JP4485232B2 - アルカリ現像が可能な感光性樹脂及びその感光性樹脂を含有する感光性樹脂組成物並びにその感光性樹脂組成物を含有する感光性無機組成物。 - Google Patents
アルカリ現像が可能な感光性樹脂及びその感光性樹脂を含有する感光性樹脂組成物並びにその感光性樹脂組成物を含有する感光性無機組成物。 Download PDFInfo
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Description
(1)請求項1ないし3記載の発明によれば、十分な光重合性を有し、解像度の高いパターンが得られ、屈曲性に優れ、基材に対する良好な密着性と優れたアルカリ現像性を備えた感光性樹脂を提供することができる。
(2)請求項4記載の発明によれば、特に適度の柔軟性と靭性を備えた感光性樹脂組成物を提供することができる。
(3)請求項5ないし7記載の発明によれば、薄層化しても、屈曲性に優れるために取り扱いが容易であり、アルカリ現像性に優れ、高精度のパターンを形成できる感光性無機組成物を提供することができる。
1.本発明の感光性樹脂組成物の合成例
(1)感光性ブチラール樹脂組成物1
撹拌器、コンデンサー、空気導入管および温度計を取り付けた500mlのセパラブルフラスコにハイドロキノンを0.005gと、PEG#400ジアクリレート70gとイソボルニルアクリレート30gとを仕込み、撹拌しながらポリビニルブチラールI(表1
参照)100.0gを徐々に添加し、70℃まで昇温してこれらの化合物を溶解した。本明細書において、「PEG#400」とは、数平均分子量が約400のポリエチレングリコールをいう。
(2)感光性ブチラール樹脂組成物2
撹拌器、コンデンサー、空気導入管および温度計を取り付けた500mlのセパラブルフラスコにハイドロキノンを0.005gと、PEG#400ジアクリレート70gとイソボルニルアクリレート30gとを仕込み、撹拌しながらポリビニルブチラールII(表1参照)100.0gを徐々に添加し、70℃まで昇温してこれらの化合物を溶解した。
(3)感光性ブチラール樹脂組成物3
撹拌器、コンデンサー、空気導入管および温度計を取り付けた500mlのセパラブルフラスコにハイドロキノンを0.005gと、トリメチロールプロパンエチレンオキシド6モル付加体のトリアクリレート50gとフェノキシエチルアクリレート30gとトルエン20gとを仕込み、撹拌しながらポリビニルブチラールIII (表1参照)100.0gを徐々に添加し、70℃まで昇温してこれらの化合物を溶解した。
(4)感光性ブチラール樹脂組成物4
撹拌器、コンデンサー、空気導入管および温度計を取り付けた500mlのセパラブルフラスコにハイドロキノンを0.005gと、トリエチレングリコールジアクリレート50gとフェノキシエチルアクリレート30gとトルエン20gとを仕込み、撹拌しながらポリビニルブチラールIV(表1参照)100.0gを徐々に添加し、70℃まで昇温してこれら化合物を溶解した。
(5)感光性ブチラール樹脂組成物5
撹拌器、コンデンサー、空気導入管および温度計を取り付けた500mlのセパラブルフラスコにハイドロキノンを0.005gと、PEG#400ジアクリレート70gとイソボルニルアクリレート30gとを仕込み、撹拌しながらポリビニルブチラールI(表1
参照)100.0gを徐々に添加し、70℃まで昇温してこれらの化合物を溶解した。
(6)感光性ブチラール樹脂組成物6
撹拌器、コンデンサー、空気導入管および温度計を取り付けた500mlのセパラブルフラスコにハイドロキノンを0.005gと、PEG#400ジアクリレート70gとイソボルニルアクリレート30gとを仕込み、撹拌しながらポリビニルブチラールI(表1
参照)100.0gを徐々に添加し、70℃まで昇温してこれらの化合物を溶解した。
(1)比較例樹脂組成物1
三菱レイヨン社製のカルボン酸含有アクリル系共重合体「PB−383」(固形分30重量%溶液、酸価176のもの)300gと、トリメチロールプロパントリアクリレート30gと、トリエチレングリコールジアクリレート70gと、光重合開始剤である「イルガキュアー651」10gとを混合し、約60℃に昇温して溶解し、比較例の樹脂組成物1を得た。
(2)比較例樹脂組成物2
撹拌器、コンデンサー、空気導入管および温度計を取り付けた500mlのセパラブルフラスコにハイドロキノンを0.005gと、トリエチレングリコールジメタクリレート80gと、三菱レイヨン社製のカルボン酸含有アクリル系共重合体「PB−383」300gとを仕込み、これに空気を導入しながらグリシジルメタアクリレートを14.8g仕込み、90℃まで昇温した。そのまま90〜95℃で5時間撹拌を継続し、反応終了は、赤外分光分析による赤外スペクトルの分析結果より、820cm-1のオキシラン環に帰属される吸収の消失により確認した。
(3)比較例樹脂組成物3
撹拌器、コンデンサー、空気導入管および温度計を取り付けた1000mlのセパラブルフラスコにハイドロキノンを0.005gと、以下の化学式1で表されるカルボン酸変性セルロース誘導体I(ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、信越化学工業社製、表2参照)90gと、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート210.0gを仕込み、70℃まで昇温してこれらの化合物を溶解した。
以上のようにして得られた各樹脂組成物の諸特性を以下のように評価した。
(1)ガラス基板上への樹脂組成物の印刷と解像度の評価
以上の各樹脂組成物をソーダガラス基板上にフィルムアプリケーターを用いて200μmの厚さで塗布後、70℃の熱風式乾燥機で20分間乾燥し、図1に示す櫛型パターンのフォトマスクを載せて、ウシオ電機社製の超高圧水銀灯平行光露光機を用いて、400mJ/cm2 の紫外線を露光した。図1において、Lはライン幅、Sはスペースを示し、図1 (a)はライン幅とスペースがともに50μmの櫛型パターン、図1(b)はライン幅とスペースがともに40μmの櫛型パターン、図1(c)はライン幅とスペースがともに30μmの櫛型パターン、図1(d)はライン幅とスペースがともに20μmの櫛型パターン、図1(e)はライン幅とスペースがともに10μmの櫛型パターンである。
(2)PET(ポリエチレンテレフタレート)上への樹脂組成物の印刷と転写性の評価
以上の各樹脂組成物をPETフィルム上にフィルムアプリケーターを用いて200μmの厚さで塗布後、70℃の熱風式乾燥機で20分間乾燥し、図1に示す櫛型パターンのフォトマスクを載せて、ウシオ電機社製の超高圧水銀灯平行光露光機を用いて、400mJ/cm2 の紫外線を露光した。
(3)PET上への樹脂組成物の印刷と屈曲性の評価
以上の各樹脂組成物をPETフィルム上にフィルムアプリケーターを用いて200μmの厚さで塗布後、70℃の熱風式乾燥機で20分間乾燥し、図1に示す櫛型パターンのフォトマスクを載せて、ウシオ電機社製の超高圧水銀灯平行光露光機を用いて、400mJ/cm2 の紫外線を露光した。
(4)ガラス基板上への樹脂組成物の印刷と剥離性の評価
以上の各樹脂組成物をソーダガラス基板上にフィルムアプリケーターを用いて200μmの厚さで塗布後、70℃の熱風式乾燥機で20分間乾燥し、図1に示す櫛型パターンのフォトマスクを載せて、ウシオ電機社製の超高圧水銀灯平行光露光機を用いて、400mJ/cm2 の紫外線を露光した。
4.感光性無機組成物の合成例
(無機組成物1)
無機粉末として、平均粒径が1μmのMgTiO3−CaTiO3の組成物95質量%と、SiO2−B2O3−BaO系ガラス粉末5質量%とからなるセラミック混合粉末を用い、これに前記感光性樹脂組成物を加えて無機組成物を形成し、これに有機溶剤としてトルエンとエタノールとを1対1の質量比で混合し、さらに可塑剤(フタル酸ジブチル)、分散剤(リン酸エステル)を混合し、これを直径が5mmのZrO2 ボールとともに振動型ミル 内に投入し、セラミック粉末をボールミルにより分散させてセラミックスラリーを調製した。
(無機組成物2)
無機粉末として、平均粒径が1.5μmの銀粉末に、前記感光性樹脂組成物を加えて無機組成物を形成し、これに有機溶剤として2,2,4−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート(TMPDO)を混合し、さらに、可塑剤、分散剤を混合し、3本ロールミルにより混練してAgペーストを調製した。
上記無機組成物1のセラミックスラリーをドクターブレード法を用いて、図3に示すように、キャリヤフィルム2上に塗布後、70℃の熱風乾燥機で20分間乾燥し、厚みが150μmのセラミックグリーンシート3を得た。4は離型層である。このセラミックグリーンシートに対して、樹脂組成物の場合と同様に、図1に示す櫛型パターンのフォトマスクを載せて、ウシオ電機社製の超高圧水銀灯平行光露光機を用いて、100mJ/cm2 の 紫外線を露光した後、液温30℃、濃度0.5質量%のNa2CO3水溶液を用いて、シャワー圧3kgf/cm2 (0.29MPa)でシャワリングし(アルカリ現像し)、流水にて洗浄後に乾燥することによって評価シートを得た。
6.感光性無機組成物2(金属材料)の特性の評価
上記無機組成物2のAgペーストをスクリーン印刷によりキャリヤフィルム上に塗布後、70℃の熱風乾燥機で20分間乾燥し、厚みが50μmのAg層を形成した。このAg層に対して、樹脂組成物の場合と同様に、図1に示す櫛型パターンのフォトマスクを載せて、ウシオ電機社製の超高圧水銀灯平行光露光機を用いて、100mJ/cm2 の紫外線を 露光した後、液温30℃、濃度0.5質量%のNa2CO3水溶液を用いて、シャワー圧3kgf/cm2 (0.29MPa)でシャワリングし(アルカリ現像し)、流水にて洗浄後に 乾燥し、櫛型のAgパターンを形成した。
2 キャリヤフィルム
3 セラミックグリーンシート
4 離型層
Claims (7)
- 分子量が4000〜100000で、水酸基が15〜50モル%、アセチル基が10モル%未満、ブチラール化度もしくはアセタール化度が50〜80モル%で、これらの物質の合計が100モル%であるポリビニルブチラール樹脂またはポリビニルアセタール樹脂に対し、0.1〜10.0mEq/gである重合性二重結合とオキシラン基を分子中に含む化合物または0.1〜10.0mEq/gである重合性二重結合とイソシアネート基を分子中に含む化合物を付加反応させることにより側鎖へ重合性二重結合を導入した後、酸無水物を開環によりハーフエステル化させることによって側鎖へ0.5〜10.0mEq/gのカルボキシル基を導入してなる感光性樹脂。
- 重合性二重結合とオキシラン基を分子中に含む化合物が、アリルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレートまたは3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートである請求項1記載の感光性樹脂。
- 重合性二重結合とイソシアネート基を分子中に含む化合物が、メタクリロイルオキシエチルイソシアネートである請求項1記載の感光性樹脂。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の感光性樹脂30〜90質量部と、光反応性重合化合物5〜70質量部と、光重合開始剤1〜10質量部を含有する感光性樹脂組成物。
- 請求項4に記載の感光性樹脂組成物と無機粉末とを含有する感光性無機組成物。
- 無機粉末として、絶縁性セラミック粉末を含有する請求項5記載の感光性無機組成物。
- 無機粉末として、金属粉末を含有する請求項5記載の感光性無機組成物。
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