JP5026435B2 - 感光性樹脂組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、感光性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、ソルダーレジスト、各種コーティング、接着剤、印刷インキ用バインダー、カラーフィルター用バインダーなどに好適に用いることができる、耐熱性、基板との密着性、現像特性に優れた硬化塗膜を形成することのできる感光性樹脂組成物に関する。
近年、省資源、省エネルギーの観点から印刷、塗料、接着剤の分野において、紫外線あるいは電子線で硬化可能な放射線硬化型樹脂が広く使用されるようになっている。プリント配線板などの電子機器分野でも部品搭載後の回路板を長期に渡って保護するためにソルダーレジストが使用されている。フォトレジスト法でプリント配線板に使用される材料としては、酸ペンダント型ノボラックエポキシアクリレートが一般的だが、銅メッキとの密着性が十分でなく、多層プリント配線板用として使用した場合には、導体回路間の十分な密着強度が得られないという課題を有する他、可とう性も劣るために割れやすいといった課題を有していた。
これらの課題を解決するために、(メタ)アクリル共重合体を用いた感光性樹脂組成物に無機フィラーを混合する方法が提案されている(例えば、特許文献1)が、酸ペンダント型ノボラックエポキシアクリレートに対して耐熱性が劣るという課題が残っていた。
カラー液晶表示装置や固体撮像素子にはカラーフィルターが用いられているが、これらは基板上に赤(R)、緑(G)、青(B)などの色を所定のパターンで着色した着色塗膜と、それらの間の黒色のブラックマトリックスからなる。通常、ガラスなどの透明基板上にブラックマトリックスを形成し、次にR,G,Bなどの着色塗膜パターンを順次形成して製造される。
一般的にカラーフィルターは染色法、印刷法、顔料分散法又は電着法などの製造方法で製造されている。これらの中で、特にアルカリ可溶性樹脂、反応性モノマー、光重合開始剤、顔料及び溶剤を主体とする光硬化性樹脂組成物を用い、透明基板上に塗布し、露光、現像、後硬化を繰り返すフォトリソグラフ工法で作成される顔料分散法は、耐光性・耐熱性などの耐久性に優れ、ピンホールなどの欠陥が少ないため現在主流となっている。
顔料分散法は、上記の利点を有している反面、ブラックマトリクス、R、G、Bなどのパターンを繰り返し形成することから、塗膜のバインダーとなるアルカリ可溶性樹脂に高い耐熱性や基板との密着性が要求される。
アルカリ可溶性樹脂の耐熱性を向上する方法として、従来から、側鎖に環状の構造を持った(メタ)アクリル酸エステルを共重合成分とする樹脂組成物(例えば、特許文献2)や、マレイミドを含む単量体を共重合成分とする樹脂組成物(例えば、特許文献3)等が提案されている。
しかしながら、前者の側鎖に環状の構造を持った(メタ)アクリル酸エステルを共重合成分とする樹脂組成物では、耐熱性を向上させるためにその使用比率を増加させると基板との密着性が低下するといった問題や、現像工程で使用する現像液への樹脂の溶解性が低下し、現像工程にかかる時間が長くなるばかりか現像不可能となり、所定のパターンが得られなくなるといった問題や、パターンが得られたとしても塗膜を固着するために実施される加熱処理を行う後硬化時に側鎖が熱分解され揮発性成分となることで製造ラインを汚染するという問題があった。
後者のマレイミドを含む単量体を共重合成分とする樹脂組成物は、分子中に含まれる窒素原子に起因して黄色から黄褐色に着色しており、塗膜の透明性を悪化させる。さらに、加熱処理を行う後硬化時に着色がさらに進行するという問題があった。
特開2006−190848号公報 特開2004−240396号公報 特開2003−29018号公報
本発明は、フォトリソグラフ工程に使用できる現像特性を有した上、耐熱性、密着性、透明性にも優れた硬化塗膜を形成しうる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った。その結果、分子中に2個以上の水酸基を有する重合性モノマー(a−1)と、分子中に炭素数6〜20の橋かけ構造を持っていてもよい脂環式骨格を有する重合性モノマー(a−2)とを必須成分として含有する共重合体を含む樹脂組成物が、上記課題を解決しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
すなわち、本発明の感光性樹脂組成物は、ポリマー成分(A)と、光重合性モノマー(B)とを含有してなる感光性樹脂組成物であって、ポリマー成分(A)が、分子中に2個以上の水酸基を有する重合性モノマー(a−1)と、分子中に炭素数6〜20の橋かけ構造を持っていてもよい脂環式骨格を有する重合性モノマー(a−2)とを必須とする単量体成分を含有してなる共重合体であることを特徴とする。
本発明によれば、フォトリソグラフ工程に使用できる現像特性を有した上、耐熱性、密着性、透明性にも優れた硬化塗膜を形成しうる感光性樹脂組成物を提供することができる。
また、本発明の感光性樹脂組成物から形成される硬化塗膜は、ガラス基板や半導体基板への耐熱性・密着性に優れており、アルカリ現像性を有することから各種レジスト分野での利用価値が極めて高い。
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は、分子中に2個以上の水酸基を有する重合性モノマー(a−1)と、分子中に炭素数6〜20の橋かけ構造を持っていてもよい脂環式骨格を有する重合性モノマー(a−2)とを必須とする単量体成分を含有してなる共重合体をポリマー成分(A)として含むことで、フォトリソグラフ工程に使用できる現像特性を有した上、耐熱性、密着性、透明性に優れた硬化塗膜を形成しうるものである。
以下、ポリマー成分(A)について説明する。
分子中に2個以上の水酸基を有する重合性モノマー(a−1)は特に限定されないが、その具体例としては、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、ブタントリオールモノ(メタ)アクリレート、ペンタントリオールモノ(メタ)アクリレートなどのアルキレンポリオールモノ(メタ)アクリレート類、カフェイン酸、シキミ酸等を挙げることができる。これらの中でも特に、密着性、現像特性の点からグリセロールモノ(メタ)アクリレートが好ましい。
前記ポリマー成分(A)を得る際の、単量体成分中の分子中に2個以上の水酸基を有する重合性モノマー(a−1)の割合は、特に制限されないが、全単量体成分中3〜30モル%、好ましくは5〜20モル%、更に好ましくは5〜15モル%である。該重合性モノマー(a−1)がこの範囲内にあると、密着性などの塗膜性能も十分な上、水酸基の導入量が適正に保たれることから感光性樹脂組成物溶液の粘度が高くならず、感光性樹脂組成物中の溶剤比率を高くする必要もないため、配合の自由度が高く保てる。また、相対的にその他の単量体の配合比率を高くできることで、耐熱性も低下せず、後に述べるアルカリ現像に必要なカルボキシル基や光硬化に必要な感光性基の導入量が制限されることもない。
該重合性モノマー(a−1)は、現像性や密着性を付与する機能が高いため配合割合が少なくて済むことから、相対的に耐熱性を付与する重合性モノマーや現像性を付与する重合性モノマー、感光性を付与する重合性モノマーの配合割合を多くすることができ、ポリマー成分(A)としての現像性・感光性と、耐熱性・密着性を両立させることが可能になる。
分子中に炭素数6〜20の橋かけ構造を持っていてもよい脂環式骨格を有する重合性モノマー(a−2)としては、その具体例として、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、エチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ロジン(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、5−メチルノルボルニル(メタ)アクリレート、5−エチルノルボルニル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレート類;α−ピネン、α−ターピネオールなどの分子内にC−C2重結合を持つモノテルペン類;ノルボルネン、5−メチルノルボルネン、5−ノルボルネン−2−カルボン酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物等などのシクロアルケン類などが挙げられる。これらの中でも、特に耐熱性の点から、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ロジン(メタ)アクリレート、ノルボルネンが好ましい。
前記ポリマー成分(A)を得る際の、単量体成分中の分子中に炭素数6〜20の橋かけ構造を持っていてもよい脂環式骨格を有する重合性モノマー(a−2)の割合は、特に制限されないが、全単量体成分中3〜30モル%、好ましくは5〜20モル%、更に好ましくは5〜15モル%であるのがよい。化合物(a−2)がこの範囲内にあると、相対的にその他の単量体の配合比率が低くなることもなく、基板との密着性が十分となり、後に述べるアルカリ現像に必要なカルボキシル基や光硬化に必要な感光性基の導入量が制限されることもない。また、橋かけ構造を持っていてもよい脂環式骨格の導入量が多くならないので、樹脂の現像液への溶解性が低下せず、現像工程にかかる時間も長くならず、現像不可能となることもなく所定のパターンが得られる。また、耐熱性などの塗膜性能も十分となる。
前記ポリマー成分(A)は、酸価が20〜180mgKOH/g、好ましくは30〜150mgKOH/g、更に好ましくは40〜140mgKOH/gである。
酸価がこの範囲内にあると、十分なアルカリ現像特性が得られる。すなわち、酸価がこの範囲内にあれば、アルカリ現像液に対する溶解性が十分となり、硬化部分がアルカリ現像液に溶解したり、膨潤したりすることがない。
前記ポリマー成分(A)は、重量平均分子量(GPC法によるポリスチレン換算の数値)が5000〜80000であることが好ましい。重量平均分子量がこの範囲内にあれば耐熱性や可とう性の低下もなく、アルカリ現像液に対する溶解性も十分となる。
前記ポリマー成分(A)に酸価を導入するには、不飽和一塩基酸(a−3)を共重合成分として用いるか(共重合体(A−1)、共重合体(A−2))、エポキシ基を有するラジカル重合性化合物(a−5)を共重合成分として用いた共重合体のエポキシ基に不飽和一塩基酸(a−3)を反応させた後、生成される水酸基か共重合成分(a−1)の水酸基に多塩基酸無水物(a−6)を反応させる(共重合体(A−3))方法が知られている。
共重合体(A−1)は、(a−1)と(a−2)、(a−3)及び(a−4)を共重合させて得られるが、その共重合比率は(a−1)が全単量体成分中3〜30モル%、好ましくは5〜20モル%、更に好ましくは5〜15モル%、(a−2)が3〜30モル%、好ましくは5〜20モル%、更に好ましくは5〜15モル%、(a−3)が20〜70モル%、好ましくは20〜60モル%、更に好ましくは20〜50モル%、(a−4)が0〜75モル%、好ましくは20〜60モル%、更に好ましくは25〜50モル%であり、その合計は100モル%である。
(a−1)を3〜30モル%、(a−2)を3〜30モル%にするのは前記のとおりである。
(a−3)は共重合体(A−1)の側鎖にカルボキシル基を存在させて酸価を持たせるために用いられる。本発明の(a−3)である不飽和一塩基酸としては、特に限定はされず、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸等を挙げることができる。また、1個の水酸基と1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート(例えば、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、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート等)と多塩基酸無水物との反応物等も用いることができる。これらの中で、(メタ)アクリル酸が好ましく用いられる。これらは1種又は2種以上を併用しても良い。
(a−1)、(a−2)および(a−3)以外のラジカル重合性化合物(a−4)としては、エチレン性不飽和基を有するものであれば特に限定されない。その具体例としては、ブタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどのジエン類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソ−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリルレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリルレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、プロパギル(メタ)アクリレート、ピペロニル(メタ)アクリレート、サリチル(メタ)アクリレート、フリル(メタ)アクリレート、フルフリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフリル(メタ)アクリレート、ピラニル(メタ)アクリレート、フェネチル(メタ)アクリレート、クレジル(メタ)アクリレート、1,1,1−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロ−n−プロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロ−イソ−プロピル(メタ)アクリレート、トリフェニルメチル(メタ)アクリレート、クミル(メタ)アクリレート、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、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、ナフタレン(メタ)アクリレート、アントラセン(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリル酸アミド、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミド、(メタ)アクリル酸N,N−ジエチルアミド、(メタ)アクリル酸N,N−ジプロピルアミド、(メタ)アクリル酸N,N−ジ−イソ−プロピルアミド、(メタ)アクリル酸アントラセニルアミドなどの(メタ)アクリル酸アミド;(メタ)アクリル酸アニリド、(メタ)アクリロイルニトリル、アクロレイン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、N−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、酢酸ビニルなどのビニル化合物;スチレン、スチレンのα−、o−、m−、p−アルキル、ニトロ、シアノ、アミド誘導体;シトラコン酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチルなどの不飽和ジカルボン酸ジエステル;N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミドなどのモノマレイミド類;N−(メタ)アクリロイルフタルイミドなどが挙げられる。上記の中で、硬化塗膜の密着性、透明性の観点から、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、スチレン又はビニルトルエンが好ましく用いられる。これらは1種又は2種以上を併用しても良い。
共重合体(A−1)を得るためのラジカル共重合反応は特に制限されず、従来から行われている通常のラジカル重合法を適用することができる。たとえば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテル系の溶剤、トルエンやキシレンのような炭化水素系や酢酸エチルのような官能基を有していない有機溶剤中に、上記(a−1)、(a−2)好ましくは(a−3)および(a−4)の共重合成分を所望の比率で溶解し、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートのような重合開始剤を混合して還流状態で50〜130℃程度で、1〜20時間程度重合させることにより、共重合体(A−1)の有機溶剤溶液が得られる。重合開始剤の使用量は(a−1)、(a−2)、(a−3)および(a−4)の合計量100質量部に対して、通常0.5〜20質量部程度、好ましくは、1.0〜10質量部である。
有機溶剤を使用せずに(a−1)、(a−2)、(a−3)および(a−4)と重合開始剤だけで塊状重合を行っても良い。
有機溶剤の使用量は(a−1)、(a−2)、(a−3)および(a−4)の合計量100質量部に対して、通常30〜1000質量部程度、好ましくは、50〜800質量部程度である。有機溶剤の使用量を1000質量部以下とすることにより、連鎖移動作用により共重合体(A−1)の分子量が低下するのを防ぎ、かつ、最終的に得られる共重合体(A−1)の固形分濃度を適切な範囲にコントロールすることができる。
30質量部以上とすることにより、異常な重合反応を防ぎ、安定した重合反応を進行させることができ、樹脂が着色したり、ゲル化するのを防ぐことができる。
本発明の共重合体(A−1)は後記する反応性希釈剤や溶剤を混合した感光性樹脂組成物として、主としてレジスト等の電子材料として用いられるので、共重合体(A−1)を上記のようなラジカル共重合法で製造する際、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエステル系の溶剤が好ましく用いられる。
共重合体(A−2)は、(a−1)、(a−2)、(a−3)および(a−4)を共重合させ、得られた共重合体中のカルボキシル基に(a−5)成分を反応させて得られる。(a−1)、(a−2)、(a−3)および(a−4)の共重合比率は共重合体(A−1)と同様であるが、さらに側鎖に存在しているカルボキシル基に(a−5)であるエポキシ基を有するラジカル重合性化合物を反応させることにより、カルボキシル基の一部を不飽和基に変換させる。(a−5)であるエポキシ基を有するラジカル重合性化合物の使用量は共重合体の側鎖に存在しているカルボキシル基100モルに対して5〜80モルである。5〜80モルにコントロールすることにより、カルボキシル基と不飽和基のバランスが良く、共重合体(A−2)の硬化性およびアルカリによる現像性が適切に保たれる。
(a−1)、(a−2)、(a−3)および(a−4)の共重合反応は共重合体(A−1)と同様の条件で反応することができる。
(a−5)のエポキシ基を有するラジカル重合性化合物としては、特に限定はされず、例えばグリシジル(メタ)アクリレート、環式エポキシを有する3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートおよびそのラクトン付加物[例えば、ダイセル化学工業(株)製サイクロマーA200、M100]、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートのモノ(メタ)アクリル酸エステル、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートのエポキシ化物、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートのエポキシ化物等が挙げられるが、原料入手のし易さから、グリシジル(メタ)アクリレートおよび3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。これらは1種又は2種以上を併用しても良い。
共重合体中のカルボキシル基に(a−5)のエポキシ基を有するラジカル重合性化合物を反応させるには、以下のように行う。すなわち、不飽和一塩基酸や生成する不飽和基含有共重合体の重合によるゲル化を防ぐために、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、酸素等の重合防止剤の存在下、かつ、トリエチルアミンのような三級アミン、トリエチルベンジルアンモニウムクロライドのような四級アンモニウム塩、トリフェニルホスフィンのようなリン化合物、クロムのキレート化合物等の触媒の存在下、通常50〜150℃程度、好ましくは、80〜130℃で反応を行う。共重合体を得るためのラジカル共重合反応で有機溶剤が用いられた場合は、共重合体有機溶剤溶液の状態のまま以後の反応に用いることができる。
共重合体(A−3)は、(a−1)、(a−2)、(a−5)および(a−4)を共重合させ、得られた共重合体中のエポキシ基に(a−3)を反応させた後、生成される水酸基か(a−1)の水酸基に多塩基酸無水物である(a−6)を反応させて得られる。(a−1)、(a−2)、(a−5)および(a−4)の共重合比率は、(a−1)が全単量体成分中3〜30モル%、好ましくは5〜20モル%、更に好ましくは5〜15モル%、(a−2)が3〜30モル%、好ましくは5〜20モル%、更に好ましくは5〜15モル%、(a−5)が30〜85モル%、好ましくは30〜70モル%、更に好ましくは30〜60モル%、(a−4)が0〜65モル%、好ましくは15〜55モル%、更に好ましくは25〜50モル%であり、その合計は100モル%である。
(a−1)を3〜30モル%、(a−2)を3〜30モル%にするのは前記のとおりである。
(a−5)は共重合体の側鎖にエポキシ基を導入し、後の(a−3)のカルボキシル基と反応させて不飽和基を導入するのに用いる。さらに、生成される水酸基に多塩基酸無水物である(a−6)を反応させることで酸価の導入にも用いる。従って、共重合体(A−2)の側鎖に導入される(a−5)とは機能が異なっており、導入量も異なっているが、同様のエポキシ化合物が使用できる。
(a−5)を30〜85モル%とすることにより、エポキシ基の導入量、すなわち(a−3)の不飽和一塩基酸に由来する不飽和基の導入量をコントロールすることができ、共重合体(A−3)の硬化性をコントロールすることができる。(a−1)、(a−2)および(a−5)を上記のような比率にすることにより、(a−4)は0〜65モル%の範囲内で適宜選定することができる。
該共重合体(A−3)は上記(a−1)、(a−2)、好ましくは、(a−5)および(a−4)をラジカル共重合させて共重合体を形成させた後、(a−3)の不飽和一塩基酸を反応させ、次いで、(a−6)の無水多塩基酸を反応させることにより得られる。(a−3)の不飽和一塩基酸のカルボキシル基は、(a−5)に由来する側鎖のエポキシ基と反応してエポキシ基を開環し、水酸基が形成されるとともに末端に不飽和基が付与される。(a−6)の多塩基酸無水物は、(a−1)の水酸基もしくは、(a−3)中のカルボキシル基と(a−5)に由来する側鎖のエポキシ基との反応により生じた水酸基と反応して酸無水物基が開環してカルボキシル基に変換される。
(a−3)である不飽和一塩基酸の使用量は、(a−5)に由来する側鎖のエポキシ基100モルに対して10〜100モル、好ましくは、30〜100モル、さらに好ましくは、50〜100モルである。
不飽和一塩基酸の使用量を10モル以上とすることにより、樹脂が硬化するために必要な不飽和基の最低量を導入することができ、不飽和一塩基酸の使用量を100モル以下とすることにより、得られる本発明の共重合体(A−3)中の未反応の不飽和一塩基酸の量を少なくできる。
反応させる(a−6)の多塩基酸無水物の使用量は、(a−1)の水酸基および(a−3)中のカルボキシル基と(a−5)に由来する側鎖のエポキシ基との反応により生じた水酸基の合計100モルに対して5〜100モル、好ましくは、10〜90モル、さらに好ましくは、20〜90モルである。水酸基100モルに対して無水多塩基酸のモル数を5〜100モルの範囲とすることにより、得られる共重合体(A−3)の酸価(JIS K6901)を20〜180mgKOH/gの範囲にコントロールすることができる。
上記共重合体の水酸基と多塩基酸無水物(a−6)との反応は上記共重合体中の(a−5)に由来する側鎖のエポキシ基に(a−3)の不飽和一塩基酸を反応させた後、そのまま該(a−6)を所定量添加して通常50〜150℃程度、好ましくは、80〜130℃加熱して行う。新たに触媒を添加する必要はない。
本発明の共重合体(A−3)における(a−6)の多塩基酸無水物としては、特に限定はされず、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレン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、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等が挙げられる。これらの中で、テトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸が好ましく用いられる。これらは1種又は2種以上を併用しても良い。
以上のようにして得られた共重合体(A−1)〜(A−3)のポリマー成分(A)と光重合性モノマー(B)とを含有してなる本発明の感光性樹脂組成物には、光重合開始剤(C)および溶剤(D)を添加することができる。
使用できる光重合性モノマー(B)としては、ポリマー成分(A)と反応可能なものであれば特に制限はされない。例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α−クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルベンゼンホスホネート等の芳香族ビニル系モノマー類;酢酸ビニル、アジピン酸ビニル等のポリカルボン酸モノマー類;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、β−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、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、プロピレングリコールジ(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、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、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、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル系モノマー;トリアリルシアヌレート等を挙げることができる。これらの1種又は2種以上を併用しても良い。
光重合性モノマー(B)の添加量は、ポリマー成分(A)100質量部に対して、通常は10〜200質量部、好ましくは、20〜150質量部である。
上記範囲内にすることにより、光硬化性を適正な範囲に保つことができ、さらに、粘度を調整することもできる。
感光性樹脂組成物に添加される溶剤(D)としては、ポリマー成分(A)および光重合性モノマー(B)と反応しない不活性な溶剤であれば制限なく使用することができる。
利用できる溶剤(D)としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート等を挙げることが出来る。これらの中では、前記ラジカル重合反応において好ましく使用されるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが好ましく用いられる。
溶剤(D)の添加量は、ポリマー成分(A)100質量部に対して、通常は30〜1000質量部、好ましくは、50〜800質量部である。上記範囲とすることにより、粘度を適度に保つことができる。
本発明の感光性樹脂組成物は活性エネルギー線として、紫外線などの活性光を用いて光硬化させる場合、光重合開始剤(C)を添加する。利用できる光重合開始剤(C)としては特に限定はされないが、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等のベンゾインとそのアルキルエーテル類;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、1,1−ジクロロアセトフェノン、4−(1−t−ブチルジオキシ−1−メチルエチル)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−アミルアントラキノン、2−t−ブ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−ジイソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン等のチオキサントン類;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、4−(1−t−ブチルジオキシ−1−メチルエチル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラキス(t−ブチルジオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オンや2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタノンー1;アシルホスフィンオキサイド類及びキサントン類等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を併用しても良い。光重合開始剤(C)の配合量は、本発明の感光性樹脂組成物中の固形分100質量部に対して、通常0.1〜30質量部が好ましく、より好ましくは、0.5〜20質量部、さらに好ましくは、1〜10質量部である。0.1〜30質量部とすることにより、光硬化性を適正な範囲に保つことができる。
さらに、本発明の感光性樹脂組成物は、必要に応じて公知の着色剤や、消泡剤、カップリング剤、レベリング剤等を含有することができる。
該着色剤としては、無機顔料や有機顔料、染料等の公知の着色剤を用いることができる。
使用できる顔料の具体例としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214等の黄色顔料;C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等の橙色顔料;C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265等の赤色顔料;C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、16、60等の青色顔料;C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38等のバイオレット色顔料;C.I.ピグメントグリーン7、36等の緑色顔料;C.I.ピグメントブラウン23、25等の茶色顔料;C.I.ピグメントブラック1、7、カーボンブラック、チタンブラック、酸化鉄等の黒色顔料等が挙げられる。これらの着色剤は、目的とする画素の色に応じてそれぞれ単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
着色剤の配合量は特に限定されないが、本発明の感光性樹脂組成物中の固形分100質量部に対して、通常20〜70質量部が好ましく、より好ましくは、25〜60質量部、さらに好ましくは、30〜50質量部である。
顔料の分散性を向上させるために、公知の分散剤を更に添加してもよい。分散剤としては、高分子分散剤を用いると経時の分散安定性に優れるので好ましい。高分子分散剤としては、例えば、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレングリコールジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪族エステル系分散剤、脂肪族変性エステル系分散剤等を挙げることができる。このような分散剤の具体例としては、商品名で、EFKA(エフカーケミカルズビーブイ(EFKA)社製)、Disperbyk(ビックケミー社製)、ディスパロン(楠本化成株式会社製)、SOLSPERSE(ゼネカ社製)等が挙げられる。
分散剤の配合量は特に限定されないが、用いる顔料100質量部に対して、通常100質量部以下が好ましく、より好ましくは、1〜90質量部、さらに好ましくは、10〜70質量部である。
上記のように、本発明のポリマー成分(A)は酸価が20〜180mgKOH/gであるので、それらを含む感光性樹脂組成物を用いたレジスト類はアルカリ水溶液を用いて現像を行なうことができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、たとえば、プリント配線基板やガラス基板、アレイ基板上にスクリーン印刷法、ロールコーター法、カーテンコーター法、スプレーコーター法、スピンコート法等で塗布され、必要部分を光硬化させた後、その未硬化(未露光)部分をアルカリ水溶液で洗い流すことにより現像が行われる。現像に使用されるアルカリ水溶液としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、水酸化ナトリウム等の水溶液、アミン系では、アミノフェノール系化合物も有用であるが、p−フェニレンジアミン系化合物が好ましく使用され、その代表例として3−メチル−4−アミノ−N,N−ジエチルアニリン、3−メチル−4−アミノ−N−エチル−N−β−ヒドロキシエチルアニリン、3−メチル−4−アミノ−N−エチル−N−β−メタンスルホンアミドエチルアニリン、3−メチル−4−アミノ−N−エチル−N−β−メトキシエチルアニリンおよびこれらの硫酸塩、塩酸塩もしくはp−トルエンスルホン酸塩の水溶液が挙げられる。
光照射して塗布面を硬化させる際に用いられる光源としては、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ等が用いられる。
以下、実施例及び比較例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、部及びパーセントとあるのは特に断らない限りすべて質量基準である。共重合体の分子量は、GPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィ)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)である。
合成例1
攪拌装置、滴下ロート、コンデンサー、温度計、ガス導入管を備えたフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート700gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、トリシクロデカニルメタクリレート(a−2)53.2g、グリセロールモノアクリレート(a−1)19.3g、ビニルトルエン(a−4)165.4gおよびメタクリル酸(a−3)56.1gからなるモノマー混合物に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート6.0gを添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに、120℃で2時間攪拌し、固形分酸価122.0mgKOH/g、重量平均分子量29800の共重合体(A−1)−1(感光性樹脂1)の溶液を得た。
合成例2
合成例1と同様のフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート600gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、シクロヘキシルメタクリレート(a−2)を73.4g、グリセロールモノアクリレート(a−1)を69.9g、ビニルトルエン(a−4)を171.9g、メタクリル酸(a−3)を50.1gからなるモノマー混合物に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートを34.7g添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに、120℃で2時間攪拌し、固形分酸価81.7mgKOH/g、重量平均分子量9500の共重合体(A−1)−2(感光性樹脂2)の溶液を得た。
合成例3
合成例1と同様のフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート700gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、トリシクロデカニルメタクリレート(a−2)45.9g、グリセロールモノアクリレート(a−1)33.4g、ビニルトルエン(a−4)96.0gおよびメタクリル酸(a−3)73.6gからなるモノマー混合物に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート5.0gを添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに、120℃で2時間攪拌し、共重合体の溶液を得た。次に、フラスコ内を空気に置換し、グリシジルメタクリレート(a−5)44.4g、トリフェニルホスフィン0.8g、およびメチルハイドロキノン0.8gを上記共重合体溶液中に投入し120℃で反応を続け、固形分酸価101.4mgKOH/g、重量平均分子量30500の共重合体(A−2)−1(感光性樹脂3)の溶液を得た。
合成例4
合成例1と同様のフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート600gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、シクロヘキシルメタクリレート(a−2)40.5g、グリセロールモノアクリレート(a−1)38.6g、メタクリル酸(a−3)93.3g、ベンジルメタクリレート(a−4)148.5gからなるモノマー混合物に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートを25.3g添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに、120℃で2時間攪拌し、共重合体の溶液を得た。次に、フラスコ内を空気に置換し、グリシジルメタクリレート(a−5)51.4g、トリフェニルホスフィン1.2gおよびメチルハイドロキノン1.2gを上記共重合体溶液中に投入し120℃で反応を続け、固形分酸価101.4mgKOH/g、重量平均分子量10500の共重合体(A−2)−2(感光性樹脂4)の溶液を得た。
合成例5
合成例1と同様のフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート700gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、トリシクロデカニルメタクリレート(a−2)27.9g、グリセロールモノアクリレート(a−1)20.3g、グリシジルメタクリレート(a−5)99.2gおよびスチレンモノマー(a−4)33.0gを投入し、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート3.7gを添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに添加し、さらに120℃で2時間攪拌し、共重合体1の溶液を得た。次に、フラスコ内を空気に置換し、アクリル酸(a−3)48.8g、トリフェニルホスフィン0.8g及びメチルハイドロキノン0.8gを上記共重合体1の溶液中に投入し、120℃で反応を続け、固形分の酸価が0.8mgKOH/gとなったところで反応を終了し、共重合体1aの溶液を得た。次いで、テトラヒドロ無水フタル酸(a−6)65.6gを加え、115℃で2時間反応させることにより、固形分酸価80.7mgKOH/g、重量平均分子量30800の共重合体(A−3)−1(感光性樹脂5)の溶液を得た。
合成例6
合成例1と同様のフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート600gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、トリシクロデカニルメタクリレート(a−2)36.3g、シクロヘキシルメタクリレート(a−2)55.4g、グリセロールモノアクリレート(a−1)26.4g、グリシジルメタクリレート(a−5)117.1gおよびビニルトルエン(a−4)19.5gからなるモノマー混合物に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート20.5gを添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに添加し、さらに120℃で2時間攪拌し、共重合体2の溶液を得た。次に、フラスコ内を空気に置換して、アクリル酸(a−3)57.6g、トリフェニルホスフィン1.0g及びメチルハイドロキノン1.0gを投入して、120℃で反応を続け、固形分の酸価が0.8mgKOH/gとなったところで反応を終了し、共重合体2aの溶液を得た。次いで、テトラヒドロ無水フタル酸(a−6)65.2gを加え115℃で2時間反応させることにより、固形分酸価60.2mgKOH/g、重量平均分子量9400の共重合体(A−3)−2(感光性樹脂6)の溶液を得た。
比較合成例1
合成例1と同様のフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート600gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、グリセロールモノアクリレート(a−1)74.4g、ビニルトルエン(a−4)241.8g、メタクリル酸(a−3)50.7gからなるモノマー混合物に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート32.9gを添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに、120℃で2時間攪拌し、固形分酸価82.7mgKOH/g、重量平均分子量10200の比較感光性樹脂1の溶液を得た。
比較合成例2
合成例1と同様のフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート600gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、シクロヘキシルメタクリレート(a−2)190.7g、ビニルトルエン(a−4)130.6g、メタクリル酸(a−3)51.2gからなるモノマー混合物に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート27.5gを添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに、120℃で2時間攪拌、反応し、固形分酸価83.6mgKOH/g、重量平均分子量9200の比較感光性樹脂2の溶液を得た。
比較合成例3
合成例1と同様のフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート700gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、トリシクロデカニルメタクリレート(a−2)を46.9g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(a−4)を27.7g、ビニルトルエン(a−4)を98.1g、メタクリル酸(a−3)を75.1gからなるモノマー混合物に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート5.1gを添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに、120℃で2時間攪拌し、共重合体の溶液を得た。次に、フラスコ内を空気に置換し、グリシジルメタクリレート(a−5)45.4g、トリフェニルホスフィン0.9gおよびメチルハイドロキノン0.9gを上記共重合体溶液中に投入し120℃で反応を続け、固形分酸価103.6mgKOH/g、重量平均分子量29800の比較感光性樹脂3の溶液を得た。
比較合成例4
合成例1と同様のフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート650gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、トリシクロデカニルメタクリレート(a−2)128.5g、メタクリル酸(a−3)68.6gおよびベンジルメタクリレート(a−4)99.4gからなるモノマー混合物に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート10.1gを添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに、120℃で2時間攪拌、反応して共重合体の溶液を得た。次に、フラスコ内を空気に置換し、グリシジルメタクリレート(a−5)を41.5g、トリフェニルホスフィン1.0gおよびメチルハイドロキノン1.0gを上記共重合体溶液中に投入し、120℃で反応を続け、固形分酸価81.1mgKOH/g、重量平均分子量20800の比較感光性樹脂4の溶液を得た。
比較合成例5
合成例1と同様のフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート600gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、グリセロールモノアクリレート(a−1)27.1g、グリシジルメタクリレート(a−5)144.2g、n−ブチルメタクリレート(a−4)72.1gからなるモノマー混合物に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート19.5gを添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに、120℃で2時間攪拌、反応して共重合体の溶液を得た。次に、フラスコ内を空気に置換し、アクリル酸(a−3)70.9g、トリフェニルホスフィン1.0g及びメチルハイドロキノン1.0gを上記共重合体の溶液中に投入し、120℃で反応を続け固形分の酸価が0.8mgKOH/gとなったところで反応を終了し、共重合体の溶液を得た。次いで、テトラヒドロ無水フタル酸(a−6)64.3gを加えて115℃で2時間反応させることにより、固形分酸価59.3mgKOH/g、重量平均分子量9800の比較感光性樹脂5の溶液を得た。
比較合成例6
合成例1と同様のフラスコに、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート700gを入れ、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。次に、シクロヘキシルメタクリレート(a−2)56.9g、グリシジルメタクリレート(a−5)96.2g、n−ブチルメタクリレート(a−4)16.0gからなるモノマー混合物に、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート5.1gを添加した。これを滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに、120℃で2時間攪拌、反応して共重合体の溶液を得た。次に、フラスコ内を空気に置換し、アクリル酸(a−3)47.3g、トリフェニルホスフィン0.7g及びメチルハイドロキノン0.7gを上記共重合体溶液に投入し、120℃で反応を続け、固形分の酸価が0.8mgKOH/gとなったところで反応を終了し、共重合体の溶液を得た。次いで、テトラヒドロ無水フタル酸(a−6)77.2gを加え115℃で2時間反応させることにより、固形分酸価95.0mgKOH/g、重量平均分子量31000の比較感光性樹脂6の溶液を得た。
実施例1〜6、比較例1〜6
実施例1〜6として、合成例1〜6で得られた感光性樹脂1〜6の各溶液を、比較例1〜6として、比較合成例1〜6で得られた比較感光性樹脂1〜6の各溶液を、それぞれ使用した。各感光性樹脂の溶液の固形分100部にペンタエリスリトールテトラアクリレート30部、光重合開始剤として、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン4部を添加して調製した感光性樹脂組成物をアプリケーターでガラス基板上に湿潤時の厚み10μmで塗布し、100℃の温風乾燥器中で低沸点物を揮発させた後、オーク製作所(株)製超高圧水銀灯を用い、必要に応じてマスクを通して150mJ/cm2で露光し、厚み2μmの硬化塗膜を得、次いでアルカリ現像を行った。
<緑色顔料分散液1の調製>
直径0.5mmのジルコニアビーズ180質量部が充填されたSUS容器に、C.Iピグメントグリーン36を7.58質量部、合成例2で得られた感光性樹脂2を7.58質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを28.54質量部及び分散剤(ビックケミー社製Disperbyk−161)6.31質量部を投入し、ペイントシェーカーで6時間分散させて緑色顔料分散液1を得た。
<緑色顔料分散液2の調製>
直径0.5mmのジルコニアビーズ180質量部が充填されたSUS容器に、C.Iピグメントグリーン36を7.58質量部、比較合成例2で得られた比較感光性樹脂2を7.58質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを28.54質量部及び分散剤(ビックケミー社製Disperbyk−161)6.31質量部を投入し、ペイントシェーカーで6時間分散させて緑色顔料分散液2を得た。
<緑色感光性樹脂組成物1の調製>
上記で得られた緑色顔料分散液1を50質量部、合成例3で得られた感光性樹脂3を20.8質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを6.25質量部、イルガキュア907(チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製)を2.5質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを31.1質量部を混合し、緑色感光性樹脂組成物1を得た。
<緑色感光性樹脂組成物2の調製>
上記で得られた緑色顔料分散液2を50質量部、比較合成例4で得られた比較感光性樹脂4を20.8質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを6.25質量部、イルガキュア907(チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製)を2.5質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを31.1質量部を混合し、緑色感光性樹脂組成物2を得た。
実施例7、比較例7
実施例7として、緑色感光性樹脂組成物1を、比較例7として、緑色感光性樹脂組成物2を、それぞれ使用し、アプリケーターでガラス基板上に乾燥時の厚みが2μmとなるように塗布し、100℃の温風乾燥器中で低沸点物を揮発させた後、オーク製作所(株)製超高圧水銀灯を用い、必要に応じてマスクを通して150mJ/cm2で露光し、厚み2μmの硬化塗膜を得、次いでアルカリ現像を行った。
(1)耐熱性試験
実施例1〜7及び比較例1〜7で得られた各硬化塗膜を切り出し、熱重量分析(TGA)を行った。切り出した試料を220℃まで加熱し、2時間保持した時の重量変化率を測定した。
(2)耐熱変色性試験
ガラス基板上に製膜した塗膜を、230℃の乾燥機中に1時間放置し、加熱処理前後の塗膜の着色を色差計にて比較し、以下の基準で評価した。
○:ΔE*abが0.3以下
×:ΔE*abが0.3超
(3)透明性
ガラス基板上に製膜した塗膜を、230℃の乾燥機中に1時間放置し、加熱処理前後の塗膜の400nmでの透過率を分光光度計にて測定し、以下の基準で評価した。
○:透過率の変化率が1%以下
×:透過率の変化率が1%超
(4)密着性
硬化塗膜を用いて、JIS K5400に準じて碁盤目試験を行い、100個の碁盤目の剥離状態を目視観察して以下の基準で評価した。
○:剥離が全く認められないもの。
×:全体の10%以上に剥離が認められるもの。
(5)アルカリ現像性
マスクを通して露光した硬化塗膜を23℃で0.1%の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像し、水洗後の塗膜の有無を観察し、以下の基準で評価した。
○:現像時間70秒後、目視で塗膜無し
×:現像時間70秒後、目視で塗膜あり
Figure 0005026435
Figure 0005026435
Figure 0005026435
Figure 0005026435
表1〜4より、実施例においては、加熱時の重量減少や耐熱変色、透明性の劣化が少なく、かつ、硬化塗膜の剥離が認められず、なおかつ、アルカリ現像性を損なうこともない。
本発明の感光性樹脂組成物から形成される硬化塗膜は、ガラス基板や半導体基板への耐熱性・密着性に優れており、アルカリ現像性を有することから各種レジスト分野での利用価値が極めて高い。

Claims (8)

  1. ポリマー成分(A)と光重合性モノマー(B)とを含有してなる感光性樹脂組成物であって、ポリマー成分(A)が、分子中に2個以上の水酸基を有する重合性モノマー(a−1)と分子中に炭素数6〜20の橋かけ構造を持っていてもよい脂環式骨格を有する重合性モノマー(a−2)を必須とする単量体成分を含有してなる重合体であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
  2. ポリマー成分(A)の酸価が20〜180mgKOH/gである請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  3. ポリマー成分(A)の重量平均分子量が5000〜80000である請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  4. 前記ポリマー成分(A)が、分子中に2個以上の水酸基を有する重合性モノマー(a−1)と分子中に炭素数6〜20の橋かけ構造を持っていてもよい脂環式骨格を有する重合性モノマー(a−2)と不飽和一塩基酸(a−3)、およびそれらと共重合し得る(a−1)、(a−2)および(a−3)以外のラジカル重合性化合物(a−4)を共重合させてなる共重合体(A−1)である、請求項1記載の感光性樹脂組成物。
  5. 前記ポリマー成分(A)が、分子中に2個以上の水酸基を有する重合性モノマー(a−1)と分子中に炭素数6〜20の橋かけ構造を持っていてもよい脂環式骨格を有する重合性モノマー(a−2)と不飽和一塩基酸(a−3)、およびそれらと共重合し得る(a−1)、(a−2)および(a−3)以外のラジカル重合性化合物(a−4)を共重合させ、得られた共重合体中のカルボキシル基にエポキシ基を有するラジカル重合性化合物(a−5)を反応させてなる共重合体(A−2)である、請求項1記載の感光性樹脂組成物。
  6. 前記ポリマー成分(A)が、分子中に2個以上の水酸基を有する重合性モノマー(a−1)と分子中に炭素数6〜20の橋かけ構造を持っていてもよい脂環式骨格を有する重合性モノマー(a−2)とエポキシ基を有するラジカル重合性化合物(a−5)、およびそれらと共重合し得る(a−1)、(a−2)および(a−5)以外のラジカル重合性化合物(a−4)を共重合させ、得られた共重合体中のエポキシ基に不飽和一塩基酸(a−3)を反応させた後、水酸基に多塩基酸無水物(a−6)を反応させてなる共重合体(A−3)である、請求項1記載の感光性樹脂組成物。
  7. さらに、光重合開始剤(C)および溶剤(D)を含有してなる請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  8. さらに、着色剤を含有してなる請求項1又は7に記載の感光性樹脂組成物。
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