JP5841570B2 - 硬化性樹脂組成物、ソルダーレジスト形成用硬化性樹脂組成物、硬化塗膜およびプリント配線板 - Google Patents
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Description
(2)青色無機着色剤がケイ酸塩を含む顔料である。優れた隠蔽力と高い反射率が得られる。
(3)青色無機着色剤がケイ酸アルミニウムナトリウムを含む顔料である。少量でも、優れた隠蔽力と高い反射率が得られる。
(4)青色無機着色剤を、酸化チタン100質量部に対して0.001〜10質量部で含有する。0.01〜5質量部、特に0.1〜5質量部が好ましい。
(5)さらに、熱硬化性成分(特にエポキシ化合物)を含む。これにより優れた耐久性が得られる。
(6)さらに、酸化防止剤を含む。これにより反射率の低下をより抑制する。
(7)さらに、別の着色剤を含む。
カルボキシル基含有樹脂、光重合開始剤、および酸化チタンを含む硬化性樹脂組成物であって、
さらに、無機着色剤を含むことを特徴とする硬化性樹脂組成物にもある。この硬化性樹脂組成物にも前述の好適態様(1)〜(7)も適用することができる。特に、別の着色剤を含むことが好ましい。
(2)IPC/JETEC J−STD−020の規格に準拠して、加熱温度を260℃に設定し、リフロー5回実施した後の、塗膜表面の680nmの波長の光に対する反射率が70%以上である。リフロー5回は、260℃の赤外線炉に10秒通過、常温に戻す操作を5回繰り返したことを意味する。
本発明において、白色着色剤として用いられる酸化チタンは、ルチル型酸化チタンでもアナターゼ型酸化チタンでもよいが、ルチル型チタンを用いることが好ましい。同じ酸化チタンであるアナターゼ型酸化チタンは、ルチル型酸化チタンと比較して白色度が高く、白色着色剤としてよく使用されるが、アナターゼ型酸化チタンは、光触媒活性を有するために、特にLEDから照射される光により、絶縁性樹脂組成物中の樹脂の変色を引き起こすことがある。これに対し、ルチル型酸化チタンは、白色度はアナターゼ型と比較して若干劣るものの、光活性を殆ど持たないために、酸化チタンの光活性に起因する光による樹脂の劣化(黄変)が顕著に抑制され、また熱に対しても安定である。このため、LEDが実装されたプリント配線板の絶縁層において白色着色剤として用いられた場合に、高反射率を長期にわたり維持することができる。また、酸化チタンは、一般にTiO2で表される二酸化チタンであるが、TiOXで表され、xが2未満、1.5以上であっても良い。
本発明の青色無機着色剤(一般に青色無機顔料)は、白色着色剤としての酸化チタンの隠蔽力を向上させるために添加されるが、当該着色剤の添加による反射率の低下も十分に抑制されている。特に、本発明の組成物が青色無機着色剤含むことにより、組成物から得られる塗膜表面の680nmの波長の光に対する反射率が極めて高い値を示す。680nmの波長の光は、ほぼ橙色の光であるが、この光の反射率が高いと全可視光線の反射率が向上する傾向にあることが、本発明者等の検討により明らかになった。一般に、青系の着色剤を用いると、680nmの波長の光の反射率が低下しがちであるが、青色無機着色剤を用いることにより680nmの波長の光の反射率がほとんど低下しないことが分かった。従って、本発明の硬化性樹脂組成物から形成された硬化塗膜(膜厚20μm)の680nmの波長の光の反射率は、一般に70%以上であり、75%以上が好ましく、特に80%が好ましい。
ウルトラマリン青(カラーインデックス名(Colour Index Generic Name)):Pigment Blue 29)、フレンチウルトラマリン、ラピスラズリ、アズライト、プルシアンブルー(プロシア青;カラーインデックス名:Pigment Blue 27);
アルミニウム-コバルト酸化物、アルミニウム-亜鉛-コバルト酸化物、珪素-コバルト酸化物および珪素−亜鉛−コバルト酸化物等の青色複合酸化物顔料;
スマルト(カラーインデックス名:Pigment Blue 32)、コバルト青(アルミ酸コバルト(カラーインデックス名:Pigment Blue 28))、錫酸コバルト(カラーインデックス名:Pigment Blue 35)、コバルトクロム青(カラーインデックス名:Pigment Blue 36)、コバルト-アルミニウム-珪素酸化物、ケイ酸コバルト亜鉛(カラーインデックス名:Pigment Blue 74)、コバルト-亜鉛-珪素酸化物(組成式:CoO・Al2O3・SiO2のスピネル)等のコバルト顔料等を挙げることができる。
カルボキシル基含有樹脂としては、特に、限定するものではなく任意のカルボキシル基を含有する樹脂を使用することができるが、特に芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂が好ましい。このカルボキシル基を有する樹脂は、それ自体に感光性の不飽和二重結合を1個以上有する感光性のカルボキシル基含有樹脂、および感光性の不飽和二重結合を有さないカルボキシル基含有樹脂のいずれも使用可能であり、特定のものに限定されるものではない。特に以下に列挙する樹脂の中で芳香環を有さないもの(オリゴマーまたはポリマーのいずれでもよい)を好適に使用することができる。なお、芳香環を有するカルボキシル基含有樹脂として、エポキシ樹脂を出発原料としたもの、フェノール樹脂を出発原料としたものなどを使用してもよい。
である。
光重合開始剤としては、アルキルフェノン系、チオキサントン系、ベンゾインエーテル系、ベンジルケタール系、アシルホスフィンオキシド系、オキシムエーテル系、オキシムエステル系、チタノセン系などの公知慣用のラジカル光重合開始剤を挙げることができるが、下記一般式(I)で表される構造部分を含むオキシムエステル系光重合開始剤、下記一般式(II)で表される構造部分を含むα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤、下記一般式(III)で表される構造部分を含むアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、及び下記一般式(IV)で表されるチタノセン系光重合開始剤からなる群から選択される1種又は2種以上を含有することが好ましい。
反応性希釈剤としては、分子中にエチレン性不飽和基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基等の官能性基を有する化合物が一般に用いられる。特に、分子中にエチレン性不飽和基を有する化合物を用いることが好ましい。分子中にエチレン性不飽和基を有する化合物は、活性エネルギー線の照射により光硬化して、本発明の感光性樹脂組成物をアルカリ水溶液に不溶化にするか、または不溶化を助けることができる。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−ヒドロキシメチルアクリレート、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種などを挙げることができる。
有機溶剤は、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に使用することができる。
本発明の硬化性樹脂組成物には、熱硬化性成分を含有する。熱硬化性成分を加えることにより耐熱性が向上することが期待できる。本発明に用いられる熱硬化性成分としては、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体等のアミノ樹脂、ブロックイソシアネート化合物、シクロカーボネート化合物、多官能エポキシ化合物、多官能オキセタン化合物、エピスルフィド樹脂、ビスマレイミド、カルボジイミド樹脂等の公知の熱硬化性樹脂が使用できる。特に好ましいのは、分子中に複数の環状エーテル基および環状チオエーテル基(以下、環状(チオ)エーテル基と略す)の少なくとも何れか1種を有する熱硬化成分である。
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を挙げることができる。
光硬化性樹脂組成物には、酸化を防ぐために酸化防止剤を添加することが好ましい。高分子材料の多くは、一度酸化が始まると、次々と連鎖的に酸化劣化が起き、高分子素材の機能低下をもたらすことから、発生したラジカルを無効化するようなラジカル補足剤や発生した過酸化物を無害な物質に分解し、新たなラジカルが発生しないようにする過酸化物分解剤などの酸化防止剤が有効である。
本発明のドライフィルムは、本発明の硬化性樹脂組成物を塗布後、乾燥して形成される硬化性樹脂層を有する。本発明のドライフィルムは、硬化性樹脂層を、基材に接するようにラミネートして使用される。
キャリアフィルムとしては、例えば2〜150μmの厚さのポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルムなどの熱可塑性フィルムが用いられる。
本発明のプリント配線板は、基材に、硬化性樹脂組成物から形成された樹脂絶縁層を有する。ここで、樹脂絶縁層とは、上記硬化塗膜を意味する。本発明のプリント配線板は、公知の方法により製造できる。例えば、パターン形成された銅箔基材に、本発明の硬化性樹脂組成物を塗布した後、所定の露光量でパターン露光することにより樹脂絶縁層が形成される。次いで現像することにより本発明のプリント配線板が得られる。なお、露光の後、樹脂絶縁層に紫外線を照射したり、加熱することにより、さらに、硬化を促進してもよい。基材としては、樹脂製、セラミックス製、金属製が挙げられる。
を用いることができる。
本発明のプリント配線板中の樹脂絶縁層の全膜厚は、100μm以下が好ましく、5〜50μmの範囲がより好ましい。
(硬化性樹脂組成物の調製)
下記表1及び表2に示す種々の成分と共に表1、2に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練し、硬化性樹脂組成物を調製した。
カルボキシル基含有樹脂
サイクロマーP(ACA)Z−250(製品名):ダイセル化学工業(株)製。
R−2000(製品名):DIC(株)製。
光重合開始剤
イルガキュアー907(製品名):BASFジャパン社製。
KAYAKURE DETX−S(製品名): 日本化薬(株)製。
ダロキュア1173(製品名):BASFジャパン社製。
反応性希釈剤
DPHA(製品名):日本化薬(株)製。
DPM(製品名):ダウ・ケミカル(株)製。
熱硬化性成分
JER828(製品名):三菱化学(株)製。
ICTEP−S(製品名):日産化学工業(株)製。
HF−1(製品名):明和化成工業(株)製。
酸化チタン
タイペークCR−97(製品名):石原産業(株)製。
無機着色剤(青色無機顔料)
PB−80(製品名)(ウルトラマリンブルー(平均粒子径:1μm)):第一化成工業(株)製。
Iriodin 221ルチルファインブルー(製品名):メルク社製。
コバルトチタングリーン:ピグメントグリーン50 大日精化製ダイピロキサイドグリーン#9320(緑色無機着色剤)。
黒色酸化鉄:ピグメントブラック11 チタン工業製 TAROX BL-100(無機着色剤)。
(有機顔料)
ファーストゲンブルー5380(製品名):DIC(株)製。
(G)酸化防止剤
IRGANOX1010(製品名): BASF社製。
(添加剤)
メラミン(製品名):日産化学工業(株)製。
2PHZ−PW(製品名):四国化成工業(株)製。
(消泡剤)
KS−66(製品名):信越化学工業(株)製。
(実施例1〜14および比較例1〜3)
青色無機顔料を含有する実施例1〜14および比較例1〜3の各熱硬化性樹脂組成物を回路形成されたFR−4基板上にスクリーン印刷で乾燥塗膜が約20μmとなるように印刷し、BOX炉にて80℃で30分の予備乾燥を行った。予備乾燥後、塗膜上に露光装置(オーク社製HMW−680GW)にて700mJ/cm2の露光を行なった後、30℃、1%の炭酸ナトリウム水溶液にて現像した。現像後、BOX炉にて150℃で60分ポストキュアさせて特性試験用基板を作製した。
実施例15、16の熱硬化性樹脂組成物を回路形成されたFR−4基板上にスクリーン印刷で乾燥塗膜が約20μmとなるように印刷し、BOX炉にて150℃で60分ポストキュアさせて特性試験用基板を作製した。
実施例17,18の硬化性樹脂組成物を回路形成されたFR−4基板上にスクリーン印刷で乾燥塗膜が約20μmとなるように印刷し、高圧水銀灯80W3灯のUVコンベア炉にて、1000mJ/cm2照射させて、特性試験用基板を作製した。
(1)導体パターン(回路)に対する隠蔽力
ポストキュア(150℃で1時間)後の試験用基板について、銅箔である導体パターンに対する硬化塗膜の隠蔽力を目視により観察した。評価は、以下の基準に従って行なった。
◎:導体パターン上と基材上の色調に差異なし。
○:導体パターンのエッジ部に若干黄変あり。
△:導体パターン上に若干黄変あり。
×:導体パターン上に黄変あり。
初期:ポストキュア後の試験用基板について、塗膜表面を分光測色計(CM−2600d、コニカミノルタセンシング(株)製)にて、波長360〜740nmにおける反射率を測定した。
加熱後:IPC/JETEC J−STD−020の規格に準拠して、加熱温度を260℃に設定し、リフロー5回実施した後の塗膜表面を、分光測色計(CM−2600d、コニカミノルタセンシング(株)製)にて、波長360〜740nmにおける反射率を測定した。リフロー5回は、260℃の赤外線炉に10秒通過、常温に戻す操作を5回繰り返したことを意味する。
ポストキュア後の試験用基板について、目視にて確認した。
得られた結果を前記の表1及び表2に示した。
実施例1〜11、15〜18および比較例1〜3の反射率は波長450nm及び波長680nmについて示した。波長360〜740nmにおける反射率は、実施例3および比較例2のみ、図1および図2示した。
Claims (13)
- 有機バインダーおよび酸化チタンを含む硬化性樹脂組成物であって、
前記有機バインダーとして反応性希釈剤を含み、さらに、青色無機着色剤および光重合開始剤を含むことを特徴とする硬化性樹脂組成物。 - 青色無機着色剤がケイ酸塩を含む顔料であることを特徴とする請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- 青色無機着色剤がケイ酸アルミニウムナトリウムを含む顔料であることを特徴とする請求項1または2に記載の硬化性樹脂組成物。
- 青色無機着色剤を、酸化チタン100質量部に対して0.001〜10質量部で含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
- 不飽和二重結合を1個以上有する感光性のカルボキシル基含有樹脂、光重合開始剤、および酸化チタンを含む硬化性樹脂組成物であって、
さらに、青色無機着色剤を含むことを特徴とする硬化性樹脂組成物。 - さらに、別の着色剤を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
- さらに、熱硬化性成分を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
- さらに、酸化防止剤を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
- カルボキシル基含有樹脂、光重合開始剤、反応性希釈剤および酸化チタンを含む硬化性樹脂組成物であって、
さらに、青色無機着色剤を含むことを特徴とする硬化性樹脂組成物。 - ソルダーレジスト形成用であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物から形成された硬化塗膜であって、膜厚20μmの時の塗膜表面において、680nmの波長の光に対する反射率が70%以上であることを特徴とする硬化塗膜。
- 膜厚20μmの時の塗膜表面において、450〜740nmの全波長域での光に対する反射率が70%以上であることを特徴とする請求項11に記載の硬化塗膜。
- 請求項11又は12に記載の硬化塗膜を有することを特徴とするプリント配線板。
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