KR101493640B1

KR101493640B1 - 경화성 수지 조성물, 그의 경화물 및 그것들을 사용한 인쇄 배선판

Info

Publication number: KR101493640B1
Application number: KR20137030082A
Authority: KR
Inventors: 가즈노리 니시오; 다카히로 요시다
Original assignee: 다이요 잉키 세이조 가부시키가이샤
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2015-02-13
Also published as: TWI534164B; CN103459504A; WO2012141124A1; TW201302831A; CN103459504B; KR20130140881A; JPWO2012141124A1; JP5838200B2

Abstract

유연성과 고반사율을 높은 레벨로 균형있게 달성할 수 있고, 경시에 의한 반사율의 저하가 적은 백색 경화 피막을 인쇄 배선판 등에 형성할 수 있도록 하기 위해서, 경화성 수지 조성물은 (A) 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지, (B) 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 및 (C) 산화티타늄을 함유하고, 가열 또는 활성 에너지선 조사 중 적어도 어느 하나에 의해 경화하며, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)와 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 비율이 질량 기준으로 50 내지 70:50 내지 30의 범위에 있다. 열 경화성 수지 조성물의 경우에는 (D) 열 경화성 성분을, 광 경화성 열 경화성 수지 조성물의 경우에는 (E) 모노아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제를 단독으로, 또는 (F) 비스아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제를 더 함유한다.

Description

경화성 수지 조성물, 그의 경화물 및 그것들을 사용한 인쇄 배선판{CURABLE RESIN COMPOSITION, CURED PRODUCT THEREOF AND PRINTED CIRCUIT BOARD USING SAME}

본 발명은 경화성 수지 조성물, 특히 유연성과 반사율이 높고, 경시에 의한 반사율의 저하가 적은 백색 경화 피막을 형성할 수 있는 경화성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 열 경화성 수지 조성물 및 희알칼리 수용액에 의해 현상 가능하고, 고반사율의 솔더 레지스트 등의 경화 피막을 형성할 수 있는 광 경화성 열 경화성 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이러한 경화성 수지 조성물의 경화물, 및 그것들을 사용하여 형성된 절연층이나 보호막, 솔더 레지스트 등의 경화 피막을 갖는 인쇄 배선판에 관한 것이다.

최근 반도체 부품의 급속한 진보에 의해, 전자 기기는 소형 경량화, 고성능화, 다기능화되는 경향이 있다. 이 경향에 추종하여, 인쇄 배선판에서도, 고밀도화, 부품의 표면 실장화가 진행되고 있다. 고밀도 인쇄 배선판의 제조에 있어서는 일반적으로 포토 솔더 레지스트가 채용되고 있으며, 드라이 필름형 포토 솔더 레지스트나 액상 포토 솔더 레지스트가 개발되어 있다. 이들 중에서도, 환경 문제에 대한 배려로, 현상액으로서 희알칼리 수용액을 사용하는 알칼리 현상형의 감광성 조성물이 주류를 이루고 있으며, 종래 몇 가지의 조성계가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).

종래, 플렉시블 배선판(이하, FPC라고 약칭함)으로 대표되는 박막의 인쇄 기판의 경우, 유연하고 내절성이 우수한 것이 요망되고 있다.

또한, 최근 들어, 인쇄 배선판에서는, 휴대 단말기, 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전 등의 액정 디스플레이의 백라이트, 조명 기구의 광원 등 저전력으로 발광하는 발광 다이오드(LED)에 직접 실장하여 사용되는 용도가 증가하고 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조). 그 경우에, 인쇄 배선판에 솔더 레지스트막이나 보호막으로서 피복 형성되는 절연막에는, 솔더 레지스트막에 통상 요구되는 내용제성, 경도, 땜납 내열성, 전기 절연성 등의 특성 외에, LED의 발광을 유효하게 이용할 수 있도록, 광의 반사율이 우수한 것이 요망된다. 즉, LED의 광을 효율적으로 이용하기 위해서, 고반사율이며, LED를 인쇄 배선판에 실장했을 때에 전체적으로 조도를 높일 수 있는 솔더 레지스트막을 갖는 인쇄 배선판이 요구되고 있다.

인쇄 배선판에 직접 실장되는 LED의 광을 효율적으로 이용하기 위해서는, 상기와 같이 솔더 레지스트막이 고반사율임과 동시에, 이 고반사율을, 광원으로서 LED가 사용되는 기간에 걸쳐 유지할 필요가 있다. 그러나, 종래부터 사용되고 있는 백색 솔더 레지스트 조성물에서는, 내열성을 높이기 위한 하나의 수단으로서 방향환을 갖는 성분을 포함하며, 방향환은 광이나 열에 의해 서서히 반응하는 성질을 갖고 있기 때문에, LED로부터 조사되는 광이나 발열에 의한 열 이력 때문에 수지의 산화가 진행해서 황변되어 버려, 반사율이 경시에 의해 저하된다는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해소하기 위해, 일본 특허 공개 제2009-149878호 공보(특허문헌 3)에는, (A) 염소법에 의해 제조된 루틸형 산화티타늄 및 (B) 경화성 수지를 함유하는 백색 경화성 수지 조성물이 제안되어 있다.

상기 제안과 같이, 염소법에 의해 제조된 루틸형 산화티타늄을 사용한 경우, 광 활성을 거의 갖지 않기 때문에, 산화티타늄의 광 활성에 기인하는 광에 의한 수지의 열화(황변)가 억제되어, 광에 대해 우수한 안정성을 나타낸다. 그러나, 루틸형 산화티타늄은, 동일한 산화티타늄인 아나타제형 산화티타늄과 비교하여 백색도가 떨어지기 때문에, 반사율을 높이기 위하여 다량으로 배합한 경우, 유연성과 고반사율을 높은 레벨로 균형있게 달성하는 것이 어렵다는 문제가 있다.

또한, 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지와 루틸형 산화티타늄을 조합하여 배합한 백색의 광 경화성 열 경화성 솔더 레지스트 조성물에 대해서도 몇 가지가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 4 내지 6 참조). 그러나, 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지는 일반적으로 유연성이 떨어지기 때문에, 유연성과 고반사율을 높은 레벨로 균형있게 달성하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.

일본 특허 공개 (소)61-243869호 일본 특허 공개 제2007-249148호 공보 일본 특허 공개 제2009-149878호 공보 일본 특허 제4538521호 공보 일본 특허 제4538484호 공보 일본 특허 제4340272호 공보

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제를 해결하고자 이루어진 것이며, 그 주된 목적은, 유연성과 고반사율을 높은 레벨로 균형있게 달성할 수 있고, 광 열화 및 열 열화를 받기 어렵고, 경시에 의한 반사율의 저하가 적은(이하, 저변화율이라고 함) 백색 경화 피막을 형성할 수 있는 열 경화성 수지 조성물, 광 경화성 열 경화성 수지 조성물 등의 경화성 수지 조성물을 제공하는 데에 있다.

또한 본 발명의 목적은, 이러한 경화성 수지 조성물을 사용함으로써, 고반사율을 갖고, 저변화율, 유연성이 우수한 백색 경화 피막 및 이러한 우수한 특성의 경화 피막을 갖는 인쇄 배선판을 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르면, (A) 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지, (B) 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 및 (C) 산화티타늄을 함유하고, 가열 또는 활성 에너지선 조사 중 적어도 어느 하나에 의해 경화하는 조성물이며, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)와 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 비율이 질량 기준으로 50 내지 70:50 내지 30의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물이 제공된다.

본 발명의 하나의 형태에 의하면, (A) 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지, (B) 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지, (C) 산화티타늄 및 (D) 열 경화성 성분을 함유하는 조성물이며, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)와 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 비율이 질량 기준으로 50 내지 70:50 내지 30의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 열 경화성 수지 조성물이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 열 경화성 수지 조성물을 기재 상에 도포하고 경화시켜서 얻어지는 경화물이 제공된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 경화물을 포함하는 절연층 또는 보호막을 갖는 인쇄 배선판도 제공된다.

본 발명의 다른 형태에 의하면, (A) 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지, (B) 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지, (C) 산화티타늄, (E) 모노아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제를 함유하는 조성물이며, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)와 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 비율이 질량 기준으로 50 내지 70:50 내지 30의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광 경화성 열 경화성 수지 조성물이 제공된다.

상기 광 경화성 열 경화성 수지 조성물의 적합한 형태에서는, 상기 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)는 카르복실기 함유 (메트)아크릴계 공중합 수지와, 1 분자 중에 옥시란환과 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물의 반응에 의해 얻어지는 카르복실기 함유 공중합계 수지이다. 또한, 다른 적합한 형태에서는, (F) 비스아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제, 열 경화성 성분 (D)를 더 함유한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 광 경화 또는 필요에 따라서 열 경화시켜서 얻어지는 경화물이 제공된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 패턴상으로 광 경화시킨 후, 열 경화하여 얻어지는 경화 피막을 갖는 인쇄 배선판도 제공된다.

본 발명의 경화성 수지 조성물은, 적어도 2종의 카르복실기 함유 수지, 즉, (A) 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지와 (B) 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지를, (C) 산화티타늄, 또는 추가로 (D) 열 경화성 성분 또는 광중합 개시제로서 (E) 모노아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제를 단독으로, 또는 (E) 모노아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제 및 (F) 비스아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제를 함께 함유하는 조성물이며, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)와 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 비율이 질량 기준으로 50 내지 70:50 내지 30의 범위에 있기 때문에, 그리고 모두 방향환을 갖지 않기 때문에, 유연성과 고반사율을 높은 레벨로 균형있게 달성할 수 있으며, 광 열화 및 열 열화를 받기 어렵고, 경시에 의한 반사율의 저하가 적어, 고반사율을 장기간에 걸쳐 달성할 수 있는 백색 경화 피막을 형성할 수 있다.

따라서, 본 발명의 경화성 수지 조성물을 사용함으로써, 고반사율을 갖고, 저변화율, 유연성이 우수한 경화 피막을 형성할 수 있으므로, 인쇄 배선판의 제조, 특히 플렉시블 인쇄 배선판의 제조나 테이프 캐리어 패키지의 제조에 사용되는 솔더 레지스트나 층간 절연막 등의 보호막이나 절연층, 또는 액정 디스플레이의 백라이트나 정보 표시용의 디스플레이 등에 사용되는 전계 발광(EL; electroluminescent) 패널의 배면 전극용 보호막이나, 휴대 전화, 시계, 카 스테레오 등의 표시 패널의 보호막, IC나 초LSI 밀봉 재료 등에 유리하게 사용할 수 있다.

본 발명자들은, 상기한 과제를 달성하기 위해 예의 연구한 결과, (A) 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지, (B) 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지의 적어도 2종의 카르복실기 함유 수지 및 (C) 산화티타늄을 함유하고, 가열 또는 활성 에너지선 조사 중 적어도 어느 하나에 의해 경화하는 경화성 수지 조성물에 있어서, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)와 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 비율을 질량 기준으로 50 내지 70:50 내지 30의 범위로 설정함으로써, 유연성과 고반사율을 높은 레벨로 균형있게 달성할 수 있으며, 광 열화 및 열 열화를 억제할 수 있고, 경시에 의한 반사율의 저하가 적은 백색 경화 피막을 형성할 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

본 발명자들의 연구에 의하면, 모두 고반사율 및 저변화율에는 효과적인데, 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)는 유연성은 우수하지만 땜납 내열성 등은 떨어지고, 한편, 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)는 유연성은 떨어지지만, 땜납 내열성 등에 효과적이어서, 이들 2종의 카르복실기 함유 수지를 적절한 비율로 사용함으로써, 그리고 광 경화성 열 경화성 수지 조성물의 경우에는 광중합 개시제로서 모노아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제 (E)를 단독으로, 또는 비스아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제 (F)를 더 조합하여 사용함으로써, 백색 안료로서 산화티타늄 (C)를 함유하는 조성물에서도, 고반사율(XYZ 표색계의 Y값: 80 이상)과, 가속 열화 후에도 초기값과의 차가 작은 저변화율(ΔE^*ab: 3.0 이하)을 가지면서, 유연성이 우수한 백색 경화 피막을 형성할 수 있음을 알아냈다.

이하, 본 발명의 경화성 수지 조성물의 각 구성 성분에 대하여 상세하게 설명한다.

상기 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)로는, 바람직하게는 (a) 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물과, (b) 1 분자 중에 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물과, (c) 1 분자 중에 1개의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물을 반응시켜서 얻어지는 카르복실기 함유 우레탄 수지를 들 수 있다. 이러한 카르복실기 함유 우레탄 수지를 열 경화성 화합물과 함께 포함하는 경화성 수지 조성물은, 열 경화시에 이 카르복실기가 열 경화성 화합물의 관능기, 예를 들어 에폭시 수지의 에폭시기와 가교 반응을 일으켜, 땜납 내열성 등의 특성을 향상시킬 수 있다. 일반적으로, 수지의 가교 밀도가 낮아질수록, 형성되는 피막의 가요성이 증대하여, 열 경화 후의 피막의 휨은 적어진다. 그러나, 가교 밀도가 낮아지면, 얻어지는 피막의 땜납 내열성, 도금 내성, 내약품성 등의 특성도 저하되기 쉬워진다. 이에 반해, 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지를 사용함으로써, 우레탄 수지의 결정성을 낮출 수 있고, 그 결과, 휨이나 내절성이 요구되는 플렉시블 기판용 솔더 레지스트에 사용하는 것이 곤란했던 고성능을 갖는 높은 유리 전이점(Tg)의 에폭시 수지나 다관능 에폭시 등을 사용하는 것이 가능하게 되고, 저휨성을 유지하면서, 땜납 내열성 등의 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 1 분자 중에 1개의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (c)가 1개 이상의 페놀성 히드록실기를 더 갖는 경우, 분자 말단에 페놀성 히드록실기를 갖는 우레탄 수지가 얻어진다. 이 분자 말단에 페놀성 히드록실기를 갖는 우레탄 수지는, 열 경화시에 이 페놀성 히드록실기가 열 경화성 화합물의 관능기, 예를 들어 에폭시 수지의 에폭시기와 가교 반응을 일으켜, 땜납 내열성 등의 특성을 더 향상시킬 수 있다.

상기 카르복실기 함유 우레탄 수지는, 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물 (a)와, 1 분자 중에 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (b)와, 반응 정지제로서도 기능하는 상기 1 분자 중에 1개의 알코올성 히드록실기 및 1개 이상의 페놀성 히드록실기를 갖는 화합물 (c)의 반응에 의해, 말단에 도입된 페놀성 히드록실기를 갖는 우레탄 수지인 것이 바람직하지만, 그 외에도, 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물 (a)와, 1 분자 중에 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (b)의 반응에 의해 얻어지고, 상기 화합물 (b)로서, 페놀성 히드록실기 및 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물을 사용하여 분자 측쇄에 페놀성 히드록실기를 도입한 우레탄 수지, 또는 1 분자 중에 카르복실기 및 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물을 사용하여 분자 측쇄에 카르복실기를 도입한 우레탄 수지 등도 사용할 수 있다. 후자의 우레탄 수지에서는, 말단 밀봉제(반응 정지제)로서, 상기 1 분자 중에 1개의 알코올성 히드록실기 및 1개 이상의 페놀성 히드록실기를 갖는 화합물 (c)를 사용할 수 있는 것 외에, 지방족 알코올이나 모노히드록시 모노(메트)아크릴레이트 화합물 등의 모노히드록실 화합물이나, 알코올성 히드록실기, 아미노기, 티올기 등의 이소시아네이트기와 부가 반응 또는 축합 반응할 수 있는 관능기를 갖는 모노카르복실산 등, 종래 공지된 각종 반응 정지제를 사용할 수 있다. 또한, 수지의 합성 중에, 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트 등의 분자 내에 1개의 수산기와 1개 이상의 (메트)아크릴기를 갖는 화합물을 가하거나, 또는 이소포론 디이소시아네이트와 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트의 등몰 반응물 등 분자 내에 1개의 이소시아네이트기와 1개 이상의 (메트)아크릴기를 갖는 화합물을 가하여, 말단 (메트)아크릴화한 카르복실기 함유 감광성 우레탄 수지 등을 사용할 수도 있다.

상기 우레탄 수지는, 예를 들어 상기 적합한 우레탄 수지의 경우, 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물 (a)와, 1 분자 중에 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (b)와, 1 분자 중에 1개의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (c)를 일괄 혼합하여 반응시켜도 되고, 또는 상기 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물 (a)와, 1 분자 중에 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (b)를 반응시키고, 계속해서 반응 정지제로서도 기능하는 상기 1 분자 중에 1개의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (c)를 반응시켜도 된다. 또한, 상기한 다른 우레탄 수지의 경우, 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물 (a)와, 1 분자 중에 페놀성 히드록실기 및/또는 카르복실기와 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (b)와, 반응 정지제를 일괄 혼합하여 반응시켜도 되지만, 분자량 조정 면에서는, 상기 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물 (a)와 상기 화합물 (b)를 반응시키고, 계속해서 반응 정지제를 반응시키는 것이 바람직하다.

상기 반응은 실온 내지 100℃에서 교반·혼합함으로써 무촉매로 진행하는데, 반응 속도를 높이기 위하여 70 내지 100℃에서 가열하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 (a) 내지 (c) 성분의 반응 비율(몰비)로는, (a):(b)=1:1 내지 2:1, 바람직하게는 1:1 내지 1.5:1, (a+b):(c)=1:0.01 내지 0.5, 바람직하게는 1:0.02 내지 0.3의 비율이 적당하다.

상기 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물 (a)로는, 종래 공지된 각종 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용할 수 있으며, 특정한 화합물에 한정되지 않는다. 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물 (a)의 구체예로는, 예를 들어 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트 등의 분지 지방족 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, (o, m 또는 p)-(수소 첨가)크실렌 디이소시아네이트, 메틸렌 비스(시클로헥실 이소시아네이트), 시클로헥산-1,3-디메틸렌 디이소시아네이트, 시클로헥산-1,4-디메틸렌 디이소시아네이트 등의 지환식 디이소시아네이트를 들 수 있다. 이들 중에서도, 지방족 디이소시아네이트인 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 분지 지방족 디이소시아네이트인 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트가 바람직하다. 이들 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 디이소시아네이트 화합물을 사용한 경우, 저휨성이 우수한 경화물을 얻을 수 있다.

이어서, 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (b)로는, 종래 공지된 각종 폴리올을 사용할 수 있으며, 특정한 화합물에 한정되지 않지만, 폴리카르보네이트 디올 등의 폴리카르보네이트계 폴리올, 폴리에테르계 폴리올, 폴리에스테르계 폴리올, 폴리올레핀계 폴리올, 아크릴계 폴리올, 폴리부타디엔계 폴리올, 폴리이소프렌계 폴리올, 수소화 폴리부타디엔계 폴리올, 수소화 이소프렌 폴리올, 인 함유 디올, 비스페놀 A계 알킬렌옥시드 부가체 디올, 카르복실기 및 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물, 페놀성 히드록실기 및 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물, 인 함유 폴리올 등을 적절하게 사용할 수 있다. 폴리카르보네이트 디올로는, 1종 또는 2종 이상의 직쇄상 지방족 디올에서 유래된 반복 단위를 구성 단위로서 포함하는 폴리카르보네이트 디올 (b-1), 1종 또는 2종 이상의 지환식 디올에서 유래된 반복 단위를 구성 단위로서 포함하는 폴리카르보네이트 디올 (b-2), 또는 직쇄상 지방족 디올과 지환식 디올의 양쪽의 디올에서 유래된 반복 단위를 구성 단위로서 포함하는 폴리카르보네이트 디올 (b-3)을 들 수 있다. 또한, 카르복실기 및 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (b-4), 페놀성 히드록실기 및 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (b-5) 등을 사용한 경우, 분자 측쇄에 관능기(페놀성 히드록실기나 카르복실기)를 갖게 할 수 있다. 인 함유 폴리올 (b-6)을 사용한 경우, 우레탄 수지에 난연성을 부여할 수 있다. 이들 화합물 (b-1) 내지 (b-6)은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기, 1종 또는 2종 이상의 직쇄상 지방족 디올에서 유래된 반복 단위를 구성 단위로서 포함하는 폴리카르보네이트 디올 (b-1)의 구체예로는, 예를 들어 1,6-헥산디올로부터 유도되는 폴리카르보네이트 디올, 1,5-펜탄디올과 1,6-헥산디올로부터 유도되는 폴리카르보네이트 디올, 1,4-부탄디올과 1,6-헥산디올로부터 유도되는 폴리카르보네이트 디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올과 1,6-헥산디올로부터 유도되는 폴리카르보네이트 디올, 1,9-노난디올과 2-메틸-1,8-옥탄디올로부터 유도되는 폴리카르보네이트 디올 등을 들 수 있다.

상기, 1종 또는 2종 이상의 지환식 디올에서 유래된 반복 단위를 구성 단위로서 포함하는 폴리카르보네이트 디올 (b-2)의 구체예로는, 예를 들어 1,4-시클로헥산디메탄올로부터 유도되는 폴리카르보네이트 디올 등을 들 수 있다.

상기, 직쇄상 지방족 디올과 지환식 디올의 양쪽의 디올에서 유래된 반복 단위를 구성 단위로서 포함하는 폴리카르보네이트 디올 (b-3)의 구체예로는, 예를 들어 1,6-헥산디올과 1,4-시클로헥산디메탄올로부터 유도되는 폴리카르보네이트 디올 등을 들 수 있다.

상기, 카르복실기 및 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (b-4)의 구체예로는, 디메틸올프로피온산, 디메틸올부탄산 등을 들 수 있다. 이들 카르복실기 및 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물을 사용함으로써, 우레탄 수지 중에 용이하게 카르복실기를 도입할 수 있다.

상기, 페놀성 히드록실기 및 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (b-5)의 구체예로는, 6-히드록시-5-메틸-1,3-벤젠디메탄올, 2,4-디(히드록시메틸)-6-시클로헥실페놀, 3,3'-메틸렌 비스(2-히드록시-5-메틸-벤젠메탄올), 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스[2-메틸-6-히드록시메틸페놀], 4,4'-[1,4-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)비스[2-메틸-6-히드록시메틸페놀], 2-히드록시-5-플루오로-1,3-벤젠디메탄올, 4,4'-메틸렌 비스(2-메틸-6-히드록시메틸페놀), 4,4'-메틸렌 비스(2,5-디메틸-3-히드록시메틸페놀), 4,4'-시클로헥실리덴 비스(2-메틸-6-히드록시메틸페놀), 4,4'-시클로헥실리덴 비스(2-시클로헥실-6-히드록시메틸페놀), 2,6-비스[(2-히드록시-3-히드록시메틸-5-메틸페닐)메틸]-4-메틸페놀, 2-히드록시-5-에틸-1,3-벤젠디메탄올, 2-히드록시-4,5-디메틸-1,3-벤젠디메탄올, 2-히드록시-5-(1-메틸프로필)-1,3-벤젠디메탄올, 4-(1,1-디메틸에틸)-2-히드록시-1,3-벤젠디메탄올, 2-히드록시-5-시클로헥실-1,3-벤젠디메탄올, 2-히드록시-5-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-1,3-벤젠디메탄올, 2,6-비스[(4-히드록시-3-히드록시메틸-2,5-디메틸페닐)메틸]-3,4-디메틸페놀, 2,6-비스[(4-히드록시-3-히드록시메틸-2,5-디메틸페닐)메틸]-4-시클로헥실페놀, 2-히드록시-1,3,5-벤젠트리메탄올, 3,5-디메틸-2,4,6-트리히드록시메틸페놀, 4,4',4"-에틸리딘 트리스(2-메틸-6-히드록시메틸페놀), 2,3,5,6-테트라(히드록시메틸)-1,4-벤젠디올, 4,4'-메틸렌 비스[2,6-비스(히드록시메틸)페놀] 등을 들 수 있다. 이들 페놀성 히드록실기 및 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물을 사용함으로써, 우레탄 수지 중에 용이하게 페놀성 히드록실기를 도입할 수 있다.

상기 직쇄상 지방족 디올에서 유래된 반복 단위를 구성 단위로서 포함하는 폴리카르보네이트 디올은 저휨성이나 가요성이 우수한 경향이 있다. 또한, 지환식 디올에서 유래된 반복 단위를 구성 단위로서 포함하는 폴리카르보네이트 디올은 주석도금 내성, 땜납 내열성이 우수한 경향이 있다. 이상의 관점에서, 이들 폴리카르보네이트 디올은 2종 이상을 조합하여 사용하거나, 또는 직쇄상 지방족 디올과 지환식 디올의 양쪽의 디올에서 유래된 반복 단위를 구성 단위로서 포함하는 폴리카르보네이트 디올을 사용할 수 있다. 저휨성이나 가요성과, 땜납 내열성이나 주석도금 내성을 균형있게 발현시키기 위해서는, 직쇄상 지방족 디올과 지환식 디올의 공중합 비율이 질량비로 3:7 내지 7:3인 폴리카르보네이트 디올을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 폴리카르보네이트 디올은 수 평균 분자량 200 내지 5,000인 것이 바람직하지만, 폴리카르보네이트 디올이 구성 단위로서 직쇄상 지방족 디올과 지환식 디올에서 유래된 반복 단위를 포함하고, 직쇄상 지방족 디올과 지환식 디올의 공중합 비율이 질량비로 3:7 내지 7:3인 경우에는, 수 평균 분자량이 400 내지 2,000인 것이 바람직하다.

상기 인 함유 폴리올의 구체예로는 FC-450(아데카(ADEKA)(주) 제조), M-Ester(산코(주) 제조), M-Ester-HP(산코(주) 제조) 등을 들 수 있다. 이 인 함유 폴리올을 사용함으로써 우레탄 수지 중에 인 화합물을 도입할 수 있어, 난연성을 부여할 수 있다.

이어서, 1개의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (c)로는, 종래 공지된 각종 모노히드록시 화합물을 사용할 수 있으며, 특정한 화합물에 한정되지 않지만, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, t-부탄올, 아밀알코올, 헥실알코올, 옥틸알코올, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 시클로헥산디메탄올 모노(메트)아크릴레이트, 상기 각 (메트)아크릴레이트의 카프로락톤 또는 산화알킬렌 부가물, 글리세린 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 알릴알코올, 알릴옥시에탄올, 글리콜산, 히드록시피발산 등이 있는데, 이것들에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에서, (메트)아크릴레이트란, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 그들의 혼합물을 총칭하는 용어이며, 다른 유사한 표현에 대해서도 마찬가지이다.

페놀성 히드록실기를 갖는 상기 1 분자 중에 1개의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물 (c)는 폴리우레탄에 페놀성 히드록실기를 도입시킬 목적으로 사용되고, 폴리우레탄의 말단 밀봉제로서도 기능하며, 특히 분자 중에 이소시아네이트와 반응할 수 있는 1개의 알코올성 히드록실기 및 페놀성 히드록실기를 갖는 화합물이면 반응 정지제로서 기능한다. 이러한 화합물 (c)의 구체예로는, 예를 들어 히드록시메틸페놀, 히드록시메틸크레졸, 히드록시메틸-디-t-부틸페놀, p-히드록시페닐-2-메탄올, p-히드록시페닐-3-프로판올, p-히드록시페닐-4-부탄올, 히드록시에틸크레졸, 2,6-디메틸-4-히드록시메틸페놀, 2,4-디메틸-6-히드록시메틸페놀, 2,3,6-트리메틸-4-히드록시메틸페놀, 2-시클로헥실-4-히드록시메틸-5-메틸페놀, 4-메틸-6-히드록시메틸벤젠-1,2-디올, 4-(1,1-디메틸에틸)-6-히드록시메틸벤젠-1,2-디올 등의 히드록시알킬페놀 또는 히드록시알킬크레졸; 히드록시벤조산, 히드록시페닐벤조산, 또는 히드록시페녹시벤조산 등의 카르복실기 함유 치환기를 갖는 페놀과, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜 등과의 에스테르화물; 비스페놀의 모노에틸렌옥시드 부가물, 비스페놀의 모노프로필렌옥시드 부가물, p-히드록시페네틸알코올 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다. 이들 화합물 (c)는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기한 바와 같은 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)의 중량 평균 분자량은 500 내지 100,000인 것이 바람직하고, 8,000 내지 50,000이 더욱 바람직하다. 여기서, 중량 평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정한 폴리스티렌 환산의 값이다. 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)의 중량 평균 분자량이 500 미만에서는, 경화막의 신도, 가요성 및 강도를 손상시키는 경우가 있고, 한편, 100,000을 초과하면 용매에 대한 용해성이 낮아질 뿐 아니라, 용해해도 점도가 너무 높아지기 때문에, 사용 면에서 제약이 커진다.

상기 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)로는, 방향환을 갖지 않는 카르복실기를 갖는 수지이면, 그 자체에 감광성의 불포화 이중 결합을 1개 이상 갖는 감광성의 카르복실기 함유 수지 및 감광성의 불포화 이중 결합을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 모두 사용 가능하며, 특정한 것에 한정되는 것은 아니다. 특히 이하에 열거하는 수지 중에서 방향환을 갖지 않는 것(올리고머 또는 중합체 중 어느 것이든 좋다)을 적절하게 사용할 수 있다. 즉,

(1) 지방족 불포화 카르복실산과 탄소수 2 내지 20의 지방족 중합성 단량체(구체적으로는, 지방족 (메트)아크릴로일 화합물, 지방족 비닐에테르, 지방산의 비닐에스테르 등을 들 수 있음)의 공중합에 의해 얻어지는 카르복실기 함유 수지,

(2) 탄소수 2 내지 20의 지방족 중합성 단량체로부터 생성되는 카르복실기 함유 (메트)아크릴계 공중합 수지와, 1 분자 중에 옥시란환과 에틸렌성 불포화기를 갖는 탄소수 4 내지 20의 지방족 중합성 단량체와의 반응에 의해 얻어지는 감광성의 카르복실기 함유 수지,

(3) 1 분자 중에 각각 1개의 에폭시기와 불포화 이중 결합을 갖는 탄소수 4 내지 20의 지방족 중합성 단량체(예를 들어, 글리시딜 (메트)아크릴레이트 등)와, 불포화 이중 결합을 갖는 탄소수 2 내지 20의 지방족 중합성 단량체(구체적으로는, 지방족 (메트)아크릴로일 화합물, 지방족 비닐에테르, 지방산의 비닐에스테르 등을 들 수 있음)의 공중합체에 지방족 불포화 모노카르복실산을 반응시켜, 생성된 2급 수산기에 포화 또는 불포화의 지방족 다염기산 무수물을 반응시켜서 얻어지는 감광성의 카르복실기 함유 수지,

(4) 지방족 수산기 함유 중합체에 포화 또는 불포화의 지방족 다염기산 무수물을 반응시킨 후, 생성된 카르복실산에, 1 분자 중에 각각 1개의 에폭시기와 불포화 이중 결합을 갖는 탄소수 4 내지 20의 지방족 중합성 단량체(예를 들어, 글리시딜 (메트)아크릴레이트 등)를 반응시켜 얻어지는 감광성의 수산기 및 카르복실기 함유 수지이다.

또한, 본 명세서 중에서, 지방족이란, 분자 내에 시클로헥산환이나 시클로헥센환 등의 시클로환을 포함하는 화합물도 포함한다.

이들 중에서도, 상기 (2)의 감광성의 카르복실기 함유 수지인, (a) 탄소수 2 내지 20의 지방족 중합성 단량체로부터 생성되는 카르복실기 함유 (메트)아크릴계 공중합 수지와 (b) 1 분자 중에 옥시란환과 에틸렌성 불포화기를 갖는 탄소수 4 내지 20의 지방족 중합성 단량체와의 반응에 의해 얻어지는 감광성의 카르복실기 함유 수지가 바람직하다.

상기 (a)의 탄소수 2 내지 20의 지방족 중합성 단량체로부터 생성되는 카르복실기 함유 (메트)아크릴계 공중합 수지는, 탄소수 4 내지 20의 (메트)아크릴산 에스테르와, 1 분자 중에 1개의 불포화기와 적어도 1개의 카르복실기를 갖는 지방족 화합물을 공중합시켜 얻어진다. 공중합 수지 (a)를 구성하는 (메트)아크릴산 에스테르로는, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산 알킬에스테르류, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 등의 수산기 함유 (메트)아크릴산 에스테르류, 메톡시디에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸옥시디에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트 등의 글리콜 변성 (메트)아크릴레이트류 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

또한, 1 분자 중에 1개의 불포화기와 적어도 1개의 카르복실기를 갖는 지방족 화합물로는, 아크릴산, 메타크릴산, 불포화기와 카르복실산 사이가 쇄 연장된 변성 불포화 모노카르복실산, 예를 들어 β-카르복시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-아크릴로일옥시에틸숙신산, 2-아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산, 락톤 변성 등에 의해 에스테르 결합을 갖는 불포화 모노카르복실산, 에테르 결합을 갖는 변성 불포화 모노카르복실산, 나아가 말레산 등의 카르복실기를 분자 중에 2개 이상 포함하는 것 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

상기 (b)의 1 분자 중에 옥시란환과 에틸렌성 불포화기를 갖는 탄소수 4 내지 20의 지방족 중합성 단량체로는, 예를 들어 글리시딜 (메트)아크릴레이트, α-메틸글리시딜 (메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 (메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실에틸 (메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실부틸 (메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 아미노아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 (메트)아크릴레이트가 바람직하다. 이들 (b) 1 분자 중에 옥시란환과 에틸렌성 불포화기를 갖는 탄소수 4 내지 20의 지방족 중합성 단량체는 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

상기한 바와 같은 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 중량 평균 분자량은 5,000 내지 100,000의 범위에 있는 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 5000 미만인 경우, 경화막의 신도, 가요성 및 강도를 손상시키는 경우가 있고, 한편, 100,000을 초과하면 용매에 대한 용해성이 낮아질 뿐 아니라, 용해해도 점도가 너무 높아지기 때문에, 사용 면에서 제약이 커진다.

상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B) 모두, 산가는 10 내지 200mgKOH/g의 범위에 있는 것이 바람직하고, 20 내지 100mgKOH/g이 더욱 바람직하다. 산가가 10mgKOH/g 미만에서는 열 경화성 성분과의 반응성이 저하되어, 내열성을 손상시키는 경우가 있다. 한편, 산가가 200mgKOH/g을 초과하면, 경화막의 내알칼리성, 전기 특성 등의 레지스트로서의 특성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 수지의 산가는 JIS K5407에 준거하여 측정한 값이다.

또한, 상기한 바와 같은 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 배합량(총량)은 조성물 전체량의 50wt％ 이하, 바람직하게는 10 내지 40wt％의 범위가 적당하다.

본 발명의 경화성 수지 조성물에 있어서, 산화티타늄 (C)는 경화 피막을 백색화하기 위해 사용된다. 산화티타늄 (C)로는, 황산법이나 염소법에 의해 제조되는 것이나, 루틸형 산화티타늄, 아나타제형 산화티타늄, 또는 함수 금속 산화물에 의한 표면 처리, 유기 화합물에 의한 표면 처리를 실시한 산화티타늄을 사용할 수 있다. 이들 산화티타늄 중에서도, 루틸형 산화티타늄이 바람직하다. 아나타제형 산화티타늄은, 루틸형과 비교하여 백색도가 높기 때문에 자주 사용된다. 그러나, 아나타제형 산화티타늄은 광 촉매 활성을 갖기 때문에, 경화성 수지 조성물 중의 수지의 변색을 일으키는 경우가 있다. 이에 반해, 루틸형 산화티타늄은, 백색도는 아나타제형과 비교하여 약간 떨어지지만, 광 활성을 거의 갖지 않기 때문에, 안정된 솔더 레지스트막을 얻을 수 있다. 루틸형 산화티타늄으로는, 공지된 루틸형의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 후지 티타늄 고교(주) 제조 TR-600, TR-700, TR-750, TR-840, 이시하라 산교(주) 제조 R-550, R-580, R-630, R-820, CR-50, CR-60, CR-90, CR-97, 티탄 고교(주) 제조 KR-270, KR-310, KR-380 등을 사용할 수 있다. 이들 루틸형 산화티타늄 중에서도, 표면이 함수 알루미나 또는 수산화알루미늄으로 처리된 산화티타늄을 사용하는 것이, 조성물 중에서의 분산성, 보존 안정성, 난연성의 관점에서 특히 바람직하다.

이들 산화티타늄 (C)의 배합량은, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B) 합계량 100질량부에 대하여 50 내지 300질량부의 범위가 바람직하고, 바람직하게는 100 내지 250질량부, 보다 바람직하게는 150 내지 200질량부이다. 산화티타늄의 배합량이 50질량부 미만인 경우, 양호한 백색 경화 피막을 형성하는 것이 곤란해진다. 한편, 산화티타늄의 배합량이 300질량부를 초과하는 경우, 조성물의 점도가 높아지고, 도포, 성형성이 저하되고, 경화물이 물러지므로 바람직하지 않다.

본 발명의 열 경화성 수지 조성물에 사용되는 열 경화성 성분 (D)로는, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지 등의 아민 수지, 블록 이소시아네이트 화합물, 시클로 카르보네이트 화합물, 다관능 에폭시 화합물, 다관능 옥세탄 화합물, 에피술피드 수지, 멜라민 유도체, 비스 말레이미드, 옥사진 화합물, 옥사졸린 화합물 등의 공지 관용의 열 경화성 수지를 사용할 수 있는데, 바람직한 것은, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 카르복실기(또는 페놀성 히드록실기)와 반응할 수 있는 분자 중에 복수의 환상 에테르기 및/또는 환상 티오에테르기(이하, "환상 (티오)에테르기"라고 약칭함)를 갖는 열 경화성 성분이다.

이러한 분자 중에 복수의 환상 (티오)에테르기를 갖는 열 경화성 성분은, 분자 중에 3, 4 또는 5원환의 환상 에테르기 또는 환상 티오에테르기 중 어느 하나, 또는 2종류의 기를 복수 갖는 화합물이며, 예를 들어 분자 내에 복수의 에폭시기를 갖는 화합물, 즉 다관능 에폭시 화합물, 분자 내에 복수의 옥세타닐기를 갖는 화합물, 즉 다관능 옥세탄 화합물, 분자 내에 복수의 티오에테르기를 갖는 화합물, 즉 에피술피드 수지 등을 들 수 있는데, 특히 다관능 에폭시 화합물이 바람직하다.

다관능 에폭시 화합물의 구체예로는, 예를 들어 2관능 에폭시 수지로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 브롬화 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 비크실레놀형 에폭시 수지, 비페놀형 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 3관능 이상의 다관능 에폭시 수지로는, 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, N-글리시딜형 에폭시 수지, 비스페놀 A의 노볼락형 에폭시 수지, 비크실레놀형 에폭시 수지, 비페놀 노볼락형 에폭시 수지, 킬레이트형 에폭시 수지, 글리옥살형 에폭시 수지, 아미노기 함유 에폭시 수지, 고무 변성 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔페놀릭형 에폭시 수지, 디글리시딜 프탈레이트 수지, 헤테로사이클릭 에폭시 수지, 테트라글리시딜크실레노일에탄 수지, 실리콘 변성 에폭시 수지, ε-카프로락톤 변성 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 더욱 바람직한 높은 유리 전이 온도(Tg)의 경화물을 얻기 쉬운 에폭시 수지로는, N-글리시딜형 에폭시 수지, 비크실레놀형 에폭시 수지, 비페놀형 에폭시 수지, 테트라글리시딜크실레노일에탄 수지, 테트라키스페놀에탄형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔페놀릭형 에폭시 수지, 나프탈렌 골격 함유 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 테트라키스페놀에탄형 에폭시 수지인 GTR-1800(닛본 가야꾸(주) 제조), 디시클로펜타디엔페놀릭형 에폭시 수지인 HP-7200H(DIC(주) 제조), 나프탈렌 골격을 갖는 에폭시 수지인 HP-4032D, EXA-7240, EXA-4700, EXA-4770(DIC(주) 제조), 나프톨 아르알킬형 에폭시 수지인 ESN-175(신닛테츠 가가꾸(주) 제조), 크산텐 골격을 갖는 에폭시 수지인 EXA-7335(DIC(주) 제조), 비페놀 노볼락 에폭시 수지인 NC-3000(닛본 가야꾸(주) 제조)을 들 수 있고, 이들 다관능 에폭시 수지나 다른 3관능 및 4관능 에폭시 수지 등을 사용함으로써, 땜납 내열성 등의 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 난연성 부여를 위해서, 염소, 브롬 등의 할로겐이나 인 등의 원자가 그 구조 중에 도입된 에폭시 수지를 사용해도 된다.

상기 다관능 옥세탄 화합물로는, 비스[(3-메틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]에테르, 비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]에테르, 1,4-비스[(3-메틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]벤젠, 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]벤젠, (3-메틸-3-옥세타닐)메틸아크릴레이트, (3-에틸-3-옥세타닐)메틸아크릴레이트, (3-메틸-3-옥세타닐)메틸메타크릴레이트, (3-에틸-3-옥세타닐)메틸메타크릴레이트나 그것들의 올리고머 또는 공중합체 등의 다관능 옥세탄류 외에, 옥세탄 알코올과 노볼락 수지, 폴리(p-히드록시스티렌), 카르도형 비스페놀류, 칼릭스 아렌류, 칼릭스레조르신 아렌류, 실세스퀴옥산 등의 수산기를 갖는 수지와의 에테르화물 등을 들 수 있다. 그 외, 옥세탄환을 갖는 불포화 단량체와 알킬 (메트)아크릴레이트의 공중합체 등도 들 수 있다.

상기 분자 중에 복수의 환상 티오에테르기를 갖는 화합물로는, 예를 들어 미쯔비시 가가꾸사 제조의 비스페놀 A형 에피술피드 수지 YL7000 등을 들 수 있다. 또한, 마찬가지의 합성 방법을 사용하여, 노볼락형 에폭시 수지의 에폭시기의 산소 원자를 황 원자로 치환한 에피술피드 수지 등도 사용할 수 있다.

본 발명의 열 경화성 수지 조성물에 있어서, 상기 열 경화성 성분 (D)는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 그 배합량은, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 합계량 100질량부에 대하여 5 내지 150질량부, 바람직하게는 10 내지 80질량부의 비율인 것이 바람직하다. 5질량부 미만에서는, 열 경화성 수지 조성물의 경화 피막의 땜납 내열성이 불충분해지는 경우가 있고, 한편, 150질량부를 초과하면, 플렉시블 인쇄 배선 기판(FPC)의 절연 보호막으로서 사용한 경우 여러 특성, 특히 전기 절연성이 악화되는 경향이 있다.

본 발명의 경화성 수지 조성물에서는, 열 경화 반응을 촉진시켜, 밀착성, 내약품성, 내열성 등의 특성을 한층 더 향상시키기 위하여 열 경화 촉매를 배합할 수 있다. 그러한 열 경화 촉매로는, 예를 들어 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 4-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-(2-시아노에틸)-2-에틸-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸 유도체; 디시안디아미드, 벤질디메틸아민, 4-(디메틸아미노)-N,N-디메틸벤질아민, 4-메톡시-N,N-디메틸벤질아민, 4-메틸-N,N-디메틸벤질아민 등의 아민 화합물, 아디프산 디히드라지드, 세박산 디히드라지드 등의 히드라진 화합물; 트리페닐포스핀 등의 인 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 시판되고 있는 것으로는, 예를 들어 시꼬꾸 가세이 고교사 제조의 2MZ-A, 2MZ-OK, 2PHZ, 2P4BHZ, 2P4MHZ(모두 이미다졸계 화합물의 상품명), 산아프로사 제조의 U-CAT(등록상표) 3503N, U-CAT3502T(모두 디메틸아민의 블록 이소시아네이트 화합물의 상품명), DBU, DBN, U-CATSA102, U-CAT5002(모두 2환식 아미딘 화합물 및 그의 염) 등을 들 수 있다. 특별히 이것들에 한정되는 것은 아니고, 에폭시 수지나 옥세탄 화합물의 열 경화 촉매, 또는 에폭시기 및/또는 옥세타닐기와 카르복실기의 반응을 촉진하는 것이면 되며, 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용해도 상관없다. 또한, 구아나민, 아세토구아나민, 벤조구아나민, 멜라민, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시에틸-S-트리아진, 2-비닐-2,4-디아미노-S-트리아진, 2-비닐-4,6-디아미노-S-트리아진·이소시아누르산 부가물, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시에틸-S-트리아진·이소시아누르산 부가물 등의 S-트리아진 유도체를 사용할 수도 있고, 바람직하게는 이들 밀착성 부여제로서도 기능하는 화합물을 열 경화 촉매와 병용한다.

이들 열 경화 촉매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있고, 그 배합량은, 통상의 양적 비율로 충분하며, 예를 들어 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B) 또는 분자 중에 복수의 환상 (티오)에테르기를 갖는 열 경화성 성분 (D) 100질량부에 대하여 바람직하게는 0.1 내지 20질량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 15.0질량부이다.

본 발명의 광 경화성 열 경화성 수지 조성물에서는, 광중합 개시제로서, 모노아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제 (E)를 단독으로, 또는 비스아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제 (F)를 더 조합하여 사용한다.

상기 모노아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제(이하, "MAPO"라고 약칭함)로는, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥시드, 2,6-디메톡시벤조일 디페닐포스핀옥시드, 2,6-디클로로벤조일 디페닐포스핀옥시드, 2,4,6-트리메틸벤조일 페닐포스핀산 메틸에스테르, 2-메틸벤조일 디페닐포스핀옥시드, 피발로일 페닐포스핀산 이소프로필에스테르 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥시드(바스프(BASF) 재팬(주) 제조, 상품명; 루시린 TPO)가 입수하기 쉽다.

상기 비스아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제(이하, "BAPO"라고 약칭함)로는, 비스-(2,6-디클로로벤조일) 페닐포스핀옥시드, 비스-(2,6-디클로로벤조일)-2,5-디메틸 페닐포스핀옥시드, 비스-(2,6-디클로로벤조일)-4-프로필 페닐포스핀옥시드, 비스-(2,6-디클로로벤조일)-1-나프틸 포스핀옥시드, 비스-(2,6-디메톡시벤조일) 페닐포스핀옥시드, 비스-(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀옥시드, 비스-(2,6-디메톡시벤조일)-2,5-디메틸 페닐포스핀옥시드, 비스-(2,4,6-트리메틸벤조일) 페닐포스핀옥시드, (2,5,6-트리메틸벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀옥시드 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 비스-(2,4,6-트리메틸벤조일) 페닐포스핀옥시드(바스프 재팬(주) 제조, 상품명; 이르가큐어 819)가 입수하기 쉽다.

본 발명은 MAPO를 단독으로 사용하거나, 또는 BAPO와 MAPO의 병용에 의해, 산화티타늄을 다량으로 함유하는 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성한 고반사율의 도막이어도, 도막을 통과하는 소량의 광에 의해 이것을 경화시킬 수 있다. 따라서, 이러한 광 경화성 열 경화성 수지 조성물 및 그의 도막을 사용해도, 해상성이 우수한 고정밀의 패턴 형성이 가능하게 된다.

그리고, BAPO와 MAPO의 배합 비율을 변경함으로써, 본 발명의 광 경화성 열 경화성 수지 조성물의 감광성을 미세 조정할 수 있다. 즉, 기재 상에 형성한 패턴의 단면 형상에 있어서, 기재면측의 심부 경화성이 부족하여 언더컷이 나오기 쉬울 때에는, BAPO의 배합 비율을 크게 한다. 또한, 도막의 표면 경화성의 부족에 의해, 현상 후, 패턴의 표면 상태가 나쁠 때에는, MAPO의 배합 비율을 크게 한다. BAPO와 MAPO의 배합 비율은, 질량비로 90 대 10 내지 1 대 99가 바람직하고, 보다 바람직하게는 80 대 20 내지 2 대 98이다. 이 배합 비율의 범위 밖에서는, BAPO와 MAPO의 병용에 의한 효과가 적어지고, 도막이 경화에 필요한 광 감도를 얻기 어렵기 때문에, 고정밀의 패턴 형성을 할 수 없게 된다.

또한, MAPO를 단독으로 사용하는 경우의 배합량 또는 BAPO와 MAPO의 합계 배합량은, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 합계량 100질량부에 대하여 바람직하게는 1 내지 30질량부, 보다 바람직하게는 2 내지 25질량부이다. MAPO를 단독으로 사용하는 경우의 배합량 또는 BAPO와 MAPO의 합계 배합량이 1질량부 미만인 경우, 도막의 광 경화성이 저하되어, 노광·현상 후의 패턴 형성이 곤란해지므로 바람직하지 않다. 또한, MAPO를 단독으로 사용하는 경우의 배합량 또는 BAPO와 MAPO의 합계 배합량이 30질량부를 초과하는 경우, 광중합 개시제 유래의 도막의 착색이 커지고, 고비용의 원인이 되므로 바람직하지 않다.

본 발명의 광 경화성 열 경화성 수지 조성물에는, 관용 공지된 분자 중에 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물(광중합성 단량체)을 반응성 희석제로서 배합할 수 있다. 이러한 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물은 활성 에너지선 조사에 의해 광 경화하여, 본 발명의 경화성 수지나 상기 카르복실기 수지를 알칼리 수용액에 불용화시키거나, 또는 불용화를 돕는 것이다. 또한, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)가 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖지 않을 경우, 조성물을 광 경화성으로 하기 위해서는, 분자 중에 복수의 에틸렌성 불포화기를 갖는 감광성 화합물을 광 경화에 필요한 양으로 병용할 필요가 있다.

이러한 감광성 화합물로는, 구체적으로는, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트 등의 히드록시알킬 아크릴레이트류; 에틸렌글리콜, 메톡시테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 글리콜의 디아크릴레이트류; N,N-디메틸아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필아크릴아미드 등의 아크릴아미드류; N,N-디메틸아미노에틸 아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필 아크릴레이트 등의 아미노알킬 아크릴레이트류; 헥산디올, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리스-히드록시에틸 이소시아누레이트 등의 다가 알코올 또는 이것들의 에틸렌옥시드 부가물, 프로필렌옥시드 부가물, 또는 ε-카프로락톤 부가물 등의 다가 아크릴레이트류; 페녹시 아크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트 및 이들 페놀류의 에틸렌옥시드 부가물 또는 프로필렌옥시드 부가물 등의 다가 아크릴레이트류; 글리세린 디글리시딜에테르, 글리세린 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, 트리글리시딜이소시아누레이트 등의 글리시딜에테르의 다가 아크릴레이트류; 상기에 한하지 않고, 폴리에테르 폴리올, 폴리카르보네이트 디올, 수산기 말단 폴리부타디엔, 폴리에스테르 폴리올 등의 폴리올을 직접 아크릴레이트화, 또는 디이소시아네이트를 통해 우레탄 아크릴레이트화한 아크릴레이트류 및 멜라민 아크릴레이트, 및/또는 상기 아크릴레이트에 대응하는 각 메타크릴레이트류 등을 들 수 있다.

또한, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 다관능 에폭시 수지에 아크릴산을 반응시킨 에폭시아크릴레이트 수지나, 그 에폭시아크릴레이트 수지의 수산기에, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 등의 히드록시 아크릴레이트와 이소포론 디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트의 하프 우레탄 화합물을 더 반응시킨 에폭시우레탄 아크릴레이트 화합물 등을 들 수 있다. 이러한 에폭시아크릴레이트계 수지는 지촉 건조성을 저하시키지 않고, 광 경화성을 향상시킬 수 있다.

이러한 분자 중에 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물의 배합량은, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B) 합계량 100질량부에 대하여 5 내지 100질량부, 보다 바람직하게는, 5 내지 70질량부의 비율이 적당하다. 상기 배합량이 5질량부 미만인 경우, 광 경화성이 저하되어, 활성 에너지선 조사 후의 알칼리 현상에 의해 패턴 형성이 곤란해지므로, 바람직하지 않다. 한편, 100질량부를 초과한 경우, 알칼리 수용액에 대한 용해성이 저하되고, 도막이 물러지므로, 바람직하지 않다.

본 발명의 광 경화성 열 경화성 수지 조성물에는, 내열성을 향상시키기 위하여 열 경화성 성분 (D)를 더 배합할 수 있다. 열 경화성 성분으로는, 상술한 바와 같은 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지 등의 아민 수지, 블록 이소시아네이트 화합물, 시클로카르보네이트 화합물, 다관능 에폭시 화합물, 다관능 옥세탄 화합물, 에피술피드 수지, 멜라민 유도체, 비스 말레이미드, 옥사진 화합물, 옥사졸린 화합물 등의 공지 관용의 열 경화성 수지를 사용할 수 있는데, 바람직한 것은, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 카르복실기(또는 페놀성 히드록실기)와 반응할 수 있는 분자 중에 복수의 환상 (티오)에테르기를 갖는 열 경화성 성분이다.

본 발명의 광 경화성 열 경화성 수지 조성물에 있어서, 상기 열 경화성 성분 (D)는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 그 배합량은, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 합계량 100질량부에 대하여 5 내지 150질량부, 바람직하게는 10 내지 80질량부의 비율인 것이 바람직하다. 5질량부 미만에서는, 광 경화성 열 경화성 수지 조성물의 경화 피막의 땜납 내열성이 불충분해지는 경우가 있고, 한편, 150질량부를 초과하면, 플렉시블 인쇄 배선 기판(FPC)의 절연 보호막으로서 사용한 경우 여러 특성, 특히 전기 절연성이 악화되는 경향이 있다.

본 발명의 경화성 수지 조성물에서는, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지, 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지나 열 경화성 성분을 용이하게 용해 또는 분산시키기 위해서, 또는 도포 시공에 적합한 점도로 조정하기 위해 유기 용제를 사용할 수 있다. 유기 용제로는, 예를 들어 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 니트로벤젠, 시클로헥산, 이소포론, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 에틸렌글리콜 디에틸에테르, 카르비톨 아세테이트, 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 에틸에테르 아세테이트, 디프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 에틸에테르 아세테이트, 메톡시프로피온산 메틸, 메톡시프로피온산 에틸, 에톡시프로피온산 메틸, 에톡시프로피온산 에틸, 아세트산 에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 이소아밀, 락트산 에틸, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, γ-부티로락톤, 디메틸술폭시드, 클로로포름 및 염화메틸렌 등을 들 수 있다. 유기 용제의 배합량은 원하는 점도에 따라서 적절히 설정할 수 있다.

본 발명의 경화성 수지 조성물은, 필요에 따라, 폴리이미드 등의 기재와의 밀착성을 향상시키기 위해서, 공지 관용의 머캅토 화합물이나 밀착 촉진제를 함유할 수 있다. 머캅토 화합물로는, 2-머캅토프로피온산, 트리메틸올프로판 트리스(2-티오프로피오네이트), 2-머캅토에탄올, 2-아미노티오페놀, 3-머캅토-1,2,4-트리아졸, 3-머캅토-프로필트리메톡시실란 등의 머캅토기 함유 실란 커플링제 등을 들 수 있다. 밀착 촉진제로는, 예를 들어 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤즈티아졸, 2-머캅토 벤즈이미다졸, 2-머캅토 벤즈옥사졸, 2-머캅토 벤즈티아졸, 3-모르폴리노메틸-1-페닐-트리아졸-2-티온, 5-아미노-3-모르폴리노메틸-티아졸-2-티온, 2-머캅토-5-메틸티오-티아디아졸, 트리아졸, 테트라졸, 벤조트리아졸, 카르복시 벤조트리아졸, 아미노기 함유 벤조트리아졸, 비닐 트리아진 등이 있다. 이들은 각각 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 조합하여 사용해도 된다. 그 배합량은, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B) 합계량 100질량부당 10질량부 이하의 범위가 적당하다. 이들 화합물의 배합량이 상기 범위를 초과했을 경우, 가교 반응에 필요한 상기 에폭시 수지의 에폭시기를 소비하여(에폭시기와 반응하여), 가교 밀도가 낮아지기 때문에 바람직하지 않다.

고분자 재료의 대부분은, 한번 산화가 시작되면, 차례차례 연쇄적으로 산화 열화가 일어나, 고분자 소재의 기능 저하를 초래하므로, 본 발명의 경화성 수지 조성물에는 산화를 방지하기 위해, (1) 발생한 라디칼을 무효화하는 라디칼 보충제 또는/및 (2) 발생한 과산화물을 무해한 물질로 분해하여 새로운 라디칼이 발생하지 않도록 하는 과산화물 분해제 등의 산화 방지제를 첨가할 수 있다.

라디칼 보충제로서 작용하는 산화 방지제로는, 예를 들어 히드로퀴논, 4-t-부틸카테콜, 2-t-부틸히드로퀴논, 히드로퀴논 모노메틸에테르, 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 2,2-메틸렌-비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-t-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 1,3,5-트리스(3',5'-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-S-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)트리온 등의 페놀계, 메타퀴논, 벤조퀴논 등의 퀴논계 화합물, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-세바케이트, 페노티아진 등의 아민계 화합물 등을 들 수 있다.

라디칼 보충제는 시판하는 것이어도 좋고, 예를 들어 아데카스탭(등록상표) AO-30, 아데카스탭 AO-330, 아데카스탭 AO-20, 아데카스탭 LA-77, 아데카스탭 LA-57, 아데카스탭 LA-67, 아데카스탭 LA-68, 아데카스탭 LA-87(모두 아데카(ADEKA)사 제조), 이르가녹스(IRGANOX)(등록상표) 1010, 이르가녹스 1035, 이르가녹스 1076, 이르가녹스 1135, 티누빈(TINUVIN)(등록상표) 111FDL, 티누빈 123, 티누빈 144, 티누빈 152, 티누빈 292, 티누빈 5100(모두 바스프 재팬사 제조) 등을 들 수 있다.

과산화물 분해제로서 작용하는 산화 방지제로는, 예를 들어 트리페닐포스파이트 등의 인계 화합물, 펜타에리트리톨 테트라라우릴 티오프로피오네이트, 디라우릴 티오디프로피오네이트, 디스테아릴 3,3'-티오디프로피오네이트 등의 황계 화합물 등을 들 수 있다.

과산화물 분해제는 시판하는 것이어도 좋고, 예를 들어 아데카스탭 TPP(아데카사 제조), 마크 AO-412S(아데카·아가스 가가꾸사 제조), 스밀라이저(등록상표) TPS(스미토모 가가꾸사 제조) 등을 들 수 있다.

상기와 같은 산화 방지제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 경화성 수지 조성물은 상기 산화 방지제 이외에, 자외선 흡수제를 사용할 수 있다.

이러한 자외선 흡수제로는, 벤조페논 유도체, 벤조에이트 유도체, 벤조트리아졸 유도체, 트리아진 유도체, 벤조티아졸 유도체, 신나메이트 유도체, 안트라닐레이트 유도체, 디벤조일메탄 유도체 등을 들 수 있다.

벤조페논 유도체로는, 예를 들어 2-히드록시-4-메톡시-벤조페논 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-n-옥톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논 및 2,4-디히드록시벤조페논 등을 들 수 있다.

벤조에이트 유도체로는, 예를 들어 2-에틸헥실 살리실레이트, 페닐 살리실레이트, p-t-부틸페닐 살리실레이트, 2,4-디-t-부틸페닐-3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트 및 헥사데실-3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트 등을 들 수 있다.

벤조트리아졸 유도체로는, 예를 들어 2-(2'-히드록시-5'-t-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸 및 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-아밀페닐)벤조트리아졸 등을 들 수 있다.

트리아진 유도체로는, 예를 들어 히드록시페닐 트리아진, 비스에틸헥실옥시페놀 메톡시페닐 트리아진 등을 들 수 있다.

자외선 흡수제로는, 시판하는 것이어도 좋고, 예를 들어 티누빈 PS, 티누빈 99-2, 티누빈 109, 티누빈 384-2, 티누빈 900, 티누빈 928, 티누빈 1130, 티누빈 400, 티누빈 405, 티누빈 460, 티누빈 479(모두 바스프 재팬사 제조) 등을 들 수 있다.

본 발명의 경화성 수지 조성물에는, 필요에 따라, 밀착성, 경도, 내열성 등의 특성을 향상시킬 목적으로, 무기 필러 및 유기 필러로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 필러를 더 함유할 수 있다. 무기 필러로는, 황산바륨, 탄산칼슘, 티타늄산바륨, 산화규소, 무정형 실리카, 탈크, 클레이, 히드로탈사이트, 운모분 등을 들 수 있고, 유기 필러로는, 실리콘 파우더, 나일론 파우더, 불소 파우더 등을 들 수 있다. 상기 필러 중에서도, 저흡습성, 저체적 팽창성이 특히 우수한 것은 실리카이다. 실리카는 용융, 결정성에 상관없이, 이들의 혼합물이어도 상관없지만, 특히 커플링제 등으로 표면 처리한 실리카의 경우, 전기 절연성을 향상시킬 수 있으므로 바람직하다. 필러의 평균 입경은 25㎛ 이하, 보다 바람직하게는 10㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 3㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이들 무기 및/또는 유기 필러의 배합량은, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B) 합계량 100질량부당 300질량부 이하가 적당하고, 바람직하게는 5 내지 150질량부의 비율이다. 필러의 배합량이 상기 비율을 초과하면, 경화 피막의 내절성이 저하되어 바람직하지 않다.

또한 본 발명의 경화성 수지 조성물 중에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 상기 성분 이외의 다른 첨가제를 더 첨가해도 된다. 첨가제로는, 미분 실리카, 유기 벤토나이트, 몬모릴로나이트 등의 공지 관용의 증점제, 실리콘계, 불소계, 고분자계 등의 소포제 및/또는 레벨링제, 유리 섬유, 탄소 섬유, 질화붕소 섬유 등의 섬유 강화재 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라, 공지 관용의 열중합 금지제, 이미다졸계, 티아졸계, 트리아졸계 등의 실란 커플링제, 가소제, 발포제, 난연제, 대전 방지제, 노화 방지제, 항균·방미제 등을 첨가할 수 있다.

열중합 금지제는 중합성 화합물의 열적인 중합 또는 경시적인 중합을 방지하기 위해 사용할 수 있다. 열중합 금지제로는, 예를 들어 4-메톡시페놀, 히드로퀴논, 알킬 또는 아릴 치환 히드로퀴논, t-부틸카테콜, 피로갈롤, 2-히드록시벤조페논, 4-메톡시-2-히드록시벤조페논, 염화 제1구리, 페노티아진, 클로라닐, 나프틸아민, β-나프톨, 2,6-디-t-부틸-4-크레졸, 2,2'-메틸렌 비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 피리딘, 니트로벤젠, 디니트로벤젠, 피크르산, 4-톨루이딘, 메틸렌 블루, 구리와 유기 킬레이트제 반응물, 살리실산 메틸 및 페노티아진, 니트로소 화합물, 니트로소 화합물과 Al의 킬레이트 등을 들 수 있다.

이상과 같은 조성을 갖는 열 경화성 수지 조성물은, 상기한 각 성분 또는 추가로 필요에 따라 후술하는 성분을 혼합기, 예를 들어 디스퍼, 니이더, 3단 롤밀, 비즈 밀 등을 사용해서 용해 또는 분산함으로써 얻어진다. 이때, 에폭시기나 페놀성 히드록실기에 대하여 불활성의 용제를 사용해도 된다. 이러한 불활성 용제로는, 상술한 유기 용제가 바람직하다.

본 발명의 열 경화성 수지 조성물은, 커튼 코팅법, 롤 코팅법, 스프레이 코팅법 및 딥 코팅법 등 종래 공지된 다양한 방법으로 인쇄 기판에 도포할 수 있는 것 외에, 드라이 필름 또는 프리프레그 등 다양한 형태, 용도로 사용할 수 있다. 그 사용 방법이나 용도에 따라 다양한 용제를 사용할 수 있는데, 경우에 따라서는 양용매뿐만 아니라 빈용제를 사용하는 것도 상관없다.

또한, 본 발명의 열 경화성 수지 조성물은, 회로 형성된 플렉시블 인쇄 배선판이나 테이프 캐리어 패키지 또는 전계 발광 패널에 스크린 인쇄법에 의해 도포하고, 예를 들어 120 내지 180℃의 온도로 가열하여 열 경화시킴으로써, 경화 수축 및 냉각 수축에 의한 휨이 없고, 기재에 대한 밀착성, 내절성, 저휨성, 무전해 금도금 내성, 땜납 내열성, 전기 절연성 등의 특성 외에, 유연성과 고반사율이 높은 레벨로 균형있게 달성되고, 경시에 의한 반사율의 저하가 적은 백색 경화 피막이 형성된다.

본 발명의 광 경화성 열 경화성 수지 조성물은, 예를 들어 상기 유기 용제로 도포 방법에 적합한 점도로 조정하여, 기재 상에 딥 코트법, 플로우 코트법, 롤 코트법, 바 코터법, 스크린 인쇄법, 커튼 코트법 등의 방법에 의해 도포하고, 약 60 내지 100℃의 온도에서 조성물 중에 포함되는 유기 용제를 휘발 건조(가 건조)시킴으로써, 태크프리의 도막을 형성할 수 있다. 또한, 상기 조성물을 캐리어 필름상에 도포하고, 건조시켜서 필름으로서 권취한 것을 기재 상에 부착함으로써 수지 절연층을 형성할 수 있다. 그 후 접촉식(또는 비접촉 방식)에 의해, 패턴을 형성한 포토마스크를 통해 선택적으로 활성 에너지선에 의해 노광 또는 레이저 다이렉트 노광기에 의해 직접 패턴 노광하고, 미노광부를 희알칼리 수용액(예를 들어 0.3 내지 3wt％ 탄산소다 수용액)에 의해 현상함으로써 레지스트 패턴이 형성된다. 또한, 예를 들어 약 140 내지 180℃의 온도로 가열하여 열 경화시킴으로써, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지나 카르복실기 함유 수지의 카르복실기(또는 나아가 페놀성 히드록실기)와 열 경화성 성분, 예를 들어 에폭시 수지의 에폭시기(또는 함유하고 있는 경우에는 또 다른 열 경화성 성분의 환상 (티오)에테르기)가 반응하여, 기재에 대한 밀착성, 내절성, 저휨성, 무전해 금도금 내성, 땜납 내열성, 전기 절연성 등의 특성 외에, 유연성과 고반사율이 높은 레벨로 균형있게 달성되고, 경시에 의한 반사율의 저하가 적은 백색 경화 피막이 형성된다.

상기 기재로는, 미리 회로 형성된 인쇄 배선판이나 플렉시블 인쇄 배선판 외에, 종이-페놀 수지, 종이-에폭시 수지, 유리 천-에폭시 수지, 유리-폴리이미드, 유리 천/부직포-에폭시 수지, 유리 천/종이-에폭시 수지, 합성 섬유-에폭시 수지, 불소 수지·폴리에틸렌·PPO·시아네이트 에스테르 등의 복합재를 사용한 모든 등급(FR-4 등)의 동장 적층판, 폴리이미드 필름, PET 필름, 유리 기판, 세라믹 기판, 웨이퍼판 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 도포한 후에 행하는 휘발 건조는 열풍 순환식 건조로, IR로, 핫 플레이트, 컨백션 오븐 등(증기에 의한 공기 가열 방식의 열원을 구비한 것을 사용하여 건조기 내의 열풍을 향류 접촉시키는 방법 및 노즐로부터 지지체에 분사하는 방식)을 사용하여 행할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 도포하여 휘발 건조한 후, 얻어진 도막에 대하여 노광(활성 에너지선의 조사)을 행한다. 도막은 노광부(활성 에너지선에 의해 조사된 부분)가 경화된다.

상기 활성 에너지선 조사에 사용되는 노광기로는, 직접 묘화 장치(예를 들어 컴퓨터로부터의 CAD 데이터에 의해 직접 레이저로 화상을 그리는 레이저 다이렉트 이미징 장치), 메탈 할라이드 램프를 탑재한 노광기, (초)고압 수은 램프를 탑재한 노광기, 수은 쇼트 아크 램프를 탑재한 노광기, 또는 (초)고압 수은 램프 등의 자외선 램프를 사용한 직접 묘화 장치를 사용할 수 있다. 활성 에너지선으로는, 최대 파장이 350 내지 410nm의 범위에 있는 레이저광을 사용하고 있으면 가스 레이저, 고체 레이저 중 어느 것이든 좋다. 또한, 그 노광량은 막 두께 등에 따라 다르지만, 일반적으로는 5 내지 800mJ/cm², 바람직하게는 5 내지 500mJ/cm²의 범위 내로 할 수 있다. 상기 직접 묘화 장치로는, 예를 들어 닛본 오르보테크사 제조, 팬탁스사 제조 등의 것을 사용할 수 있고, 최대 파장이 350 내지 410nm의 레이저광을 발진하는 장치이면 어느 장치를 사용해도 된다.

상기 현상 방법으로는, 디핑법, 샤워법, 스프레이법, 브러시법 등에 의할 수 있고, 현상액으로는, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 인산나트륨, 규산나트륨, 암모니아, 아민류 등의 알칼리 수용액을 사용할 수 있다.

본 발명의 광 경화성 열 경화성 수지 조성물은, 액상으로 직접 기재에 도포하는 방법 이외에도, 미리 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 필름에 솔더 레지스트를 도포·건조하여 형성한 솔더 레지스트층을 갖는 드라이 필름의 형태로 사용할 수도 있다. 본 발명의 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 드라이 필름으로서 사용하는 경우를 이하에 나타내었다.

드라이 필름은, 캐리어 필름과, 솔더 레지스트층과, 필요에 따라서 사용되는 박리 가능한 커버 필름이 이 순서로 적층된 구조를 갖는 것이다. 솔더 레지스트층은, 예를 들어 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 캐리어 필름 또는 커버 필름에 도포·건조하여 얻어지는 층이다. 캐리어 필름에 솔더 레지스트층을 형성한 후에, 커버 필름을 그 위에 적층하거나, 커버 필름에 솔더 레지스트층을 형성하고, 이 적층체를 캐리어 필름에 적층하면 드라이 필름이 얻어진다.

캐리어 필름으로는, 2 내지 150㎛ 두께의 폴리에스테르 필름 등의 열가소성 필름이 사용된다.

솔더 레지스트층은, 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 블레이드 코터, 립 코터, 콤마 코터, 필름 코터 등으로 캐리어 필름 또는 커버 필름에 10 내지 150㎛의 두께로 균일하게 도포하고 건조함으로써 형성된다.

커버 필름으로는, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 등을 사용할 수 있는데, 솔더 레지스트층과의 접착력이 캐리어 필름보다 작은 것이 좋다.

드라이 필름을 사용하여 인쇄 배선판 상에 보호막(영구 보호막)을 제작하기 위해서는, 커버 필름을 박리하고, 솔더 레지스트층과 회로 형성된 기재를 겹쳐서, 라미네이터 등을 사용하여 맞붙여, 회로 형성된 기재상에 솔더 레지스트층을 형성한다. 형성된 솔더 레지스트층에 대하여 상기와 마찬가지로 노광, 현상, 가열 경화하면, 경화 도막을 형성할 수 있다. 캐리어 필름은 노광 전 또는 노광 후 중 어느 한쪽에서 박리하면 된다.

실시예

이하에 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명에 대해 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 또한, 이하에서 "부" 및 "％"로 되어 있는 것은, 특별히 언급하지 않는 한 모두 질량 기준이다.

<방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)의 합성예>

합성예 1

교반 장치, 온도계, 콘덴서를 구비한 반응 용기에, 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물로서 1,5-펜탄디올과 1,6-헥산디올로부터 유도되는 폴리카르보네이트 디올(아사히 가세이 케미컬즈(주) T5650J, 수 평균 분자량 800)을 2400g(3.0몰), 디메틸올부탄산을 603g(4.5몰) 및 모노히드록실 화합물로서 2-히드록시에틸 아크릴레이트를 238g(2.6몰) 투입하였다. 이어서, 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물로서 이소포론 디이소시아네이트 1887g(8.5몰)을 투입하여, 교반하면서 60℃까지 가열해서 정지하고, 반응 용기 내의 온도가 저하되기 시작한 시점에서 다시 가열하여 80℃에서 교반을 계속하고, 적외선 흡수 스펙트럼에서 이소시아네이트기의 흡수 스펙트럼(2280cm^-1)이 소실된 것을 확인하고 반응을 종료하였다. 계속해서, 고형분이 50wt％가 되도록 카르비톨 아세테이트를 첨가하여, 희석제를 함유하는 점조 액체의 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A-1)을 얻었다. 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지의 고형분의 산가는 51.0mgKOH/g이었다.

합성예 2

교반 장치, 온도계, 콘덴서를 구비한 반응 용기에, 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물로서 1,5-펜탄디올과 1,6-헥산디올로부터 유도되는 폴리카르보네이트 디올(아사히 가세이 케미컬즈(주) T5650J, 수 평균 분자량 800)을 2400g(3.0몰), 디메틸올부탄산을 603g(4.5몰) 및 모노히드록실 화합물로서 2-히드록시에틸 아크릴레이트를 238g(2.6몰) 투입하였다. 이어서, 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물로서 헥사메틸렌 디이소시아네이트 1512g(6.5몰)을 투입하여, 교반하면서 60℃까지 가열해서 정지하고, 반응 용기 내의 온도가 저하되기 시작한 시점에서 다시 가열하여 80℃에서 교반을 계속하고, 적외선 흡수 스펙트럼에서 이소시아네이트기의 흡수 스펙트럼(2280cm^-1)이 소실된 것을 확인하고 반응을 종료하였다. 계속해서, 고형분이 50wt％가 되도록 카르비톨 아세테이트를 첨가하여, 희석제를 함유하는 점조 액체의 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A-2)를 얻었다. 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지의 고형분의 산가는 49.8mgKOH/g이었다.

합성예 3

교반 장치, 온도계, 콘덴서를 구비한 반응 용기에, 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물로서 1,5-펜탄디올과 1,6-헥산디올로부터 유도되는 폴리카르보네이트 디올(아사히 가세이 케미컬즈(주) T5650J, 수 평균 분자량 800)을 2400g(3.0몰), 디메틸올부탄산을 603g(4.5몰) 및 모노히드록실 화합물로서 2-히드록시에틸 아크릴레이트를 238g(2.6몰) 투입하였다. 이어서, 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물로서 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트 1554g(7.0몰)을 투입하여, 교반하면서 60℃까지 가열해서 정지하고, 반응 용기 내의 온도가 저하되기 시작한 시점에서 다시 가열하여 80℃에서 교반을 계속하고, 적외선 흡수 스펙트럼에서 이소시아네이트기의 흡수 스펙트럼(2280cm^-1)이 소실된 것을 확인하고 반응을 종료하였다. 계속해서, 고형분이 50wt％가 되도록 카르비톨 아세테이트를 첨가하여, 희석제를 함유하는 점조 액체의 말단에 페놀성 히드록실기를 갖는 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A-3)을 얻었다. 얻어진 말단에 페놀성 히드록실기를 갖는 카르복실기 함유 우레탄 수지의 고형분의 산가는 48.8mgKOH/g이었다.

<방향족계 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지의 합성예>

비교 합성예 1

교반 장치, 온도계, 콘덴서를 구비한 반응 용기에, 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 화합물로서 1,5-펜탄디올과 1,6-헥산디올로부터 유도되는 폴리카르보네이트 디올(아사히 가세이 케미컬즈(주) T5650J, 수 평균 분자량 800)을 2400g(3.0몰), 디메틸올프로피온산을 603g(4.5몰) 및 모노히드록실 화합물로서 2-히드록시에틸 아크릴레이트를 238g(2.6몰) 투입하였다. 이어서, 방향족 이소시아네이트로서 톨릴렌 디이소시아네이트 1879g(6.5몰)을 투입하여, 교반하면서 60℃까지 가열해서 정지하고, 반응 용기 내의 온도가 저하되기 시작한 시점에서 다시 가열하여 80℃에서 교반을 계속하고, 적외선 흡수 스펙트럼에서 이소시아네이트기의 흡수 스펙트럼(2280cm^-1)이 소실된 것을 확인하고 반응을 종료하였다. 계속해서, 고형분이 50wt％가 되도록 카르비톨 아세테이트를 첨가하여, 희석제를 함유하는 점조 액체의 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A')를 얻었다. 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지의 고형분의 산가는 49.5mgKOH/g이었다.

<방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 합성예>

합성예 4

교반기, 온도계, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 질소 도입관을 구비한 2리터 세퍼러블 플라스크에, 용매로서 디에틸렌글리콜 디메틸에테르 900g 및 중합 개시제로서 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트(닛본 유시(주) 제조 퍼부틸 O) 21.4g을 가하여 90℃에서 가열하였다. 가열 후, 여기에, 메타크릴산 309.9g, 메타크릴산 메틸 116.4g 및 락톤 변성 2-히드록시에틸메타크릴레이트(다이셀 가가꾸 고교(주) 제조 플락셀 FM1) 109.8g을, 중합 개시제인 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카르보네이트(닛본 유시(주) 제조 퍼로일 TCP) 21.4g과 함께 3시간에 걸쳐 적하해서 가하고, 6시간 더 숙성시킴으로써 카르복실기 함유 공중합 수지를 얻었다. 또한, 반응은 질소 분위기하에서 행하였다.

이어서, 얻어진 카르복실기 함유 공중합 수지에, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 아크릴레이트(다이셀 화학(주) 제조 사이크로마 A200) 363.9g, 개환 촉매로서 디메틸벤질아민 3.6g, 중합 억제제로서 히드로퀴논 모노메틸에테르 1.80g을 가하여, 100℃로 가열하고, 교반함으로써 에폭시의 개환 부가 반응을 행하였다. 16시간 후, 고형분의 산가가 108.9mgKOH/g, 중량 평균 분자량이 25,000인, 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지를 53.8중량％(불휘발분) 포함하는 용액을 얻었다. 이하, 이 반응 용액을 수지 (B-1)이라 칭한다.

합성예 5

온도계, 교반기, 적하 깔때기 및 환류 냉각기를 구비한 플라스크에, 용매로서 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 촉매로서 아조비스이소부티로니트릴을 넣고, 질소 분위기하에서 80℃로 가열하여, 메타크릴산과 메틸 메타크릴레이트를 0.40:0.60의 몰비로 혼합한 단량체를 약 2시간에 걸쳐 적하하였다. 1시간 더 교반한 후, 온도를 115℃로까지 올려 실활시켜서 수지 용액을 얻었다.

이 수지 용액을 냉각한 후, 촉매로서 브롬화 테트라부틸암모늄을 사용하여, 95 내지 105℃에서 30시간의 조건에서, 부틸 글리시딜에테르를 0.40의 몰비로 얻어진 수지의 카르복실기의 등량과 부가 반응시키고 냉각하였다.

또한, 얻어진 수지의 OH기에 대하여 95 내지 105℃에서 8시간의 조건에서, 무수 테트라히드로프탈산을 0.26의 몰비로 부가 반응시켰다. 냉각 후 취출하여, 고형분의 산가가 78.1mgKOH/g, 중량 평균 분자량이 35,000인, 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지를 50질량％(불휘발분) 포함하는 용액을 얻었다. 이하, 이 반응 용액을 수지 (B-2)라 칭한다.

<방향환을 갖는 카르복실기 함유 수지의 합성예>

비교 합성예 2

디에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트 600g에 오르토크레졸 노볼락형 에폭시 수지[DIC(주) 제조, 에피클론(EPICLON) N-695, 연화점 95℃, 에폭시 당량 214, 평균 관능기수 7.6] 1070g(글리시딜기수(방향환 총수): 5.0몰), 아크릴산 360g(5.0몰) 및 히드로퀴논 1.5g을 투입하고, 100℃로 가열 교반하여 균일 용해시켰다. 계속해서, 트리페닐포스핀 4.3g을 투입하고, 110℃로 가열하여 2시간 반응 후, 120℃로 승온하여 12시간 더 반응을 행하였다. 얻어진 반응액에 방향족계 탄화수소(솔벳소 150) 415g, 테트라히드로 무수 프탈산 456.0g(3.0몰)을 투입하여, 110℃에서 4시간 반응을 행하고, 냉각 후, 고형분 산가 89mgKOH/g, 고형분 65％의 수지 용액을 얻었다. 이하, 이것을 수지 (B')라 칭한다.

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6

하기 표 1에 나타내는 다양한 성분을 표 1에 나타내는 비율(질량부)로 배합하여, 교반기로 예비 혼합한 후, 3단 롤밀로 혼련하여, 열 경화성 수지 조성물의 페이스트를 제조하였다.

얻어진 열 경화성 수지 조성물의 페이스트를 스크린 인쇄로 경화 피막의 막 두께가 약 15㎛가 되도록 기판에 도포 시공하고, 150℃에서 60분간 열 경화를 행하여 시험 기판을 제작하였다.

상기 각 열 경화성 수지 조성물의 경화 피막에 대해서, 이하와 같은 다양한 특성에 대해 하기의 방법으로 평가하였다.

<내열성>

각 시험 기판에 대해서, 코니카 미놀타사 제조 색채 색차계 CR-400을 사용하여, XYZ 표색계의 Y값의 초기값과 L^*a^*b^* 표색계의 L^*, a^*, b^*의 초기값을 측정하였다. 그 후, 각 시험 기판을 150℃의 열풍 순환식 건조로에 50시간 방치하여 가속 열화시키고, 다시, 미놀타 제조 색채 색차계 CR-400으로 각 수치를 측정하여 Y값의 변화와 ΔE^*ab로 평가하였다. 그 결과를, 육안에 의한 변색의 평가 결과와 함께 표 2에 나타내었다.

Y값은 XYZ 표색계의 Y의 값이며, 수치가 클수록 높은 반사율을 나타낸다. ΔE^*ab는 L^*a^*b^* 표색계에서 초기값과 가속 열화 후의 차를 산출한 것으로, 수치가 클수록 변색이 큰 것을 나타낸다. ΔE*ab의 계산식은 이하와 같다.

ΔE^*ab=[(L^*2-L^*1)²+(a^*2-a^*1)²+(b^*2-b^*1)²]^1/2

식 중, L^*1, a^*1, b^*1은 각각 L^*, a^*, b^*의 초기값을 나타내고, L^*2, a^*2, b^*2는 각각 가속 열화 후의 L^*, a^*, b^*의 값을 나타낸다.

육안 평가의 판정 기준은 이하와 같다.

○: 전혀 변색이 없다.

△: 조금 변색이 있다.

×: 변색이 있다.

<벤딩 내성>

각 열 경화성 수지 조성물의 페이스트를, 100메쉬 폴리에스테르 판으로, 12.5㎛ 두께 폴리이미드 필름[캡톤(등록상표) 50H, 도레이·듀퐁(주) 제조]에 스크린 인쇄에 의해 도포하여, 150℃에서 30분 열 경화시켰다. 또한, 경화 후의 페이스트막 두께는 약 15㎛로 조정하였다.

이렇게 페이스트를 도포·열 경화한 폴리이미드 필름을 도포면을 외측으로 해서 5.0mmφ의 원기둥에 밀착하도록 둘러 감아 육안으로 관찰한 결과를, 이하의 기준으로 벤딩성을 평가하였다.

○: 경화 피막에 균열이 없는 것.

×: 경화 피막에 균열이 있는 것.

<절곡성>

각 열 경화성 수지 조성물의 페이스트를, 100메쉬 폴리에스테르 판으로, 12.5㎛ 두께 폴리이미드 필름(캡톤 50H, 도레이·듀퐁(주) 제조)에 스크린 인쇄에 의해 도포하여, 150℃에서 30분 열 경화시켰다. 또한, 경화 후의 페이스트막 두께는 약 15㎛로 조정하였다.

이렇게 페이스트를 도포·열 경화한 폴리이미드 필름을 도포면을 외측으로 해서 180°구부려 육안으로 관찰한 결과를, 이하의 기준으로 가요성을 평가하였다.

○: 경화 피막에 균열이 없는 것.

×: 경화 피막에 균열이 있는 것.

<연필 경도>

각 시험 기판에, 심의 끝이 평평해지게 연마된 B 내지 9H의 연필을 약 45°의 각도에서 가압하여, 경화 피막의 박리가 발생하지 않는 연필의 경도를 기록하였다.

<땜납 내열성>

로진계 플럭스를 도포한 시험 기판을, 미리 260℃로 설정한 땜납 조에 10초간 플로우시켰다. 그 후, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트에 의해 세정하고 건조시킨 후, 셀로판 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 행하여, 경화 피막의 박리에 대하여 평가하였다. 판정 기준은 이하와 같다.

○: 경화 피막의 박리가 나타나지 않는다.

△: 경화 피막의 박리가 약간 있다.

×: 경화 피막의 박리가 있다.

<밀착성>

각 열 경화성 수지 조성물의 페이스트를 각각 캡톤 200H(도레이·듀퐁(주) 제조 폴리이미드 필름, 두께 50㎛)에 스크린 인쇄로 전체면 인쇄하여, 150℃에서 60분간 열 경화시켰다. 또한, 경화 후의 페이스트막 두께는 약 15㎛로 조정하였다. 그 경화 피막의 밀착성을, JIS D 0202에 따라서 이하의 기준으로 평가하였다.

○: 경화 피막의 박리가 나타나지 않는다.

△: 경화 피막의 박리가 약간 있다.

×: 경화 피막의 박리가 있다.

상기 각 평가 시험의 결과를 표 2에 통합하여 나타낸다.

상기 표 2에 나타내는 결과로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명의 열 경화성 수지 조성물을 사용한 각 실시예에서는, 고반사율을 갖고, 저변화율, 유연성이 우수한 백색 경화 피막을 형성할 수 있었다. 이에 반해, 방향족계 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지를 사용한 비교예 1 및 방향환을 갖는 카르복실기 함유 수지를 사용한 비교예 2의 경우, 본 발명이 목적으로 하는 고반사율, 저변화율을 달성할 수 없었다. 한편, 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A) 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지를 사용하고 있지만, 그것들의 배합 비율이 본 발명에서 규정하는 범위를 벗어난 비교예 3 및 4의 경우, 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지의 비율이 너무 높은 비교예 3에서는 벤딩 내성이나 절곡성이 떨어지고, 반대로 너무 낮은 비교예 4에서는 땜납 내열성이 떨어졌다. 또한, 열 경화성 성분을 배합하지 않은 비교예 5의 경우, 연필 경도, 땜납 내열성, 밀착성이 떨어졌다. 한편, 산화티타늄을 배합하지 않은 비교예 6의 경우, 본 발명이 목적으로 하는 고반사율, 저변화율을 달성할 수 없고, 연필 경도, 땜납 내열성도 떨어졌다.

실시예 7 내지 13 및 비교예 7 내지 12

하기 표 3에 나타내는 다양한 성분을 표 3에 나타내는 비율(질량부)로 배합하여, 교반기로 예비 혼합한 후, 3단 롤밀로 혼련하여, 광 경화성 열 경화성 수지 조성물의 페이스트를 제조하였다.

특성 시험:

상기 실시예 및 비교예의 각 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을, 패턴 형성된 동박 기판상에 스크린 인쇄로 전체면 도포하여, 80℃에서 30분 건조하고, 실온까지 방냉하였다. 이 기판에 고압 수은등을 탑재한 노광 장치를 사용하여 최적 노광량으로 솔더 레지스트 패턴을 노광하고, 30℃의 1wt％ 탄산나트륨 수용액을 스프레이압 0.2MPa의 조건에서 90초간 현상을 행하여, 레지스트 패턴을 얻었다. 이 기판을 150℃에서 60분 가열하여 경화시켰다. 얻어진 인쇄 기판(시험 기판)에 대하여 이하와 같이 특성을 평가하였다. 또한, 내열성, 연필 경도 및 땜납 내열성의 평가 방법은 상기한 바와 같다.

<해상성>

해상성 평가용 네가티브 마스크로서 비아 개구 직경 300㎛를 갖는 네가티브 패턴을 사용하여, 솔더 레지스트 개구부 단면을 200배의 광학 현미경으로 관찰 및 측장을 행하고, 이하의 평가 기준으로 평가하였다. 또한, 언더컷량이란, 솔더 레지스트 개구 상부 직경에서 저부 직경을 뺀 양을 나타낸다.

○: 언더컷량이 20㎛ 미만이다.

×: 언더컷량이 20㎛ 이상이다.

<벤딩 내성>

12.5㎛ 두께 폴리이미드 필름[캡톤(등록상표) 50H, 도레이·듀퐁(주) 제조]에, 상기와 마찬가지로 하여 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 도포·경화시켜, 각 시험 기판을 제작하였다. 또한, 경화 후의 페이스트막 두께는 약 15㎛로 조정하였다.

각 시험 기판의 도포면을 외측으로 해서 5.0mmφ의 원기둥에 밀착하도록 둘러 감아 육안으로 관찰한 결과를, 이하의 기준으로 벤딩성을 평가하였다.

○: 경화 피막에 균열이 없는 것.

×: 경화 피막에 균열이 있는 것.

<밀착성>

각 시험 기판에 관한 밀착성을, JIS D 0202에 따라서 이하의 기준으로 평가하였다.

○: 경화 피막의 박리가 나타나지 않는다.

△: 경화 피막의 박리가 약간 있다.

×: 경화 피막의 박리가 있다.

상기 각 평가 시험의 결과를 표 4에 통합하여 나타낸다.

상기 표 4에 나타내는 결과로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명의 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 사용한 각 실시예에서는, 고반사율을 갖고, 저변화율, 유연성이 우수한 백색 경화 피막을 형성할 수 있었다. 이에 반해, 방향족계 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A')를 사용한 비교예 7 및 방향환을 갖는 카르복실기 함유 수지 (B')를 사용한 비교예 8의 경우, 본 발명이 목적으로 하는 고반사율, 저변화율을 달성할 수 없었다. 한편, 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지 및 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지를 사용하고 있지만, 그것들의 배합 비율이 본 발명에서 규정하는 범위를 벗어난 비교예 9 및 10의 경우, 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지의 비율이 너무 높은 비교예 9에서는 벤딩 내성이 떨어지고, 반대로 너무 낮은 비교예 10에서는 땜납 내열성이 떨어졌다. 또한, 비스아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제 및 모노아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제 이외의 광중합 개시제를 사용한 비교예 11의 경우, 해상성이나 연필 경도가 떨어졌다. 한편, 산화티타늄을 배합하지 않은 비교예 12의 경우, 본 발명이 목적으로 하는 고반사율, 저변화율을 달성할 수 없고, 연필 경도, 땜납 내열성도 떨어졌다.

본 발명의 경화성 수지 조성물 또는 그의 드라이 필름은, 인쇄 배선판의 제조, 특히 플렉시블 인쇄 배선판의 제조나 테이프 캐리어 패키지의 제조에 사용되는 솔더 레지스트나 층간 절연막 등의 보호막이나 절연층, 또는 액정 디스플레이의 백라이트나 정보 표시용의 디스플레이 등에 사용되는 전계 발광 패널의 배면 전극용 보호막이나, 휴대 전화, 시계, 카 스테레오 등의 표시 패널의 보호막, IC나 초LSI 밀봉 재료 등에 유리하게 사용할 수 있다.

Claims

(A) 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지, (B) 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 및 (C) 산화티타늄을 함유하고, 가열 또는 활성 에너지선 조사 중 적어도 어느 하나에 의해 경화하는 조성물이며, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)와 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 비율이 질량 기준으로 50 내지 70:50 내지 30의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
(A) 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지, (B) 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지, (C) 산화티타늄 및 (D) 열 경화성 성분을 함유하는 조성물이며, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)와 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 비율이 질량 기준으로 50 내지 70:50 내지 30의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 열 경화성 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 기재된 경화성 수지 조성물을 기재 상에 도포하고 경화시켜서 얻어지는 경화물.
제1항 또는 제2항에 기재된 경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 절연층 또는 보호막을 갖는 인쇄 배선판.
(A) 방향족계가 아닌 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하여 얻어진 카르복실기 함유 우레탄 수지, (B) 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지, (C) 산화티타늄 및 (E) 모노아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제를 함유하는 조성물이며, 상기 카르복실기 함유 우레탄 수지 (A)와 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)의 비율이 질량 기준으로 50 내지 70:50 내지 30의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광 경화성 열 경화성 수지 조성물.
제5항에 있어서, 상기 방향환을 갖지 않는 카르복실기 함유 수지 (B)가, 카르복실기 함유 (메트)아크릴계 공중합 수지와, 1 분자 중에 옥시란환과 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물의 반응에 의해 얻어지는 카르복실기 함유 공중합계 수지인 것을 특징으로 하는 광 경화성 열 경화성 수지 조성물.
제5항 또는 제6항에 있어서, (F) 비스아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 광 경화성 열 경화성 수지 조성물.
제5항 또는 제6항에 있어서, (D) 열 경화성 성분을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 광 경화성 열 경화성 수지 조성물.
제5항 또는 제6항에 기재된 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 광 경화 또는 필요에 따라서 열 경화시켜서 얻어지는 경화물.
제5항 또는 제6항에 기재된 광 경화성 열 경화성 수지 조성물을 패턴상으로 광 경화시킨 후, 열 경화하여 얻어지는 경화 피막을 갖는 인쇄 배선판.