、溶剤、表面張
力改質材、安定剤、連鎖移動剤、消泡剤、難燃剤等の添
加剤を適宜添加することができる。
【0027】次いで、本発明の感光性樹脂組成物を用い
たDFRの製造及びそれを用いたサンドブラスト法(プ
ラズマディスプレイ隔壁形成)について説明する。 (成層方法)上記の感光性樹脂組成物は、これをポリエ
ステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレ
ンフィルム等のベースフィルム面に塗工した後、必要に
応じてその塗工面の上からポリエチレンフィルム、ポリ
ビニルアルコール系フィルム等の保護フィルムを被覆し
てDFRとする。
【0028】DFR以外の用途としては、本発明の感光
性樹脂組成物を、ディップコート法、フローコート法、
スクリーン印刷法等の常法により、被処理体上に直接塗
工し、厚さ1〜150μmの感光層を容易に形成するこ
ともできる。塗工時に、メチルエチルケトン、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、メ
チルセロソルブ、塩化メチレン、1,1,1−トリクロ
ルエタン等の溶剤を添加することもできる。
【0029】(露光)DFRによって画像を形成させる
にはベースフィルムと感光性樹脂組成物層との接着力及
び保護フィルムと感光性樹脂組成物層との接着力を比較
し、接着力の低い方のフィルムを剥離してから感光性樹
脂組成物層の側をガラス上に均一に形成されたリブ層
(ガラス粉体、バインダー及び高沸点溶剤からなるリブ
ペーストをスクリーン印刷して乾燥させた層)に貼り付
けた後、他方のフィルム上にパターンマスクを密着させ
て露光する。感光性樹脂組成物が粘着性を有しないとき
は、前記他方のフィルムを剥離してからパターンマスク
を感光性樹脂組成物層に直接接触させて露光することも
できる。上記のリブ層面上に直接塗工した場合は、その
塗工面に直接またはポリエステルフィルム等を介してパ
ターンマスクを接触させ、露光に供する。
【0030】露光は通常紫外線照射により行い、その際
の光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボン
アーク灯、キセノン灯、メタルハライドランプ、ケミカ
ルランプなどが用いられる。紫外線照射後は、必要に応
じ加熱を行って、硬化の完全を図ることもできる。
【0031】(現像)露光後は、レジスト上のフィルム
を剥離除去してから現像を行う。本発明の感光性樹脂組
成物は稀アルカリ現像型であるので、露光後の現像は、
炭酸ソーダ、炭酸カリウム等のアルカリ0.01〜2重
量%程度の稀薄水溶液を用いて行う。
【0032】(サンドブラスト)上記の如く硬化レジス
トのパターンが形成された後、粒子径が0.1〜100
μm程度のCaCO3、BaSO4、SiC、SiO2
Al23等を用いて、ブラスト圧0.5〜10kgで吹
き付けて、現像により露出したリブ層のサンドブラスト
を行う。
【0033】(硬化レジスト剥離)サンドブラスト後、
残っている硬化レジストのパターンの剥離を行う。硬化
レジストのパターンの剥離除去は、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム等の0.1〜5重量%程度の濃度のアル
カリ水溶液からなるアルカリ剥離液を用いて行う。ま
た、アルカリ水溶液で剥離させる代わりに、硬化レジス
トのパターンを焼失させることも可能である。
【0034】上記は、プラズマディスプレイ隔壁形成に
ついて説明したが、シリコーンウエハーのダイシングや
PZT(圧電素子)の加工、ガラスの食刻やセラミック
加工等のサンドブラスト法にも有用で、更にはガラス製
のメタルマスクの作製や墓標の食刻等にも用いることが
できる。
【0035】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。なお、実施例中「%」、「部」とあるのは、断り
のない限り重量基準を意味する。
【0036】実施例1・アルカリ可溶性高分子(A1−1)の合成 温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み
口を備えた4つ口フラスコに、ヘキサメチレンジイソシ
アネート504.6g(3.0モル)、2,2−ビス
(ヒドロキシメチル)プロピオン酸201g(1.5モ
ル)、酢酸エチル817gを仕込み、窒素雰囲気下、8
0℃で反応させ、残存イソシアネート基が8.7%とな
った時点で、平均分子量600のポリエチレングリコー
ル1200g(2.0モル)を加え、ジブチルスズラウ
リレート0.15gを加えて更に約5時間反応させ、残
存イソシアネート基が0.3%となったところで反応を
終了し、アルカリ可溶性高分子(A1−1)溶液を得
た。
【0037】得られたアルカリ可溶性高分子(A1−
1)の樹脂分は70.3%、イソシアネート含有率は
0.3%、酸価は30.8mgKOH/g、平均分子量
は10,000であった。上記アルカリ可溶性高分子
(A1−1)溶液を用いて、以下を行った。
【0038】(ドープの調製)上記アルカリ可溶性高分
子(A1−1)溶液100部(該アルカリ可溶性高分子
(A1)70部)、エチレンオキサイド変性ビスフェノ
ールA型ジメタクリレート30部、2,4−ビス(トリ
クロロメチル)−6−(4′−メトキシナフチル)−
1,3,5−トリアジン0.4部、ロイコクリスタルバ
イオレット0.3部、マラカイトグリーン0.1部及び
メチルエチルケトン71部を配合してよく混合し、感光
性樹脂組成物のドープ(樹脂分50%)を調製した。
【0039】(DFRの作製)次に上記ドープをギャッ
プ7ミルのアプリケーターを用いて厚さ20μmのポリ
エステルフィルム上に塗工し、室温で1分30秒放置し
た後、60℃、90℃、110℃のオーブンでそれぞれ
3分間乾燥して、レジスト厚40μmのDFRを作製し
た(但し、保護フィルムは設けていない)。
【0040】(リブ形成用ガラス基板へのラミネート)
上記DFRをオーブンで60℃に予熱したリブ形成用ガ
ラス基板(日本電気硝子社製のリブ形成用組成物『白リ
ブDLS−3551』が200μm厚コーティングされ
たガラス基板)上に、ラミネートロール温度100℃、
同ロール圧3kg/cm2、ラミネート速度1.5m/
minにてラミネートした。
【0041】(露光)ラミネート後、室温に10分間放
置することにより除熱し、オーク製作所製平行露光機:
EXM−1201にて露光を行った。以下、感度、細線
密着性、レジスト剥離性、耐サンドブラスト性の評価を
行った。
【0042】[感度]上記の露光において、ストファー
21段ステップタブレットを用い、50mj/cm2
ら1000mj/cm2まで、50mj/cm2毎に露光
を行い、0.3%Na2CO3水溶液(30℃)を用い
て、スプレー圧:1.5kg/cm2で最小現像時間の
1.5倍の時間現像を行って、7段ステップタブレット
が残っている時の露光量を求めて感度とした。
【0043】[細線密着性]上記の7段ステップタブレ
ットの露光量にて、別途、L(ライン幅)/S(スペー
ス幅)において、S=400μmで、Lが10から15
0μmで、10μm毎に設けられたパターンマスクを真
空密着させて、露光を行い、0.3%炭酸ナトリウム水
溶液(30℃)を用いて、スプレー圧:1.5kg/c
2で最小現像時間の1.5倍の時間現像を行った後、
顕微鏡で観察して以下の通り評価した。 ◎・・・Lが80μmにおいて、レジストの膨潤や浮き
による密着不良が全く認められない。 ○・・・Lが80μmにおいて、ラインの先端部分が浮
き気味に見えるが不良個所は認められない。 △・・・Lが80μmにおいて、ラインの一部又は先端
部分に明らかに密着不良が認められる。 ×・・・Lが80μmにおいて、ラインの一部又は全部
が欠損又は消失しているのが認められる。
【0044】[レジスト剥離性]更に、100mm×1
00mmの基板にベタ露光(露光量はストーファー21
段ステップタブレットで7となる露光量)を行った後、
1%水酸化ナトリウム水溶液にて30℃、スプレー圧
0.5kg/cm2で剥離を行い、剥離時間を測定し、
以下の通り評価した。 ○・・・2分以内で剥離 △・・・2〜3分で剥離 ×・・・3分以上で剥離
【0045】[耐サンドブラスト性]上記の7段ステッ
プタブレットの露光量により露光し、0.3%炭酸ナト
リウム水溶液(30℃)を用いて、スプレー圧:1.5
kg/cm2で最小現像時間の1.5倍の時間現像を行
うことにより、ライン/スペース=60μm/160μ
mのマスクを介してレジストパターンを形成した後、不
二製作所製の「PNEUMA BLASTER」(ハイ
パーノズル、エアー圧:0.3MPa、切削材:BaS
4#600、粉体供給量:220g/min)を用い
て、リブボトム幅の平均が120μmになるまでサンド
ブラストを行って、ブラスト後のレジスト状態を顕微鏡
にて目視観察して、以下の基準で評価した。 ◎・・・レジストにダメージがなく良好であった。 ○・・・レジスト先端部分がやや浮き気味に見えるがレ
ジストにダメージがなかった。 △・・・レジストの一部又は先端に欠けが生じた。 ×・・・レジストの一部又は全部が消失した。
【0046】実施例2・アルカリ可溶性高分子(A1−2)の合成 温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み
口を備えた4つ口フラスコに、イソホロンジイソシアネ
ート444g(2モル)、2,2−ビス(ヒドロキシメ
チル)プロピオン酸134g(1モル)、酢酸エチル8
95gを仕込み、窒素雰囲気下、80℃で反応させ、残
存イソシアネート基が6.1%となった時点で、平均分
子量1000のポリエステルポリオール(ジエチレング
リコール/アジピン酸=1.12/1の縮合体)200
0g(2モル)を加え、ジブチルスズラウリレート0.
15gを加えて更に約5時間反応させ、残存イソシアネ
ート基が0.3%となったところで反応を終了し、アル
カリ可溶性高分子(A2)溶液を得た。
【0047】得られたアルカリ可溶性高分子(A1−
2)の樹脂分は74.5%、イソシアネート含有率は
0.3%、酸価は15.7mgKOH/g、平均分子量
は28,000であった。上記アルカリ可溶性高分子
(A1−2)溶液を用いて、下記の如く感光性樹脂組成
物のドープを調製した。
【0048】(ドープの調製)上記アルカリ可溶性高分
子(A1−2)溶液94.0部(該アルカリ可溶性高分
子(A1)70部)、エチレンオキサイド変性ビスフェ
ノールA型ジメタクリレート30部、2,4−ビス(ト
リクロロメチル)−6−(4′−メトキシナフチル)−
1,3,5−トリアジン1部、ロイコクリスタルバイオ
レット0.3部、マラカイトグリーン0.04部及びメ
チルエチルケトン77部を配合してよく混合し、感光性
樹脂組成物のドープ(樹脂分50%)を調製した。その
後、実施例1と同様にDFRを作製し、実施例1と同様
の評価を行った。
【0049】実施例3・アルカリ可溶性高分子(A2−1)の合成 温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み
口を備えた4つ口フラスコに、ヘキサメチレンジイソシ
アネート504.6g(3.0モル)、2,2−ビス
(ヒドロキシメチル)プロピオン酸201g(1.50
モル)、酢酸エチル617gを仕込み、窒素雰囲気下、
80℃で反応させ、残存イソシアネート基が9.9%と
なった時点で、平均分子量600のポリエチレングリコ
ール600g(1.0モル)を加え、ジブチルスズラウ
リレート0.15gを加えて更に約5時間反応させ、残
存イソシアネート基が2.6%となったところで、更に
ジエチレングリコールモノエチルエーテル75g(0.
55モル)を加え反応を続け、残存イソシアネート基が
0.3%となった時点で反応を終了し、アルカリ可溶性
高分子(A2−1)溶液を得た。
【0050】得られたアルカリ可溶性高分子(A2−
1)の樹脂分は70%、イソシアネート含有率は0.3
%、酸価は42.0mgKOH/g、平均分子量は7,
200であった。上記アルカリ可溶性高分子(A2−
1)溶液を用いて、下記の如く感光性樹脂組成物のドー
プを調製した。
【0051】(ドープの調製)上記アルカリ可溶性高分
子(A2−1)溶液100部(該アルカリ可溶性高分子
(A1)70部)、エチレンオキサイド変性ビスフェノ
ールA型ジメタクリレート30部、2,4−ビス(トリ
クロロメチル)−6−(4′−メトキシナフチル)−
1,3,5−トリアジン0.4部、ロイコクリスタルバ
イオレット0.3部、マラカイトグリーン0.1部及び
メチルエチルケトン71部を配合してよく混合し、感光
性樹脂組成物のドープ(樹脂分50%)を調製した。そ
の後、実施例1と同様にDFRを作製し、実施例1と同
様の評価を行った。
【0052】実施例4・アルカリ可溶性高分子(A2−2)の合成 温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み
口を備えた4つ口フラスコに、トリレンジイソシアネー
ト348g(2モル)、2,2−ビス(ヒドロキシメチ
ル)プロピオン酸134g(1モル)、酢酸エチル86
5gを仕込み、窒素雰囲気下、80℃で反応させ、残存
イソシアネート基が6.6%となった時点で、平均分子
量970の17モルエチレンオキサイド変性ビスフェノ
ールA型ジオール776g(0.8モル)を加え、ジブ
チルスズラウリレート0.15gを加えて更に約5時間
反応させ、残存イソシアネート基が1.2%となったと
ころで、更にプロピレングリコールモノメチルエーテル
38g(0.42モル)を加え反応を続け、残存イソシ
アネート基が0.3%となった時点で反応を終了し、ア
ルカリ可溶性高分子(A2−2)溶液を得た。
【0053】得られたアルカリ可溶性高分子(A2−
2)の樹脂分は60%、イソシアネート含有率は0.3
%、酸価は25.9mgKOH/g、平均分子量は3
6,200であった。上記アルカリ可溶性高分子(A2
−2)溶液を用いて、下記の如く感光性樹脂組成物のド
ープを調製した。
【0054】(ドープの調製)上記アルカリ可溶性高分
子(A2)溶液117部(該アルカリ可溶性高分子(A
1)70部)、エチレンオキサイド変性ビスフェノール
A型ジメタクリレート30部、2,4−ビス(トリクロ
ロメチル)−6−(4′−メトキシナフチル)−1,
3,5−トリアジン1部、ロイコクリスタルバイオレッ
ト0.5部、マラカイトグリーン0.1部及びメチルエ
チルケトン55部を配合してよく混合し、感光性樹脂組
成物のドープ(樹脂分50%)を調製した。その後、実
施例1と同様にDFRを作製し、実施例1と同様の評価
を行った。
【0055】比較例1 実施例1において、アルカリ可溶性高分子(A1)溶液
の代わりに、下記に示すカルボキシル基含有アクリル系
ポリマー(A′)溶液を175部(該カルボキシル基含
有アクリル系ポリマー(A′)70部)用い、メチルエ
チルケトンを9部とした以外は同様に行い、実施例1と
同様の評価を行った(ドープの樹脂分は47%)。
【0056】・カルボキシル基含有アクリル系ポリマー
(A′) メチルメタクリレート/n−ブチルアクリレート/メタ
クリル酸=60/15/25(重量比)の共重合体で、
平均分子量65,000、酸価163mgKOH/g、
ガラス転移温度87.1℃であった(溶媒:メチルエチ
ルケトン/PGM=8/2、樹脂分40%)。実施例及
び比較例の評価結果は、表1に示す。
【0057】
【表1】 感度(mj/cm2) 細線密着性 レジスト剥離性 耐サンドブラスト性 実施例1 320 ◎ ○ ○ 〃 2 160 ○ ○ ○ 〃 3 225 ○ ○ ○ 〃 4 80 ◎ △ ○ 比較例1 56 ○ × ×
【0058】
【発明の効果】本発明の感光性樹脂組成物は、特定のア
ルカリ可溶性高分子(A)、エチレン性不飽和化合物
(B)及び光重合開始剤(C)を含有してなるため、感
度、細線密着性、レジスト剥離性、耐サンドブラスト性
等に優れ、各種のサンドブラスト用途に有用で、特にプ
ラズマディスプレイの隔壁形成向けのサンドブラスト用
途に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/035 G03F 7/004 512

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)又は下記一般式(2)
    で表されるアルカリ可溶性高分子(A)、エチレン性不
    飽和化合物(B)及び光重合開始剤(C)からなること
    を特徴とする感光性樹脂組成物。 【化1】 ここで、R1はポリオール、又はポリエステルポリオー
    ルのウレタン結合残基、R2はポリイソシアネート化合
    物の両端ウレタン結合残基、R3はカルボキシル基含有
    ジオールの両端ウレタン結合残基で、mは1以上の整数
    である。 【化2】 ここで、Xは下記一般式(3)で表され、R1はポリオ
    ール、又はポリエステルポリオールのウレタン結合残
    基、R2はポリイソシアネート化合物の両端ウレタン結
    合残基、R3はカルボキシル基含有ジオールの両端ウレ
    タン結合残基で、R4は末端にヒドロキシル基を1個有
    する飽和化合物の縮合物、nは1以上の整数である。 【化3】 ここで、R2、R3は上記と同様である。
  2. 【請求項2】 一般式(1)又は一般式(2)で表され
    るアルカリ可溶性高分子(A)の酸価が10〜110m
    gKOH/g、重量平均分子量がスチレン換算で3,0
    00〜100,000であることを特徴とする請求項1
    記載の感光性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 一般式(1)で表されるアルカリ可溶性
    高分子(A)が、ポリイソシアネート(a1)とカルボ
    キシル基含有ポリオール(a2)を2α:αのモル比で
    反応させた後、該反応生成物(a3)とポリオール(a
    4)をβ:β+1のモル比で反応させて得られるアルカ
    リ可溶性高分子であることを特徴とする請求項1又は2
    記載の感光性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 一般式(2)で表されるアルカリ可溶性
    高分子(A)が、ポリイソシアネート(a1)とカルボ
    キシル基含有ポリオール(a2)を2γ:γのモル比で
    反応させた後、該反応生成物(a3)とポリオール(a
    4)をδ:δ−1のモル比で反応させ、更に該反応生成
    物(a5)とヒドロキシル基を1個有する飽和化合物
    (a6)を1:2のモル比で反応させて得られるアルカ
    リ可溶性高分子であることを特徴とする請求項1又は2
    記載の感光性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 ドライフィルムレジストに用いることを
    特徴とする請求項1〜4いずれか記載の感光性樹脂組成
    物。
  6. 【請求項6】 プラズマディスプレイパネルの隔壁形成
    に用いることを特徴とする請求項1〜5いずれか記載の
    感光性樹脂組成物。
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