JP6580744B1 - 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板 - Google Patents

光硬化性熱硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板 Download PDF

Info

Publication number
JP6580744B1
JP6580744B1 JP2018072694A JP2018072694A JP6580744B1 JP 6580744 B1 JP6580744 B1 JP 6580744B1 JP 2018072694 A JP2018072694 A JP 2018072694A JP 2018072694 A JP2018072694 A JP 2018072694A JP 6580744 B1 JP6580744 B1 JP 6580744B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
thermosetting resin
dye
photocurable thermosetting
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018072694A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019184713A (ja
Inventor
藤 知 哉 工
藤 知 哉 工
田 昇 平 槇
田 昇 平 槇
井 康 昭 荒
井 康 昭 荒
田 完 二
田 完 二
藤 和 也 佐
藤 和 也 佐
田 千 穂 植
田 千 穂 植
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyo Ink Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Ink Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyo Ink Manufacturing Co Ltd filed Critical Taiyo Ink Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2018072694A priority Critical patent/JP6580744B1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6580744B1 publication Critical patent/JP6580744B1/ja
Publication of JP2019184713A publication Critical patent/JP2019184713A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)

Abstract

【課題】照射露光量の違いによりレジストパターニングとマーキングパターニングを形成することで、レジストパターン形成工程とマーキングパターン形成工程とを一括して行うことができ、且つマーキングの視認性や配線隠蔽性にも優れる光硬化性熱硬化性樹脂組成物を提供する。【解決手段】(A)カルボキシル基含有樹脂、(B)光重合開始剤、(C)着色剤、(D)光重合性モノマー、および(E)熱硬化性成分、を含んでなる、光硬化性熱硬化性樹脂組成物であって、前記(C)着色剤が、トリアリールメタン骨格を有する色素と、前記トリアリールメタン骨格を有する色素とは異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素とを少なくとも含むことを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、光硬化性熱硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板に関する。
プリント配線板には、通常、不要な部分にはんだが付着することを防ぐ、あるいは高温・高湿度などの外部環境からプリント配線板を保護する目的でソルダーレジストが設けられている。また、プリント配線板を修理する場合を考慮して、搭載部品の名称や位置をマーキングインキによってプリント配線板上に形成する場合がある。マーキングインキには、主にパターン印刷によって形成される熱硬化型およびUV硬化型、あるいはネガフィルム越しに露光しアルカリ水溶液で未露光部を除去することで形成されるネガタイプのアルカリ現像型が使用されている(例えば、特許文献1、特許文献2)。また、最近では、レーザー光を照射することによって、照射部分の色調を変化させ、文字や記号などを表示させるレーザーマーキングと呼ばれる技術も使用されている(例えば、特許文献3、特許文献4、特許文献5等)。しかしながら、いずれのマーキングインキにおいても、マーキング形成工程がソルダーレジスト形成工程とは別に行われることから、ソルダーレジストインキとは別個に、マーキングインキが必要とされ、その結果、プリント配線板製造工程が複雑化し、製造コストの増大を招いている。
上記の問題に対して、ソルダーレジスト形成工程とマーキング形成工程とを一括して行うことができれば、プリント配線板の製造工程が簡略化され、製造コストの低減を図ることができる。例えば、硬化被膜の形成する際の紫外線照射量を変化させ、硬化被膜内の架橋密度、重合度等の割合を部分的に変化させることにより、硬化被膜に屈折率差や透明度の差を生じさせて、下地色を介して微小な識別文字や記号等を視認できるようにしたプリント配線板の製造方法が提案されており、この方法によればマーキングしたい部分に半透過マスクを介して硬化被膜を形成することによって、硬化被膜とマーキングとを同時に形成できることから注目を集めている(例えば、特許文献6)。
また、例えば、特許文献7には、紫外線照射量の変化によって硬化塗膜中の気泡の発生量を調整し、硬化塗膜の光散乱強度を変えることで識別文字や記号等の視認性を向上させる回路基板の製造方法が提案されている。
特開2002−97239号公報 特開2015−170797号公報 特開2003−273258号公報 特開平7−25154号公報 特開平7−52536号公報 特開2014−168029号公報 特開2015−121653号公報
しかしながら、特許文献6で提案されている方法は、硬化被膜の屈折率や透過性を変化させて文字や記号等のマーキングを識別するものであり、形成されたマーキングの視認性が硬化被膜の下地の色に依存するため色彩変化が乏しく、また配線隠蔽性が低いという問題があった。
また、特許文献7で提案されているように、ソルダーレジスト中に意図的に気泡を発生させると、気泡が存在する部分(マーキング部分)が、はんだリフロー時や金めっき時に、気泡が存在しない部分(ソルダーレジスト部分)と比較して耐性に劣ることがある。また、上記と同様に、マーキングの色彩変化が乏しく配線隠蔽性が低いという問題があった。そのため、色彩変化を持たせ、配線隠蔽性を向上させるには、硬化被膜と下地層(配線基板)との間に着色下地層を設ける必要があった。
したがって、本発明の目的は、ソルダーレジスト形成工程とマーキング形成工程とを一括して行うことができ、且つマーキングの視認性や配線隠蔽性にも優れる光硬化性熱硬化性樹脂組成物を提供することである。また、本発明の別の目的は前記光硬化性熱硬化性樹脂組成物を用いて形成されたドライフィルム、硬化物およびプリント配線板を提供することである。
本発明者らは、カルボキシル基含有樹脂と光重合開始剤と着色剤と光重合性モノマーと熱硬化性成分とを含む光硬化性熱硬化性樹脂組成物において、着色剤として、酸化還元反応により吸収極大波長が可変し得るような特定の骨格を有する着色剤を用いることにより、ソルダーレジスト形成工程とマーキング形成工程とを一括して行うことができ、且つマーキングの視認性や配線隠蔽性にも優れる光硬化性熱硬化性樹脂組成物を実現できるとの知見を得た。本発明は係る知見によるものである。
すなわち、本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、
(A)カルボキシル基含有樹脂、
(B)光重合開始剤、
(C)着色剤、
(D)光重合性モノマー、および
(E)熱硬化性成分、
を含んでなる、光硬化性熱硬化性樹脂組成物であって、
前記(C)着色剤が、トリアリールメタン骨格を有する色素と、前記トリアリールメタン骨格を有する色素とは異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素とを少なくとも含むことを特徴とするものである。
本発明の実施態様においては、前記(C)染料が、Solvent blue 5、Basic blue 7、およびBasic violet 4からなる染料群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
本発明の実施態様においては、前記トリアリールメタン骨格を有する色素とは異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素が、400〜600nmの波長領域に吸収極大波長を有し、且つ600nmよりも長波長領域において吸収を有さない色素であることが好ましい。
本発明の実施態様においては、前記光硬化性熱硬化性樹脂組成物が、一度の露光工程および現像工程で行うことでマーキングパターンとソルダーレジストパターンとを形成し得ることが好ましい。
本発明の実施態様においては、前記露光工程における光透過量が3段階以上変化するマスクを介して行われていることが好ましい。
また、本発明の別の実施態様によるドライフィルムは、上記光硬化性熱硬化性樹脂組成物をフィルムに塗布、乾燥して得られる樹脂層を有することを特徴とするものである。
また、本発明の別の実施態様による硬化物は、上記光硬化性熱硬化性樹脂組成物、または上記ドライフィルムの樹脂層を硬化させて得られることを特徴とするものである。
さらに、本発明の別の実施態様によるプリント配線板は、上記硬化物を有することを特徴とするものである。
本発明によれば、光硬化性熱硬化性樹脂組成物中に、着色剤としてトリアリールメタン骨格を有する色素と、トリアリールメタン骨格を有する色素とは異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素とを少なくとも含むことにより、1回の露光工程および1回の現像工程で、ソルダーレジスト形成工程とマーキング形成工程とを一括して行うことができ、且つマーキングの視認性や配線隠蔽性にも優れるプリント配線板を得ることができる。また、本発明の別の態様によれば、前記光硬化性熱硬化性樹脂組成物を用いて形成されたドライフィルム、硬化物およびプリント配線板を提供することができる。
[光硬化性熱硬化性樹脂組成物]
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、必須成分として、(A)カルボキシル基含有樹脂、(B)光重合開始剤、(C)着色剤、(D)光重合性モノマー、および(E)熱硬化性成分、を含有するものであり、(C)着色剤として、トリアリールメタン骨格を有する色素と、トリアリールメタン骨格を有する色素とは異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素とを少なくとも含む。トリアリールメタン骨格を有する色素は、炭素原子に3つのアリール基が結合した構造を有する色素であり、還元反応により炭素原子がSP2炭素からSP3炭素に変化し、共役長が劇的に変化することで吸収波長が短波長側にシフトし、色調を変化させることができる色素である。この色調差を利用して、文字や記号等のマーキングを識別することが可能となる。さらに本発明においては、光硬化性熱硬化性樹脂組成物には、トリアリールメタン骨格を有する色素(以下、第1の色素ともいう。)とは異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素(以下、第2の色素ともいう。)が含まれている。その結果、得られた硬化被膜の全体の色調は第1の色素と第2の色素との混合色となる。一方、第1の色素の色調が変化して吸収波長が短波長側(即ち、紫外線領域)にシフトしたとしても、当該部分は第2の色素によって、別個に着色下地層を設けなくとも、色彩変化に優れたマーキングを形成することができるとともに、配線隠蔽性にも優れるプリント配線板を製造することができる。なお、本発明において、吸収極大波長とは、上記した2種の色素を含む光硬化性熱硬化性樹脂組成物を硬化させて膜厚20μmの硬化被膜を作製し、市販の分光光度計を用いて当該硬化被膜の吸光度を測定した際に、縦軸を吸光度、横軸を波長で表した吸収スペクトルにおいて、吸光度が1.0以上であって且つ吸光度が極大になる波長と定義する。また、本発明において、異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素の「異なる」とは、各色素の吸収極大波長が10nm以上離れていることをいう。以下、本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物を構成する各成分について説明する。
<(A)カルボキシル基含有樹脂>
(A)カルボキシル基含有樹脂としては、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。感光性樹脂組成物が、カルボキシル基を有する樹脂を含むことにより、感光性樹脂組成物に対しアルカリ現像性を付与することができる。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、光硬化性や耐現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。エチレン性不飽和二重結合を有さないカルボキシル基含有樹脂のみを用いる場合、後述する光重合性モノマーを併用することによって、組成物を感光性とする。
このような(A)カルボキシル基含有樹脂としては、エポキシ樹脂を出発原料とするカルボキシル基含有樹脂、ウレタン骨格を有するカルボキシル基含有ウレタン樹脂、不飽和カルボン酸の共重合構造を有するカルボキシル基含有共重合樹脂、フェノール化合物を出発原料とするカルボキシル基含有樹脂が好ましい。具体的には下記の(1)〜(12)の樹脂が挙げられる。
(1)(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α−メチルスチレン、低級アルキル(メタ)アクリレート、イソブチレン等の不飽和基含有化合物との共重合により得られるカルボキシル基含有樹脂。
(2)脂肪族ジイソシアネート、分岐脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート等のジイソシアネートと、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸等のカルボキシル基含有ジアルコール化合物およびポリカーボネート系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ビスフェノールA系アルキレンオキシド付加体ジオール、フェノール性ヒドロキシル基およびアルコール性ヒドロキシル基を有する化合物等のジオール化合物の重付加反応によるカルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(3)ジイソシアネートと、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂等の2官能エポキシ樹脂の(メタ)アクリレートもしくはその部分酸無水物変性物、カルボキシル基含有ジアルコール化合物およびジオール化合物の重付加反応によるカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂。
(4)前記(2)または(3)の樹脂の合成中に、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の分子内に1つの水酸基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂。
(5)前記(2)または(3)の樹脂の合成中に、イソホロンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの等モル反応物など、分子内に1つのイソシアネート基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂。
(6)2官能またはそれ以上の多官能(固形)エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、側鎖に存在する水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。
(7)2官能(固形)エポキシ樹脂の水酸基をさらにエピクロロヒドリンでエポキシ化した多官能エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、生じた水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。
(8)2官能オキセタン樹脂にアジピン酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等のジカルボン酸を反応させ、生じた1級の水酸基に無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有ポリエステル樹脂。
(9)1分子中に複数のエポキシ基を有するエポキシ化合物に、p−ヒドロキシフェネチルアルコール等の1分子中に少なくとも1個のアルコール性水酸基と1個のフェノール性水酸基を有する化合物と、(メタ)アクリル酸等の不飽和基含有モノカルボン酸とを反応させ、得られた反応生成物のアルコール性水酸基に対して、無水マレイン酸、テトラ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、アジピン酸等の多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(10)1分子中に複数のフェノール性水酸基を有する化合物とエチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドとを反応させて得られる反応生成物に不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(11)1分子中に複数のフェノール性水酸基を有する化合物とエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート化合物とを反応させて得られる反応生物に不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(12)前記(1)〜(11)の樹脂にさらに1分子内に1つのエポキシ基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加してなるカルボキシル基含有感光性樹脂。
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。
(A)カルボキシル基含有樹脂は、これらのものに限らず使用することができ、1種類でも複数種混合しても使用することができる。なお、ここで(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として使用するものであり、以下、他の類似の表現についても同様である。
(A)カルボキシル基含有樹脂は、バックボーン・ポリマーの側鎖に多数の遊離のカルボキシル基を有するため、希アルカリ水溶液による現像が可能となる。
(A)カルボキシル基含有樹脂の酸価は、好ましくは40〜200mgKOH/gである。(A)カルボキシル基含有樹脂の酸価が40mgKOH/g〜200mgKOH/gであると、硬化被膜の密着性が得られ、アルカリ現像が容易となり、現像液による露光部の溶解が抑えられ、必要以上にラインが痩せたりせずに、正常なレジストパターンの描画が容易となる。より好ましくは45〜150mgKOH/g、さらに好ましくは50〜130mgKOH/gである。
(A)カルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量は、樹脂骨格により異なるが、一般的に2,000〜150,000であることが好ましい。2,000〜150,000の範囲であると、タックフリー性能が良好であり、露光後の硬化被膜の耐湿性が良く、現像時に膜減りが生じにくい。また、上記重量平均分子量の範囲であると、解像度が向上し、現像性が良好であり、貯蔵安定性が良くなる。より好ましくは5,000〜100,000である。
<(B)光重合開始剤>
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物に含まれる(B)光重合開始剤について説明する。本発明において好適に用いることができる(B)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、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からなる群から選択される1種以上の光重合開始剤を好適に使用することができる。
オキシムエステル系光重合開始剤としては、市販品として、BASFジャパン株式会社製のCGI−325、IRGACURE OXE01、IRGACURE OXE02、株式会社ADEKA製N−1919、NCI−831等が挙げられる。また、分子内に2個のオキシムエステル基を有する光重合開始剤も好適に用いることができる。オキシムエステル系光重合開始剤としては、カルバゾール構造を有するオキシムエステル化合物が好ましい。
アルキルフェノン系光重合開始剤の市販品としてはIGM Resins社製Omnirad 184、Omnirad 1173、Omnirad 2959、Omnirad 127等のα―ヒドロキシアルキルフェノンタイプが挙げられる。
α−アミノアセトフェノン系光重合開始剤としては、具体的には2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、N,N−ジメチルアミノアセトフェノン等が挙げられる。市販品としては、IGM Resins社製のOmnirad 907、Omnirad 369、Omnirad 379等が挙げられる。
アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、具体的には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等が挙げられる。市販品としては、IGM Resins社製のOmnirad TPO、Omnirad 819等が挙げられる。
また、光重合開始剤としては、岳陽市金茂泰科技有限公司株式会社製のJMT−784等のチタノセン系光重合開始剤も好適に用いることができる。
(B)光重合開始剤の配合量は、固形分換算で、(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.1〜30質量部であることが好ましく、1〜20質量部であることがより好ましい。0.1〜30質量部であることにより、光硬化性および解像性に優れ、密着性やPCT耐性も向上し、さらには無電解金めっき耐性などの耐薬品性にも優れる硬化膜を得ることができる。特に、30質量部以下であると、アウトガスの低減効果が得られ、さらに硬化被膜の表面での光吸収が激しくなり、深部硬化性が低下することを抑えることができる。
上記光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、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。光硬化性熱硬化性樹脂組成物に好適に用いることができる光重合開始剤、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等を挙げることができる。
これらの光重合開始剤、光開始助剤および増感剤は、1種または2種以上を組合せて使用することができる。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、(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質量部以下であると、これらの光吸収により深部硬化性が低下することを抑制できる。
<(C)着色剤>
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、(C)着色剤として、トリアリールメタン骨格を有する色素と、前記トリアリールメタン骨格を有する色素とは異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素とを少なくとも含む。
トリアリールメタン骨格を有する色素(第1の色素)は、上記したように色調が変化する。本発明においては、露光工程での露光量に差異がでるようなマスクを介して露光することにより、現像前の硬化被膜は、通常の露光量で硬化した部分と、少ない露光量で硬化した部分とが形成される。少ない露光量で硬化した部分は、光重合密度や架橋度が低くなっている。この少ない露光量で硬化した部分は、光重合密度や架橋度が低くなっていることに起因して、現像処理を行った際に現像液が浸入しやすくなり、当該部分に含まれる第1の色素が現像液により還元されて色調が変化する。一方、通常の露光量で硬化した部分は色調が変化しない。上記したような原理を利用して、例えば、所望部分(文字や記号等)で光透過量が小さくなるようなマスクを使用して露光を行うことにより、第1の色素の色調が変化しない部分(通常露光した部分)と第1の色素の色調が変化した部分(文字や記号等の部分)との色調の差異によって、文字や記号等のマーキングパターンを形成することができる。更に未露光部においては現像工程により溶解されるため、露光部(通常露光した部分と第1の色素の色調が変化した部分)と未露光部との現像液溶解性の差異によってソルダーレジストパターンを形成できる。よって、本発明においては、1回の露光工程および1回の現像工程で、ソルダーレジスト形成工程とマーキング形成工程とを一括して行うことができる。
トリアリールメタン骨格を有する色素としては、Methyl blue、Thymol blue、Bromothymolblue、Bromophenol blue、Aniline blue、Solvent blue 5、Basic blue 7、Xylene cyanol、Coomassie brilliant blue G250、Coomassie brilliant blue R250、Brilliant blue FCF、Green S、Malachite green、Fast green FCF、Basic violet 3、Basic violet 4、Methyl violet 2B、Methyl violet 6B、Methyl violet 10B、Crystal violet lactone、Phenolphthalein、Phenol red、Cresol red、Magenta O、Phloxine等が挙げられる。これら色素は1種または2種以上を組合せて用いることができる。
トリアリールメタン骨格を有する色素は、現像液により還元反応し得るように、上記した(A)カルボキシル基含有樹脂のpKaよりも大きく、且つ現像液のpKaよりも小さいpKaを有するものであることが好ましい。また、光硬化性熱硬化性樹脂組成物中での分散性の観点から、トリアリールメタン骨格を有する色素は、アリール基にアルキル基や極性基が結合していることが好ましい。さらに、色彩安定性の観点から、立体障害が生じるようなかさ高のアリール基が炭素原子に結合していることが好ましい。このような観点から、Solvent blue 5、Basic blue 7、およびBasic violet 4を好ましく使用することができ、特に、Basic blue 7(東京化成工業株式会社製)を好ましく使用することができる。
トリアリールメタン骨格を有する色素の配合量は、固形分換算で、(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して0.01〜40質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜20質量部であり、さらに好ましくは1〜10質量部である。トリアリールメタン骨格を有する色素の配合量が上記範囲であることにより、マーキングパターンをより一層、鮮明にできる。
本発明においては、(C)着色剤として、上記したトリアリールメタン骨格を有する色素(第1の色素)以外に、第1の色素とは異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素(以下、第2の色素ともいう。)が含まれる。第2の色素としては特に制限なく公知の色素を使用することができるが、本発明においては、400〜600nmの波長領域に吸収極大波長を有し、且つ600nmよりも長波長領域において吸収を有さない色素が含まれていることが好ましく、特に、黄色、オレンジ、または赤色を呈するような色素が好ましい。光硬化性熱硬化性樹脂組成物を露光、現像して得られる硬化被膜において、通常の露光を行った部分(文字や記号以外の部分)は、還元前のトリアリールメタン骨格を有する色素の色と第2の色素の色との混合色を呈している。一方、露光量が少ない部分(文字や記号部分)は、トリアリールメタン骨格を有する色素の還元によって、吸収波長が短波長側(紫外線領域)にシフトするため、可視光領域(400〜800nm)での吸収が抑えられる。そのため、硬化被膜に形成された文字や記号部分の視認性と配線隠蔽性との両立が困難である。本発明においては、第1の色素が還元されることによって吸収が抑えられた可視光領域をカバーするように第2の色素として400〜600nmの波長領域に吸収極大波長を有するような色素が含まれることで、着色下地層を設けなくとも色彩変化のあるマーキング(文字や記号等)として視認性が良好であるとともに、マーキング部分の配線隠蔽性を保つことができる。特に、暗順応や明順応の観点から、吸収極大波長が507nmもしくは555nmにある色素を使用することが好ましい。
上記したような第2の色素としては、赤色着色剤であるモノアゾ系、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、キナクリドン系等が挙げられる。具体的には、下記のようなカラーインデックス番号が付されているものを挙げることができる。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;ジズアゾ系: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 171,175,176,185,208;ペリレン系:Solvent Red 135,179,Pigment Red 123,149,166,178,179,190,194,224;ジケトピロロピロール系:Pigment Red 254,255,264,270,272;縮合アゾ系:Pigment Red 144,166,214,220,221,242;アントラキノン系:Pigment Red 168,177,216,Solvent Red 149,150,52,207;キナクリドン系:Pigment Red 122,202,206,207,209等が挙げられ、1種または2種以上を組合せて用いることができる。
オレンジ色着色剤としては、具体的には、Pigment Orange 1,5,13,14,16,17,24,34,36,38,40,43,46,49,51,61,63,64,71,73等が挙げられ、1種または2種以上を組合せて用いることができる。
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挙げられる。具体的には以下の着色剤が挙げられる。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;ジズアゾ系:Pigment Yellow 12,13,14,16,17,55,63,81,83,87,126,127,152,170,172,174,176,188,198;縮合アゾ系:Pigment Yellow 93,94,95,128,155,166,180;ベンズイミダゾロン系:Pigment Yellow 120,151,154,156,175,181;イソインドリノン系:Pigment Yellow 109,110,139,179,185;アントラキノン系:Solvent Yellow 163,Pigment Yellow 24,108,193,147,199,202;等が挙げられ、1種または2種以上を組合せて用いることができる。
上記した吸収極大波長が507nmまたは555nmにあり、且つ600nmよりも長波長領域において吸収を有さない色素の中でも、視認性および隠蔽性に加えて、(B)光重合開始剤の機能低下を抑制する観点から、350〜450nmのモル吸光係数が6.8M−1cm−1以下の色素を使用することが好ましい。一般的な露光機が用いる光線(i線、h線、g線)の波長領域は350〜450nmであり、この波長領域の吸光度が高い色素を使用すると(B)光重合開始剤の機能を低下させてしまう場合があるからである。このような色素としては、BASFジャパン株式会社製のLumogen(登録商標)F Yellow083、Lumogen F Orange 240、Lumogen F Red 305、Lumogen Yellow S0795や、The Society of Dyers and Colourists社が発行する下記のようなカラーインデックスの色素が挙げられる。Solvent Orange 55;Solvent Red 135,179;Pigment Red 123,149,166,178,179,190,194,224等が挙げられる。
更に上記した色素の中でも組成物中での分散性の観点から、ナフトレノン誘導体ヒドラジン系色素を好ましく使用することができ、特に、下記式で表される色素を第2の色素として好適に使用することができる。
Figure 0006580744
(式中、RおよびRは、それぞれ独立してHまたはアルキル基であり、mおよびnは、それぞれ1〜6のいずれかの整数である。)
上記式で表される色素において、好ましくはRおよびRがアルキル基であり、mおよびnはそれぞれ0〜6のいずれかの整数である。
第2の色素の配合量は、固形分換算で、(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して0.1〜40質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜30質量部である。更により好ましくは5〜25質量部である。
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、上記した第1および第2の色素以外にも、他の色の色素が含まれていてもよい。例えば、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、ジオキサジン系、コバルト系等の着色剤や、金属置換または無置換のフタロシアニン化合物を使用することができる。具体的には、顔料系の青色着色剤としては、Pigment Blue 15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,60が挙げられる。また、染料系青色着色剤としては、Solvent Blue 35,45,63,67,68,70,83,87,94,97,104,122,136が挙げられる。また、顔料系紫色着色剤としては、Pigment Violet 19,29,32,36,37,38,42、Pigment Black 1、Pigment Black 7、Pigment Brown 25が挙げられ、染料系紫色着色剤としては、Solvent Violet 13,36等が挙げられる。
緑色着色剤としては、フタロシアニン系、アントラキノン系の着色剤を使用することができる。具体的には、顔料系緑色着色剤として、Pigment Green 7,36を、染料系緑色着色剤として、Solvent Green 3,5,20,28等が挙げられる。
茶色着色剤としては、Pigment brown23,25等が挙げられる。また、白色着色剤としては、Pigment white 4に示される酸化亜鉛、Pigment white 6に示される酸化チタン、Pigment white 7に示される硫化亜鉛が挙げられる。これらの白色着色剤のなかでも着色力と無毒性の点から特に酸化チタンが好ましく、例えば、富士チタン工業株式会社製 TR−600、TR−700、TR−750、TR−840、石原産業株式会社製 R−550、R−580、R−630、R−820、CR−50、CR−60、CR−90、チタン工業株式会社製 KR−270、KR−310、KR−380等のルチル型酸化チタン、富士チタン工業株式会社製 TA−100、TA−200、TA−300、TA−500、石原産業株式会社製 A100、A220、チタン工業株式会社製 KA−15、KA−20、KA−35、KA−90等のアナターゼ型酸化チタンが挙げられる。白色着色剤は少量、例えば、固形分換算で、0.1〜3質量%となるよう添加すれば、ソルダーレジストの隠蔽性を高める効果を期待できる場合がある。
上記した(C)着色剤は、1種または2種以上を組合せて使用することができる。
<(D)光重合性モノマー>
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物に含まれる(D)光重合性モノマーとしては、分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、多価アルコールにα,β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物、グリシジル基含有化合物にα,β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物等が挙げられる。
分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物としては、例えば、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等のグリコールのジアクリレート類;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等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若しくはプロピレンオキサイド付加物等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若しくはプロピレンオキサイド付加物等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等のグリシジルエーテルの多価アクリレート類;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いずれか少なくも1種等が挙げられる。
多価アルコールにα,β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物としては、例えば、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、ペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、グリセリンジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等、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いずれか少なくも1種等が挙げられる。
グリシジル基含有化合物にα,β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテルジアクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジアクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリアクリレート、ビスフェノールAグリシジルエーテルジアクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジアクリレート、グリセリンポリグリシジルエーテルポリアクリレート等;その他、2,2−ビス(4−アクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−アクリロイルオキシポリエトキシフェニル)プロパン、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピルアクリレート、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いずれか少なくも1種等が挙げられる。上記した光重合性モノマーは、1種または2種以上を組合せて用いることができる。
(D)光重合性モノマーの配合量は、固形分換算で、(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、5〜100質量部が好ましく、より好ましくは10〜90質量部、さらにより好ましくは15〜85質量部であることが好ましい。上記配合量の範囲とすることで、光硬化性が向上して、パターン形成が容易となり、硬化膜の強度も向上できる。
また、(D)光重合性モノマーとして、感光性モノマーに、硬化塗膜の強靭性などを付与する目的で、さらに感光性オリゴマーを加えてもよい。感光性オリゴマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、およびエポキシアクリレート等が挙げられる。
ウレタンアクリレートとしては、新中村化学工業株式会社製のU−108A、UA−112P、UA−5201、UA−512、UA−412A、UA−4200、UA−4400、UA−340P、UA−2235PE、UA−160TM、UA−122P、UA−512、UA−W2、UA−7000、UA−7100、U−6HA、U−6H、U−15HA、UA−32P、U−324A、UA−7200;サートマー社製のCN968、CN9006、CN9010;サートマー社製のCN962、CN963、CN964、CN965、CN980、CN981、CN982、CN983、CN996、CN9001、CN9002、CN9788、CN9893、CN978、CN9782、CN9783、CN929、CN944B85、CN989、CN9008;東亞合成株式会社製のM−1100、M−1200、M−1210、M−1310、M−1600;根上工業株式会社製のUN−9000PEP、UN−9200A、UN−7600、UN−333、UN−1255、UN−6060PTM、UN−6060P、SH−500B;共栄社化学株式会社製AH−600、AT−600;ダイセル・オルネクス株式会社製のエベクリル280、エベクリル284、エベクリル402、エベクリル8402、エベクリル8807、エベクリル9270、エベクリル264、エベクリル265、エベクリル1259、エベクリル8201、KRM8296、エベクリル294/25HD、エベクリル4820、エベクリル1290、エベクリル1290K、KRM8200、エベクリル5129、エベクリル8210、エベクリル8301、エベクリル8405;根上工業株式会社製のUN−3320HA、UN−3320HB、UN−3320HC、UN−3320HS、UN−904、UN−901T、UN−905、UN−952;Double bond社製のDoublemer 5212、Doublemer 5232B、Doublemer 541、Doublemer 5500、Doublemer 570、Doublemer 583−1、Doublemer 5812、Doublemer 5220、Doublemer 527、Doublemer 5400、Doublemer 553、Doublemer 5700、Doublemer 584、Doublemer 5900、Doublemer 5222、Doublemer 528、Doublemer 5405、Doublemer 554、Doublemer 571、Doublemer 588、Doublemer 850、Doublemer 523、Doublemer 530M、Doublemer 5433H、Doublemer 564、Doublemer 576、Doublemer 594、Doublemer 87A、Doublemer 7200、Doublemer 7201M、Doublemer 7210、88A等を挙げることができる。
ポリエステルアクリレートとしては、東亜合成株式会社製のアロニックスM−6100、M−6200、M−6250、M−6500、M−7100、M−7300K、M−8030、M−8060、M−8100、M−8530、M−8560、M−9050;Double bond社製のDoublemer 2015、Doublemer 2231−TFDoublemer 2319、Doublemer 257、Doublemer 276、Doublemer 284、Doublemer 2019、Doublemer 2232、Doublemer 236、Doublemer 270、Doublemer 278、Doublemer 285、Doublemer 220、Doublemer 2315−100、Doublemer 245、Doublemer 272、Doublemer 278X25、Doublemer 286、Doublemer 2230−TF、Doublemer 2315HM35、Doublemer 246、Doublemer 275、Doublemer 281、Doublemer 287等を挙げることができる。
エポキシアクリレートとしては、Double bond社製のDoublemer 1283C、Doublemer 1700、Doublemer 1710、Doublemer 186、Doublemer 193−TP50、Doublemer 127−100、Doublemer 129、Doublemer 1701、Doublemer 1720、Doublemer 188、Doublemer 193、Doublemer 127−TP20、Doublemer 156、Doublemer 1702、Doublemer 176−TF、Doublemer 191、Doublemer 128、Doublemer 1636、Doublemer 1703、Doublemer 176TF−5、Doublemer 193A−TF、Doublemer 6MX75、Doublemer 6MX75−E等を挙げることができる。これらの感光性オリゴマーは、1種または2種以上を組合せて用いることができる。
<(E)熱硬化性成分>
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物に含まれる(E)熱硬化性成分としては、ブロックイソシアネート化合物、アミノ樹脂、マレイミド化合物、ベンゾオキサジン樹脂、カルボジイミド樹脂、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、メラミン誘導体などの公知慣用の熱硬化性樹脂が使用できる。これらの中でも好ましい熱硬化性成分は、1分子中に2個以上の環状エーテル基および環状チオエーテル基のいずれか少なくとも1種(以下、環状(チオ)エーテル基と略称する)を有する熱硬化性成分である。これら環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分は、市販されている種類が多く、その構造によって多様な特性を付与することができる。
分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分は、分子中に3、4または5員環の環状エーテル基、または環状チオエーテル基のいずれか一方または2種類の基を2個以上有する化合物であり、例えば、分子中に少なくとも2つ以上のエポキシ基を有する化合物、すなわち多官能エポキシ化合物(E−1)、分子中に少なくとも2つ以上のオキセタニル基を有する化合物、すなわち多官能オキセタン化合物(E−2)、分子中に2個以上のチオエーテル基を有する化合物、すなわちエピスルフィド樹脂(E−3)等が挙げられる。
多官能エポキシ化合物(E−1)としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製のjER828、jER834、jER1001、jER1004、DIC株式会社製のエピクロン840、エピクロン850、エピクロン1050、エピクロン2055、新日鉄住金化学株式会社製のエポトートYD−011、YD−013、YD−127、YD−128、ダウケミカル社製のD.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664、住友化学工業株式会社製のスミ−エポキシESA−011、ESA−014、ELA−115、ELA−128、旭化成工業株式会社製のA.E.R.330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664等(何れも商品名)のビスフェノールA型エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のjERYL903、DIC株式会社製のエピクロン152、エピクロン165、新日鉄住金化学株式会社製のエポトートYDB−400、YDB−500、ダウケミカル社製のD.E.R.542、住友化学株式会社製のスミ−エポキシESB−400、ESB−700、旭化成株式会社製のA.E.R.711、A.E.R.714等(何れも商品名)のブロム化エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のjER152、jER154、ダウケミカル社製のD.E.N.431、D.E.N.438、DIC株式会社製のエピクロンN−730、エピクロンN−770、エピクロンN−865、新日鉄住金化学株式会社製のエポトートYDCN−701、YDCN−704、日本化薬株式会社製のEPPN−201、EOCN−1025、EOCN−1020、EOCN−104S、RE−306、住友化学株式会社製のスミ−エポキシESCN−195X、ESCN−220、旭化成工業株式会社製のA.E.R.ECN−235、ECN−299等(何れも商品名)のノボラック型エポキシ樹脂;DIC株式会社製のエピクロン830、三菱ケミカル株式会社製jER807、新日鉄住金化学株式会社製のエポトートYDF−170、YDF−175、YDF−2004等(何れも商品名)のビスフェノールF型エポキシ樹脂;新日鉄住金化学株式会社製のエポトートST−2004、ST−2007、ST−3000(商品名)等の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のjER604、新日鉄住金化学株式会社製のエポトートYH−434、住友化学株式会社製のスミ−エポキシELM−120等(何れも商品名)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;株式会社ダイセル製のセロキサイド2021P等(商品名)の脂環式エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のYL−933、ダウケミカル社製のT.E.N.、EPPN−501、EPPN−502等(何れも商品名)のトリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のYL−6056、YX−4000、YL−6121(何れも商品名)等のビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂またはそれらの混合物;日本化薬株式会社製EBPS−200、株式会社ADEKA製EPX−30、DIC株式会社製のEXA−1514(商品名)等のビスフェノールS型エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のjER157S(商品名)等のビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のjERYL−931等(商品名)のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂;日産化学工業株式会社製のTEPIC等(何れも商品名)の複素環式エポキシ樹脂;日本油脂株式会社製ブレンマーDDT等のジグリシジルフタレート樹脂;新日鉄住金化学株式会社製ZX−1063等のテトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂;新日鉄住金化学株式会社製ESN−190、ESN−360、DIC株式会社製HP−4032、EXA−4750、EXA−4700等のナフタレン基含有エポキシ樹脂;DIC株式会社製HP−7200、HP−7200H等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂;日油株式会社製CP−50S、CP−50M等のグリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂;さらにシクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートの共重合エポキシ樹脂;エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体(例えば株式会社ダイセル製エポリード PB−3600等)、CTBN変性エポキシ樹脂(例えば新日鉄住金化学株式会社製のYR−102、YR−450等)等が挙げられるが、これらに限られるものではない。これらのエポキシ樹脂は、1種または2種以上を組合せて用いることができる。これらの中でも、特にノボラック型エポキシ樹脂、変性ノボラック型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂またはそれらの混合物が好ましい。
多官能オキセタン化合物(E−2)としては、ビス[(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、1,4−ビス[(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、(3−メチル−3−オキセタニル)メチルアクリレート、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルアクリレート、(3−メチル−3−オキセタニル)メチルメタクリレート、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルメタクリレートやそれらのオリゴマーまたは共重合体等の多官能オキセタン類の他、オキセタンアルコールとノボラック樹脂、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)、カルド型ビスフェノール類、カリックスアレーン類、カリックスレゾルシンアレーン類、またはシルセスキオキサンなどの水酸基を有する樹脂とのエーテル化物等が挙げられる。その他、オキセタン環を有する不飽和モノマーとアルキル(メタ)アクリレートとの共重合体等も挙げられる。
分子中に2つ以上の環状チオエーテル基を有するエピスルフィド樹脂(E−3)としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製のYL7000(ビスフェノールA型エピスルフィド樹脂)や、新日鉄住金化学株式会社株式会社製YSLV−120TE等が挙げられる。また、同様の合成方法を用いて、ノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ基の酸素原子を硫黄原子に置き換えたエピスルフィド樹脂等も用いることができる。
(E)熱硬化性成分の配合量は、固形分換算で、(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して10〜100質量部が好ましい。特に、分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分の配合量は、固形分換算で、(A)カルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基1当量に対して、環状(チオ)エーテル基が、好ましくは0.5〜3.0当量、より好ましくは、0.8〜2.5当量となる範囲である。熱硬化性成分の配合量が上記範囲であると、耐熱性、耐アルカリ性、電気絶縁性、硬化被膜の強度などが良好である。
また、上記した(E)熱硬化性成分として、上記したような分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分が含まれる場合には、光硬化性熱硬化性樹脂組成物中に熱硬化触媒が含まれていることが好ましい。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株式会社製の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)、サンアプロ株式会社製の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いずれか少なくとも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前記熱硬化触媒と併用する。
熱硬化触媒の配合量は、通常の量的割合で充分であり、固形分換算で、(A)カルボキシル基含有樹脂に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.5〜15.0質量部である。
また、本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、柔軟性の付与、硬化物の脆さを改善することなどを目的に、エラストマーが含まれていてもよい。エラストマーとしては、例えば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等も使用できる。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等も使用することができる。これらのエラストマーは、1種または2種以上を組合せて使用することができる。
また、本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、指触乾燥性の改善、ハンドリング性の改善などを目的にバインダーポリマーが含まれていてもよい。バインダーポリマーとしては、例えばポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー、ポリエステルウレタン系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリエステルアミド系ポリマー、アクリル系ポリマー、セルロース系ポリマー、ポリ乳酸系ポリマー、フェノキシ系ポリマー等を用いることができる。これらのバインダーポリマーは、1種または2種以上を組合せて使用することができる。
さらに、本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物には、(A)カルボキシル基含有樹脂の合成や組成物の調製のため、あるいは、基板やキャリアフィルムに塗布するための粘度調整のため、有機溶剤が含まれていてもよい。有機溶剤としては、例えばケトン類、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、石油系溶剤等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、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、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等のエステル類;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等が挙げられる。このような有機溶剤は、1種または2種以上を組合せて用いられる。
一般に、高分子材料の多くは、一度酸化が始まると、逐次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。本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物には、酸化を防ぐために(1)発生したラジカルを無効化するようなラジカル捕捉剤、および(2)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を添加することができる。
ラジカル捕捉剤として働く酸化防止剤としては、具体的な化合物としては、ヒドロキノン、4−t−ブチルカテコール、2−t−ブチルヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,2−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン等のフェノール系、メトキノン、ベンゾキノン等のキノン系化合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−セバケート、フェノチアジン等のアミン系化合物等等が挙げられる。
ラジカル捕捉剤は市販のものであってもよく、例えば、アデカスタブAO−30、アデカスタブAO−330、アデカスタブAO−20、アデカスタブLA−77、アデカスタブLA−57、アデカスタブLA−67、アデカスタブLA−68、アデカスタブLA−87(以上、株式会社ADEKA製、商品名)、IRGANOX1010、IRGANOX1035、IRGANOX1076、IRGANOX1135、TINUVIN 111FDL、TINUVIN 123、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN 292、TINUVIN 5100(以上、BASFジャパン株式会社製、商品名)等が挙げられる。
過酸化物分解剤として機能する酸化防止剤としては、具体的な化合物としてトリフェニルフォスファイト等のリン系化合物、ペンタエリスリトールテトララウリルチオプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリール3,3’−チオジプロピオネート等の硫黄系化合物等が挙げられる。
過酸化物分解剤は市販のものであってもよく、例えば、アデカスタブTPP(株式会社ADEKA株式会社製、商品名)、マークAO−412S(株式会社ADEKA製、商品名)、スミライザーTPS(住友化学株式会社製、商品名)等が挙げられる。
上記したラジカル捕捉剤や過酸化物分解剤等の酸化防止剤は、1種または2種以上を組合せて用いられる。
また、一般に、高分子材料は光を吸収し、それにより分解・劣化を起こすことから、本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物には、紫外線に対する安定化対策を行うために、上記酸化防止剤の他に、紫外線吸収剤を使用することができる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、シンナメート誘導体、アントラニレート誘導体、ジベンゾイルメタン誘導体等が挙げられる。ベンゾフェノン誘導体の具体的な例としては、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンおよび2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。ベンゾエート誘導体の具体的な例としては、2−エチルヘキシルサリチレート、フェニルサリチレート、p−t−ブチルフェニルサリチレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートおよびヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。ベンゾトリアゾール誘導体の具体的な例としては、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)べンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾールおよび2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール等が挙げられる。トリアジン誘導体の具体的な例としては、ヒドロキシフェニルトリアジン、ビスエチルヘキシルオキシフェノールメトキシフェニルトリアジン等が挙げられる。
上記した紫外線吸収剤は、1種または2種以上を組合せて用いることができ、前記酸化防止剤と併用することで、光硬化性熱硬化性樹脂組成物の硬化物の安定化を図ることができる。
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、感度を向上するために連鎖移動剤が含まれていてもよい。連鎖移動剤としては、公知慣用のNフェニルグリシン類、フェノキシ酢酸類、チオフェノキシ酢酸類、メルカプトチアゾール等を用いることができる。具体例を挙げると例えば、メルカプト琥珀酸、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、メチオニン、システイン、チオサリチル酸およびその誘導体等のカルボキシル基を有する連鎖移動剤;メルカプトエタノール、メルカプトプロパノール、メルカプトブタノール、メルカプトプロパンジオール、メルカプトブタンジオール、ヒドロキシベンゼンチオールおよびその誘導体等の水酸基を有する連鎖移動剤;1−ブタンチオール、ブチル−3−メルカプトプロピオネート、メチル−3−メルカプトプロピオネート、2,2−(エチレンジオキシ)ジエタンチオール、エタンチオール、4−メチルベンゼンチオール、ドデシルメルカプタン、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、1−オクタンチオール、シクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール、チオグリセロール、4,4−チオビスベンゼンチオール等である。
また、多官能性メルカプタン系化合物を用いることができ、特に限定されるものではないが、例えば、ヘキサン−1,6−ジチオール、デカン−1,10−ジチオール、ジメルカプトジエチルエーテル、ジメルカプトジエチルスルフィド等の脂肪族チオール類、キシリレンジメルカプタン、4,4′−ジメルカプトジフェニルスルフィド、1,4−ベンゼンジチオール等の芳香族チオール類;エチレングリコールビス(メルカプトアセテート)、ポリエチレングリコールビス(メルカプトアセテート)、プロピレングリコールビス(メルカプトアセテート)、グリセリントリス(メルカプトアセテート)、トリメチロールエタントリス(メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(メルカプトアセテート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(メルカプトアセテート)等の多価アルコールのポリ(メルカプトアセテート)類;エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ポリエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、プロピレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、グリセリントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)等の多価アルコールのポリ(3−メルカプトプロピオネート)類;1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、ペンタエリリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)等のポリ(メルカプトブチレート)類を用いることができる。
多官能性メルカプタン系化合物の市販品としては、例えばBMPA、MPM、EHMP、NOMP、MBMP、STMP、TMMP、PEMP、DPMP、およびTEMPIC(以上、堺化学工業株式会社製)、カレンズMT−PE1、カレンズMT−BD1、およびカレンズ−NR1(以上、昭和電工株式会社製)等が挙げられる。
また、連鎖移動剤として働くメルカプト基を有する複素環化合物として、例えば、メルカプト−4−ブチロラクトン(別名:2−メルカプト−4−ブタノリド)、2−メルカプト−4−メチル−4−ブチロラクトン、2−メルカプト−4−エチル−4−ブチロラクトン、2−メルカプト−4−ブチロチオラクトン、2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−メトキシ−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−エトキシ−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−メチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−(2−メトキシ)エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−(2−エトキシ)エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、2−メルカプト−5−バレロラクトン、2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−メチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−(2−メトキシ)エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−(2−エトキシ)エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプト−5−メチルチオ−チアジアゾール、2−メルカプト−6−ヘキサノラクタム、2,4,6−トリメルカプト−s−トリアジン(三協化成株式会社製:商品名 ジスネットF)、2−ジブチルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン(三協化成株式会社製:商品名 ジスネットDB)、および2−アニリノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン(三協化成株式会社製:商品名 ジスネットAF)等が挙げられる。
特に、本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物の現像性を損なうことがない連鎖移動剤であるメルカプト基を有する複素環化合物として、メルカプトベンゾチアゾール、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。これらの連鎖移動剤は、単独または2種以上を併用することができる。
また、本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物には、層間の密着性、または樹脂層と基材との密着性を向上させるために密着促進剤を用いることができる。具体的に例を挙げると例えば、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、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(商品名:川口化学工業株式会社製アクセルM)、3−モルホリノメチル−1−フェニル−トリアゾール−2−チオン、5−アミノ−3−モルホリノメチル−チアゾール−2−チオン、2−メルカプト−5−メチルチオ−チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、アミノ基含有ベンゾトリアゾール、シランカップリング剤等が挙げられる。
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、フィラーが含まれていてもよい。フィラーとしては、公知慣用の無機または有機フィラーが使用できるが、特に硫酸バリウム、球状シリカおよびタルクが好ましく用いられる。さらに、難燃性を得るために酸化鉄、酸化マグネシウムなどの金属酸化物、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物を体質顔料フィラーとしても使用することができる。
フィラーの配合量は、固形分換算で、(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して10〜400質量部が好ましく、130〜300質量部がより好ましい。
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、さらに必要に応じて、有機ベントナイト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイト等のチキソ化剤を含んでいてもよい。チキソ化剤としての経時安定性は有機ベントナイト、ハイドロタルサイトが好ましく、特にハイドロタルサイトは電気特性に優れている。また、熱重合禁止剤、シリコーン系、フッ素系、高分子系等の消泡剤およびレベリング剤のいずれか少なくとも1種、イミダゾール系、チアゾール系、トリアゾール系等のシランカップリング剤、染料、防錆剤、更にはビスフェノール系、トリアジンチオール系等の銅害防止剤などのような公知慣用の添加剤類を配合することができる。
熱重合禁止剤は、前記重合性化合物の熱的な重合または経時的な重合を防止するために用いることができる。熱重合禁止剤としては、例えば、4−メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキルまたはアリール置換ハイドロキノン、t−ブチルカテコール、ピロガロール、2−ヒドロキシベンゾフェノン、4−メトキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、クロラニル、ナフチルアミン、β−ナフトール、2,6−ジ−t−ブチル−4−クレゾール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、4−トルイジン、メチレンブルー、銅と有機キレート剤との反応物、サリチル酸メチル、およびフェノチアジン、ニトロソ化合物、ニトロソ化合物とAlとのキレート等が挙げられる。
[ドライフィルム]
本発明においては、液状の光硬化性熱硬化性樹脂組成物を直接基材に塗布する方法以外にも、予めポリエチレンテレフタレート等のフィルムに光硬化性熱硬化性樹脂組成物を塗布、乾燥して形成した樹脂層を有するドライフィルムの形態で使用することもできる。本発明の光硬化性熱硬化性樹脂組成物をドライフィルムとして使用する場合について、以下説明する。
ドライフィルムは、キャリアフィルムと、樹脂層と、必要に応じて用いられる剥離可能なカバーフィルムとが、この順序に積層された構造を有するものである。樹脂層は、本発明の光硬化性熱硬化性樹脂組成物をキャリアフィルムまたはカバーフィルムに塗布、乾燥して得られる層である。キャリアフィルムに樹脂層を形成した後に、カバーフィルムをその上に積層するか、カバーフィルムに樹脂層を形成し、この積層体をキャリアフィルムに積層すればドライフィルムが得られる。
キャリアフィルムとしては、2〜150μmの厚みのポリエステルフィルム等の熱可塑性フィルムが用いられる。
樹脂層は、光硬化性熱硬化性樹脂組成物をブレードコーター、リップコーター、コンマコーター、フィルムコーター等でキャリアフィルムまたはカバーフィルムに10〜150μmの厚さで均一に塗布し乾燥して形成される。
カバーフィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等を使用することができるが、樹脂層との接着力が、キャリアフィルムよりも小さいものが良い。
ドライフィルムを用いてプリント配線板上に硬化被膜を作製するには、ドライフィルムからカバーフィルムを剥離し、ドライフィルムの露出した樹脂層を回路形成された基材に重ね、ラミネーター等を用いて貼り合わせ、回路形成された基材上に樹脂層を形成する。次いで、形成された樹脂層に対し、前記と同様に露光、現像、加熱硬化すれば、硬化被膜を形成することができる。キャリアフィルムは、露光前または露光後のいずれかで剥離すればよい。
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、上記のようにドライフィルム化して用いてもよく、また液状のまま用いてもよい。液状として用いる場合は、1液性でも2液性以上でもよい。特に保存安定性の観点から、2液にすることが好ましい。2液にした場合、上記した(A)カルボキシル基含有樹脂と、(B)光重合開始剤やそれ以外の成分とを同一の製剤に配合しても異なる製剤に配合してもよい。
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、プリント配線板上に硬化被膜を形成するのに好適に使用することができる。硬化被膜としては、現像型の永久絶縁被膜であることが好ましく、現像型のソルダーレジストまたはカバーレイであることがより好ましい。現像型のソルダーレジストの場合、一度の露光工程および現像工程を行うことでマーキングパターンをも形成できることが特に好ましい。
[硬化物]
本発明の硬化物は、上記した光硬化性熱硬化性樹脂組成物または上記したドライフィルムを硬化させたものである。
[プリント配線板の製造方法]
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、例えば有機溶剤で塗布方法に適した粘度に調整し、基材上に、ディップコート法、フローコート法、ロールコート法、バーコーター法、スクリーン印刷法、カーテンコート法等の方法により塗布し、約60〜100℃の温度で組成物中に含まれる有機溶剤を揮発乾燥(仮乾燥)させることにより、タックフリーの乾燥塗膜を形成できる。その後、接触式(または非接触方式)により、パターンを形成したフォトマスクを通して選択的に活性エネルギー線により露光するか、あるいはレーザーダイレクト露光機により直接パターン露光し(以下、露光工程ともいう。)、未露光部をアルカリ水溶液(例えば0.3〜3質量%炭酸ナトリウム水溶液)により現像してレジストパターンを形成することができる。この際、露光部において、露光量が異なる部分(文字や記号等のマーキング部分)が形成されるように、フォトマスクの光透過度やレーザー露光量を調整する。例えば、照射露光量が3段階以上変化するフォトマスクを介して露光を行うことができる。続いて、レジストパターンを例えば約130〜180℃の温度に加熱して熱硬化させることにより、硬化物、具体的には、(A)カルボキシル基含有樹脂と(E)熱硬化性成分とが反応し、耐熱性、耐薬品性、耐吸湿性、密着性、電気特性などの諸特性に優れた硬化被膜を形成することができる。
本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物では、上記した乾燥塗膜に、100〜1000mJ/cmまで50mJ/cmの光量ごとに紫外線を照射して露光し、スプレー圧2kg/cmの1質量%炭酸ナトリウム水溶液を用いて180秒間の現像を行い、その後150℃の温度で120分間熱硬化させて得られた膜厚の等しい硬化塗膜において、最大露光部と最小露光部のΔEab値が3以上であることが好ましい。硬化被膜とした場合の色差ΔEab値が3以上となるような光硬化性熱硬化性樹脂組成物とすることにより、異なる線量の活性エネルギー線を照射することで硬化塗膜表面に文字や記号を表示することが可能となる。より好ましくは、ΔEab値が5以上である。
また、最大露光部および最小露光部における各吸収スペクトルの吸収末端λendの差が20nm以上であることが好ましい。なお、本発明において「吸収末端λend」とは、上記した2種の色素を含む光硬化性熱硬化性樹脂組成物を硬化させて膜厚20μmの硬化被膜を作製し、市販の分光光度計を用いて当該硬化被膜の吸光度を測定した際に、縦軸を吸光度、横軸を波長で表した吸収スペクトルにおいて、吸光度が1.0を通る波長軸に平行な直線との交点のうち最も長波長の交点をいうものとする。
また、本発明においては、上記露光工程が、照射露光量が3段階以上変化するフォトマスクを介して行われることが好ましい。上記のような3段階以上変化する露光工程に、本発明における光硬化性熱硬化性樹脂組成物を適用することにより、より一層容易に、一度の露光工程および現像工程によりマーキングパターンとソルダーレジストパターンとを形成すうことが可能となる。露光工程を含めたプリント配線板の製造工程としては、例えばレジストパターンを形成する際に、光未透過部、文字部および文字以外の部分の各光透過率が異なるフォトマスクを介して、フォトマスク透過前の光量が1000mJ/cmである紫外線を照射し、スプレー圧2kg/cmの1質量%炭酸ナトリウム水溶液を用いて180秒間の現像を行い、続いてレジストパターンを熱硬化させる。以上により、硬化塗膜の文字部と文字以外の部分の色調の違いを目視でも容易に確認することができる。したがって、プリント配線板等に使用されるマーキングインキの機能を併せ持つソルダーレジストとして使用できる光硬化性熱硬化性樹脂組成物を実現することができる。文字部分に相当するレジストパターンの好ましい光透過率は、5〜70%であり、より好ましくは、10〜50%である。また、文字以外の部分に相当するレジストパターンの好ましい光透過率は、80〜100%であり、より好ましくは、90〜100%である。一方、フォトマスク透過後の露光量としては、少なければ少ないほど良く、例えば、光未透過部が0mJ/cm、文字部が0mJ/cm超800mJ/cm以下、文字以外の部分が800mJ/cm超1000mJ/cm以下であることが挙げられる。
光硬化性熱硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成するための基材としては、予め回路形成されたプリント配線板やフレキシブルプリント配線板の他、紙−フェノール、紙−エポキシ、ガラス布−エポキシ、ガラス−ポリイミド、ガラス布/不繊布−エポキシ、ガラス布/紙−エポキシ、合成繊維−エポキシ、フッ素・ポリエチレン・ポリフェニレンエーテル,ポリフェニレンオキシド・シアネートエステル等を用いた高周波回路用銅張積層板等の材質を用いたもので全てのグレード(FR−4等)の銅張積層板、その他、ポリイミドフィルム、PETフィルム、ガラス基板、セラミック基板、ウエハ板等を用いることができる。
塗膜の揮発乾燥(仮乾燥)や熱硬化は、熱風循環式乾燥炉、IR炉、ホットプレート、コンベクションオーブンなど(蒸気による空気加熱方式の熱源を備えたものを用いて乾燥機内の熱風を向流接触せしめる方法およびノズルより支持体に吹き付ける方式)を用いて行うことができる。
揮発乾燥させた塗膜に露光(活性エネルギー線の照射)を行うことにより、塗膜は、露光部(活性エネルギー線により照射された部分)が硬化する。活性エネルギー線照射に用いられる露光機としては、メタルハライドランプを搭載した露光機、(超)高圧水銀ランプを搭載した露光機、水銀ショートアークランプを搭載した露光機を用いることができる。
未露光部の除去する方法(現像方法)としては、ディッピング法、シャワー法、スプレー法、ブラシ法等によることができ、現像液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、アミン類等のアルカリ水溶液が使用できる。
以下に実施例および比較例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではないことはもとよりである。なお、以下において「部」および「%」とあるのは、特に断りのない限り全て質量基準である。
<合成例1>
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株式会社製EPICLON N−695、軟化点95℃、エポキシ当量214、平均官能基数7.6〕1070g(グリシジル基数(芳香環総数):5.0モル)、アクリル酸360g(5.0モル)、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、メチル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物534g(3.0モル)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%のクレゾールノボラック型カルボキシル基含有樹脂溶液を得た。これをカルボキシル基含有樹脂2とする。
<光硬化性熱硬化性樹脂組成物の調製>
下記表1に示す成分を表1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、各光硬化性熱硬化性樹脂組成物を調製した。
Figure 0006580744
なお、表1中の各成分*1〜*17は、以下の通りである。
*1:DIC株式会社社製DICLITE UE−9210(固形分62%)
(酸変性エポキシアクリレート、表1中の値は固形分換算前の値(樹脂溶液としての値)である。)
*2:合成例1で得られたカルボキシル基含有樹脂2(固形分65%)
(表1中の値は固形分換算前の値(樹脂溶液としての値)である。)
*3:IGM Resins社製Omnirad 907(2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン)
*4:IGM Resins社製Omnirad 369E(2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン)
*5:Basic blue 7(トリアリールメタン骨格を有する色素(第1の色素に相当))
*6:オリエント化学工業株式会社製Oil blue 613(Solvent Blue 5 酸化物)(トリアリールメタン骨格を有する色素(第1の色素に相当))
*7:BASFジャパン株式会社製ルモゲンイエローS0795(400〜600nmの波長領域に吸収極大波長を有する第2の色素に相当、吸光係数:6.8M−1cm−1以下)
*8:Pigment yellow 147(400〜600nmの波長領域に吸収極大波長を有する第2の色素に相当)
*9:Pigment red 264(400〜600nmの波長領域に吸収極大波長を有する第2の色素に相当)
*10:サートマージャパン株式会社製CN−9178(ウレタンアクリレート)
*11:日本化薬株式会社製KAYARAD DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
*12:DIC株式会社製エピクロンN−660(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)
*13:日本化薬株式会社製YX−4000(テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂)
*14:堺化学工業株式会社製B−30(硫酸バリウム)
*15:DICY(ジシアンジアミド)
*16:共栄社化学株式会社製フローレンAC−902(シリコーン系消泡剤)
*17:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
<ドライフィルムの作製>
実施例13および比較例4の光硬化性熱硬化性樹脂組成物を用いてドライフィルムを作製した。ドライフィルムは、フィルムとして厚さ25μmのポリエステルフィルム上に、光硬化性熱硬化性樹脂組成物をアプリケーターを用いて塗布し、熱風循環式乾燥炉で30分間乾燥させて作製した。各光硬化性熱硬化性樹脂組成物について、乾燥後の塗膜(樹脂層)の厚さが20μmおよび40μmの2種類のドライフィルムを作製した。
<評価基板の作製>
[実施例1〜12および比較例1〜3]
イソプロパノールを含ませたウエスで洗浄、乾燥させた板厚2mmtのガラス基板を準備し、当該ガラス基板上に、実施例1〜12および比較例1〜3の各光硬化性熱硬化性樹脂組成物を、乾燥後の塗膜の厚さが20μmとなるようにスクリーン印刷法により塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で30分間乾燥させた。
[実施例13および比較例4]
また、上記ガラス基板上に、上記で作製した各ドライフィルム(樹脂層の厚さ20μmのもの)の樹脂層をラミネートしたものを作製した。
続いて、上記のようにして形成した乾燥塗膜およびドライフィルムの樹脂層に、メタルハライドランプを用いて、0mJ/cm〜2000mJ/cm間であって50mJ/cm毎に強くした、各露光量で紫外線を照射した露光部位を作り、30℃、スプレー圧2kg/cmの1質量%炭酸ナトリウム水溶液を用いて180秒間の現像を行って塗膜を形成し、評価基板を作製した。
なお、上記露光工程において、露光量0mJ/cmを「Exp.0」、露光量0mJ/cm超2000mJ/cm以下の露光量のうち、塗膜が形成された最小露光量を「Exp.1」、「Exp.1」により形成された箇所を「領域1」とする。また、露光量0mJ/cm超2000mJ/cm以下の露光量のうち、塗膜が形成された最大露光量を「Exp.2」、「Exp.2」により形成された箇所を「領域2」とする。ここで、塗膜が形成されるとは、乾燥後膜厚と現像後膜厚の変化率が5%以内であることをいうものとする。
<レジストパターニング性評価>
得られた各評価基板について、レジストパターニング性の評価を目視にて行った。レジストパターニング性の評価基準は以下のとおりとした。
○:レジストパターニングが形成できた。
×:レジストパターニングが形成されなかった。
評価結果は、下記の表2に示されるとおりであった。
<マーキングパターン性評価>
上記のようにして得られた現像後の各評価基板を150℃の熱風循環式乾燥炉で120分間加熱し、塗膜(光硬化性熱硬化性樹脂組成物)を熱硬化させた。次いで、評価基板の塗膜表面の「領域1」および「領域2」について、紫外可視吸収分光器(V−670、JASCO社製)を用いて紫外可視吸収スペクトルを測定した。得られた吸収スペクトルから「領域1」の吸収末端λend1および「領域2」の吸収末端λend2を読み取り、以下のように評価した。なお、吸収末端λend1および吸収末端λend2は、吸収スペクトルにおいて、吸光度が1.0を通る波長軸に平行な直線との交点のうち最も長波長の交点とした。特に、下記○評価の範囲内に近づくにつれ、優れた視認性を有するマーキングパターニングが可能となる。
○:300nm<λend1<650nm、且つ660nm<λend2<900nmを満たす。
×:300nm<λend1<650nm、660nm<λend2<900nmのいずれかを満たさない。
評価結果は、下記の表2に示されるとおりであった。
<下地隠蔽性の評価>
ガラス基板上に、実施例1〜12および比較例1〜3の各光硬化性熱硬化性樹脂組成物を、乾燥後の塗膜の厚さが40μmとなるようにスクリーン印刷法により塗布した以外は、上記と同様にして各評価基板を作製した。
また、実施例13および比較例4の光硬化性熱硬化性樹脂組成物を用いて作製した各ドライフィルムに代えて、樹脂層の厚さが40μmである各ドライフィルムを用いた以外は上記と同様にして各評価基板を作製した。
上記のようして得られた現像後の各評価基板のうち、前記「Exp.1」の露光量で露光した部位を「領域3」、前記「Exp.2」の露光量で露光した部位を「領域4」として、下地隠蔽性評価用基板とした。
次いで、白地の紙面に10.5ポイント、MSゴシック体の黒文字が印刷された印刷物を用意した。当該印刷物の上に下地隠蔽性評価用基板を置き、下地隠蔽性評価用基板の「領域3」および「領域4」を介して印刷物の黒文字が判読できるか確認した。評価基準は以下のとおりとした。
○:完全に判読不可能。
△:ぼやける箇所が一部あるが、判読不可能。
×:判読可能。
評価結果は、下記の表2に示されるとおりであった。
<色調評価>
上記のようにして得られた評価基板の「領域3」および「領域4」のそれぞれの色調を目視にて確認した。結果は、下記の表2に示されるとおりであった。
Figure 0006580744
表2からも明らかなように、本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物を用いて作製した硬化被膜(実施例1〜13)は、着色剤としてトリアリールメタン骨格を有する色素とその他の可視光領域に吸収極大を有する色素を2種以上含むことから、露光量の違いによりレジストパターニングとマーキングパターニングを一括して行うことができ、且つ、マーキングの視認性や下地の隠蔽性も優れていることが分かる。また、これらの結果から、透過量が3段階以上異なるマスクを利用して、表2に示されるExp.0、Exp.1、Exp.2の異なる露光量を一括で照射することで、1回の露光工程および1回の現像工程のみでレジストパターンとマーキングパターンが得られることは明らかである。
一方、トリアリールメタン骨格を有する色素、可視光領域に吸収極大を有する色素いずれをも含まない光硬化性熱硬化性樹脂組成物を用いて作製した硬化被膜(比較例1)は、レジストパターニングは形成されるもののマーキングパターンを形成できず、下地の隠蔽性がともに実施例に比べ劣る。また、トリアリールメタン骨格を有する色素を含むが可視光領域に吸収極大を有する色素を含まない光硬化性熱硬化性樹脂組成物を用いて作製した硬化被膜(比較例2)は、レジストパターニングおよび、マーキングパターンは形成されるものの「領域3」における下地の隠蔽性が実施例に比べ劣る。さらに、可視光領域に吸収極大を有する色素のみを含む光硬化性熱硬化性樹脂組成物を用いて作製した硬化被膜(比較例3および4)は、露光量の違いによりマーキングパターンを形成することができない。

Claims (9)

  1. (A)カルボキシル基含有樹脂、
    (B)光重合開始剤、
    (C)着色剤、
    (D)光重合性モノマー、および
    (E)熱硬化性成分、
    を含んでなる、プリント配線板用光硬化性熱硬化性樹脂組成物であって、
    前記(C)着色剤が、トリアリールメタン骨格を有する色素と、前記トリアリールメタン骨格を有する色素とは異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素とを少なくとも含むことを特徴とする、プリント配線板用光硬化性熱硬化性樹脂組成物。
  2. 前記トリアリールメタン骨格を有する色素が、Solvent blue 5、Basic blue 7、およびBasic violet 4からなる染料群より選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の光硬化性熱硬化性樹脂組成物。
  3. 前記トリアリールメタン骨格を有する色素とは異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素が、400〜600nmの波長領域に吸収極大波長を有し、且つ600nmよりも長波長領域において吸収を有さない色素である、請求項1または2に記載の光硬化性熱硬化性樹脂組成物。
  4. 前記光硬化性熱硬化性樹脂組成物が、一度の露光工程および現像工程を行うことでマーキングパターンとソルダーレジストパターンとを形成し得る請求項1〜3のいずれか一項に記載の光硬化性熱硬化性樹脂組成物。
  5. 前記露光工程が、照射露光量が3段階以上変化するフォトマスクを介して行われる請求項4に記載の光硬化性熱硬化性樹脂組成物。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の光硬化性熱硬化性樹脂組成物をフィルムに塗布、乾燥して得られる樹脂層を有することを特徴とするドライフィルム。
  7. 請求項1〜いずれか1項に記載の光硬化性熱硬化性樹脂組成物、または請求項6に記載のドライフィルムの樹脂層を硬化させて得られる硬化物。
  8. 請求項7に記載の硬化物を有するプリント配線板。
  9. 光硬化性熱硬化性樹脂組成物から硬化物を製造する方法であって、
    前記光硬化性熱硬化性樹脂組成物を塗布、乾燥して形成された乾燥塗膜、または、前記光硬化性熱硬化性樹脂組成物をフィルムに塗布、乾燥して形成した樹脂層を有するドライフィルムを準備し、
    前記乾燥塗膜または前記ドライフィルムの樹脂層を露光、現像してパターニングを行う際に、露光量が異なる部分が形成されるように露光を行い、
    前記現像後に加熱して硬化させる、
    ことを含んでなり、
    前記光硬化性熱硬化性樹脂組成物が、(A)カルボキシル基含有樹脂、(B)光重合開始剤、(C)着色剤、(D)光重合性モノマー、および(E)熱硬化性成分を含んでなり、
    前記(C)着色剤が、トリアリールメタン骨格を有する色素と、前記トリアリールメタン骨格を有する色素とは異なる可視領域に吸収極大波長を有する色素とを少なくとも含む、硬化物の製造方法。
JP2018072694A 2018-04-04 2018-04-04 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板 Active JP6580744B1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018072694A JP6580744B1 (ja) 2018-04-04 2018-04-04 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018072694A JP6580744B1 (ja) 2018-04-04 2018-04-04 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6580744B1 true JP6580744B1 (ja) 2019-09-25
JP2019184713A JP2019184713A (ja) 2019-10-24

Family

ID=68053578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018072694A Active JP6580744B1 (ja) 2018-04-04 2018-04-04 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6580744B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111650811A (zh) * 2020-06-18 2020-09-11 上海孚赛特新材料股份有限公司 一种白色感光膜及其制备方法和应用

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7297633B2 (ja) 2019-10-07 2023-06-26 株式会社東海理化電機製作所 画像処理装置、およびコンピュータプログラム
JP2021077816A (ja) * 2019-11-13 2021-05-20 株式会社コイネックス 透明電磁波シールド
JPWO2021200511A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012103586A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Toppan Printing Co Ltd 染料を含有する着色組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、それを具備する液晶表示装置並びに有機elディスプレイ
JP6119282B2 (ja) * 2013-02-12 2017-04-26 大日本印刷株式会社 白色発光有機elディスプレイ用のカラーフィルタ及び着色レジスト組成物、並びに白色発光有機elディスプレイ
KR102247840B1 (ko) * 2016-03-18 2021-05-03 제이에스알 가부시끼가이샤 표시 소자용 기판, 표시 소자용 기판의 제조 방법 및 표시 소자

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111650811A (zh) * 2020-06-18 2020-09-11 上海孚赛特新材料股份有限公司 一种白色感光膜及其制备方法和应用
CN111650811B (zh) * 2020-06-18 2024-01-26 上海孚赛特新材料股份有限公司 一种白色感光膜及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019184713A (ja) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5415923B2 (ja) 感光性樹脂組成物、そのドライフィルム及びそれらを用いたプリント配線板
JP5236587B2 (ja) 光硬化性樹脂組成物
KR101613330B1 (ko) 난연성 광 경화성 수지 조성물, 그의 드라이 필름 및 경화물, 및 이들을 사용한 인쇄 배선판
JP6061440B2 (ja) ポリエステル基材用樹脂組成物、それを用いたドライフィルム及びプリント配線板
JP6185227B2 (ja) プリント配線板用感光性樹脂組成物、硬化皮膜およびプリント配線板
JP5767630B2 (ja) 光硬化性樹脂組成物
JP6061449B2 (ja) 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化物並びにそれらを用いたプリント配線板
JP2010224168A (ja) 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化物並びにそれらを用いたプリント配線板
JP6580744B1 (ja) 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板
WO2010125721A1 (ja) 光硬化性熱硬化性樹脂組成物
JP5688116B2 (ja) 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化物並びにそれらを用いたプリント配線板
JP5285648B2 (ja) 光硬化性樹脂組成物、それを用いたドライフィルム及びプリント配線板
JP5520509B2 (ja) 硬化性樹脂組成物
JP5876862B2 (ja) ポリエステル基材用樹脂組成物、それを用いたドライフィルム及びプリント配線板
JP2018053215A (ja) 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板
JP2017522580A (ja) プリント配線板の製造用光硬化性熱硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、及びプリント配線板
WO2010116757A1 (ja) ソルダーレジスト組成物、それを用いたドライフィルム及びプリント配線板
JP5575436B2 (ja) アルカリ現像性の光硬化性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化物並びにそれらを用いたプリント配線板
JP5520510B2 (ja) 光硬化性樹脂組成物
JP2013047818A (ja) 光硬化性樹脂組成物
JP2018055064A (ja) 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板
JP5536167B2 (ja) ソルダーレジスト用光硬化性樹脂組成物
JP5433209B2 (ja) 光硬化性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化物並びにそれらを用いたプリント配線板
JP5653588B2 (ja) 光硬化性樹脂組成物
JP5227283B2 (ja) 樹脂組成物及びそれを用いたプリント配線板

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190516

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190516

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190710

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190730

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190828

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6580744

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250