JP7084185B2 - 硬化性樹脂組成物、そのドライフィルムおよび硬化物、それらを用いたプリント配線板 - Google Patents

硬化性樹脂組成物、そのドライフィルムおよび硬化物、それらを用いたプリント配線板 Download PDF

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Description

本発明は、硬化性樹脂組成物、そのドライフィルムおよび硬化物並びにそれらを用いたプリント配線板に関する。
スマートフォンやパソコンに代表される電子機器には、種々の機能を有する電子素子を搭載したプリント配線板が使用されている。従来のプリント配線板は、リジッド基板と呼ばれる剛直な基材を採用したプリント配線板が使用されてきた。しかしながら、電子機器の小型化や多機能化により、電子機器中にプリント配線板を収納するスペースが狭小になってきた。その対策として、折り曲げることが可能なプリント配線板であるフレキシブルプリント配線板(FPC)が採用されるようになってきた。
従来のFPCはリジッド基板同士を接続する目的で使用されることが主であったが、さらなる電子機器の高機能化に伴いより多くの電子素子を搭載する必要が出てきた。そこで、部品実装可能なFPCとして、リジッドフレキシブルプリント配線板(RFPC)が考案された。なお部品を実装するには、プリント配線板がはんだリフローなどの工程を経るため、その際の熱などからプリント配線板を保護するためにソルダーレジスト(SR)を形成する必要がある。従来のリジッド基板用SRは、耐熱性は高いがリジッド基板自体が剛直なため柔軟性は求められていない。またFPCはリジッド基板同士の接続が主な目的のため、FPC用SRには柔軟性は必要だが高い耐熱性は必要とされなかった。
また最近では、SRパターンを形成する方法として主に採用されている露光方法が、SR乾燥塗膜上にネガフィルムを接触させて紫外線照射する接触露光法から、ネガフィルムを用いずに所望のSRパターンの形状に直接紫外線を照射する非接触の直接描画法に変化してきている(特許文献1参照)。
直接描画法は接触露光法と比較して、ネガフィルムが不要である、デジタルデータで露光する形状を容易に設定あるいは変更することができる、基板の変形にも自動的に補正して露光できる、などの利点がある。一方で、直接描画法に対応するためには、SRは従来のものよりも高感度でないと露光に多くの時間がかかってしまう。
特開2009-86414号
このように、部品実装可能なFPCであるRFPCに使用されるソルダーレジストには、リジッド基板用SRの耐熱性と、FPC用SRの柔軟性が要求される。ところが、従来のリジット基板用SRは柔軟性に乏しく、一方FPC用SRは耐熱性に劣る。またこれまでに開発されたSRでは、直接描画法に対応するには感度が不十分であった。
そこで本発明の目的は、リジッド基板用SRの耐熱性とFPC用SRの柔軟性を合わせ持ち、かつ直接描画法に対応した高感度な硬化性樹脂組成物を提供することである。
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、(A)カルボキシル基含有樹脂と、(B)光重合開始剤と、(C)感光性モノマーと、を含有する硬化性樹脂組成物であって、
(B)光重合開始剤が、(B1)オキシムエステル系光重合開始剤と(B2)チタノセン系光重合開始剤とを含み、
(C)感光性モノマーが、(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーと(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーと(C3)3官能以上の感光性モノマーを含む、硬化性樹脂組成物である。
(B)光重合開始剤が、(B3)α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤をさらに含んでもよい。
(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーの、炭素間二重結合1モルあたりのアルキレンオキシドの平均の付加量は4モル以上でもよい。
(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーは、炭素数4以上のアルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーであってもよい。
(C3)3官能以上の感光性モノマーが、1モル以上のアルキレンオキシドおよび/またはラクトンが付加された3官能以上の感光性モノマーであってもよい。
また本発明は、前記の硬化性樹脂組成物またはこれをフィルムに塗布乾燥して得られるドライフィルムを、熱硬化および光硬化の少なくとも何れか一方を行うことによって得られる硬化被膜である。
さらに本発明は、前記の硬化被膜を備えるプリント配線板である。
本発明により、現像性、感光性、密着性、はんだ耐熱性、及び柔軟性に優れた硬化性樹脂組成物を提供することが可能となる。
以下、本発明の硬化性樹脂組成物について具体的に説明するが、本発明はこれらには何ら限定されない。
なお、説明した化合物に異性体が存在する場合、特に断らない限り、存在し得る全ての異性体が本発明において使用可能である。
なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸、メタクリル酸およびそれらの混合物を総称する用語で、(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]
本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)カルボキシル基含有樹脂を含有する。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、希アルカリ水溶液による現像が可能になる。
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限りにおいて、公知のものを使用可能である。また、カルボキシル基含有樹脂は、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。
カルボキシル基含有樹脂としては、光硬化性や耐現像性の面から、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するカルボキシル基含有樹脂を用いることで、組成物を光硬化性とすることが容易となる。
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)を挙げられる。
(I)(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。
(II)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。
(III)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。
(IV)前記(II)または(III)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。
(V)前記(II)または(III)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。
(VI)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。
(VII)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。
(VIII)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。
(IX)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樹脂。
(X)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。
(XI)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。
(XII)前記(I)~(XI)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。
(A)カルボキシル基含有樹脂の酸価は、20~200mgKOH/gの範囲が好ましく、より好ましくは40~150mgKOH/gの範囲である。カルボキシル基含有樹脂の酸価が20mgKOH/g以上の場合、塗膜の密着性が良好となり、アルカリ現像が良好となる。一方、酸価が200mgKOH/g以下の場合には、現像液による露光部の溶解を抑制できるために、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たりすることを抑制して、良好にレジストパターンを描画することができる。
(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、2,000~150,000、さらには5,000~100,000の範囲が好ましい。重量平均分子量が2,000以上の場合、タックフリー性能が良好であり、露光後の塗膜の耐湿性が良好で、現像時に膜減りを抑制し、解像度の低下を抑制できる。一方、重量平均分子量が150,000以下の場合、現像性が良好で、貯蔵安定性にも優れる。
(A)カルボキシル基含有樹脂の中でも、上記樹脂の合成に用いられる多官能エポキシ樹脂が、ビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造、ビスフェノールAD構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、ビフェニルノボラック構造及びウレタン構造からなる群から選ばれる1種以上の部分構造を有する多官能エポキシ樹脂またはその水添化合物であるカルボキシル基含有樹脂が、得られる硬化物の低反り、折り曲げ耐性の観点から好ましい。
また、ウレタン構造を有するカルボキシル基含有樹脂の中でも、イソシアネート基を有する成分(ジイソシアネートも含む)として、イソシアネート基が直接ベンゼン環に結合していないジイソシアネートを用いて得られるカルボキシル基含有ウレタン樹脂が、黄変がなく、隠蔽性に有効で、かつ紫外線吸収が少ないため、アルカリ現像性組成物とした際に解像性に優れる特徴があり、好ましい。
(A)カルボキシル基含有樹脂の配合量は、樹脂組成物全量基準で、好ましくは5~60質量%、より好ましくは10~60質量%、さらに好ましくは20~60質量%、特に好ましくは30~50質量%である。この範囲だと、塗膜強度が良好であり、組成物の粘性が適度で、塗布性等を向上できる。
[(B)光重合開始剤]
本発明の硬化性樹脂組成物は(B)光重合開始剤を含有する。ここで(B)光重合開始剤は、(B1)オキシムエステル系光重合開始剤と(B2)チタノセン系光重合開始剤とを含む。(B)光重合開始剤は、(B3)α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤をさらに含むことが好ましい。なお(B)光重合開始剤は、(B4)他の光重合開始剤を含んでもよい。
(B1)オキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、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を好適に用いることができる。具体的には、下記一般式(1)で表されるカルバゾール構造を有するオキシムエステル化合物が挙げられる。
Figure 0007084185000001
式(1)中、Xは、水素原子、炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、フェニル基、フェニル基(炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1~8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又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(炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1~8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基により置換されている)を表す。
Y、Zはそれぞれ、水素原子、炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、ハロゲン基、フェニル基、フェニル基(炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1~8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又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(炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1~8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又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す。
Arは、結合か、炭素数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-ジイルを表す。
nは0か1の整数である。
特に、上記一般式(1)中、X、Yが、それぞれメチル基又はエチル基であり、Zはメチル基又はフェニル基であり、nは0であり、Arは、結合か、フェニレン、ナフチレン、チオフェン又はチエニレンであることが好ましい。
一般式(1)で表される化合物としては、下記化合物が特に好ましい。
Figure 0007084185000002
また、好ましいカルバゾールオキシムエステル化合物として、下記一般式(2)で表わせる化合物を挙げることもできる。
Figure 0007084185000003
式(2)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(i)で示される構造を表す。
Figure 0007084185000004
(B1)オキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、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)等が挙げられる。
市販品としては、BASFジャパン社製のCGI-325、イルガキュア OXE01、イルガキュア OXE02、ADEKA社製アデカオプトマーN-1919、NCI-831などが挙げられる。
(B1)オキシムエステル系光重合開始剤としては、その他にも特開2004-359639号公報、特開2005-097141号公報、特開2005-220097号公報、特開2006-160634号公報、特開2008-094770号公報、特表2008-509967号公報、特表2009-040762号公報、特開2011-80036号公報記載のカルバゾールオキシムエステル化合物等を挙げることができる。
(B1)オキシムエステル系光重合開始剤の配合量は、上記(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01~10質量部とすることが好ましい。0.01質量部以上の場合、光硬化性が良好であり、耐薬品性などの塗膜特性が良好となる。一方、10質量部以下の場合、塗膜表面での光吸収が良好となり、深部硬化性が向上する。より好ましくは、0.5~5質量部である。
(B2)チタノセン系光重合開始剤は、無置換または置換基を有するシクロペンタジエニルのアニオンをη5-配位子として2個以上有する有機Ti化合物である。他の配位子を有する場合、その他の配位子の種類や数は特に制限されない。
シクロペンタジエニルの置換基は、特に制限はないが、例えば、ハロ基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。また置換基を有するシクロペンタジエニルには、インデン等のような多環構造も含まれる。
(B2)チタノセン系光重合開始剤としては、例えば、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジブロミド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジヨージド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジフルオリド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムクロルブロミド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムメトキシクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムエトキシクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムフェノキシクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジメトキシド、ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジフェノキシド、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]チタニウム等が挙げられる。市販品としては、IGM Resins社製のOmnirad(オムニラッド)784などが挙げられる。
(B2)チタノセン系光重合開始剤の配合量は、上記(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01~10質量部とすることが好ましい。0.01質量部以上の場合、光硬化性が良好であり、耐薬品性などの塗膜特性が良好となる。一方、10質量部以下の場合、深部硬化性が向上し、現像後の形状が良好な光硬化塗膜が得られる。より好ましくは、0.1~5質量部である。
(B1)オキシムエステル系光重合開始剤の配合量(MB1)に対する(B2)チタノセン系光重合開始剤の配合量(MB2)の比率(MB2/MB1)は特に制限はない。当該比率を0.2以上、0.4以上、0.6以上、0.8以上、1以上としてもよい。当該比率を5以下、4以下、3以下、2以下、1以下としてもよい。
(B3)α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2-ジメチルアミノ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ジエチルアミノ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、2-メチル-2-モルホリノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-2-メチル-1-(4-メチルフェニル)プロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-1-(4-エチルフェニル)-2-メチルプロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-1-(4-イソプロピルフェニル)-2-メチルプロパン-1-オン、1-(4-ブチルフェニル)-2-ジメチルアミノ-2-メチルプロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-1-(4-メトキシフェニル)-2-メチルプロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)プロパン-1-オン、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、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)-ブタン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-ジメチルアミノフェニル)-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-モルフォルニル)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(オムニラッド)907、Omnirad(オムニラッド)369E、Omnirad(オムニラッド)379EGなどが挙げられる。
(B3)α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤を含有する場合、その配合量は、上記(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01~15質量部であることが好ましい。0.01質量部以上の場合、光硬化性が良好であり、はんだ耐熱性などの塗膜特性の低下を抑制できる。一方、15質量部以下の場合、アウトガスが低減し、加熱炉内の汚染を抑制することができる。より好ましくは0.5~10質量部である。
(B3)α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤を含有する場合、(B1)オキシムエステル系光重合開始剤の配合量(MB1)に対する(B3)α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤の配合量(MB3)の比率(MB3/MB1)は特に制限はない。当該比率を0.4以上、0.6以上、0.8以上、1以上、1.2以上としてもよい。当該比率を6以下、5以下、4以下、3以下、2以下としてもよい。
(B3)α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤を含有する場合、(B2)チタノセン系光重合開始剤の配合量(MB2)に対する(B3)α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤の配合量(MB3)の比率(MB3/MB1)は特に制限はない。当該比率を0.4以上、0.6以上、0.8以上、1以上、1.2以上としてもよい。当該比率を6以下、5以下、4以下、3以下、2以下としてもよい。
(B4)他の光重合開始剤としては、例えば、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(ビスアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤およびモノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤)、アセトフェノン系光重合開始剤、ヒドロキシアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾインアルキルエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、アントラキノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、安息香酸エステル系光重合開始剤、3級アミン化合物系光重合開始剤等が挙げられる。
ビスアシルフォスフィンオキサイド系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等が挙げられる。
モノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、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(ビスアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤およびモノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤)の市販品としては、IGM Resins社製のOmnirad(オムニラッド)TPO、Omnirad(オムニラッド)819などが挙げられる。
アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、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等が挙げられる。
ヒドロキシアセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、フェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィン酸エチル、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-オン等が挙げられる。
ベンゾイン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンジル等が挙げられる。
ベンゾインアルキルエーテル系光重合開始剤としては、例えば、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-ブチルエーテル等が挙げられる。
ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、4-ベンゾイルジフェニルスルフィド、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルスルフィド、4-ベンゾイル-4’-エチルジフェニルスルフィド、4-ベンゾイル-4’-プロピルジフェニルスルフィド等が挙げられる。
チオキサントン系光重合開始剤としては、例えば、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が挙げられる。
アントラキノン系光重合開始剤としては、例えば、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が挙げられる。
ケタール系光重合開始剤としては、例えば、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が挙げられる。
安息香酸エステル系光重合開始剤としては、例えば、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が挙げられる。
3級アミン化合物系光重合開始剤としては、具体的には、例えばエタノールアミン化合物、ジアルキルアミノベンゼン構造を有する化合物、例えば、市販品では、4,4’-ジメチルアミノベンゾフェノン(日本曹達社製ニッソキュアーMABP)、4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン(保土ヶ谷化学社製EAB)などのジアルキルアミノベンゾフェノン、7-(ジエチルアミノ)-4-メチル-2H-1-ベンゾピラン-2-オン(7-(ジエチルアミノ)-4-メチルクマリン)などのジアルキルアミノ基含有クマリン化合物、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル(日本化薬社製カヤキュアーEPA)、2-ジメチルアミノ安息香酸エチル(インターナショナルバイオ-シンセエティックス社製Quantacure DMB)、4-ジメチルアミノ安息香酸(n-ブトキシ)エチル(インターナショナルバイオ-シンセエティックス社製Quantacure BEA)、p-ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエチルエステル(日本化薬社製カヤキュアーDMBI)、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル(Van Dyk社製Esolol 507)などが挙げられる。
3級アミン化合物系光重合開始剤としては、ジアルキルアミノベンゼン構造を有する化合物が好ましい。中でも、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、最大吸収波長が350~450nmの範囲内にあるジアルキルアミノ基含有クマリン化合物及びケトクマリン類が特に好ましい。
上述した光重合開始剤以外にも、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られる。
(B4)他の光重合開始剤を含有する場合その配合量は、上記(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01~15質量部であることが好ましい。
(B)光重合開始剤の合計配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、1質量部以上35質量部以下であることが好ましい。35質量部以下の場合、これらの光吸収による深部硬化性の低下を抑制できる。
[(C)感光性モノマー]
本発明の硬化性樹脂組成物は(C)感光性モノマーを含有する。ここで(C)感光性モノマーは、(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーと(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーと(C3)3官能以上の感光性モノマーを含む。なお(C)光硬化性モノマーは、(C4)他の光硬化性モノマーを含んでもよい。
ここで感光性とは炭素間多重結合(二重結合および三重結合)を有することを意味する。1つの炭素間二重結合が1官能感光性と同じ意味である。1つの炭素間三重結合が2官能感光性と同じ意味である。すなわち1つの炭素間三重結合と2つの炭素間二重結合とは、感光性において同価値である。本発明においては、炭素間三重結合は2つの炭素間二重結合として扱うものとする。この意味で2官能感光性モノマーとは、1分子内に2つの炭素間二重結合を有する化合物を意味する。同様に3官能以上の感光性モノマーとは、1分子内に3つ以上の炭素間二重結合を有する化合物を意味する。
本発明を限定するものではないが、(C)光硬化性モノマーの典型例は、(メタ)アクリル酸由来の炭素間二重結合を有する化合物である。
(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーは、2官能感光性を有し、分子の少なくとも一部が、アルキレンオキシドにより変性されていればよい。アルキレンオキシドによる変性部分は、繰り返し構造を有していてもよい。
アルキレンオキシドとしては、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドが挙げられる。
アルキレンオキシドの平均付加量は特に制限はない。十分な柔軟性を有した硬化塗膜が得ることができるため、下限値としては炭素間二重結合1モルあたり4モル以上、5モル以上が好ましい。他方、タック性が悪化し難くなるため、上限値としては炭素間二重結合1モルあたり15モル以下、10モル以下が好ましい。
(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーの分子量は、400~2,000が好ましく、500~1,500がより好ましい。
(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーとしては、例えば、ビスフェノール(水素化したものを含む)のアルキレンオキシド付加物ジオールの2官能(メタ)アクリレートやジオールのアルキレンオキシド付加物ジオールの2官能(メタ)アクリレート等の2官能感光性モノマーが挙げられる。
ビスフェノール(水素化したものを含む)としては、水素化ビスフェノールA、水素化ビスフェノールF、ビスフェノールA、ビスフェノールF等が挙げられる。
ジオールとしては、アルカンジオール、ヒドロキシ基および/またはヒドロキシアルキル基を有するシクロアルカンなどが挙げられる。より具体的には、シクロヘキサンジメタノール、ヘキサンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。
(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーの配合量は、(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1質量部~40質量部、より好ましくは3質量部~30質量部、さらに好ましくは5質量部~20質量部の範囲である。この範囲とすることで、柔軟性、タック性及び光硬化性が良好な乾燥塗膜を得ることができる。
(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーは、ヒドロキシ基を介してアルカンジオールが感光性を有する構造を得た化合物と同一構造の化合物を意味する。当然のことながら化合物の構造が同一であればその製造方法に依存しない。ヒドロキシ基を介する結合は、限定されないが、典型的にはエーテル結合、エステル結合、ウレタン結合を挙げることができる。
アルカンジオール骨格が有する2つのヒドロキシ基の一方または双方が上記結合を形成して感光性構造を獲得していてもよい。好ましくは2つのヒドロキシ基の双方が上記結合を形成している。このとき、2つのヒドロキシ基の双方がそれぞれ1官能感光性を有する構造と上記結合を形成していることが好ましい。当然のことながら、1官能感光性を有する構造や結合種類は同じでも異なってもよい。
感光性構造の典型例としては、(メタ)アクリル酸由来の構造が挙げられる。
(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーの典型例としては、アルカンジオール骨格のヒドロキシ基と、(メタ)アクリル酸が有するカルボキシ基とがエステル結合を形成している化合物が挙げられる。また、アルカンジオール骨格のヒドロキシ基と、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが有するヒドロキシ基とがエーテル結合している化合物が挙げられる。
(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーのアルカンジオール骨格の炭素数は特に制限はない。下限値としては2個以上、4個以上、5個以上が好ましい。アルカンジオール骨格の炭素数が下限値以上であれば、十分な金めっき耐性を得ることができる。一方、上限値としては12個以下、10個以下である。アルカンジオール骨格の炭素数が上限値以下であれば、タック性の悪化が発生し難い。
(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーの分子量は、40~300が好ましく、50~250がより好ましい。
アルカンジオール骨格のアルカン部分は分枝状であってもよいが、直鎖状が好ましい。
アルカンジオール骨格としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,3-ヘキサンジオール、1,4-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-ヘプタンジオール、1,3-ヘプタンジオール、1,4-ヘプタンジオール、1,5-ヘプタンジオール、1,6-ヘプタンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,2-オクタンジオール、1,3-オクタンジオール、1,4-オクタンジオール、1,5-オクタンジオール、1,6-オクタンジオール、1,7-オクタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,2-ノナンジオール、1,3-ノナンジオール、1,4-ノナンジオール、1,5-ノナンジオール、1,6-ノナンジオール、1,7-ノナンジオール、1,8-ノナンジオール、1,9-ノナンジオール、1,2-デカンジオール、1,3-デカンジオール、1,4-デカンジオール、1,5-デカンジオール、1,6-デカンジオール、1,7-デカンジオール、1,8-デカンジオール、1,9-デカンジオール、1,10-デカンジオール、1,2-ウンデカンジオール、1,3-ウンデカンジオール、1,4-ウンデカンジオール、1,5-ウンデカンジオール、1,6-ウンデカンジオール、1,7-ウンデカンジオール、1,8-ウンデカンジオール、1,9-ウンデカンジオール、1,10-ウンデカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,2-ドデカンジオール、1,3-ドデカンジオール、1,4-ドデカンジオール、1,5-ドデカンジオール、1,6-ドデカンジオール、1,7-ドデカンジオール、1,8-ドデカンジオール、1,9-ドデカンジオール、1,10-ドデカンジオール、1,11-ドデカンジオール、1,12-ドデカンジオール由来のアルカンジオール骨格が挙げられる。
(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーとしては、より具体的には、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-ヘキサンジオールジ(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、1,2-ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7-ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,11-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,11-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーの配合量は、(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1質量部~40質量部、より好ましくは3質量部~30質量部、さらに好ましくは5質量部~20質量部の範囲である。この範囲とすることで、金めっき耐性、タック性及び光硬化性が良好な乾燥塗膜を得ることができる。
(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーの配合量(MC1)に対する(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーの配合量(MC2)の比率(MC2/MC1)は特に制限はない。当該比率を0.2以上、0.4以上、0.6以上、0.8以上、1以上としてもよい。当該比率を5以下、4以下、3以下、2以下、1以下としてもよい。
(C3)3官能以上の感光性モノマーは、3官能以上の感光性であれば任意の構造のものが使用できる。
典型例としては、3つ以上のヒドロキシ基を有するポリオール化合物に、(メタ)アクリレート等の感光性構造を有する化合物を結合させたものが挙げられる。当然のことながら化合物の構造が同一であればその製造方法に依存しない。ヒドロキシ基を介する結合は、限定されないが、典型的にはエーテル結合、エステル結合、ウレタン結合を挙げることができる。
なかでも、1モル以上のアルキレンオキシドおよび/またはラクトンが付加された3官能以上の感光性モノマーが好ましい。アルキレンオキシドは例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドが挙げられる。ラクトンは例えば、カプロラクトンが挙げられる。
(C3)3官能以上の感光性モノマーの分子量は、500~3,000が好ましく、600~2,500がより好ましい。
(C3)3官能以上の感光性モノマーとしては、より具体的には、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ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等ならびに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もしくはジペンタエリスリトールのアルキレンオキシドおよび/またはラクトン付加物との(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。
(C3)3官能以上の感光性モノマーの配合量は、(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1質量部~40質量部、より好ましくは3質量部~30質量部、さらに好ましくは5質量部~20質量部の範囲である。この範囲とすることで、耐熱性、柔軟性及び光硬化性が良好な乾燥塗膜を得ることができる。
(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーの配合量(MC1)に対する(C3)3官能以上の感光性モノマーの配合量(MC3)の比率(MC3/MC1)は特に制限はない。当該比率を0.2以上、0.4以上、0.6以上、0.8以上、1以上としてもよい。当該比率を5以下、4以下、3以下、2以下、1以下としてもよい。
(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーの配合量(MC2)に対する(C3)3官能以上の感光性モノマーの配合量(MC3)の比率(MC3/MC2)は特に制限はない。当該比率を0.2以上、0.4以上、0.6以上、0.8以上、1以上としてもよい。当該比率を5以下、4以下、3以下、2以下、1以下としてもよい。
上記以外の感光性モノマーを(C4)他の感光性モノマーとして含有してもよい。
(C4)他の感光性モノマーの配合量は、(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1質量部~40質量部、より好ましくは3質量部~30質量部、さらに好ましくは5質量部~20質量部の範囲である。この範囲とすることで、耐熱性、柔軟性及び光硬化性が良好な乾燥塗膜を得ることができる。
(C)光硬化性モノマーの合計配合量は、(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5質量部~100質量部、より好ましくは10質量部~80質量部、さらに好ましくは20質量部~60質量部の範囲である。この範囲とすることで、タック性と光硬化性が良好な乾燥塗膜を得ることができる。
[(D)フィラー]
(D)フィラーは、公知慣用の無機又は有機フィラーが使用できる。特に硫酸バリウム、シリカ、ハイドロタルサイト及びタルクが好ましく用いられる。
(D)フィラーの平均粒径は特に限定されず、フィラーとして使用可能な粒径であればよい。好ましい平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積平均での粒度分布測定結果から求められる平均粒子径として、0.1μm~30μmであり、より好ましくは、0.1μm~10μmである。
(D)フィラーの配合量は、好ましくは(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して5~100質量部であり、より好ましくは10~80質量部、さらに好ましくは30~70質量部の範囲である。この範囲にすることで、優れた耐熱性と物理的強度を有する硬化塗膜を得ることができる。
[(E)エポキシ樹脂]
(E)エポキシ樹脂は、エポキシ基を有するものであれば、公知慣用のものが使用できる。
エポキシ樹脂としては、例えば、三菱化学社製のJER828、東都化成社製のエポトートYD-127、YD-128、ハンツマン社製のアラルダイトGY240、アラルダイトGY250、アラルダイトGY260、アラルダイトGY261、アラルダイトGY266、アラルダイトGY2600、DIC社製のエピクロン840、エピクロン850、(商品名)等のビスフェノールA型エポキシ樹脂;東都化成社製のエポトートYDF-170、YDF-175(商品名)等の水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂;DIC社製のエピクロン830、エピクロン830-S、エピクロン835、三菱化学社製のJER807、(何れも商品名)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂;東都化成社製のエポトートST-3000(商品名)の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂;ダイセル化学工業社製のセロキサイド2021、旭チバ社製のアラルダイトCY175、CY179等(何れも商品名)の脂環式エポキシ樹脂;三菱化学社製のJER152、DIC社製のエピクロンN-730(何れも商品名)等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂;三菱化学社製のJER604(商品名)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;ダイセル社製のエポリードPB3600、エポリードPB4700(何れも商品名)のポリブタジエンエポキシ樹脂;三菱化学社製のJER834、JER1001、JER1004、DIC社製エピクロン1050、エピクロン2055、東都化成社製のエポトートYD-011、YD-013、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、ハンツマン社製のアラルダイトGT6063、アラルダイトGT6064、アラルダイトGT6071、アラルダイトGT6084-02、アラルダイトGT6703、アラルダイトGT7004、アラルダイトGT7071、アラルダイトGT7072、アラルダイトGT6097、アラルダイトGT6099、アラルダイトGT6609、アラルダイトGT6610、アラルダイトGT6810-1、アラルダイトGT7077、アラルダイトGT16099;三菱化学社製のJERYL903、DIC社製のエピクロン152、エピクロン165、東都化成社製のエポトートYDB-400、YDB-500、ダウケミカル社製のD.E.R.542、住友化学工業社製のスミ-エポキシESB-400、ESB-700、旭化成工業社製の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;三菱化学社製JER154、ダウケミカル社製のD.E.N.431、D.E.N.438、DIC社製のエピクロンN-770、エピクロンN-865、東都化成社製のエポトートYDPN-638、YDCN-700-3、YDCN-700-7、YDCN-700-10、YDCN-704、YDCN-704A、ハンツマン社製のアラルダイトECN1280-1、アラルダイトECN9699、日本化薬社製のEPPN-201、EOCN-1025、EOCN-1020、EOCN-104S、RE-306、住友化学工業社製のスミ-エポキシESCN-195X、ESCN-220、旭化成工業社製の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;東都化成社製のTDF-2004、BASFジャパン社製のアラルダイトXPY306等(何れも商品名)のビスフェノールF型エポキシ樹脂;東都化成社製のエポトート4000D(商品名)等の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂;旭化成社製のAER4001、AER4152、AER4004(何れも商品名)のオキサゾリン骨格エポキシ樹脂、東都化成社製のエポトートYH-434、旭チバ社製のアラルダイトMY720、住友化学工業社製のスミ-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;旭チバジャパン社製のアラルダイトCY-350(商品名)等のヒダントイン型エポキシ樹脂;三菱化学社製のYL-933、ダウケミカル社製の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;三菱化学社製の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又はそれらの混合物;日本化薬社製EBPS-200、旭電化工業社製EPX-30、DIC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;三菱化学社製の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;三菱化学社製のJERYL-931、旭チバ社製のアラルダイト163等(何れも商品名)のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂;旭チバ社製のアラルダイトPT810、日産化学工業社製のTEPIC等(何れも商品名)の複素環式エポキシ樹脂;日本油脂社製ブレンマーDGT等のジグリシジルフタレート樹脂;東都化成社製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;日本油脂社製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、単独で又は2種以上を組み合わ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、複素環式エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂又はそれらの混合物が好ましい。
(E)エポキシ樹脂の配合量は、好ましくは(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して5~100質量部であり、より好ましくは10~80質量部、さらに好ましくは30~70質量部の範囲である。この範囲にすることで、優れた耐熱性と物理的強度を有する硬化塗膜を得ることができる。
[(F)着色剤]
(F)着色剤としては、赤、青、緑、黄、紫、橙、茶、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>
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、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, PigmentRed 176, Pigment Red 185, Pigment Red 208;
ぺリレン系:Solvent Red 135, Solvent Red 179, Pigment Red123, 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 Red166, Pigment Red 214, Pigment Red 220, Pigment Red 221, Pigment Red 242;
アントラキノン系:Pigment Red 168, Pigment Red 177, PigmentRed 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, PigmentRed 206, Pigment Red 207, Pigment Red 209.
<青色着色剤>
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があり、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。
顔料系:Pigment Blue 15, Pigment Blue 15:1, Pigment Blue15:2, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:4, Pigment Blue 15:6, Pigment Blue 16,Pigment Blue 60;
染料系:Solvent Blue 35, Solvent Blue 63, Solvent Blue68, Solvent Blue 70, Solvent Blue 83, Solvent Blue 87, Solvent Blue 94, SolventBlue 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>
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>
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;
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;
イソインドリノン系:Pigment Yellow 110, Pigment Yellow 109,Pigment Yellow 139, Pigment Yellow 179, Pigment Yellow 185;
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.
<紫色着色剤、オレンジ色着色剤、茶色着色剤>
紫色着色剤、オレンジ色着色剤、茶色着色剤としては、具体的には、Pigment Violet 19,23, 29, 32, 36, 38, 42; Solvent Violet 13, 36; C.I.Pigment Orange 1,C.I.Pigment Orange 5, C.I.Pigment Orange 13, C.I.Pigment Orange 14, C.I.Pigment Orange 16, C.I.Pigment Orange 17, C.I.Pigment Orange 24, C.I.Pigment Orange 34,C.I.Pigment Orange 36, C.I.Pigment Orange 38, C.I.Pigment Orange 40,C.I.Pigment Orange 43, C.I.Pigment Orange 46, C.I.Pigment Orange 49,C.I.Pigment Orange 51, C.I.Pigment Orange 61, C.I.Pigment Orange 63, C.I.Pigment Orange 64, C.I.Pigment Orange 71, C.I.Pigment Orange 73; C.I. Pigment Brown 23,C.I. Pigment Brown 25等が挙げられる。
<白色着色剤>
白色の着色剤としては、C.I.Pigment White 4に示される酸化亜鉛、C.I.Pigment White 6に示される酸化チタン、C.I.Pigment White 7に示される硫化亜鉛が挙げられるが、着色力と無毒性という点から特に好ましいのは酸化チタンであり、例えば、富士チタン工業社製TR-600、TR-700、TR-750、TR-840、石原産業社R-550、R-580、R-630、R-820、CR-50、CR-60、CR-90、CR-97、チタン工業社製KR-270、KR-310、KR-380等のルチル型酸化チタン、富士チタン工業社製TA-100、TA-200、TA-300、TA-500、石原産業社製A100、A220、チタン工業社製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。
<黒色着色剤>
黒色着色剤としては、C.I.Pigment Black 6, 7, 9及び18等に示されるカーボンブラック系の顔料、C.I.Pigment Black 8, 10等に示される黒鉛系の顔料、C.I.Pigment Black 11, 12及び27等で示される酸化鉄系の顔料:例えば戸田工業社製KN-370の酸化鉄、三菱マテリアル社製13Mのチタンブラック、C.I.Pigment Black 20等で示されるアンスラキノン系の顔料、C.I.Pigment Black 13, 25及び29等で示される酸化コバルト系の顔料、C.I.Pigment Black 15及び28等で示される酸化銅系の顔料、C.I.Pigment Black 14及び26等で示されるマンガン系の顔料、C.I.Pigment Black 23等で示される酸化アンチモン系の顔料、C.I.Pigment Black 30等で示される酸化ニッケル系の顔料、C.I.Pigment Black 31, 32で示されるペリレン系の顔料、及び硫化モリブデンや硫化ビスマスも好適な顔料として例示できる。これらの顔料は、単独で、または適宜組み合わせて使用される。特に好ましいのはカーボンブラックであり、例えば、三菱化学社製のカーボンブラック、M-40、M-45、M-50、MA-8、MA-100、またペリレン系の顔料は有機顔料の中でも低ハロゲン化に有効である。
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)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~10質量部、より好ましくは0.1~7質量部である。ただし、白色着色剤の場合は、(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50~300質量部、より好ましくは70~250質量部である。
上記のとおり、本発明の硬化性樹脂組成物を黒色とすることにより、隠蔽性に優れた硬化性樹脂組成物を得ることができる。黒色化するために、本発明の硬化性樹脂組成物は、着色剤として黒色着色剤のみを含有してもよいが、上記のとおり、解像性に優れるにもかかわらず、より隠蔽性に優れた硬化性樹脂組成物を得られることから、黒色着色剤と黒色着色剤以外の1種以上の着色剤を含有することが好ましい。該着色剤の組み合わせにより黒色化することで、充分な黒色度を有しつつも、光硬化のための露光光が着色剤によって吸収され難くなり、光硬化が充分に進行するため、解像性にも優れると考えられる。該着色剤の組み合わせの一例としては、カーボンブラックと、青色着色剤及び赤色着色剤の少なくとも一方の組み合わせであり、好ましくはカーボンブラックと青色着色剤及び赤色着色剤の組み合わせである。
黒色着色剤のみで黒色化する場合は、解像性の観点からペリレン系の黒色着色剤を用いることが好ましい。
また、黒色着色剤以外の2種以上の着色剤の組み合わせにより黒色化することもできる。
黒色着色剤以外の2種以上の着色剤の組み合わせに用いられる各着色剤は、具体的には、先に説明したものを挙げることができる。
[その他の成分]
本発明の硬化性樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲において、その他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、硬化性樹脂組成物に一般に使用される公知の添加剤、例えば、難燃剤、カップリング剤、エラストマー、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱重合禁止剤などを配合してもよい。
[難燃剤]
本発明の硬化性樹脂組成物には得られる硬化物の難燃性の向上を目的に慣用公知の難燃剤を使用することが好ましい。環境に対する観点から、ハロゲンを含まない難燃剤が好ましい。難燃剤としては、例えば、リン含有化合物や、硬化性樹脂組成物に難燃性を付与する無機フィラーである水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト類及びベーマイト等を配合してもよい。難燃剤の中でも、リン含有化合物が好ましい。難燃剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
リン含有化合物としては、有機リン系難燃剤として公知のものが挙げられる。そのような有機リン系難燃剤のうち好適なものとしては、リン酸エステル及び縮合リン酸エステル、リン元素含有(メタ)アクリレート、フェノール性水酸基を有するリン含有化合物、環状フォスファゼン化合物、ホスファゼンオリゴマー、ホスフィン酸金属塩、下記一般式(3)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0007084185000005
式(3)中、R5、R6及びR7は、それぞれ独立に、ハロゲン原子以外の置換基を示す。
上記一般式(3)中、R5、R6は水素原子または炭素原子数1~4のアルキル基であることが好ましく、R7は、水素原子、シアノ基で置換されていてもよい炭素原子数1~4のアルキル基、2,5-ジヒドロキシフェニル基、または3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル基であることが好ましいが、これに限定されるものではない。
上記一般式(3)で表されるリン含有化合物の市販品としては、HCA、SANKO-220、M-ESTER、HCA-HQ(いずれも三光社の商品名)等がある。
リン元素含有(メタ)アクリレートは、リン元素を有しており、且つ、分子中に複数の(メタ)アクリロイル基を有する化合物がよく、具体的には、上記一般式(3)におけるR5とR6が水素原子であり、R7が(メタ)アクリレート誘導体である化合物が挙げられる。一般に9,10-ジヒドロー9-オキサ-10-フォスファフェナンスレン-10-オキサイドと公知慣用の多官能(メタ)アクリレートモノマーとのマイケル付加反応により合成することができる。
上記の(メタ)アクリレートモノマーとしては、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;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又はこれらのエチレンオキサイド付加物、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、及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;及び上記ポリアルコール類のウレタンアクリレート類、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;及びメラミンアクリレート、及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。
フェノール性水酸基を有するリン含有化合物は、疎水性、耐熱性が高く、加水分解による電気特性の低下が無く、はんだ耐熱性が高い。また、好適な組み合わせとして、熱硬化性樹脂のうちエポキシ樹脂を用いた場合、エポキシ基と反応しネットワークに取り込まれるので硬化後にブリードアウトすることが無いという利点が得られる。フェノール性水酸基を有するリン含有化合物のうち、好ましいものとしては、上記一般式(3)中、R7が、水酸基で置換されたフェニル基であるものが挙げられる。市販品としては、三光社製HCA-HQなどがある。
オリゴマーもしくはポリマーであるリン含有化合物は、アルキル鎖の影響により折り曲げ性の低下が少なく、また分子量が大きいため硬化後のブリードアウトが無いという利点が得られる。市販品としては、三光社製M-Ester-HP、東洋紡社製リン含有バイロン337などがある。
ホスファゼンオリゴマーとしては、フェノキシホスファゼン化合物が有効であり、置換もしくは無置換フェノキシホスファゼンオリゴマー又は3量体、4量体、5量体の環状物があり、液状や固体粉末のものがあるが、いずれも好適に使用することができる。市販品としては、伏見製薬所社製FP-100、FP-300、FP-390などがある。この中でも、アルキル基もしくは水酸基やシアノ基などの極性基で置換されたフェノキシホスファゼンオリゴマーが、カルボキシル基含有樹脂への溶解性が高く、多量に添加しても再結晶などの不具合がないため好ましい。
また他のホスファゼンオリゴマーとして、下記一般式(4)で表されるリン元素含有ジカルボン酸及びその無水物の少なくとも何れか1種と、アクリレート化合物とを反応して得られる、分子内に1以上の(メタ)アクリレートを含有する化合物である。
Figure 0007084185000006
上記一般式(4)中のR8、R9で表される炭素原子数1~6の炭化水素基としては、例えば、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルケニル基、シクロアルキル基、フェニル基が挙げられる。炭素原子数1~6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、第二ブチル基、第三ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、第三ペンチル基、ヘキシル基等、炭素原子数1~6のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、3-ブテニル基、イソブテニル基、4-ペンテニル基、5-ヘキセニル基等が挙げられる。炭素原子数1~6の炭化水素基は分岐及び置換の何れか一方がされていてもよい。
上記リン元素含有ジカルボン酸またはその無水物の例としては、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-フォスファフェナンスレン-10-オキサイドとイタコン酸とを反応させて得られる化合物及びその無水物等が挙げられる。
上記アクリレート化合物としては、上記ジカルボン酸またはその無水物の、カルボキシル基またはカルボン酸無水物と反応する官能基を有するアクリレート化合物が好ましい。かかる反応によってアクリレート残基を付加することができる。そのようなアクリレート化合物は、分子内に1つの(メタ)アクリレート基を含有する単官能アクリレートでも、分子内に2以上の(メタ)アクリレート基を含有する多官能アクリレートでもよい。上記官能基としては、エポキシ基、水酸基、アミノ基等が挙げられる。エポキシ基を有するアクリレート化合物としては、グリシジル(メタ)アクリレート、2-メチル-2,3-エポキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。水酸基を有するアクリレート化合物としては、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等が挙げられる。アミノ基を有するアクリレート化合物としては、ジエチルアミノエチルアクリレート等が挙げられる。上記官能基の中でも、エポキシ基、水酸基がより好ましい。
上記官能基で付加する反応方法は、従来公知の反応方法を用いることができる。
上記ホスファゼンオリゴマーの例としては、上記例のように合成した一般式(4)のリン元素含有ジカルボン酸と、グリシジルメタクリレートとを反応して得られる1または2官能のホスファゼンオリゴマーや、一般式(4)のリン元素含有ジカルボン酸とヒドロキシ(メタ)アクリレート及び必要に応じてジアルコールを反応して得られる2官能のホスファゼンオリゴマー等が挙げられる。
上記一般式(4)で表されるリン元素含有ジカルボン酸またはその無水物に対する上記アクリレート化合物の添加量は特に限定されないが、上記ホスファゼンオリゴマーのリン濃度が2%~7%の範囲になるように調整して、アクリレート化合物にすることが好ましい。
上記一般式(4)で表されるリン元素含有ジカルボン酸またはその無水物を用いることで容易に両末端をアクリレート化したホスファゼンオリゴマーを得ることができる。このようにして得られた末端アクリレート化したホスファゼンオリゴマーを用いることで、可撓性、低反り性に優れ、高温プレス時におけるブリードアウトの発生がない難燃性被膜を得ることのできる優れた難燃性硬化性樹脂組成物を得ることができる。
上記ホスファゼンオリゴマーは2官能のリン元素含有アクリレートであることが、可撓性と低反り性の観点から好ましい。ホスファゼンオリゴマーが2官能の場合、耐熱性が良好となり、可撓性の低下も抑制できる。
また、上記ホスファゼンオリゴマーは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
また、ホスフィン酸金属塩を用いることにより、硬化被膜の柔軟性を損なわず難燃性を向上させることができる。このような耐熱性に優れるホスフィン酸金属塩を用いることで実装時の熱プレスにおいて難燃剤のブリードアウトを抑えることができる。
ホスフィン酸金属塩を構成するホスフィン酸の具体例としては、ホスフィン酸、ジメチルホスフィン酸、エチルメチルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、メチル-n-プロピルホスフィン酸、メタンジ(メチルホスフィン酸)、ベンゼン-1,4-(ジメチルホスフィン酸)、メチルフェニルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸及びこれらの混合物が挙げられる。
ホスフィン酸塩を構成する金属成分としては、例えば、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、ビスマス、マンガン、ナトリウム、カリウムが挙げられる。好ましくは、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛である。
ホスフィン酸金属塩の市販品としては、クラリアント社製のEXOLIT OP 930、EXOLIT OP 935などが挙げられる。
リン含有化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。リン含有化合物の配合量は、上記(A)カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、5~150質量部、好ましくは10~80質量部である。150質量部以下の場合、得られる硬化被膜の折り曲げ特性等が良好となる。
水酸化アルミニウムは、表面未処理のものであってもよく、ビニル基又はエポキシ基を末端に有するシランカップリング剤、ステアリン酸、オレイン酸、リン酸エステル等により表面処理したものなどを使用してもよい。水酸化アルミニウムの市販品としては、昭和電工社製のハイジライトH42M、ハイジライトH42S、ハイジライトH42T、ハイジライトH42ST-V、日本軽金属社製のB1403、B1403ST、B1403T等が挙げられる。
水酸化マグネシウムとしては、天然物であっても合成物であってもよく、また、表面未処理のものであってもよく、ビニル基又はエポキシ基を末端に有するシランカップリング剤、ステアリン酸、オレイン酸、リン酸エステル等により表面処理したものなどを使用してもよい。水酸化マグネシウムの市販品としては、協和化学社製キスマ5A、キスマ5B、キスマ5E、キスマ5J、キスマ5P、キスマ5L、アルベマール社製MagnifinH5、MagnifinH7、MagnifinH10等が挙げられる。
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の難燃性を付与する無機フィラーの配合量は、上記(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500質量部以下、より好ましくは0.1~300質量部、特に好ましくは、0.1~150質量部である。フィラーの配合量が、500質量部以下の場合、硬化性樹脂組成物の粘度が高くなりすぎず、印刷性が良好であり、硬化物が脆くなりにくくなる。
[カップリング剤]
本発明で用いられるカップリング剤は従来公知のものをいずれも使用できる。カップリング剤は、アルミネート系、チタネート系、ジルコネート系、シラン系など選択可能で、シラン系が最も好ましい。
アルミネート系カップリング剤としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムジイソプロポキシモノエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート等が挙げられる。
チタネート系カップリング剤としては、イソプロピルトリステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N-アミノエチル・アミノエチル)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスフェート)チタネート、テトラ(2-2-ジアリルオキシメチル-1-ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスフェートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート等が挙げられる。
ジルコネート系カップリング剤としては、ジルコニウムテトラキスアセチルアセトネート、ジルコニウムジブトキシビスアセチルアセトネート、ジルコニウムテトラキスエチルアセトアセテート、ジルコニウムトリブトキシモノエチルアセトアセテート、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトネート等が挙げられる。
シラン系カップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
カップリング剤の添加量は、(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0.05~5質量部である。より好ましくは0.1~3質量部である。添加量が0.05質量部以上の場合、有機または無機フィラーに対して十分な湿潤分散の効果を得ることができ、5質量部以下の場合はタック性の低下を抑制できる。
[エラストマー]
本発明の硬化性樹脂組成物は、得られる硬化物に対する柔軟性の付与、硬化物の脆さの改善などを目的にエラストマーを配合することができる。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が挙げられる。また、種々の骨格を有するエポキシ樹脂の一部又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。更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等も使用することができる。エラストマーは、1種を単独で用いてもよく、2種類以上の混合物として使用してもよい。
[密着促進剤]
本発明の硬化性樹脂組成物には層間の密着性、又は樹脂組成物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。密着促進剤としては、例えば、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、2-メルカプトベンズイミダゾール、2-メルカプトベンズオキサゾール、2-メルカプトベンズチアゾール、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などがある。
[酸化防止剤]
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、本発明の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補足剤または/及び(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。
ラジカル補足剤として働く酸化防止剤の具体的な化合物としては、ヒドロキノン、4-tert-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、メタキノン、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などがあげられる。
ラジカル補足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、ADEKA社製、商品名)、IRGANOX1010、IRGANOX1035、IRGANOX1076、IRGANOX1135、TINUVIN 111FDL、TINUVIN 123、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN 292、TINUVIN 5100(以上、BASFジャパン社製、商品名)などが挙げられる。
過酸化物分解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、ジステアリル3,3’-チオジプロピオネート等の硫黄系化合物などが挙げられる。
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(ADEKA社製、商品名)、マークAO-412S(ADEKA社製、商品名)、スミライザーTPS(住友化学社製、商品名)などが挙げられる。
[紫外線吸収剤]
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、本発明の硬化性樹脂組成物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などが挙げられる。具体的なベンゾフェノン誘導体の例としては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-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及び2,4-ジヒドロキシベンゾフェノンなど;具体的なベンゾエート誘導体の例としては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及びヘキサデシル-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエートなど;具体的なベンゾトリアゾール誘導体の例としては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及び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;具体的なトリアジン誘導体の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などが挙げられる。
紫外線吸収剤としては市販のものであってもよく、例えば、TINUVIN PS、TINUVIN 99-2、TINUVIN 109、TINUVIN 384-2、TINUVIN 900、TINUVIN 928、TINUVIN 1130、TINUVIN 400、TINUVIN 405、TINUVIN 460、TINUVIN 479(以上、BASFジャパン社製、商品名)などが挙げられる。
上記の紫外線吸収剤は、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ることもできる。上記酸化防止剤と併用することで本発明の硬化性樹脂組成物より得られる硬化被膜の安定化が図れる。
[熱重合禁止剤]
熱重合禁止剤は、硬化性樹脂組成物の不本意な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反応物、サリチル酸メチル、及びフェノチアジン、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。
[有機溶剤]
本発明の硬化性樹脂組成物は、上記(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、又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、有機溶剤を使用することができる。有機溶剤としては、公知のものを使用可能である。また、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。
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、石油系溶剤などを挙げることができる。
ケトン類溶剤としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
芳香族炭化水素類溶剤としては、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等が挙げられる。
グリコールエーテル類溶剤としては、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が挙げられる。
エステル類溶剤としては、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等が挙げられる。
アルコール類溶剤としては、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が挙げられる。
脂肪族炭化水素溶剤としては、オクタン、デカン等が挙げられる。
石油系溶剤溶剤としては、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が挙げられる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、プリント配線板及びフレキシブル配線板のパターン層の形成に有用であり、中でもソルダーレジストや層間絶縁層の材料として有用である。
本発明の硬化性樹脂組成物は、キャリアフィルム(支持体)と、該キャリアフィルム上に形成された上記硬化性樹脂組成物からなる層とを備えたドライフィルムの形態とすることもできる。
ドライフィルム化に際しては、本発明の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、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でキャリアフィルム上に均一な厚さに塗布し、通常、50~130℃の温度で1~30分間乾燥して膜を得ることができる。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、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、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のプラスチックフィルムを用いることが好ましい。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硬化性樹脂組成物を成膜した後、さらに、膜の表面に塵が付着するのを防ぐなどの目的で、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、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、カバーフィルムを剥離するときに膜とキャリアフィルムとの接着力よりも膜とカバーフィルムとの接着力がより小さいものであればよい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、例えば上記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、タックフリーの塗膜を形成できる。また、上記組成物をキャリア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硬化性樹脂組成物層が基材と接触するように基材上に張り合わせた後、キャリアフィルムを剥がすことにより、樹脂絶縁層を形成できる。
上記基材としては、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版等の材質を用いたもので全てのグレード(FR-4等)の銅張積層版、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、ウエハ板等を挙げることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物を塗布した後に行う揮発乾燥は、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乾燥機内の熱風を向流接触せしめる方法及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。
本発明の硬化性樹脂組成物は、熱硬化性成分を含有する場合、例えば約140~180℃の温度に加熱して熱硬化させることにより、上記(A)カルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基と、熱硬化性成分が反応し、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塗膜を形成することができる。
光重合開始剤及び光重合性モノマーを含有する場合、塗布し、溶剤を揮発乾燥した後に得られた塗膜に対し、露光(活性エネルギー線の照射)を行うことにより、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。また、接触式(又は非接触方式)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、未露光部を希アルカリ水溶液(例えば0.3~3wt%炭酸ソーダ水溶液)により現像してレジストパターンが形成される。
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。直描機のレーザー光源としては、最大波長が350~410nmの範囲にあるレーザー光を用いていればガスレーザー、固体レーザーどちらでもよい。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20~800mJ/cm、好ましくは20~600mJ/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、アミン類などのアルカリ水溶液が使用できる。
以下、実施例、比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は実施例、比較例により制限されるものではない。なお、配合量を表す部は、特に記載が無い限り、質量部である。
実施例において使用した化合物等は以下の通りである。
(A)カルボキシル基含有樹脂
A-1:ビスフェノールA型カルボキシル基含有樹脂、日本化薬社製ZAR-2023H、固形分62wt%、固形分酸価101mgKOH/g
A-2:クレゾールノボラック型カルボキシル基含有樹脂、固形分64wt%、固形分酸価84mgKOH/g
A-3:アクリル共重合系カルボキシル基含有樹脂、ダイセル・オルネクス社製サイクロマーP(ACA)Z250、固形分55wt%、固形分酸価125mgKOH/g
(B)光重合開始剤
B1-1:オキシムエステル系光重合開始剤、BASF社製イルガキュアOXE02
B1-2:オキシムエステル系光重合開始剤、ADEKA社製アデカオプトマーN-1919T
B2-1:チタノセン系光重合開始剤、IGM Resins社製Omnirad(オムニラッド)784
B2-2:チタノセン系光重合開始剤、岳陽市金茂泰科技有限公司社製JMT784
B3-1:α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤、IGM Resins社製Omnirad(オムニラッド)369E
B3-2:α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤、IGM Resins社製Omnirad(オムニラッド)379EG
(C)感光性モノマー
C1-1:アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマー、新中村化学工業社製NKエステルBPE-900
C1-2:アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマー、サートマー社製SR480
C2-1:アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマー、1,9-ノナンジオールジアクリレート
C2-2:アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマー、1,2-エチレングリコールジアクリレート
C3-1:3官能以上の感光性モノマー、東亜合成社製アロニックスM-350
C3-2:3官能以上の感光性モノマー、トリメチロールプロパントリアクリレート
C3-3:3官能以上の感光性モノマー、日本化薬社製KAYARAD DPCA-60
(D)フィラー
D-1:硫酸バリウム、堺化学工業社製バリエースB-30
D-2:溶融性シリカ、龍森社製ヒューズレックスWX、
D-3:水酸化アルミニウム、ハイジライトH-42M
(E)エポキシ樹脂
E-1:ポリブタジエンエポキシ樹脂、ダイセル社製エポリードPB3600、エポキシ当量200g/eq
E-2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、三菱ケミカル社製JER828、エポキシ当量189g/eq
E-3:フェノールノボラック型エポキシ樹脂、DIC社製エピクロンN-770、エポキシ当量188g/eq
E-4:イソシアネート変性エポキシ樹脂、旭化成社製AER4001、エポキシ当量292g/eq
(F)着色剤
F-1:黒色顔料、カーボンブラック、
F-2:青色顔料、ピグメントブルー15
F-3:黄色顔料、ピグメントイエロー147
F-4:赤色顔料、C.I.ピグメントレッド149
(有機溶剤)
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(グリコールエーテル類有機溶剤)
<クレゾールノボラック型カルボキシル基含有樹脂(A-2)の合成>
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)、及びハイドロキノン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84mgKOH/g、固形分64wt%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(A-2)を得た。
<実施例および比較例の樹脂組成物の調製>
表1に示す成分組成に基づき、各成分を配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練し、硬化性樹脂組成物を調製した。
<評価>
このようにして得られた樹脂組成物について以下の評価方法に基づき性能を評価した。これらの評価結果を表1に併せて示す。
<現像性>
上記各実施例及び比較例の組成物を、銅厚18μmの回路パターン基板をバフロール研磨後、水洗し、乾燥してからスクリーン印刷法により乾燥後塗膜の膜厚が15μmとなるよう全面に塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で30分、40分、及び50分間乾燥させた。次いでスプレー圧0.2MPa、液温30℃の1wt%NaCO水溶液で60秒現像を行い、塗膜の現像性を評価した。
○:乾燥塗膜が現像により完全に除去された
△:乾燥塗膜が現像後もわずかに残った
×:乾燥塗膜が現像後も明らかに残った
<最適露光量>
上記各実施例及び比較例の組成物を、銅厚18μmの回路パターン基板をバフロール研磨後、水洗し、乾燥してからスクリーン印刷法により乾燥後塗膜の膜厚が15μmとなるよう全面に塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で30分間乾燥させた。次いでUV-LEDランプ搭載のORC DiIMPACT Mms60を用いてStofer 41段ステップタブレットを介して露光し、スプレー圧0.2MPa、液温30℃の1wt%NaCO水溶液で60秒現像を行った際に残存したステップタブレットのパターンが6段となる露光量を最適露光量とした。
<塗膜特性評価用試験片作製法>
上記各実施例及び比較例の組成物を、パターン形成されたポリイミドフィルム基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、80℃で30分乾燥し、室温まで放冷した。次いで得られた基板にUV-LEDランプ搭載のORC DiIMPACT Mms60を用いて最適露光量でソルダーレジストパターンを露光し、スプレー圧0.2MPa、液温30℃の1wt%NaCO水溶液で60秒現像を行い、レジストパターンを得た。さらにこの基板を150℃で60分加熱して硬化し、塗膜特性評価用試験片を得た。
<評価>
このようにして得られた塗膜特性評価用試験片について以下の評価方法に基づき性能を評価した。これらの評価結果を表1に併せて示す。
<外観>
上記塗膜特性評価用試験片作製法により得られた硬化塗膜の外観を、目視で評価した。
<密着性>
上記塗膜特性評価用試験片作製法により得られた硬化塗膜を、JIS K 5600-5-6に従い碁盤目状にクロスカットを入れ、次いでセロハン粘着テープによるピーリングテストを行い、碁盤目の残り個数を以下の基準で評価した。
◎:碁盤目の残り数が91個以上100個以下
○:碁盤目の残り数が70個以上90個以下
△:碁盤目の残り数が30個以上69個以下
×:碁盤目の残り数が29個以下
<はんだ耐熱性>
上記塗膜特性評価用試験片作製法により得られた硬化塗膜に、ロジン系フラックスを塗布し、予め260℃に設定したはんだ槽に10秒間浸漬し、変性アルコールでフラックスを洗浄した後、目視による硬化塗膜の膨れ・剥がれを以下の基準で評価した。
○:硬化塗膜に膨れ及び剥がれがない
△:硬化塗膜にわずかに膨れあるいは剥がれがある
×:硬化塗膜に明らかに膨れ及び剥がれがある
<柔軟性>
上記各実施例及び比較例の組成物を、25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製カプトン100H)にスクリーン印刷で全面塗布し、80℃で30分乾燥し、室温まで放冷した。得られた基板にメタルハライドランプ搭載の露光装置(HMW-680-GW20)を用いて最適露光量でレジストパターンを露光し、30℃の1wt%NaCO水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像を行い、レジストパターンを得、この基板を、150℃で60分加熱して硬化した。
得られた評価基板に対してハゼ折りにより180°折り曲げを数回繰り返して行い、その際の塗膜におけるクラック発生状況を目視及び200倍の光学顕微鏡で観察し、クラックが発生するまでに行った折り曲げ回数を測定し、以下の基準で評価した。
◎:折り曲げ回数が6回以上であるもの。
○:折り曲げ回数が4~5回であるもの。
△:折り曲げ回数が2~3回であるもの。
×:折り曲げ回数が0~1回であるもの。
Figure 0007084185000007
上記表1に示す結果から、実施例1~25の硬化性樹脂組成物の硬化物は、最適露光量を低減でき、かつ、良好な現像性、密着性、はんだ耐熱性及び柔軟性を有していることが分かる。また、特に(C)感光性モノマーとして、C1-1、C2-1、C3-1の組み合わせを含む実施例1乃至7が、すべての評価結果においてより良好な結果を有することが分かった。
一方、光重合開始剤としてB1およびB2を含まない比較例1は、最適露光量を低減できない。本発明の(C)感光性モノマー3種の内、2種を含まない比較例2は、最適露光量が非常に多くなり、はんだ耐熱性および金めっき耐性が大幅に劣るものであった。また、本発明の(C)感光性モノマー3種の内、1種を含まない比較例3は、最適露光量を低減できず、はんだ耐熱性が大幅に劣るものであった。


Claims (6)

  1. (A)カルボキシル基含有樹脂と、
    (B)光重合開始剤と、
    (C)感光性モノマーと、を含有する硬化性樹脂組成物であって、
    (B)光重合開始剤が、(B1)オキシムエステル系光重合開始剤と(B2)チタノセン系光重合開始剤と、(B3)α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤と、を含み、
    (C)感光性モノマーが、(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーと(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーと(C3)3官能以上の感光性モノマーを含む
    硬化性樹脂組成物。
  2. (A)カルボキシル基含有樹脂と、
    (B)光重合開始剤と、
    (C)感光性モノマーと、を含有する硬化性樹脂組成物であって、
    (B)光重合開始剤が、(B1)オキシムエステル系光重合開始剤と(B2)チタノセン系光重合開始剤とを含み、
    (C)感光性モノマーが、(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーと(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーと(C3)3官能以上の感光性モノマーを含み、
    前記(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーの、炭素間二重結合1モルあたりのアルキレンオキシドの平均の付加量が、4モル以上である
    硬化性樹脂組成物。
  3. (A)カルボキシル基含有樹脂と、
    (B)光重合開始剤と、
    (C)感光性モノマーと、を含有する硬化性樹脂組成物であって、
    (B)光重合開始剤が、(B1)オキシムエステル系光重合開始剤と(B2)チタノセン系光重合開始剤とを含み、
    (C)感光性モノマーが、(C1)アルキレンオキシドが付加された2官能感光性モノマーと(C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーと(C3)3官能以上の感光性モノマーを含み、
    (C3)3官能以上の感光性モノマーが、1モル以上のアルキレンオキシドおよび/またはラクトンが付加された3官能以上の感光性モノマーである
    硬化性樹脂組成物。
  4. (C2)アルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーが、炭素数4以上のアルカンジオール骨格を有する2官能感光性モノマーであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
  5. 前記請求項1乃至のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物またはこれをフィルムに塗布乾燥して得られるドライフィルムを、熱硬化および光硬化の少なくとも何れか一方を行うことによって得られる硬化被膜。
  6. 請求項に記載の硬化被膜を備えるプリント配線板。
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