JP5315441B1 - 光硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)カルボキシル基含有樹脂、(B)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、(C)チタノセン系光重合開始剤、(D)感光性モノマー、および(E)重合禁止剤を含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物である。
【選択図】図1
Description
(式中、R1およびR2はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素原子数1〜6の直鎖状または分岐状のアルキル基、炭素原子数1〜6の直鎖状または分岐状のアルコキシ基、炭素原子数5〜20のシクロアルキル基、アルキル基およびアルコキシ基の少なくとも何れか1種で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、または、アルキル基およびアルコキシ基の少なくとも何れか1種で置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアリールカルボニル基を表す。)
(式中、R3およびR4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシアルキルカルボニル基、アリール基および複素環基から選ばれる1種以上の置換基で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基を表す。)
以下、各成分について詳細に説明する。
本発明では、(A)カルボキシル基含有樹脂として、分子中にカルボキシル基を有している従来公知の各種カルボキシル基含有樹脂を使用できるが、特に、分子中にエチレン性不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有感光性樹脂が、光硬化性や解像性の面から好ましい。エチレン性不飽和二重結合は、アクリル酸もしくはメタアクリル酸またはそれらの誘導体由来であることが好ましい。
カルボキシル基含有樹脂の具体例としては、以下のような化合物(オリゴマーおよびポリマーのいずれでもよい)を挙げることができる。
なお、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタクリレートおよびそれらの混合物を総称する用語で、他の類似の表現についても同様である。
また、前記カルボキシル基含有樹脂の酸価は、40〜200mgKOH/gの範囲が適当であり、より好ましくは45〜120mgKOH/gの範囲である。カルボキシル基含有樹脂の酸価が40mgKOH/g未満であるとアルカリ現像が困難となり、一方、200mgKOH/gを超えると現像液による露光部の溶解が進むために、必要以上にラインが痩せたり、場合によっては、露光部と未露光部の区別なく現像液で溶解剥離してしまい、正常なレジストパターンの描画が困難となるので好ましくない。
上記(B)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、光重合開始剤や光ラジカル発生剤として公知のアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤であればいずれでもよい。具体例としては、(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−ペンチルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキサイド、2− メチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィン酸メチルエステル、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、エチル−2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネートなどが挙げられる。市販品としては、BASF社製のルシリンTPO、ルシリンTPO−L、LR8953X、イルガキュアー819、イルガキュアー1700などが挙げられる。
(式中、R1およびR2はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素原子数1〜6の直鎖状または分岐状のアルキル基、炭素原子数1〜6の直鎖状または分岐状のアルコキシ基、炭素原子数5〜20のシクロアルキル基、アルキル基およびアルコキシ基の少なくとも何れか1種で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、または、アルキル基およびアルコキシ基の少なくとも何れか1種で置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアリールカルボニル基を表す。)
(C)チタノセン系光重合開始剤としては、チタノセン構造を有し、400〜700nmの光吸収波長において感光可能な公知の光重合開始剤をいずれも用いることができる。チタノセン系光重合開始剤の具体例としては、例えば、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2−(1−ピル−1−イル)エチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(3−(1−ピル−1−イル)プロピル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((1−ピル−1−イル)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(メチルシクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((1−ピル−1−イル)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((2,5−ジメチル−1−ピル−1−イル)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((2−イソプロピル−5−メチル−1−ピル−1,6−イル)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((2−(2−メトキシエチル)−5−メチル−1−ピル−1−イル)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((3−トリメチルシリル−2,5−ジメチル−1−ピル−1−イル)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((2,5−ジメチル−3−(ビス(2−メトキシエチル)アミノメチル)−1−ピル−1−イル)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((2,5−ビス(モルホリノメチル)−1−ピル−1−イル)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((2,5−ジメチル−3−(1,3−ジオキソラン−2−イル)−1−ピル−1−イル)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−4−((2,5−ジメチル−1−ピル−1−イル)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−メチル−4−(2−(1−ピル−1−イル)エチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((2,3,4,5−テトラメチル−1−ピル−1−イル)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,3,5,6−テトラフルオロ−4−(3−(1−ピル−1−イル)プロピル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2−(1−ピル−1−イル)プロピル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(1−メチル−2−(1−ピル−1−イル)エチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(3−(2−イソインドル−2−イル)プロピル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ −3−(2−(4,5,6,7−テトラヒドロ−イソインドル−2−イル)エチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(6−(9−カルバゾル−9−イル)ヘキシル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(3−(2,3,4,5,6,7,8,9−オクタヒドロ−1−カルバゾル−9−イル)プロピル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(3−(4,5,6,7−テトラヒドロ−2−メチル−1−インドル−1−イル)プロピル)フェニル]チタニウム、ビ ス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((アセチルアミノ)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2−(プロピオニルアミノ)エチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ −3−(3−(アセチルアミノ)プロピル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(4−(ビバロイルアミノ)ブチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2−(2,2−ジメチルペンタノイルアミノ)エチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(3−(ベンゾイルアミノ)プロピル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((2,2−ジメチルペンタノイルアミノ)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2−(2,2−ジメチル−3−クロロプロパノイルアミノ)エチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロ ペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−((2,2−ジメチル−3−エトキシプロパノイルアミノ)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロ ペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2−(ラウロイルアミノ)エチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス [2,6−ジフルオロ−3−(2−(N−アリルメチルスルホニルアミノ)エチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジ フルオロ−3−(3−(N−イソブチルフェニルスルホニルアミノ)プロピル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフル オロ−3−((メチルスルホニルアミノ)メチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(3−(エチルス ルホニルアミノ)プロピル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2−(ブチルスルホニルアミノ)エチル)フェニル]チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(4−(トリスルホニルアミノ)プロピル)フェニル]チタニウ ム、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)フェニル)チタニウムなどが挙げられる。これらのチタノセン系光重合開始剤は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。市販品としては、例えば、BASFジャパン社製のイルガキュア−784が挙げられる。
また、(B):(C)の好適な割合としては1:0.01〜1:1、より好ましくは1:0.01〜1:0.5である。
(D)感光性モノマーは、分子中にエチレン性不飽和基を有する化合物であり、光硬化性樹脂組成物の粘度調整、光硬化性の促進や現像性の向上の為に用いられる。このような化合物としては、慣用公知のポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、カーボネート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートが使用でき、具体的には、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレート類;エチレングリコール、メトキシテトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコールのジアクリレート類;N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドなどのアクリルアミド類;N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレートなどのアミノアルキルアクリレート類;ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレートなどの多価アルコールまたはこれらのエチレオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、もしくはε−カプロラクトン付加物などの多価アクリレート類;フェノキシアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、およびこれらのフェノール類のエチレンオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物などの多価アクリレート類;グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレートなどのグリシジルエーテルの多価アクリレート類;上記に限らず、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートジオール、水酸基末端ポリブタジエン、ポリエステルポリオールなどのポリオールを直接アクリレート化、もしくは、ジイソシアネートを介してウレタンアクリレート化したアクリレート類およびメラミンアクリレート、および上記アクリレートに対応する各メタクリレート類の少なくとも何れか1種などが挙げられる。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、組成物の保存安定性向上のため、(E)重合禁止剤を添加することが好ましい。(E)重合禁止剤としては、慣用公知の(熱)重合禁止剤を用いることができる。(E)重合禁止剤としては、例えば、フェノチアジン、ヒドロキノン、N−フェニルナフチルアミン、クロラニール、ピロガロール、ベンゾキノン、t−ブチルカテコール、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、カテコール、ピロガロール、ナフトキノンまたはナフトキノン誘導体、例えば、4−メトキシ−1−ナフトール、2−ヒドロキシ1,4−ナフトキノン等が挙げられ、中でもナフトキノンまたはナフトキノン誘導体が好ましい。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、その効果を阻害しない限りにおいて、上記したアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤以外の光重合開始剤を含んでいてもよい。そのような光重合開始剤としては、オキシムエステル基を有するオキシムエステル系光重合開始剤、アルキルフェノン系光重合開始剤、α−アミノアセトフェノン系光重合開始剤を挙げることができる。
(式中、Xは、水素原子、炭素原子数1〜17のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、フェニル基、フェニル基(炭素原子数1〜17のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、アミノ基、炭素原子数1〜8のアルキル基を持つアルキルアミノ基またはジアルキルアミノ基により置換されている)、ナフチル基(炭素原子数1〜17のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、アミノ基、炭素原子数1〜8のアルキル基を持つアルキルアミノ基またはジアルキルアミノ基により置換されている)を表し、Y、Zはそれぞれ、水素原子、炭素原子数1〜17のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、ハロゲン基、フェニル基、フェニル基(炭素原子数1〜17のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、アミノ基、炭素原子数1〜8のアルキル基を持つアルキルアミノ基またはジアルキルアミノ基により置換されている)、ナフチル基(炭素原子数1〜17のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、アミノ基、炭素原子数1〜8のアルキル基を持つアルキルアミノ基またはジアルキルアミノ基により置換されている)、アンスリル基、ピリジル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基を表し、Arは、結合か、炭素原子数1〜10のアルキレン、ビニレン、フェニレン、ビフェニレン、ピリジレン、ナフチレン、チオフェン、アントリレン、チエニレン、フリレン、2,5−ピロール−ジイル、4,4’−スチルベン−ジイル、4,2’−スチレン−ジイルで表し、nは0か1の整数である。)
(式中、R1は、炭素原子数1〜4のアルキル基、または、ニトロ基、ハロゲン原子もしくは炭素原子数1〜4のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基を表す。
R2は、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基、または、炭素原子数1〜4のアルキル基もしくはアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表す。
R3は、酸素原子または硫黄原子で連結されていてもよく、フェニル基で置換されていてもよい炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基で置換されていてもよいベンジル基を表す。
R4は、ニトロ基、または、X−C(=O)−で表されるアシル基を表す。
Xは、炭素原子数1〜4のアルキル基で置換されていてもよいアリール基、チエニル基、モルホリノ基、チオフェニル基、または、下記式で示される構造を表す。)
本発明の光硬化性樹脂組成物は、その効果を阻害しない限りにおいて、光重合開始剤の他に、光開始助剤、増感剤を用いることができる。好適に用いることができる光開始助剤および増感剤としては、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アントラキノン化合物、チオキサントン化合物、ケタール化合物、ベンゾフェノン化合物、3級アミン化合物、およびキサントン化合物などを挙げることができる。
このような光重合開始剤、光開始助剤、および増感剤の総量は、前記(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して35質量部以下であることが好ましい。35質量部を超えると、これらの光吸収により深部硬化性が低下する傾向にある。
芳香族ポリイソシアネートの具体例としては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、o−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネートおよび2,4−トリレンダイマー等が挙げられる。
分子中に複数の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化成分を使用する場合、熱硬化触媒を含有することが好ましい。そのような熱硬化触媒としては、例えば、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体;ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−(ジメチルアミノ)−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メトキシ−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等のヒドラジン化合物;トリフェニルホスフィン等のリン化合物等が挙げられる。また、市販されているものとしては、例えば四国化成工業社製の2MZ−A、2MZ−OK、2PHZ、2P4BHZ、2P4MHZ(いずれもイミダゾール系化合物の商品名)、サンアプロ社製のU−CAT(登録商標)3503N、U−CAT3502T(いずれもジメチルアミンのブロックイソシアネート化合物の商品名)、DBU、DBN、U−CATSA102、U−CAT5002(いずれも二環式アミジン化合物およびその塩)等が挙げられる。特に、これらに限られるものではなく、エポキシ樹脂やオキセタン化合物の熱硬化触媒、もしくはエポキシ基およびオキセタニル基の少なくとも何れか1種とカルボキシル基の反応を促進するものであればよく、単独でまたは2種以上を混合して使用してもかまわない。また、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メラミン、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン、2−ビニル−2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のS−トリアジン誘導体を用いることもでき、好ましくはこれら密着性付与剤としても機能する化合物を熱硬化触媒と併用する。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーは、光硬化性樹脂組成物の硬化物の硬化収縮を抑制し、密着性、硬度などの特性を向上させるために使用される。無機フィラーとしては、例えば、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、無定形シリカ、結晶性シリカ、ノイブルグ珪土、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、等が挙げられる。
本発明の光硬化性樹脂組成物には、官能基を有するエラストマーを添加することができる。官能基を有するエラストマーを加えることで、コーティング性が向上し、塗膜の強度も向上することが期待できる。官能基を有するエラストマーとしては、例えば商品名を挙げるとR−45HT、Poly bd HTP−9(以上、出光興産(株)製)、エポリード PB3600(ダイセル化学工業(株)製)、デナレックス R−45EPT(ナガセケムテックス(株)製)、Ricon 130、Ricon 131、Ricon 134、Ricon 142、Ricon 150、Ricon 152、Ricon 153、Ricon 154、Ricon 156、Ricon 157、Ricon 100、Ricon 181、Ricon 184、Ricon 130MA8、Ricon 130MA13、Ricon 130MA20、Ricon 131MA5、Ricon 131MA10、Ricon 131MA17、Ricon 131MA20、Ricon 184MA6、Ricon 156MA17(以上、サートマー社製)などがある。ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステルウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリエステルアミド系エラストマー、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマーを用いることができる。また、種々の骨格を有するエポキシ樹脂の一部または全部のエポキシ基を両末端カルボン酸変性型ブタジエン−アクリロニトリルゴムで変性した樹脂なども使用できる。さらには、エポキシ含有ポリブタジエン系エラストマー、アクリル含有ポリブタジエン系エラストマー、水酸基含有ポリブタジエン系エラストマー、水酸基含有イソプレン系エラストマーなども使用することができる。これらエラストマーの配合量は、前記(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは3〜124質量部の範囲が適当である。また、これらのエラストマーは、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
本発明で用いる光硬化性樹脂組成物には、必要に応じてメルカプト化合物を添加しても良い。メルカプト化合物を加えることにより、PCT耐性とHAST耐性が向上することが期待できる。これは、密着性が向上するためと考えられる。
これらの中でも、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール(川口化学工業(株)製:商品名アクセルM)、3−メルカプト−4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、5−メチル−1,3,4−チアジアゾール−2−チオール、1−フェニル−5−メルカプト−1H−テトラゾールが好ましい。
さらに、本発明の光硬化性樹脂組成物には、着色剤を配合することができる。着色剤としては、赤、青、緑、黄などの慣用公知の着色剤を使用することができ、顔料、染料、色素のいずれでもよい。具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.;ザ ソサイエティ オブ ダイヤーズ アンド カラリスツ(The Society of Dyers and Colourists)発行)番号が付されているものを挙げることができる。但し、環境負荷低減並びに人体への影響の観点からハロゲンを含有しないことが好ましい。
赤色着色剤としてはモノアゾ系、ジズアゾ系、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系、縮合アゾ系、アントラキノン系、キナクリドン系などがあり、具体的には以下のものが挙げられる。
モノアゾ系:Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23,31, 32, 112, 114, 146, 147, 151, 170, 184, 187, 188, 193, 210, 245, 253, 258,266, 267, 268, 269。
ジスアゾ系:Pigment Red 37, 38, 41。
モノアゾレーキ系:Pigment Red 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49:1, 49:2, 50:1, 52:1, 52:2,53:1, 53:2, 57:1, 58:4, 63:1, 63:2, 64:1,68。
ベンズイミダゾロン系:Pigment Red 171、Pigment Red 175、Pigment Red 176、Pigment Red 185、Pigment Red 208。
ぺリレン系:Solvent Red 135、Solvent Red 179、Pigment Red 123、Pigment Red 149、Pigment Red 166、Pigment Red 178、Pigment Red 179、Pigment Red 190、Pigment Red 194、Pigment Red 224。
ジケトピロロピロール系:Pigment Red 254、Pigment Red 255、Pigment Red 264、Pigment Red 270、Pigment Red 272。
縮合アゾ系:Pigment Red 220、Pigment Red 144、Pigment Red 166、Pigment Red 214、Pigment Red 220、Pigment Red 221、Pigment Red 242。
アンスラキノン系:Pigment Red 168、Pigment Red 177、Pigment Red 216、Solvent Red 149、Solvent Red 150、Solvent Red 52、Solvent Red 207。
キナクリドン系:Pigment Red 122、Pigment Red 202、Pigment Red 206、Pigment Red 207、Pigment Red 209。
青色着色剤としてはフタロシアニン系、アントラキノン系があり、顔料系はピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなものを挙げることがで
きる:Pigment Blue 15、Pigment Blue 15:1、Pigment Blue 15:2、Pigment Blue 15:3、Pigment Blue 15:4、Pigment Blue 15:6、Pigment Blue 16、Pigment Blue 60。
染料系としては、Solvent Blue 35、Solvent Blue 63、Solvent Blue 68、Solvent Blue 70、Solvent Blue 83、Solvent Blue 87、Solvent Blue 94、Solvent Blue 97、Solvent Blue 122、Solvent Blue 136、Solvent Blue 67、Solvent Blue 70等を使用することができる。上記以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
緑色着色剤としては、同様にフタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系があり、具体的にはPigment Green 7、Pigment Green 36、Solvent Green 3、Solvent Green 5
、Solvent Green 20、Solvent Green 28等を使用することができる。上記以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
黄色着色剤としてはモノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、アントラキノン系等があり、具体的には以下のものが挙げられる。
アントラキノン系:Solvent Yellow 163、Pigment Yellow 24、Pigment Yellow 108、Pigment Yellow 193、Pigment Yellow 147、Pigment Yellow 199、Pigment Yellow 202。
イソインドリノン系:Pigment Yellow 110、Pigment Yellow 109、Pigment Yellow 139、Pigment Yellow 179、Pigment Yellow 185。
縮合アゾ系:Pigment Yellow 93、Pigment Yellow 94、Pigment Yellow 95、Pigment Yellow 128、Pigment Yellow 155、Pigment Yellow 166、Pigment Yellow 180。
ベンズイミダゾロン系:Pigment Yellow 120、Pigment Yellow 151、Pigment Yellow 154、Pigment Yellow 156、Pigment Yellow 175、Pigment Yellow 181。
モノアゾ系:Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 61, 62, 62:1, 65, 73,74, 75, 97, 100, 104, 105, 111, 116, 167, 168, 169, 182, 183。
ジスアゾ系:Pigment Yellow 12, 13, 14, 16, 17, 55, 63, 81, 83, 87, 126, 127,152, 170, 172, 174, 176, 188, 198。
具体的に例示すれば、Pigment Violet 19、23、29、32、36、38、42、Solvent Violet13、36、C.I.ピグメントオレンジ1、C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ63、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ73、C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25、C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7等がある。
さらに、本発明の光硬化性樹脂組成物は、前記カルボキシル基含有樹脂の合成や組成物の調製のため、または基材やキャリアフィルムに塗布するための粘度調整のため、有機溶剤を使用することができる。
このような有機溶剤としては、ケトン類、芳香族炭化水素類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、エステル類、アルコール類、脂肪族炭化水素、石油系溶剤などが挙げることができる。より具体的には、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、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、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、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテートなどのエステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤などである。このような有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合物として用いてもよい。
ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート600gにオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC社製、EPICLON N−695、軟化点95℃、エポキシ当量214、平均官能基数7.6)1070g、アクリル酸360g、およびハイドロキノン1.5gを仕込み、100℃に加熱攪拌し、均一溶解した。次いで、トリフェニルホスフィン4.3gを仕込み、110℃に加熱して2時間反応後、120℃に昇温してさらに12時間反応を行った。得られた反応液に芳香族系炭化水素(ソルベッソ150)415g、テトラヒドロ無水フタル酸456.0gを仕込み、110℃で4時間反応を行い、冷却後、固形分酸価89mgKOH/g、固形分65%のカルボキシル基含有樹脂を得た。これを樹脂溶液A−1とする。
温度計、窒素導入装置兼アルキレンオキシド導入装置および撹拌装置を備えたオートクレーブに、ノボラック型クレゾール樹脂(昭和電工(株)製、商品名「ショーノールCRG951」、OH当量:119.4)119.4g、水酸化カリウム1.19gおよびトルエン119.4gを仕込み、撹拌しつつ系内を窒素置換し、加熱昇温した。次に、プロピレンオキシド63.8gを徐々に滴下し、125〜132℃、0〜4.8kg/cm2で16時間反応させた。その後、室温まで冷却し、この反応溶液に89%リン酸1.56gを添加混合して水酸化カリウムを中和し、不揮発分62.1%、水酸基価が182.2g/eq.であるノボラック型クレゾール樹脂のプロピレンオキシド反応溶液を得た。これは、フェノール性水酸基1当量当りアルキレンオキシドが平均1.08モル付加しているものであった。得られたノボラック型クレゾール樹脂のアルキレンオキシド反応溶液293.0g、アクリル酸43.2g、メタンスルホン酸11.53g、メチルハイドロキノン0.18gおよびトルエン252.9gを、撹拌機、温度計および空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、空気を10ml/分の速度で吹き込み、撹拌しながら、110℃で12時間反応させた。反応により生成した水は、トルエンとの共沸混合物として、12.6gの水が留出した。その後、室温まで冷却し、得られた反応溶液を15%水酸化ナトリウム水溶液35.35gで中和し、次いで水洗した。その後、エバポレーターにてトルエンをジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート118.1gで置換しつつ留去し、ノボラック型アクリレート樹脂溶液を得た。次に、得られたノボラック型アクリレート樹脂溶液332.5gおよびトリフェニルホスフィン1.22gを、撹拌器、温度計および空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、空気を10ml/分の速度で吹き込み、撹拌しながら、テトラヒドロフタル酸無水物60.8gを徐々に加え、95〜101℃で6時間反応させた。固形物の酸価88mgKOH/g、固形分71%のカルボキシル基含有樹脂を得た。これを樹脂溶液A−2とする。
なお、ここで、得られた光硬化性樹脂組成物の分散度を、エリクセン社製グラインドメータによる粒度測定にて評価したところ、それぞれ15μm以下であった。
光重合開始剤B−2:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィン
光重合開始剤B−3:ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム
光重合開始剤B−4:2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1
重合禁止剤C−1:4−メトキシ 1−ナフトール 川崎化成工業社製キノパワーMNT
重合禁止剤C−2:フェノチアジン 精工化学社製
フィラーD−1:硫酸バリウム 堺化学工業社製B−30
フィラーD−2:シリカ アドマテック社製SO−E2
フィラーD−3:タルク 日本タルク社製SG−2000
※1:ジペンタエリストールヘキサアクリレート
※2:フェノールノボラック型エポキシ樹脂
※3:トリグリシジルイソシアヌレート
※4:メラミン
※5:Pigment Blue 15:3
※6:Pigment Yellow 147
※7:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
上記各実施例および比較例それぞれの光硬化性樹脂組成物を基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で30分間乾燥させた後、室温まで放冷する。この基板を高圧水銀灯搭載露光装置(水銀ショートアークランプ搭載 オーク製作所社製露光機)を用いて最適露光量にて露光し、温度:30℃、スプレー圧:0.2MPa、現像液:1質量%炭酸ナトリウム水溶液の条件で60秒間現像を行いパターンを得た。さらに、この基板を、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cm2の条件で紫外線照射した後、160℃で60分加熱して硬化した。得られたプリント基板(評価基板)について、以下のように特性を評価した。最適露光量は、露光の際にステップタブレット(Stouffer社 T4105C)を介して露光し、現像後に残存するステップタブレットの段数が8段の時を最適露光量とした。
銅箔基板上に、評価用ネガマスクとしてビア開口径60μmを有するネガパターンを使用して光硬化性樹脂組成物の開口パターンを作製し、得られた評価基板の開口部のボトム部分での径を1000倍の走査型電子顕微鏡にて観察および測長を行い、以下の評価条件にて評価した。
◎:径が55μm超〜60μm以下
○:径が50μm超〜55μm以下
×:径が50μm以下
表面粗さRa=700nmの基板上に、評価用ネガマスクとしてライン幅100μmを有するネガパターンを使用して光硬化性樹脂組成物のラインパターンを作製し、得られた評価基板のラインの断面形状を光学顕微鏡にて観察を行い、以下の評価条件にて評価した。なお、剥がれ無しの一例を表す写真図を図1に、剥がれ有りの一例を表す写真図を図2に示す。図1、図2は、光硬化性樹脂組成物のラインパターンの断面形状を光学顕微鏡に接続したカメラで撮影した写真図である。剥がれ有りの写真では、ラインの両端が浮き上がっているような状態が見てとれる。
○:剥がれ無し
×:剥がれ有り
クシ型電極(ライン/スペース=50μm/50μm)が形成されたBT基板に、光硬化性樹脂組成物の硬化塗膜を形成し評価基板を作成した。この評価基板を、130℃、湿度85%の雰囲気下の高温高湿槽に入れ、電圧12Vを荷電し、168時間、槽内HAST試験を行った。168時間経過時の槽内絶縁抵抗値を下記の判断基準に従い評価した。
○:108Ω超
△:106〜108Ω
×:106Ω未満
実施例1〜6、比較例1〜6それぞれの光硬化性樹脂組成物を銅箔基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で30分間乾燥させた後、室温まで放冷する。この基板を照明がイエローランプ、室温25℃の実験室にて12時間放置した後、温度:30℃、スプレー圧:0.2MPa、現像液:1質量%炭酸ナトリウム水溶液で60秒間現像する。現像後の基板を下記の判断基準に従い評価した。残渣の発生は、イエローランプ下で光硬化反応が進行すると言うことであり、安定性にかけるということである。
○:残渣なし
△:わずかに残渣あり
×:残渣あり
一方、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤およびチタノセン系光重合開始剤の少なくとも何れか1種を欠く比較例1から5までにおいては、各実施例に比して、解像性および密着性の少なくとも何れか1つの特性が劣ることとなった。また、重合禁止剤を欠く比較例6は、各実施例に比して、作業環境安定性が劣ることとなった。
Claims (9)
- (A)カルボキシル基含有樹脂、
(B)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、
(C)チタノセン系光重合開始剤、
(D)感光性モノマー、
(E)重合禁止剤、および
(F)熱硬化成分
を含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物。 - 前記(B)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤が、下記一般式(I)で表される部分構造を有する化合物であることを特徴とする請求項1記載の光硬化性樹脂組成物。
(式中、R1およびR2はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素原子数1〜6の直鎖状または分岐状のアルキル基、炭素原子数1〜6の直鎖状または分岐状のアルコキシ基、炭素原子数5〜20のシクロアルキル基、アルキル基およびアルコキシ基の少なくとも何れか1種で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、または、アルキル基およびアルコキシ基の少なくとも何れか1種で置換されていてもよい炭素原子数7〜20のアリールカルボニル基を表す。) - 前記(C)チタノセン系光重合開始剤が、下記一般式(II)で表される化合物であることを特徴とする請求項1または2記載の光硬化性樹脂組成物。
(式中、R3およびR4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシアルキルカルボニル基、アリール基および複素環基から選ばれる1種以上の置換基で置換されていてもよい炭素原子数6〜20のアリール基を表す。) - 前記(C)チタノセン系光重合開始剤が、下記式で表される化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の光硬化性樹脂組成物。
- 前記(E)重合禁止剤が、ナフタレン誘導体、ナフトキノンおよびナフトキノン誘導体の少なくとも何れか1種を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の光硬化性樹脂組成物。
- 前記(A)カルボキシル基含有樹脂が、フェノール化合物を出発原料として得られるカルボキシル基含有樹脂を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の光硬化性樹脂組成物。
- 請求項1〜6のいずれか一項記載の光硬化性樹脂組成物を、フィルム上に塗布乾燥して得られることを特徴とするドライフィルム。
- 請求項1〜6のいずれか一項記載の光硬化性樹脂組成物、または請求項7記載のドライフィルムを硬化させてなることを特徴とする硬化物。
- 請求項8記載の硬化物を具備することを特徴とするプリント配線板。
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