JP6877202B2 - ネガ型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

ネガ型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 Download PDF

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Description

本発明はネガ型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に関する。
従来、プリント配線板において、層間絶縁層やソルダーレジスト層等の樹脂層の形成に、ポジ型またはネガ型の感光性の組成物が用いられている(例えば特許文献1)。一般的に、ポジ型の方が高解像度のパターン形成が可能であるものの、その成分の1つとして含まれる光酸発生剤が非常に高価であることから、コスト面に問題があった。また、代表的な光酸発生剤であるジアゾナフトキノンは脱窒素反応によって発泡が生じ得るため、厚膜(主に10μm以上)の塗膜形成時に問題があった(例えば特許文献2)。このような問題を解決すべく、従来、解像性に優れたネガ型の感光性の組成物(即ち、ネガ型光硬化性樹脂組成物)が望まれている。
また、上記のようなプリント配線板の樹脂層は、信頼性等の観点から、高耐熱性であることおよび高伸び率であることが求められているが、耐熱性と伸び率はトレードオフの関係にあり、その両立は十分ではなかった。
特開昭61−243869号公報 特開2009−204805号公報
そこで本発明の目的は、解像性に優れ、高耐熱性および高伸び率の硬化物を形成可能なネガ型光硬化性樹脂組成物、該組成物から得られる樹脂層を有するドライフィルム、その硬化物および該硬化物を有するプリント配線板を提供することにある。
本発明者は上記に鑑み鋭意検討した結果、ネガ型光硬化性樹脂組成物に、6員環以上の環状シロキサン骨格を有するオルガノシロキサン化合物を配合することによって、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂、(B)6員環以上の環状シロキサン骨格を有するオルガノシロキサン化合物、および、(C)光重合開始剤を含み、前記(B)6員環以上の環状シロキサン骨格を有するオルガノシロキサン化合物が、下記一般式で表される骨格を有することを特徴とするものである。
Figure 0006877202
(式中、nは1以上の整数を示す)
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、前記(B)6員環以上の環状シロキサン骨格を有するオルガノシロキサン化合物が、熱硬化性反応基を有することが好ましい。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、前記熱硬化性反応基が、エポキシ基であることが好ましい。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、前記(B)6員環以上の環状シロキサン骨格を有するオルガノシロキサン化合物が、感光性基を有することが好ましい。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、前記感光性基が、エチレン性不飽和基であることが好ましい。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、さらに、エチレン性不飽和基を有する化合物を含有することが好ましい。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、前記エチレン性不飽和基を有する化合物が、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましい。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、前記エチレン性不飽和基を有する化合物が、(メタ)アクリル当量が100以上のアクリレート化合物であることが好ましい。
本発明のドライフィルムは、前記ネガ型光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。
本発明の硬化物は、前記ネガ型光硬化性樹脂組成物、または、前記ドライフィルムの樹脂層を硬化して得られることを特徴とするものである。
本発明のプリント配線板は、前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、解像性に優れ、高耐熱性および高伸び率の硬化物を形成可能なネガ型光硬化性樹脂組成物、該組成物から得られる樹脂層を有するドライフィルム、その硬化物および該硬化物を有するプリント配線板を提供することができる。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂、(B)6員環以上の環状シロキサン骨格を有するオルガノシロキサン化合物、および、(C)光重合開始剤を含み、前記(B)6員環以上の環状シロキサン骨格を有するオルガノシロキサン化合物が、下記一般式(1)で表される骨格を有することを特徴とするものである。
Figure 0006877202
(式中、nは1以上の整数を示す)
詳しいメカニズムは明らかではないが、(B)6員環以上の環状シロキサン骨格を有するオルガノシロキサン化合物を配合することによって、意外にも、トレードオフの関係にある耐熱性と伸び率を両立することができる。また、ハレーションが抑制されるため、解像性も良好となる。
以下、本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物の各成分について説明する。
[(A)アルカリ可溶性樹脂]
(A)アルカリ可溶性樹脂は、フェノール性水酸基、チオール基、スルホ基およびカルボキシル基のうち1種以上の官能基を含有し、アルカリ溶液に可溶な樹脂であり、好ましくはフェノール性水酸基を2個以上有する化合物、カルボキシル基含有樹脂、フェノール性水酸基およびカルボキシル基を有する化合物、チオール基を2個以上有する化合物、スルホ基を有する化合物が挙げられる。(A)アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基含有樹脂がより好ましい。前記カルボキシル基含有樹脂は、光硬化性や耐現像性の観点から、カルボキシル基の他に、分子内にエチレン性不飽和基を有することが好ましいが、エチレン性不飽和基を有さないカルボキシル基含有樹脂であってもよい。エチレン性不飽和基としては、(メタ)アクリル酸またはそれらの誘導体由来のものが好ましい。なお、ここで(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸、メタアクリル酸およびそれらの混合物を総称する用語であり、他の類似の表現についても同様である。(A)アルカリ可溶性樹脂は、1種を単独または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
カルボキシル基含有樹脂の具体例としては、以下に列挙するような化合物(オリゴマーおよびポリマーのいずれでもよい)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。このカルボキシル基含有樹脂が芳香環を有する場合、不飽和カルボン酸および不飽和基含有化合物の少なくとも1種が芳香環を有すればよい。
(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。このカルボキシル基含有ウレタン樹脂が芳香環を有する場合、ジイソシアネート、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少なくとも1種が芳香環を有すればよい。
(3)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化合物と、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ウレタン樹脂の末端に酸無水物を反応させてなる末端カルボキシル基含有ウレタン樹脂。このカルボキシル基含有ウレタン樹脂が芳香環を有する場合、ジイソシアネート化合物、ジオール化合物および酸無水物の少なくとも1種が芳香環を有すればよい。
(4)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感光性カルボキシル基含有ウレタン樹脂。この感光性カルボキシル基含有ウレタン樹脂が芳香環を有する場合、ジイソシアネート、2官能エポキシ樹脂の(メタ)アクリレート若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少なくとも1種が芳香環を有すればよい。
(5)上記(2)または(4)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中に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ウレタン樹脂。この感光性カルボキシル基含有ウレタン樹脂が芳香環を有する場合、分子中に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が芳香環を有していてもよい。
(6)上記(2)または(4)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等、分子中に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ウレタン樹脂。この感光性カルボキシル基含有ウレタン樹脂が芳香環を有する場合、分子中に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が芳香環を有していてもよい。
(7)多官能エポキシ樹脂に(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感光性カルボキシル基含有樹脂。この感光性カルボキシル基含有樹脂が芳香環を有する場合、多官能エポキシ樹脂および2塩基酸無水物の少なくとも1種が芳香環を有していればよい。
(8)2官能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感光性カルボキシル基含有樹脂。この感光性カルボキシル基含有樹脂が芳香環を有する場合、2官能エポキシ樹脂および2塩基酸無水物の少なくとも1種が芳香環を有していればよい。
(9)多官能オキセタン樹脂にジカルボン酸を反応させ、生じた1級の水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有ポリエステル樹脂。この感光性カルボキシル基含有ポリエステル樹脂が芳香環を有する場合、多官能オキセタン樹脂、ジカルボン酸および2塩基酸無水物の少なくとも1種が芳香環を有していればよい。
(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。
(12)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。この感光性カルボキシル基含有ポリエステル樹脂が芳香環を有する場合、エポキシ化合物、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、不飽和基含有モノカルボン酸および多塩基酸無水物の少なくとも1種が芳香環を有していればよい。
(13)上記(1)〜(12)のいずれかの樹脂にさらにグリシジル(メタ)アクリレート、α−メチルグリシジル(メタ)アクリレート等の分子中に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感光性カルボキシル基含有樹脂。この感光性カルボキシル基含有ウレタン樹脂が芳香環を有する場合、分子中に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が芳香環を有していてもよい。
(14)カルボキシル基含有(メタ)アクリル系共重合樹脂に、1分子中にオキシラン環とエチレン性不飽和基を有する化合物との反応により得られる感光性のカルボキシル基含有樹脂。
(15)1分子中にそれぞれ1個のエポキシ基と不飽和二重結合を有する化合物と、不飽和二重結合を有する化合物の共重合体に、不飽和モノカルボン酸を反応させ、生成した第2級の水酸基に飽和または不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られる感光性のカルボキシル基含有樹脂。
(16)水酸基含有ポリマーに、飽和または不飽和多塩基酸無水物を反応させた後、生成したカルボン酸に、1分子中にそれぞれ1個のエポキシ基と不飽和二重結合を有する化合物を反応させて得られる感光性の水酸基およびカルボキシル基含有樹脂。
上記のような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カルボキシル基を有するため、アルカリ水溶液による現像が可能になる。
また、アルカリ可溶性樹脂として、下記式(2)または(3)で表される少なくとも一方のアミドイミド構造を有するアルカリ可溶性樹脂も好適に用いることができる。シクロヘキサン環またはベンゼン環に直結したイミド結合を有する樹脂を含むことによって、より強靭性および耐熱性に優れた硬化物を得ることができる。特に、下記(2)で表される構造を有するアミドイミド樹脂は、光の透過性に優れるため、樹脂組成物の解像性をより向上させることができる。下記式(2)または(3)で表される少なくとも一方のアミドイミド構造を有するアルカリ可溶性樹脂は、透明性を有することが好ましく、例えば、乾燥塗膜25μmにおいて、波長365nmの光の透過率は70%以上であることが好ましい。
Figure 0006877202
Figure 0006877202
上記アミドイミド構造を有するアルカリ可溶性樹脂における、式(2)および(3)の構造の含有量は、10〜70質量%が好ましい。かかる樹脂を用いることで、溶剤溶解性に優れ、かつ、耐熱性、引張強度や伸度等の物性および寸法安定性に優れる硬化物が得られることになる。好ましくは10〜60質量%であり、より好ましくは20〜50質量%である。
式(2)で表されるアミドイミド構造を有するアルカリ可溶性樹脂としては、特に、下記式(4A)または(4B)
Figure 0006877202
Figure 0006877202
(式(4A)および(4B)中、それぞれ、Rは1価の有機基であり、H、CFまたはCHであることが好ましく、Xは直接結合または2価の有機基であり、直接結合、CHまたはC(CH等のアルキレン基であることが好ましい。)で表される構造を有する樹脂が、引張強度や伸度等の物性および寸法安定性に優れるため好ましい。溶解性や機械物性の観点から、式(2)の構造を有するアミドイミド樹脂として、式(4A)および(4B)の構造を10〜100質量%有する樹脂を好適に用いることができる。より好ましくは20〜80質量%である。
また、式(2)の構造を有するアミドイミド樹脂として、式(4A)および(4B)の構造を、5〜100モル%含有するアミドイミド樹脂を、溶解性や機械物性の観点から好ましく用いることができる。より好ましくは5〜98モル%であり、さらに好ましくは10〜98モル%であり、特に好ましくは20〜80モル%である。
また、式(3)で表されるアミドイミド構造を有するアルカリ可溶性樹脂としては、特に、式(5A)または(5B)
Figure 0006877202
Figure 0006877202
(式(5A)および(5B)中、それぞれ、Rは1価の有機基であり、H、CFまたはCHであることが好ましく、Xは直接結合または2価の有機基であり、直接結合、CHまたはC(CHなどのアルキレン基であることが好ましい。)で表される構造を有する樹脂が、引張強度や伸度等の機械的物性に優れる硬化物が得られることから好ましい。溶解性や機械物性の観点から、式(3)の構造を有するアミドイミド樹脂として、式(5A)および(5B)の構造を10〜100質量%有する樹脂を好適に用いることができる。より好ましくは20〜80質量%である。
式(3)の構造を有するアミドイミド樹脂として、式(5A)および(5B)の構造を2〜95モル%含有するアミドイミド樹脂も、良好な機械物性を発現する理由から好ましく用いることができる。より好ましくは10〜80モル%である。
アミドイミド構造を有するアルカリ可溶性樹脂は、公知の方法により得ることができる。式(2)の構造を有するアミドイミド樹脂は、例えば、ビフェニル骨格を有するジイソシアネート化合物と、シクロヘキサンポリカルボン酸無水物と用いて得ることができる。
ビフェニル骨格を有するジイソシアネート化合物としては、4,4’−ジイソシアネート−3,3’−ジメチル−1,1’−ビフェニル、4,4’−ジイソシアネート−3,3’−ジエチル−1,1’−ビフェニル、4,4’−ジイソシアネート−2,2’−ジメチル−1,1’−ビフェニル、4,4’−ジイソシアネート−2,2’−ジエチル−1,1’−ビフェニル、4,4’−ジイソシアネート−3,3’−ジトリフロロメチル−1,1’−ビフェニル、4,4’−ジイソシアネート−2,2’−ジトリフロロメチル−1,1’−ビフェニルなどが挙げられる。その他、ジフェニルメタンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート化合物などを使用してもよい。
シクロヘキサンポリカルボン酸無水物としては、シクロヘキサントリカルボン酸無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸無水物などが挙げられる。
また、式(3)の構造を有するアミドイミド樹脂は、例えば、上記ビフェニル骨格を有するジイソシアネート化合物と、2個の酸無水物基を有するポリカルボン酸水物と用いて得ることができる。
2個の酸無水物基を有するポリカルボン酸水物としては、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルエーテル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ベンゼン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル−2,2’,3,3’−テトラカルボン酸二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート等のアルキレングリコールビスアンヒドロキシトリメリテート等が挙げられる。
なお、上記アミドイミド構造を有するアルカリ可溶性樹脂の具体例としては、DIC社製ユニディックV−8000シリーズ、ニッポン高度紙工業社製SOXR−Uが挙げられる。
(A)アルカリ可溶性樹脂の酸価は、20〜120mgKOH/gの範囲にあることが好ましく、より好ましくは30〜100mgKOH/gの範囲である。(A)アルカリ可溶性樹脂の酸価を上記範囲とすることで、良好にアルカリ現像が可能となり、正常な硬化物のパターンを形成することができる。本発明の樹脂組成物の(A)アルカリ可溶性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。重量平均分子量が2,000以上の場合、乾燥塗膜のタックフリー性、露光後の塗膜の耐湿性が良好であり、解像性もより良好となる。一方、重量平均分子量が150,000以下の場合、現像性と、貯蔵安定性が良好である。より好ましくは5,000〜100,000である。
[(B)6員環以上の環状シロキサン骨格を有するオルガノシロキサン化合物]
(B)6員環以上の環状シロキサン骨格を有するオルガノシロキサン化合物(以下、「(B)オルガノシロキサン化合物」とも称する)としては、下記一般式(1)で表される6員環以上の環状シロキサン骨格を有する公知慣用の化合物を用いればよい。
Figure 0006877202
(式中、nは1以上の整数を示す)
また、環状シロキサン骨格は6〜12員環(すなわち一般式(1)中のnが1〜4の整数)であることが好ましく、6〜8員環(即ち一般式(1)中のnが1または2)であることがより好ましい。
(B)オルガノシロキサン化合物は、熱硬化性反応基を有することが好ましい。熱硬化性反応基を有する場合、密着性が向上するため好ましい。熱硬化性反応基としては、水酸基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基、イミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、メルカプト基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、オキサゾリン基等が挙げられる。中でも、エポキシ基が好ましい。また、保存安定性(ライフ)の観点から、シクロヘキセンオキサイド基としてエポキシ基を有することがより好ましい。また、(B)オルガノシロキサン化合物が、熱硬化性反応基を有する場合、熱硬化性反応基の官能基数は1〜6であることが好ましく、1〜4であることがより好ましい。
また、(B)オルガノシロキサン化合物は、感光性基を有してもよい。感光性基を有する場合、ブリードを防止することができるため好ましい。感光性基としては、ビニル基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基等のエチレン性不飽和基が挙げられる。中でも、ビニル基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基が好ましい。(B)オルガノシロキサン化合物が、感光性基を有する場合、感光性基の官能基数は1〜6であることが好ましく、1〜4であることがより好ましい。
(B)オルガノシロキサン化合物は、熱硬化性反応基と感光性基の両方を有していてもよい。両方有している場合は、耐熱性、密着性の向上およびブリード防止についてバランス良く実現することができる。
熱硬化性反応基および感光性基はそれぞれ、一般式(1)で表される6員環以上の環状シロキサン骨格のSi原子と直接または有機基を介して結合していることが好ましい。前記有機基は、分岐していてもよく、水酸基等の置換基を有していてもよく、また、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、エステル基等で中断されていてもよい。前記有機基の炭素原子数は、1〜10であることが好ましく、2〜8であることがより好ましい。
(B)オルガノシロキサン化合物の市販品としては、信越シリコーン社製X−40−2670、X−40−2678、DMI社製CX−783、和光純薬社製1,3,5−トリビニル−1,3,5−トリメチルシクロトリシロキサン等が挙げられる。
(B)オルガノシロキサン化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure 0006877202
Figure 0006877202
Figure 0006877202
(B)オルガノシロキサン化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。(B)オルガノシロキサン化合物の配合量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、1〜200質量部、より好ましくは5〜100と質量部である。
[(C)光重合開始剤]
(C)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光重合開始剤であれば、いずれのものを用いることもできる。
(C)光重合開始剤としては、例えば、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−4−プロピルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−1−ナフチルフォスフィンオキサイド、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、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フォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(BASFジャパン社製、IRGACURE819)等のビスアシルフォスフィンオキサイド類;2,6−ジメトキシベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,6−ジクロロ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、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、ピバロイルフェニルフォスフィン酸イソプロピルエステル、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(BASFジャパン社製、DAROCUR TPO)等のモノアシルフォスフィンオキサイド類;1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン等のヒドロキシアセトフェノン類;ベンゾイン、ベンジル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインn−プロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインn−ブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾインアルキルエーテル類;ベンゾフェノン、p−メチルベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、メチルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;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、2,2−ジエトキシ−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、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン、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(BASFジャパン社製、IRGACURE369)、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のアセトフェノン類;チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;アントラキノン、クロロアントラキノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノン、2−アミノアントラキノン等のアントラキノン類;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;エチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、2−(ジメチルアミノ)エチルベンゾエート、p−ジメチル安息香酸エチルエステル等の安息香酸エステル類;1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)(BASFジャパン社製、IRGACURE OXE−02)等のオキシムエステル類;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、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]チタニウム等のチタノセン類;フェニルジスルフィド2−ニトロフルオレン、ブチロイン、アニソインエチルエーテル、アゾビスイソブチロニトリル、テトラメチルチウラムジスルフィド等を挙げることができる。(C)光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(C)光重合開始剤の配合量は、固形分換算で(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.01〜50質量部が好ましく、0.1〜30質量部がより好ましい。
(エチレン性不飽和基を有する化合物)
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、エチレン性不飽和基を有する化合物を含有することができる。尚、本明細書においては、(A)〜(C)成分がエチレン性不飽和基を有する場合、そのような化合物は「エチレン性不飽和基を有する化合物」から除くこととする。
エチレン性不飽和基を有する化合物としては、公知慣用の光重合性オリゴマー、および光重合性ビニルモノマー等が用いられる。このうち光重合性オリゴマーとしては、不飽和ポリエステル系オリゴマー、(メタ)アクリレート系オリゴマー等が挙げられる。(メタ)アクリレート系オリゴマーとしては、フェノールノボラックエポキシ(メタ)アクリレート、クレゾールノボラックエポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート等のエポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシウレタン(メタ)アクリレート、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、ポリブタジエン変性(メタ)アクリレート等が挙げられる。
光重合性ビニルモノマーとしては、公知慣用のもの、例えば、スチレン、クロロスチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン誘導体;酢酸ビニル、酪酸ビニルまたは安息香酸ビニルなどのビニルエステル類;ビニルイソブチルエーテル、ビニル−n−ブチルエーテル、ビニル−t−ブチルエーテル、ビニル−n−アミルエーテル、ビニルイソアミルエーテル、ビニル−n−オクタデシルエーテル、ビニルシクロヘキシルエーテル、エチレングリコールモノブチルビニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルビニルエーテルなどのビニルエーテル類;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド、N−ヒドロキシメチルメタクリルアミド、N−メトキシメチルアクリルアミド、N−エトキシメチルアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類;トリアリルイソシアヌレート、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリルなどのアリル化合物;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、テトラヒドロフルフリール(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のエステル類;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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレートなどのアルコキシアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート類;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート類、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(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)アクリレートなどのアルキレンポリオールポリ(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、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどのポリオキシアルキレングリコールポリ(メタ)アクリレート類;ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジ(メタ)アクリレートなどのポリ(メタ)アクリレート類;トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレートなどのイソシアヌルレート型ポリ(メタ)アクリレート類などが挙げられる。
エチレン性不飽和基を有する化合物は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物、即ち(メタ)アクリレート化合物であることが好ましい。また、(メタ)アクリレート化合物は、耐熱性がより良好となるため、2官能以上であることが好ましい。また、(メタ)アクリレート化合物は、アクリル当量が100以上であると、伸び率がより良好となり、ハレーションをより抑制し、さらに硬化物の反りが生じにくくなるため好ましい。
また、エチレン性不飽和基を有する化合物として、下記一般式(6)で表される(メタ)アクリレート化合物を用いてもよい。
Figure 0006877202
式中、Rは水素原子、炭素数1〜20の有機基であり、同一でも異なっていてもよく、Rは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルキレン基、およびフェニレン基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を表し、
は、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、
は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、
は水素原子またはメチル基を表し、
pは1〜5の整数を表し、qは、3以上の整数を表し、
mは1〜4の整数を表し、nは1〜10の整数を表わす。
好適な態様においては、前記(メタ)アクリレート化合物は、(a)1分子中に3つ以上のフェノール性水酸基を有する化合物に、(b)環状エーテル化合物または環状カーボネート化合物を反応させ、生成した水酸基に(c)エチレン性不飽和基を有する化合物を反応させて得られるアクリレート化合物である。この場合、好ましくは、上記1分子中に3つ以上のフェノール性水酸基を有する化合物(a)は、室温以上の軟化点をもつフェノール性水酸基を有する化合物であり、また、上記エチレン性不飽和基を有する化合物(c)は、メタクリル酸であることが好ましい。
エチレン性不飽和基を有する化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。エチレン性不飽和基を有する化合物の配合量は(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して1〜80質量部、より好ましくは2〜70質量部である。
(熱硬化成分)
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、熱硬化成分を含有することができる。光硬化後の組成物を更に熱硬化することにより、硬化物の耐熱性、絶縁信頼性等の特性を向上させることができる。熱硬化成分としては、アミノ樹脂、メラミン樹脂、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、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等の公知慣用の熱硬化性樹脂が使用できる。本発明においては、エポキシ化合物、オキセタン化合物、および、マレイミド化合物を好適に用いることができ、これらは併用してもよい。
上記エポキシ化合物としては、1個以上のエポキシ基を有する公知慣用の化合物を使用することができ、中でも、2個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましい。例えば、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレートなどのモノエポキシ化合物、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、フェニル−1,3−ジグリシジルエーテル、ビフェニル−4,4’−ジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリス(2,3−エポキシプロピル)イソシアヌレート、トリグリシジルトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート等の1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物が挙げられる。
2個以上のエポキシ基を有する化合物としては、具体的には、三菱化学社製のjER828、jER834、jER1001、jER1004、DIC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、新日鉄住金化学社製のエポトートYD−011、YD−013、YD−127、YD−128、ダウケミカル日本社製のD.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664、住友化学社製のスミ−エポキシESA−011、ESA−014、ELA−115、ELA−128、旭化成イーマテリアルズ社製のA.E.R.330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664等のビスフェノールA型エポキシ樹脂;三菱化学社製のjERYL903、DIC社製のエピクロン152、エピクロン165、新日鉄住金化学社製のエポトートYDB−400、YDB−500、ダウケミカル日本社製のD.E.R.542、住友化学社製のスミ−エポキシESB−400、ESB−700、旭化成イーマテリアルズ社製のA.E.R.711、A.E.R.714等のブロム化エポキシ樹脂;三菱化学社製のjER152、jER154、ダウケミカル日本社製のD.E.N.431、D.E.N.438、DIC社製のエピクロンN−730、エピクロンN−770、エピクロンN−865、新日鉄住金化学社製のエポトートYDCN−701、YDCN−704、日本化薬社製のEPPN−201、EOCN−1025、EOCN−1020、EOCN−104S、RE−306、NC−3000、住友化学社製のスミ−エポキシESCN−195X、ESCN−220、旭化成イーマテリアルズ社製のA.E.R.ECN−235、ECN−299、新日鉄住金化学社製のYDCN−700−2、YDCN−700−3、YDCN−700−5,YDCN−700−7、YDCN−700−10、YDCN−704 YDCN−704A、DIC社製のエピクロンN−680、N−690、N−695等のノボラック型エポキシ樹脂;DIC社製のエピクロン830、三菱化学社製jER807、新日鉄住金化学社製のエポトートYDF−170、YDF−175、YDF−2004等のビスフェノールF型エポキシ樹脂;新日鉄住金化学社製のエポトートST−2004、ST−2007、ST−3000等の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂;三菱化学社製のjER604、新日鉄住金化学社製のエポトートYH−434;住友化学社製のスミ−エポキシELM−120等のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;ヒダントイン型エポキシ樹脂;ダイセル社製のセロキサイド2021等の脂環式エポキシ樹脂;三菱化学社製のYL−933、ダウケミカル日本社製のT.E.N.、EPPN−501、EPPN−502等のトリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂;三菱化学社製のYL−6056、YX−4000、YL−6121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;日本化薬社製EBPS−200、ADEKA社製EPX−30、DIC社製のEXA−1514等のビスフェノールS型エポキシ樹脂;三菱化学社製のjER157S等のビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;三菱化学社製のjERYL−931等のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂;日産化学工業社製のTEPIC等の複素環式エポキシ樹脂;日油社製ブレンマーDGT等のジグリシジルフタレート樹脂;新日鉄住金化学社製ZX−1063等のテトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂;新日鉄住金化学社製ESN−190、ESN−360、DIC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;CTBN変性エポキシ樹脂(例えば新日鉄住金化学社製の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。
次に、オキセタン化合物について説明する。下記一般式(7)、
Figure 0006877202
(式中、Rは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を示す)により表されるオキセタン環を含有するオキセタン化合物の具体例としては、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(東亞合成社製OXT−101)、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン(東亞合成社製OXT−211)、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン(東亞合成社製OXT−212)、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(東亞合成社製OXT−121)、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル(東亞合成社製OXT−221)などが挙げられる。さらに、フェノールノボラックタイプのオキセタン化合物なども挙げられる。オキセタン化合物は、上記エポキシ化合物と併用してもよく、また、単独で使用してもよい。
上記マレイミド化合物としては、多官能脂肪族/脂環族マレイミド、多官能芳香族マレイミドが挙げられる。2官能以上のマレイミド化合物(多官能マレイミド化合物)が好ましい。多官能脂肪族/脂環族マレイミドとしては、例えば、N,N’−メチレンビスマレイミド、N,N’−エチレンビスマレイミド、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレートと脂肪族/脂環族マレイミドカルボン酸とを脱水エステル化して得られるイソシアヌレート骨格のマレイミドエステル化合物;トリス(カーバメートヘキシル)イソシアヌレートと脂肪族/脂環族マレイミドアルコールとをウレタン化して得られるイソシアヌレート骨格のマレイミドウレタン化合物等のイソシアヌル骨格ポリマレイミド類;イソホロンビスウレタンビス(N−エチルマレイミド)、トリエチレングリコールビス(マレイミドエチルカーボネート)、脂肪族/脂環族マレイミドカルボン酸と各種脂肪族/脂環族ポリオールとを脱水エステル化、又は脂肪族/脂環族マレイミドカルボン酸エステルと各種脂肪族/脂環族ポリオールとをエステル交換反応して得られる脂肪族/脂環族ポリマレイミドエステル化合物類;脂肪族/脂環族マレイミドカルボン酸と各種脂肪族/脂環族ポリエポキシドとをエーテル開環反応して得られる脂肪族/脂環族ポリマレイミドエステル化合物類;脂肪族/脂環族マレイミドアルコールと各種脂肪族/脂環族ポリイソシアネートとをウレタン化反応して得られる脂肪族/脂環族ポリマレイミドウレタン化合物類等がある。
多官能芳香族マレイミドとしては、マレイミドカルボン酸と各種芳香族ポリオールとを脱水エステル化、又はマレイミドカルボン酸エステルと各種芳香族ポリオールとをエステル交換反応して得られる芳香族ポリマレイミドエステル化合物類;マレイミドカルボン酸と各種芳香族ポリエポキシドとをエーテル開環反応して得られる芳香族ポリマレイミドエステル化合物類;マレイミドアルコールと各種芳香族ポリイソシアネートとをウレタン化反応して得られる芳香族ポリマレイミドウレタン化合物類等の芳香族多官能マレイミド類等がある。
上記多官能マレイミドとしては、特に、伸び率がより良好となるため、液状の多官能マレイミドが好ましい。本発明において、液状の多官能マレイミドとは、60℃、5rpmにおける粘度をコーンプレート型粘度計(東機産業社製TVH−33H)にて測定し、50,000cp以下である多官能マレイミドをいう。
熱硬化成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。熱硬化成分の配合量は、固形分換算で(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.1〜100質量部が好ましく、0.5〜100質量部がより好ましく、1〜60質量部がさらに好ましい。熱硬化成分としてマレイミド化合物を配合する場合は、マレイミド化合物の配合量は、固形分換算で(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対し、好ましくは0.1〜50質量部、より好ましくは0.2〜20質量部である。マレイミド化合物の配合量が0.1〜50質量部の範囲内であると高伸びと耐熱性のバランスに優れる。
(熱硬化触媒)
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、熱硬化触媒を含有することができる。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などを使用することができる。
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−AP、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−CAT3503N、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)などが挙げられる。特に、これらに限られるものではなく、エポキシ化合物やオキセタン化合物の熱硬化触媒、もしくは他の熱硬化成分の反応を促進するものであればよく、1種を単独でまたは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。
熱硬化触媒の配合量は、固形分換算で(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対し、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.2〜20質量部である。熱硬化触媒の配合量が0.1〜20質量部の範囲内であると保存安定性と硬化性のバランスに優れる。
(重合禁止剤)
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、重合禁止剤を含有することが好ましく、よりハレーションを抑制することができる。
重合禁止剤は、特に限定されず、光重合禁止剤や熱重合禁止剤を用いることができる。光重合禁止剤としては、例えば、p−ベンゾキノン、ナフトキノン、ジ−t−ブチル・パラクレゾール、ヒドロキノンモノメチルエーテル、α−ナフトール、アセトアミジンアセテート、ヒドラジン塩酸塩、トリメチルベンジルアンモニウムクロリド、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、キノンジオキシム、ピロガロール、タンニン酸、レゾルジン、クペロン、フェノチアジン、などが挙げられる。熱重合禁止剤としては、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とのキレートなどが挙げられる。重合禁止剤は光重合禁止剤であることが好ましく、中でもp−ベンゾキノン、ナフトキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、キノンジオキシムなどのキノン系光重合禁止剤が好ましい。重合禁止剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合禁止剤の配合量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.005〜20質量部、より好ましくは、0.01〜10質量部である。
(レベリング剤)
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、レベリング剤を含有することができる。レベンリング剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリアクリレート系重合体、ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン共重合物、ポリエステル変性ジメチルポリシロキサン共重合物、ポリエーテル変性メチルアルキルポリシロキサン共重合物、アラルキル変性メチルアルキルポリシロキサン共重合物およびポリエーテル変性メチルアルキルポリシロキサン共重合物等が挙げられる。レベリング剤の市販品としては、例えば、ビックケミー・ジャパン社製のBYK−350、−352、−354、−356、−361N、−392、共栄社化学社製のポリフローシリーズ等が挙げられる。レベリング剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
レベリング剤の配合量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.005〜20質量部、より好ましくは、0.01〜10質量部である。
(着色剤)
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、着色剤を含有することができる。着色剤としては、特に限定されず、赤、青、緑、黄、白、黒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、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着色剤であることが好ましい。
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挙げられる。青色着色剤としては金属置換もしくは無置換のフタロシアニン系、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がある。緑色着色剤としては、同様に金属置換もしくは無置換のフタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系がある。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。白色着色剤としては、ルチル型、アナターゼ型等の酸化チタン等が挙げられる。黒色着色剤としては、チタンブラック系、カーボンブラック系、黒鉛系、酸化鉄系、アンスラキノン系、酸化コバルト系、酸化銅系、マンガン系、酸化アンチモン系、酸化ニッケル系、ペリレン系、アニリン系の顔料、硫化モリブデン、硫化ビスマス等が挙げられる。その他、色調を調整する目的で紫、オレンジ、茶色などの着色剤を加えてもよい。
着色剤は、1種を単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。着色剤の配合量は特に限定されないが、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、10質量部以下とすることが好ましい。より好ましくは0.1〜5質量部である。
(有機溶剤)
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、組成物の調製や、基板やキャリアフィルムに塗布する際の粘度調整等の目的で、有機溶剤を含有させることができる。有機溶剤としては、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノメ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、乳酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、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、炭酸プロピレン等のエステル類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素類;石油エーテル、石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤など、公知慣用の有機溶剤が使用できる。これらの有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
さらに、本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物には、電子材料の分野において公知慣用の他の添加剤を配合してもよい。他の添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、老化防止剤、抗菌・防黴剤、消泡剤、有機フィラー、無機フィラー、増粘剤、密着性付与剤、チキソ性付与剤、光開始助剤、増感剤、硬化促進剤、離型剤、表面処理剤、分散剤、湿潤分散剤、分散助剤、表面改質剤、安定剤、蛍光体等が挙げられる。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、ドライフィルム化して用いても液状として用いてもよい。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。(B)オルガノシロキサン化合物が熱硬化性反応基を有する場合は、保存時の安定性の観点から、熱硬化触媒とは分けて2液以上とすることが好ましい。また、(B)オルガノシロキサン化合物が感光性基を有する場合は、光重合開始剤と分けて2液以上とすることが好ましい。
次に、本発明のドライフィルムは、キャリアフィルム上に、本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物を塗布、乾燥させることにより得られる樹脂層を有する。ドライフィルムを形成する際には、まず、本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物を上記有機溶剤で希釈して適切な粘度に調整した上で、コンマコーター、ブレードコーター、リップコーター、ロッドコーター、スクイズコーター、リバースコーター、トランスファロールコーター、グラビアコーター、スプレーコーター等により、キャリアフィルム上に均一な厚さに塗布する。その後、塗布された組成物を、通常、50〜130℃の温度で1〜30分間乾燥することで、樹脂層を形成することができる。塗布膜厚については特に制限はないが、一般に、乾燥後の膜厚で、10〜150μm、好ましくは20〜60μmの範囲で適宜選択される。
キャリアフィルムとしては、プラスチックフィルムが用いられ、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム等を用いることができる。キャリアフィルムの厚さについては特に制限はないが、一般に、10〜150μmの範囲で適宜選択される。
キャリアフィルム上に本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物からなる樹脂層を形成した後、膜の表面に塵が付着することを防ぐ等の目的で、さらに、膜の表面に、剥離可能なカバーフィルムを積層することが好ましい。剥離可能なカバーフィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルムやポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、表面処理した紙等を用いることができる。カバーフィルムとしては、カバーフィルムを剥離するときに、樹脂層とキャリアフィルムとの接着力よりも小さいものであればよい。
なお、本発明においては、上記カバーフィルム上に本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物を塗布、乾燥させることにより樹脂層を形成して、その表面にキャリアフィルムを積層するものであってもよい。すなわち、本発明においてドライフィルムを製造する際に本発明の硬化性樹脂組成物を塗布するフィルムとしては、キャリアフィルムおよびカバーフィルムのいずれを用いてもよい。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物を光硬化性熱硬化性樹脂組成物として使用する場合には、その組成物を塗布し、溶剤を揮発乾燥した後に得られた樹脂層に対し、露光(光照射)を行うことにより、露光部(光照射された部分)が硬化する。具体的には、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、もしくは、レーザーダイレクト露光機により直接パターン露光して、未露光部をアルカリ水溶液(例えば、0.3〜3質量%炭酸ソーダ水溶液)により現像することにより、レジストパターンが形成される。さらに約100〜180℃の温度に加熱して熱硬化(ポストキュア)させることにより、耐熱性、耐薬品性、耐吸湿性、密着性、電気特性等の諸特性に優れた硬化皮膜(硬化物)を形成することができる。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物を光硬化性樹脂組成物として使用する場合には、その組成物を塗布し、溶剤を揮発乾燥し、露光(光照射)を行うことにより、露光部(光照射された部分)が硬化することにより、硬化皮膜(硬化物)を形成することができる。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、例えば、上記有機溶剤を用いて塗布方法に適した粘度に調整して、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た後、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)させることで、タックフリーの樹脂層を形成することができる。また、上記組成物をキャリアフィルムまたはカバーフィルム上に塗布し、乾燥させてフィルムとして巻き取ったドライフィルムの場合、ラミネーター等により本発明の組成物の層が基材と接触するように基材上に貼り合わせた後、キャリアフィルムを剥がすことにより、樹脂層を形成できる。
上記基材としては、あらかじめ銅等により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、フッ素樹脂・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、金属基板、ポリイミドフィルム、PETフィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ガラス基板、セラミック基板、ウエハ板等を挙げることができる。
上記揮発乾燥または熱硬化は、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等(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。
上記活性エネルギー線照射に用いられる露光機としては、高圧水銀灯ランプ、超高圧水銀灯ランプ、メタルハライドランプ、水銀ショートアークランプ等を搭載し、350〜450nmの範囲で紫外線を照射する装置であればよく、さらに、直接描画装置(例えば、コンピューターからのCADデータにより直接レーザーで画像を描くレーザーダイレクトイメージング装置)も用いることができる。直描機のランプ光源またはレーザー光源としては、最大波長が350〜410nmの範囲にあるものでよい。画像形成のための露光量は膜厚等によって異なるが、一般には20〜1000mJ/cm、好ましくは20〜800mJ/cmの範囲内とすることができる。
上記現像方法としては、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。
本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、ソルダーレジスト、カバーレイ、層間絶縁層等のプリント配線板の永久被膜としてのパターン層を形成するために有用であり、特に層間絶縁層の形成に有用である。また、本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、解像性に優れることから、微細なパターンの形成が求められるICパッケージのパターン層、特にFOWLP(Fan−Out Wafer Level Package)やPLP(Panel Level Package)の再配線層の形成にも好適に用いることができる。本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、200℃以下の低温で硬化した場合でも、解像性、耐熱性および伸び率に優れることから、例えばICパッケージの製造時において、高温処理が難しい材料への悪影響を抑えることができる。
以下、本発明を、実施例、参考例および比較例を示して具体的に説明するが、本発明は下記実施例、参考例および比較例に限定されるものではない。尚、以下において「部」および「%」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。
[アルカリ可溶性樹脂の合成]
(合成例1:アルカリ可溶性樹脂A−1(感光性ノボラック型カルボキシル基含有樹脂))
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(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、テトラヒドロ無水フタル酸456.0g(3.0モル)を仕込み、110℃で4時間反応を行い、冷却し、エチレン性不飽和基を有するカルボキシル基含有樹脂A−1の溶液を得た。このようにして得られたるカルボキシル基含有樹脂溶液A−1の固形分は65%、固形分の酸価は89mgKOH/gであった。
[アルカリ可溶性樹脂の合成]
(合成例2:アルカリ可溶性樹脂A−2(アルカリ可溶性アミドイミド樹脂))
攪拌装置、温度計、コンデンサーを付けた4口フラスコにジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート103.5重量部とイソホロンジイソシアネート222.0重量部、トリメリット酸無水物192.0重量部を仕込み、攪拌を行いながら120℃まで昇温した。60℃付近から激しく発泡しはじめ、フラスコ内容物は徐々に透明となった。120℃で5時間反応を行い系内のNCO%が9.0重量%になった点で40℃まで冷却した。さらにジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート166.4重量部、メチルハイドロキノン1.0重量部を加えその中に、ブタノール58.4重量部を加え、発熱に注意しながら80℃に昇温した。80℃で9時間反応させた後、赤外線吸収スペクトルにて2270cm−1のイソシアネートの吸収が消失している事を確認し薄黄色透明液体を得た。GPCによる分子量分布測定では、数平均分子量がポリスチレン換算で934、重量平均分子量がポリスチレン換算で1420であった。また、酸価は63.2KOH−mg/g(固形分換算)であった。
[アルカリ可溶性樹脂の合成]
(合成例3:アルカリ可溶性樹脂A−3(アルカリ可溶性アクリレート付加アミドイミド樹脂))
攪拌装置、温度計、コンデンサーを付けた4口フラスコにジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート103.5重量部とイソホロンジイソシアネート222.0重量部、トリメリット酸無水物192.0重量部を仕込み、攪拌を行いながら120℃まで昇温した。60℃付近から激しく発泡しはじめ、フラスコ内容物は徐々に透明となった。120℃で5時間反応を行い系内のNCO%が9.0重量%になった点で40℃まで冷却した。さらにジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート166.4重量部、メチルハイドロキノン1.0重量部を加えその中に、アロニックスM−305(東亜合成製、水酸基価120KOH−mg/g)234.7重量部を加え、発熱に注意しながら80℃に昇温した。80℃で9時間反応させた後、赤外線吸収スペクトルにて2270cm−1のイソシアネートの吸収が消失している事を確認し薄黄色透明液体を得た。GPCによる分子量分布測定では、数平均分子量がポリスチレン換算で1084、重量平均分子量がポリスチレン換算で1524であった。また、酸価は68.3KOH−mg/g(固形分換算)であった。
[アルカリ可溶性樹脂の合成]
(合成例4:アルカリ可溶性樹脂A−4(フェノール出発型アルカリ可溶性樹脂))
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(昭和高分子(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/cm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。
次いで、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、不揮発分65%のカルボキシル基含有感光性樹脂の樹脂溶液A−4を得た。
[アルカリ可溶性樹脂の合成]
(合成例5:アルカリ可溶性樹脂A−5(共重合アクリレート付加アルカリ可溶性樹脂))
温度計、撹拌機、滴下ロートおよび還流冷却器を備えたフラスコに、溶媒としてのジプロピレングリコールモノメチルエーテル325.0質量部を110℃まで加熱し、メタクリル酸174.0質量部、ε−カプロラクトン変性メタクリル酸(平均分子量314)174.0質量部、メタクリル酸メチル77.0質量部、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル222.0質量部、および、重合触媒としてのt−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート(日油社製、パーブチルO)12.0質量部の混合物を、3時間かけて滴下し、さらに110℃で3時間攪拌し、重合触媒を失活させて、樹脂溶液を得た。この樹脂溶液を冷却後、ダイセル社製サイクロマーM100を289.0質量部、トリフェニルフォスフィン3.0質量部およびハイドロキノンモノメチルエーテル1.3質量部を加え、100℃に昇温し、攪拌することによってエポキシ基の開環付加反応を行い、固形物酸価79.8mgKOH/g、固形分45.5質量%であるカルボキシル基含有樹脂溶液A−5を得た。
[エチレン性不飽和基を有する化合物の合成例]
(合成例6:フェノール出発型アルキレンオキシド変性アクリレート)
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、ノボラック型フェノール樹脂(昭和高分子株式会社製、水酸基当量106)106部、50%水酸化ナトリウム水溶液2.6部、トルエン/メチルイソブチルケトン(質量比=2/1)100部を仕込み、撹拌しつつ系内を窒素置換し、次に加熱昇温し、150℃、8kg/cmでプロピレンオキシド60部を徐々に導入し反応させた。反応はゲージ圧0.0kg/cmとなるまで約4時間を続けた後、室温まで冷却した。この反応溶液に3.3部の36%塩酸水溶液を添加混合し、水酸化ナトリウムを中和した。この中和反応生成物をトルエンで希釈し、3回水洗し、エバポレーターにて脱溶剤して、水酸基当量が164g/eq.のノボラック型フェノール樹脂のアルキレンオキシド付加物を得た。これは、水酸基1当量当りアルキレンオキシドが平均1モル付加しているものであった。
得られたノボラック型フェノール樹脂のアルキレンオキシド付加物164部、アクリル酸72部、p−トルエンスルホン酸3.0部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.05部、トルエン100部を撹拌機、温度計、空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、空気を吹き込みながら攪拌して、90℃で12時間反応させた。反応により生成した水がトルエンとの共沸混合物として留出し始めた後、さらに5時間反応させ、室温まで冷却した。得られた反応溶液を5%NaCl水溶液を用いて水洗し、エバポレーターにてトルエンを留去し、カルビトールアセテートを加えて、固形分70%のフェノール出発型アルキレンオキシド変性アクリレートの樹脂溶液を得た。
(実施例1、3、5、7、9、10参考例2、4、6、8、11〜15、比較例1)
下記の表1、2に示す配合に従い、各成分を配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで分散させ、混練して、それぞれ硬化性樹脂組成物を調製した。なお、表中の配合量は、質量部を示す。
Figure 0006877202
*1:上記合成例1で合成した感光性ノボラック型カルボキシル基含有樹脂の樹脂溶液A−1(固形分65%)
*2:上記合成例2で合成したアルカリ可溶性アミドイミド樹脂の樹脂溶液A−2(固形分45%)
*3:上記合成例3で合成したアルカリ可溶性アクリレート付加アミドイミド樹脂の樹脂溶液A−3(固形分42%)
*4:上記合成例4で合成したフェノール出発型アルカリ可溶性樹脂の樹脂溶液A−4(固形分65%)
*5:上記合成例5で合成した共重合アクリレート付加アルカリ可溶性樹脂の樹脂溶液A−5(固形分46%)
*6:BASFジャパン社製イルガキュアTPO(ホスフィンオキサイド系光重合開始剤)
*7:BASFジャパン社製イルガキュアOXE02(オキシム系光重合開始剤)
*8:メチルエチルケトン
*9:四国化成社製1B2PZ(イミダゾール系硬化触媒;1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール)
*10:四国化成社製2PHZ(イミダゾール系硬化触媒;2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール)
*11:川崎化成工業社製QS−30(キノン系光重合禁止剤)
*12:BYK社製BYK−361N(ポリアクリレート系表面調整剤)
*13:新中村化学工業社製A−DCP(2官能;トリシクロデカンジメタノールジアクリレート;分子量304)
*14:BASFジャパン社製ラロマーLR8863(3官能;エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリアクリレート;分子量約340)
*15:根上工業社製UN9200A(2官能;非芳香族系のポリカーボネート骨格を有するポリカーボネート系ウレタンアクリレート;分子量15000)
*16:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(6官能;分子量578;アクリル当量100未満)
*17:新中村化学工業社製A−TMPT(3官能;トリメチロールプロパントリアクリレート;分子量296;アクリル当量100未満)
*18:大阪有機化学工業社製IBXA(単官能;イソボルニルアクリレート;分子量208;アクリル当量208)
*19:上記合成例6で合成したフェノール出発型アルキレンオキシド変性アクリレートの樹脂溶液(固形分70%)
*20:Designer Molecules社製BMI−1500(液状ビスマレイミド:ビスマレイミドオリゴマー、60℃、5rpmにおけるコーンプレート型粘度計(東機産業社製TVH−33H)にて測定した粘度:20,000±10,000cp)
*21:DIC社製HP−7200L(脂環式エポキシ化合物;カルビトールアセテートの希釈品、固形分85%)
*22:信越シリコーン社製X−40−2670(環状オルガノシロキサン8員環骨格を有する4官能脂環エポキシ化合物)
*23:信越シリコーン社製X−40−2678(環状オルガノシロキサン8員環骨格を有する2官能脂環エポキシ化合物)
*24:DMI社製CS−783(環状オルガノシロキサン8員環骨格を有するグリシジルエーテルアクリレート)
*25:和光純薬社製(環状オルガノシロキサン6員環骨格を有する3官能ビニル化合物)
*26:DIC社製850−S(Bis−A骨格エポキシ化合物)
Figure 0006877202
得られた各実施例、参考例および比較例のネガ型光硬化性樹脂組成物について、以下に従い、評価を行った。その結果を、上記の表中に示す。
(評価用硬化膜作製)
得られた各実施例、参考例および比較例のネガ型光硬化性樹脂組成物をパターン形成された評価用の銅箔基板上にスクリーン印刷で任意の膜厚で全面塗布し、80℃で20分乾燥し、室温まで放冷した。その後、得られた基板に対して、高圧水銀灯を搭載した露光装置を用いて露光量500mJ/cmでレジストパターンを露光した。その後、得られた基板に対して、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cmの条件で紫外線照射した後、180℃で60分加熱して硬化した。上記により得られた硬化塗膜から銅箔を剥離して、単独硬化膜を得た。得られた硬化膜に対して以下のように特性を評価した。
(耐熱性(ガラス転移温度Tg))
Tgは、IPC TM‐650に準拠して昇温速度5℃/分、引張りモードの条件でDMA法により測定した。Tgが190℃以上のものを◎、190℃未満180℃以上を〇、180℃未満170℃以上を△、170℃未満を×とした。
(伸び率(引張破壊伸び))
伸び率(引張破壊伸び)は、引張試験機(島津製作所社製AGS−G100W)を用い、JISK7127に準拠して引張速度1.0mm/分、23℃の条件で測定した。
(反り)
上述した評価基板作製条件にて、35μm厚の銅箔にレジストを20μm厚になるように形成し、所定の工程にて硬化後の4角の反り量の合計で評価を行った。合計が20mm以上25mm未満を◎、25mm以上30mm未満を〇、30mm以上を×とした。
(解像性(ハレーション))
得られた各実施例、参考例および比較例のネガ型光硬化性樹脂組成物を評価用のシリコンウェハ上にスピンコーターで任意の膜厚で全面塗布し、80℃で20分乾燥し、室温まで放冷した。その後、得られた評価用シリコンウェハに対して、高圧水銀灯を搭載した露光装置を用いて露光量300mJ/cmでレジスト塗布厚10−15μm時、設計開口径20μmのレジストパターンとなるようにネガマスクを介して露光し、2.38質量%のTMAH(テトラメチルアンモニウム=ヒドロキシド)現像液を用いてスプレー圧0.15MPaの条件で30秒間現像した。その後、得られた評価用シリコンウェハに対して、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cmの条件で紫外線照射した後、180℃で60分加熱して硬化した。
上述した評価用シリコンウェハ作製条件にて、レジスト塗布厚10〜15μm時、設計開口径20μm時に、実測値で20〜19μm、すなわちハレーションが1μm以内を◎とした。同様に実測値に基づき、ハレーションが1μm超2μm以下の時を○、ハレーションが2μm超の時を×とした。
上記表中に示すように、本発明のネガ型光硬化性樹脂組成物は、解像性に優れ、また、高耐熱性および高伸び率の硬化物を形成できることがわかる。

Claims (9)

  1. (A)アルカリ可溶性樹脂、(B)下記一般式(1)で表される骨格を有し、下記一般式(1)中の2つ以上の異なるケイ素原子に熱硬化性反応基又は感光性基を有する〜12環の環状シロキサン骨格を有するオルガノシロキサン化合物、および、(C)光重合開始剤を含み、
    前記(B)オルガノシロキサン化合物として、前記熱硬化性反応基と前記感光性基を両方有する前記(B)オルガノシロキサン化合物を含有するか、または、前記熱硬化性反応基を有する前記(B)オルガノシロキサン化合物と前記感光性基を有する前記(B)オルガノシロキサン化合物とを含有することを特徴とするネガ型光硬化性樹脂組成物。
    Figure 0006877202
    (式中、nは1〜4の整数を示す)
  2. 前記熱硬化性反応基が、エポキシ基であることを特徴とする請求項記載のネガ型光硬化性樹脂組成物。
  3. 前記感光性基が、エチレン性不飽和基であることを特徴とする請求項1または2記載のネガ型光硬化性樹脂組成物。
  4. さらに、エチレン性不飽和基を有する化合物を含有することを特徴とする請求項1〜のうちいずれか一項記載のネガ型光硬化性樹脂組成物。
  5. 前記エチレン性不飽和基を有する化合物が、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物であることを特徴とする請求項記載のネガ型光硬化性樹脂組成物。
  6. 前記エチレン性不飽和基を有する化合物が、アクリル当量が100以上の(メタ)アクリレート化合物であることを特徴とする請求項または記載のネガ型光硬化性樹脂組成物。
  7. 請求項1〜のうちいずれか一項記載のネガ型光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。
  8. 請求項1〜のうちいずれか一項記載のネガ型光硬化性樹脂組成物、または、請求項記載のドライフィルムの樹脂層を硬化して得られることを特徴とする硬化物。
  9. 請求項記載の硬化物を有することを特徴とするプリント配線板。
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