KR20120026068A - 이형성 조성물 및 표면 보호 필름 - Google Patents

이형성 조성물 및 표면 보호 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명성이 있고, 도막 표면에 포토레지스트가 부착되기 어려운 도막을 형성할 수 있는 이형성(離型性) 조성물과, 그의 경화물로 구성되는 도막을 갖는 표면 보호 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 이형성 조성물은, 바인더 수지와, 실리콘오일과, 금속 알콕시드의 가수분해물을 포함하고, 금속 알콕시드의 가수분해물의 함유량은, 바인더 수지 100 중량부에 대해서 50~500 중량부인 것이 바람직하며, 금속 알콕시드는, 테트라에톡시실란 또는 테트라메톡시실란으로 구성되는 것을 특징으로 하고, 또한, 본 발명의 표면 보호 필름은, 상기 이형성 조성물의 경화물로 구성되는 도막을 기재 상에 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

이형성 조성물 및 표면 보호 필름{Mold release composition and surface protective film}
본 발명은, 이형성(離型性) 조성물 및 그것을 사용한 표면 보호 필름에 관한 것이다. 특히, 이형성 및 이형 지속성이 우수한 도막을 형성할 수 있는 이형성 조성물과, 그의 경화물로 구성되는 도막을 갖는 표면 보호 필름에 관한 것이다. 본 발명의 경화물로서의 도막 및 표면 보호 필름은, 프린트기판 제작공정 등에 있어서 점착성을 갖는 포토레지스트를 노광(露光)할 때의 원고(포토마스크)의 표면 등에, 형성하고, 또는 첩착(貼着)하여 사용할 수 있다.
통상, 프린트 배선판이나 수지 볼록판은, 액상 포토레지스트 등의 점착성이 있는 포토레지스트에 포토마스크를 밀착노광하여 제작된다. 이 때문에, 포토마스크의 표면에 어떠한 처리를 행하지 않으면, 노광종료 후 포토마스크를 포토레지스트로부터 박리할 때, 포토레지스트의 일부가 포토마스크 표면에 부착된다. 부착된 포토레지스트의 일부는, 닦아내도 포토마스크 상에 잔존해 버려, 노광정도(露光精度)의 저하를 초래해버린다는 문제를 발생시킨다. 이러한 사정으로부터, 종래부터 포토마스크 상의 포토레지스트에 대향하는 면에 이형성을 갖는 도막을 형성하거나, 그러한 도막이 설치된 표면 보호 필름을 첩합(貼合)하여, 포토레지스트가 포토마스크에 부착되는 것을 방지하고 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2).
일본국 특허공개 제2000-273412호 공보(단락번호 0008) 일본국 특허공개 제2005-181565호 공보(단락번호 0005)
이러한 이형성을 갖는 도막은, 바인더 수지에, 이형성 성분으로서 실리콘오일을 포함하는 것이 많다. 이러한 도막에 있어서, 바인더 수지와 실리콘오일의 상용성이 좋지 않은 조합의 경우에는, 도막이 백화되어 버려, 노광장애를 일으키는 등의 문제가 있다.
한편, 바인더 수지와 실리콘오일의 상용성이 좋은 조합의 경우에는, 도막은 백화되지 않아, 투명성이 얻어지지만, 바인더 수지 중에 실리콘오일이 매몰되어 버리기 때문에, 이형성을 얻는 것이 어렵다. 또한, 도막 표면에 이형성이 얻어질 때까지 실리콘오일을 첨가해 버리면, 도막 강도를 유지할 수 없거나, 다량으로 실리콘오일을 첨가하고 있기 때문에, 세정 용제로 클리닝했을 때, 이형성이 저하되어 버리는 등의 문제가 있다.
이에, 본 발명의 한 측면에서는, 투명성이 있고, 도막 표면에 포토레지스트가 부착되기 여러운 도막을 형성할 수 있는 이형성 조성물과, 그의 경화물로 구성되는 도막을 갖는 표면 보호 필름을 제공한다. 또한 다른 측면에서는, 장시간에 걸쳐 포토레지스트가 부착되기 어려운, 이형성을 지속하는 도막을 형성할 수 있는 이형성 조성물과, 그의 경화물로 구성되는 도막을 갖는 표면 보호 필름을 제공한다.
또 다른 측면에서는, 세정 용제에 의해서도 이형성을 저하시키는 경우가 없는 도막을 형성할 수 있는 이형성 조성물과, 그의 경화물로 구성되는 도막을 갖는 표면 보호 필름을 제공한다.
본 발명자들은, 예의 연구한 결과, 바인더 수지와 실리콘오일에 대해서, 금속 알콕시드의 가수분해물을 첨가한 조성물을 경화시켜 도막으로 함으로써, 실리콘오일과 바인더 수지의 상용성이 좋은 경우이더라도, 도막에 이형성을 발현시킬 수 있는 것을 발견하고, 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명의 이형성 조성물은, 바인더 수지와, 실리콘오일과, 금속 알콕시드의 가수분해물을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 경화물은, 상기 이형성 조성물을 경화시켜서 얻어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 표면 보호 필름은, 상기 경화물로 구성되는 도막을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 포토마스크는, 상기 표면 보호 필름이 점착층을 매개로 첩착되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 이형성 조성물은, 투명성이 있고, 도막 표면에 포토레지스트가 부착되기 어려운 도막(경화물)을 형성할 수 있다. 또한, 장시간에 걸쳐 포토레지스트가 부착되기 어려운, 이형성을 지속하는 도막을 형성할 수 있다. 또한, 세정 용제에 의해서도 이형성을 저하시키는 경우가 없는 도막을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 표면 보호 필름을 사용함으로써, 투명성이 있고, 포토레지스트가 부착되기 어려운 포토마스크를 얻을 수 있다. 또한, 장시간에 걸쳐 포토레지스트가 부착되기 어려운, 이형성을 지속하는 포토마스크를 얻을 수 있다. 또한, 세정 용제에 의해서도 이형성을 저하시키는 일이 없는 포토마스크를 얻을 수 있다.
본 발명의 이형성 조성물의 실시형태에 대해서 설명한다. 본 발명의 이형성 조성물은, 바인더 수지와, 실리콘오일과, 금속 알콕시드의 가수분해물을 포함하는 것이다.
본 발명의 이형성 조성물을 구성하는 바인더 수지로서는, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 아크릴 수지, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리설폰, 폴리페닐렌옥시드, 폴리부타디엔, 탄화수소 수지, 케톤 수지, 페녹시 수지, 폴리아미드, 에틸셀룰로오스, 초산비닐, ABS 수지, 폴리우레탄, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세탈 등의 수지를 사용할 수 있다. 특히, 반응성 실리콘오일과의 상용성이 양호한 실리콘 수지를 사용하는 것이, 도막의 투명성을 양호하게 할 수 있기 때문에 바람직하다.
실리콘 수지로서는, 에폭시 변성 실리콘 수지, 알키드 변성 실리콘 수지, 폴리에스테르 변성 실리콘 수지, 아크릴 변성 실리콘 수지, 메틸계 실리콘 수지, 메틸페닐계 실리콘 수지 등을 사용할 수 있다. 특히, 도막 경도나 내용제성의 관점으로부터, 에폭시 변성 실리콘 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
바인더 수지의 함유 비율은, 이형성 조성물의 전체 고형분 중의, 20~60 중량%인 것이 바람직하다. 20 중량% 이상으로 함으로써, 경화 후의 도막 강도를 유지할 수 있고, 60 중량% 이하로 함으로써, 후술하는 다른 성분을 본 발명의 목적이 달성될 정도로 필요 충분하게 함유시키는 것이 가능해진다.
다음으로, 실리콘오일은, 도막에 이형성을 발현시키기 위해서 사용된다. 이와 같은 실리콘오일로서는, 디메틸 실리콘오일, 변성 실리콘오일이나 분자의 말단에 1개 이상의 반응성 관능기를 갖는 반응성 실리콘오일의 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다. 이러한 반응성 실리콘오일을 사용함으로써, 이형성 조성물을 구성하는 다른 성분과 반응하기 쉽게 할 수 있고, 그 결과, 얻어진 도막의 이형성을 보다 오래 지속시킬 수 있다.
변성 실리콘오일로서는, 알킬 변성, 폴리에테르 변성, 불소 변성, 메르캅토 변성, 에폭시 변성, 카르복실 변성, 고급지방산 에스테르 변성, (메타)아크릴 변성, 카르비놀 변성 등 변성 실리콘오일을 사용할 수 있다.
또한, 반응성의 관능기를 갖는 반응성 실리콘오일로서는, 반응성 관능기로서의, 알콕시기, 메르캅토기, 카르비놀기, 에폭시기, 아민기, 아크릴기, 카르복실기를 갖는 것을 사용할 수 있다. 특히 알콕시기를 갖는 반응성 실리콘오일은, 후술하는 금속 알콕시드와의 사이에서 높은 반응성을 갖기 때문에, 도막 중에 강력하게 고정화되어, 장시간에 걸쳐서 포토레지스트가 부착되기 어렵게 하는 것이나, 세정 용제에 의해서도 이형성을 저하시키지 않고, 이형성을 보다 지속할 수 있기 때문에 바람직하다.
실리콘오일의 조성 중에, 반응성의 관능기를 갖지 않는 실리콘오일을 많이 포함하는 것은, 도막으로부터 실리콘오일이 유리(遊離)되기 쉬워, 이형성을 지속시키는 것이 어려워진다. 그 때문에, 실리콘오일의 조성 중에, 이형성 조성물을 구성하는 다른 성분과 반응하기 쉬운 반응성 실리콘오일을 75% 이상 포함하는 것이 바람직하다.
반응성 실리콘오일의 첨가 비율은, 이형성 조성물의 전체 고형분 중의, 0.5~5 중량%, 바람직하게는 1~2 중량%이다. 0.5 중량% 이상으로 함으로써, 이형성을 발현할 수 있고, 5 중량% 이하로 함으로써, 도막 표면에 손가락 문지름 시험(러빙)을 했을 때의 도막의 백화의 발생을 방지할 수 있는 동시에, 도막에 고정화되지 않은 실리콘오일의 포토레지스트로의 전사를 방지할 수 있다.
금속 알콕시드의 가수분해물은, 실리콘오일이 바인더 수지 중에 매몰되는 것을 방지하기 위해 사용된다. 이와 같이 매몰되는 실리콘오일을 적게 할 수 있기 때문에, 도막 중의 실리콘오일의 비율을 적게 할 수 있다. 금속 알콕시드를 구성하는 금속 원소로서는, 알루미늄, 지르코늄, 티타늄, 규소를 사용할 수 있다. 또한, 알콕시드의 종류로서는, 메톡시드, 에톡시드, 프로폭시드, 이소프로폭시드, 옥시이소프로폭시드, 부톡시드 등을 사용할 수 있다.
금속 알콕시드의 일례로서의 규소 알콕시드는, 열경화에 의해 폴리실록산 구조를 형성하는 것이다. 규소 알콕시드로서는, 예를 들면, 테트라알콕시실란, 트리알콕시실란 등을 들 수 있다.
테트라알콕시실란으로서는, 예를 들면, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 테트라부톡시실란 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란이 바람직하다.
트리알콕시실란으로서는, 예를 들면, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 부틸트리메톡시실란, 부틸트리에톡시실란, 펜틸트리메톡시실란, 펜틸트리에톡시실란, 헵틸트리메톡시실란, 헵틸트리에톡시실란, 옥틸트리메톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 도데실트리메톡시실란, 도데실트리에톡시실란, 헥사데실트리메톡시실란, 헥사데실트리에톡시실란, 옥타데실트리메톡시실란, 옥타데실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3,4-에폭시시클로헥실에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
규소 알콕시드로서는, 특히 도포용액으로 한 경우의 안정성이나 경화 후의 도막강도의 측면에서, 테트라알콕시실란이 바람직하고, 보다 바람직하게는 테트라메톡시실란(메틸실리케이트), 테트라에톡시실란(에틸실리케이트)이다.
규소 이외의 금속 알콕시드로서는, 예를 들면, 지르코니아 프로폭시드, 알루미늄 이소프로폭시드, 티탄 부톡시드, 티탄 이소프로폭시드 등을 들 수 있다.
이상 예시한 각종 금속 알콕시드는, 각각 단독으로, 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 금속 알콕시드의 가수분해물은, 전술한 각종 금속 알콕시드가 물의 존재하에 가수분해되어 생성하는 화합물이지만, 가수분해 후에 축합하여 얻어지는 화합물(완전 축합물 및/또는 부분 축합물)도 포함한다. 이러한 축합물로서는, GPC법에 의해 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이, 예를 들면 100~1000 정도인 것이 사용된다.
가수분해의 반응은, 공지의 방법에 의해 행할 수 있다. 예를 들면 금속 알콕시드를 대량의 알코올 용매(예를 들면 메탄올이나 에탄올 등)에 넣고, 물과 산 촉매(염산, 질산 등)의 존재하, 소정 온도로 소정 시간 반응시킨다. 이 반응에 의해 금속 알콕시드는 가수분해되고, 계속해서 축합 반응이 일어나, 가수분해물 및/또는 그의 축합물이 얻어진다.
가수분해의 정도는, 사용하는 물의 양에 의해 조절할 수 있다. 가수분해의 정도는, 가수분해 가능한 기, 예를 들면 테트라알콕시실란에 있어서는 알콕시기를 모두 가수분해 축합하기 위해서 필요한 이론 수량, 즉 알콕시기 수의 1/2의 물을 첨가했을 때를 가수분해율 100%로 하여, 가수분해율(%)=(실제 첨가 수량/가수분해 이론 수량)×100으로 구해진다.
본 실시형태에서는, 예를 들면 시장으로부터 입수한 금속 알콕시드의 가수분해물을 사용할 수 있다. 시판예로서는, 규소 알콕시드의 가수분해물로서 예를 들면 신에쯔 화학 공업사 제조의 「알콕시 올리고머」시리즈(예를 들면 X-40-2308, KR-400, KR-500 등)나, 콜코트사 제조의 메틸실리케이트 51, 메틸실리케이트 53A, 에틸실리케이트 40, 에틸실리케이트 48 등을 들 수 있다. X-40-2308(실란 알콕시드 축합물)은 테트라알콕시실란의 가수분해물을 포함한다. KR-400, KR-500, 메틸실리케이트 51, 메틸실리케이트 53A, 에틸실리케이트 40, 에틸실리케이트 48에 대해서도 동일하다.
이상 예시한 금속 알콕시드의 가수분해물은, 각각 단독으로, 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
금속 알콕시드의 가수분해물을 사용함으로써, 실리콘오일이 바인더 수지 중에 매몰되는 것을 방지할 수 있는 것은, 이형성 조성물의 극성을 친수성으로 조절함으로써, 소수성의 실리콘오일을 도막 표면에 부상시킬 수 있기 때문이다.
금속 알콕시드의 가수분해물은, 바인더 수지 100 중량부에 대해서, 바람직하게는 50 중량부 이상, 보다 바람직하게는 100 중량부 이상 함유시킬 수 있다. 50 중량부 이상으로 함으로써, 도막으로 했을 때에, 실리콘오일을 도막 표면에 부상시키는 것이 용이해져, 보다 충분한 초기 이형성을 얻을 수 있다. 한편, 금속 알콕시드의 가수분해물의 함유량이 지나치게 많아지면, 상대적으로 바인더 수지의 함유량이 저하되고, 그 결과, 도막의 접착성이 저하될 우려도 있다. 이 때문에, 금속 알콕시드의 가수분해물의 함유량은, 바인더 수지 100 중량부에 대해서, 바람직하게는 500 중량부 이하, 보다 바람직하게는 300 중량부 이하로 할 수 있다. 500 중량부 이하로 함으로써, 도막의 접착성을 보다 양호한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 이형성 조성물은, 이상 설명한 실리콘오일, 금속 알콕시드의 가수분해물, 바인더 수지나 필요에 따라 배합되는 다른 성분을 배합하여, 적당한 용매에 용해시켜 조정할 수 있다. 특히, 바인더 수지의 경화를 촉진하기 위해서, 다른 성분으로서 경화제를 첨가하여도 된다. 실리콘 수지의 경화제로서, 알루미늄 킬레이트나 티탄 킬레이트 등의 주지의 실리콘 수지용 경화제를 첨가하는 것이 바람직하다. 다른 성분으로서 실란 커플링제를 첨가하는 것도 가능하다.
다음으로, 본 발명의 표면 보호 필름의 실시형태에 대해서 설명한다. 본 발명의 표면 보호 필름은, 상기 이형성 조성물로부터 형성되어서 되는 도막(경화물)을 갖는 것이다.
도막이 형성되는 기재로서는, 폴리에스테르, ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌), 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 아크릴, 폴리올레핀, 셀룰로오스 수지, 폴리설폰, 폴리페닐렌설피드, 폴리에테르설폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드 등의 합성 수지 필름을 사용할 수 있다. 그 중에서도 평면성이 우수한 것이 바람직하게 사용되고, 특히 연신 가공, 이축연신 가공된 폴리에스테르 필름이 기계적 강도, 치수 안정성이 우수하고, 더욱이 탄성이 강하기 때문에 바람직하다. 기재의 두께는, 1 ㎛ 이상, 바람직하게는 2 ㎛ 이상, 더욱이 4 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 상한으로서는, 50 ㎛ 이하, 바람직하게는 25 ㎛ 이하, 더욱이 12 ㎛ 이하의 범위가 보다 바람직하다.
이러한 기재 상에, 상기 이형성 조성물에 필요에 따라 다른 성분을 배합하고, 적당한 용매에 용해 또는 분산시켜서 도포액을 조제하여, 당해 도포액을 롤 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 에어 나이프 코팅법 등의 공지의 방법에 의해 기재 상에 도포한 후, 적절히 필요한 경화방법을 사용하여 경화시킴으로써 도막을 형성할 수 있다.
이러한 도막의 두께로서는, 특별히 한정되지 않지만, 노광시의 포토마스크의 해상도를 저하시키지 않는다는 관점에서 가능한 얇은 편이 바람직하고, 또한 표면 보호막의 표면경도, 밀착노광을 반복하는 것에 의한 도막의 깎임, 초기의 이형성, 및 이형성의 지속이라는 관점에서 구체적으로는 0.1 ㎛~5 ㎛, 바람직하게는 0.2 ㎛~2.5 ㎛ 정도가 바람직하다.
또한, 기재의 도막이 형성되어 있지 않은 면에는, 점착층을 설치하는 것이 바람직하다. 이러한 점착층을 설치함으로써, 포토마스크 등 표면 보호의 대상에 용이하게 첩착할 수 있다.
이러한 점착층으로서는, 일반적으로 사용되는 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 우레탄계 점착제, 실리콘계 점착제 등의 공지의 투명 점착제를 사용할 수 있다. 본 발명의 표면 보호 필름은, 화상 등의 보호를 목적으로 하고 있는 것으로부터, 점착제도 투명하고 그 자체가 높은 내후성을 가지고 있는 것이 바람직하다. 이러한 점착제로서는, 우레탄 가교성 또는 에폭시 가교성의 고분자량의 아크릴계 점착제가 적합하다. 또한, 대전방지 등의 성능을 갖는 점착제를 사용해도 된다.
점착층의 두께로서는 투명성(해상도)을 저해하지 않고, 적절한 점착성이 얻어지도록, 하한으로서 0.5 ㎛ 이상, 바람직하게는 1 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 2 ㎛ 이상의 범위가 바람직하고, 상한으로서는 30 ㎛ 이하, 바람직하게는 15 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 7 ㎛ 이하의 범위가 바람직하다. 또한, 점착층에는 그 점착성에 따라 표면 보호 필름의 취급성이 저하되지 않도록 하기 위해, 표면에 이형처리를 행한 이형 필름을 첩합시키는 것도 적절히 행할 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태에 따르면, 본 발명의 표면 보호 필름을, 표면 보호의 대상에, 점착층을 매개로 첩부(貼付)함으로써, 용이하게 표면 보호막을 형성할 수 있다. 또한, 표면 보호막의 막 표면의 경도를 유지하면서, 오염되기 어렵게 할 수 있다. 또한, 광학특성이 향상되기 때문에, 해상도를 향상시킬 수 있으며, 또한 노광시간을 짧게 할 수 있기 때문에, 생산성의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 포토레지스트에 대한 매우 높은 이형성을 지속할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 추가적으로 설명한다. 또한, 「부」, 「%」는 특별히 나타내지 않는 한, 중량기준으로 한다.
[실시예 1]
두께 6 ㎛의 투명 고분자 필름(루미라: 도오레사)의 한쪽 표면에 하기 조성의 이형성 조성물을 포함하는 도포액을 바 코팅에 의해 도포하고, 120℃에서 5분 가열 경화시켜, 두께 약 0.5 ㎛의 도막을 형성하였다. 추가적으로 다른 한쪽 면에 하기 조성의 점착층용 도포액을 도포하고, 건조시킴으로써, 두께 약 4 ㎛의 점착층을 형성하여, 실시예 1의 표면 보호 필름을 제작하였다. 점착층에는 취급상을 위해 두께 25 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 이형 필름(MRB:미쯔비시 화학 폴리에스테르 필름사)을 첩합하였다.
<이형성 조성물을 포함하는 도포액>
? 바인더 수지 1.85부
(ES-1002T: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 60%)
? 말단에 알콕시기를 갖는 실리콘오일 0.05부
(X-22-1968: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 100%)
? 실란 알콕시드 축합물 2.22부
(X-40-2308: 신에쯔 화학 공업사, 유효성분 100%)
? 경화제 0.1부
(티탄계 킬레이트, 유효성분 100%)
? 실란 커플링제 0.3부
(유효성분 100%)
? 용매 14.46부
<점착층용 도포액>
? 아크릴산 에스테르 공중합체 10부
(아론택 SCL-200: 고형분 40%, 도아고세이)
? 용매 20부
[실시예 2]
실시예 1에 사용한 이형성 조성물을 포함하는 도포액을 하기 조성의 이형성 조성물을 포함하는 도포액으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2의 표면 보호 필름을 제작하였다.
<이형성 조성물을 포함하는 도포액>
? 바인더 수지 1.85부
(ES-1002T: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 60%)
? 말단에 알콕시기를 갖는 실리콘오일 0.02부
(X-22-1968: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 100%)
? 실란 알콕시드 축합물 2.22부
(X-40-2308: 신에쯔 화학 공업사, 유효성분 100%)
? 경화제 0.1부
(티탄계 킬레이트, 유효성분 100%)
? 실란 커플링제 0.3부
(유효성분 100%)
? 용매 9.64부
[실시예 3]
실시예 1에 사용한 이형성 조성물을 포함하는 도포액을 하기 조성의 이형성 조성물을 포함하는 도포액으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 3의 표면 보호 필름을 제작하였다.
<이형성 조성물을 포함하는 도포액>
? 바인더 수지 1.85부
(ES-1002T: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 60%)
? 말단에 알콕시기를 갖는 실리콘오일 0.19부
(X-22-1968: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 100%)
? 실란 알콕시드 축합물 2.22부
(X-40-2308: 신에쯔 화학 공업사, 유효성분 100%)
? 경화제 0.1부
(티탄계 킬레이트, 유효성분 100%)
? 실란 커플링제 0.3부
(유효성분 100%)
? 용매 9.64부
[실시예 4]
실시예 1에 사용한 이형성 조성물을 포함하는 도포액을 하기 조성의 이형성 조성물을 포함하는 도포액으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 4의 표면 보호 필름을 제작하였다.
<이형성 조성물을 포함하는 도포액>
? 바인더 수지 2.78부
(ES-1002T: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 60%)
? 말단에 알콕시기를 갖는 실리콘오일 0.05부
(X-22-1968: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 100%)
? 실란 알콕시드 축합물 1.67부
(X-40-2308: 신에쯔 화학 공업사, 유효성분 100%)
? 경화제 0.1부
(티탄계 킬레이트, 유효성분 100%)
? 실란 커플링제 0.3부
(유효성분 100%)
? 용매 13.6부
[실시예 5]
실시예 1에 사용한 이형성 조성물을 포함하는 도포액을 하기 조성의 이형성 조성물을 포함하는 도포액으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 5의 표면 보호 필름을 제작하였다.
<이형성 조성물을 포함하는 도포액>
? 바인더 수지 1.39부
(ES-1002T: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 60%)
? 말단에 알콕시기를 갖는 실리콘오일 0.05부
(X-22-1968: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 100%)
? 실란 알콕시드 축합물 2.5부
(X-40-2308: 신에쯔 화학 공업사, 유효성분 100%)
? 경화제 0.1부
(티탄계 킬레이트, 유효성분 100%)
? 실란 커플링제 0.3부
(유효성분 100%)
? 용매 14.15부
[실시예 6]
실시예 1에 사용한 이형성 조성물을 포함하는 도포액을 하기 조성의 이형성 조성물을 포함하는 도포액으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 6의 표면 보호 필름을 제작하였다.
<이형성 조성물을 포함하는 도포액>
? 바인더 수지 0.93부
(ES-1002T: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 60%)
? 말단에 알콕시기를 갖는 실리콘오일 0.05부
(X-22-1968: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 100%)
? 실란 알콕시드 축합물 2.78부
(X-40-2308: 신에쯔 화학 공업사, 유효성분 100%)
? 경화제 0.1부
(티탄계 킬레이트, 유효성분 100%)
? 실란 커플링제 0.3부
(유효성분 100%)
? 용매 18.9부
[실시예 7]
실시예 1에 사용한 이형성 조성물을 포함하는 도포액을 하기 조성의 이형성 조성물을 포함하는 도포액으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 7의 표면 보호 필름을 제작하였다.
<이형성 조성물을 포함하는 도포액>
? 바인더 수지 1.70부
(ES-1002T: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 60%)
? 말단에 카르비놀기를 갖는 실리콘오일 0.06부
(X-22-170DX: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 100%)
? 실란 알콕시드 축합물 2.00부
(X-40-2308: 신에쯔 화학 공업사, 유효성분 100%)
? 경화제 0.1부
(티탄계 킬레이트, 유효성분 100%)
? 실란 커플링제 0.3부
(유효성분 100%)
? 용매 13.0부
[실시예 8]
실시예 1에 사용한 이형성 조성물을 포함하는 도포액을 하기 조성의 이형성 조성물을 포함하는 도포액으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 8의 표면 보호 필름을 제작하였다.
<이형성 조성물을 포함하는 도포액>
? 바인더 수지 1.70부
(ES-1002T: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 60%)
? 말단에 에폭시기를 갖는 실리콘오일 0.06부
(X-22-163C: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 100%)
? 실란 알콕시드 축합물 2.00부
(X-40-2308: 신에쯔 화학 공업사, 유효성분 100%)
? 경화제 0.1부
(티탄계 킬레이트, 유효성분 100%)
? 실란 커플링제 0.3부
(유효성분 100%)
? 용매 13.0부
[비교예 1]
실시예 1에 사용한 이형성 조성물을 포함하는 도포액을 하기 조성의 이형성 조성물을 포함하는 도포액으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1의 표면 보호 필름을 제작하였다.
<이형성 조성물을 포함하는 도포액>
? 바인더 수지 4.4부
(ES-1001N: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 45%)
? 말단에 아민기를 갖는 실리콘오일 0.1부
(KF-8012: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 100%)
? 경화제 0.1부
(티탄계 킬레이트, 유효성분 100%)
? 용매 33.0부
[비교예 2]
실시예 1에 사용한 이형성 조성물을 포함하는 도포액을 하기 조성의 이형성 조성물을 포함하는 도포액으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 2의 표면 보호 필름을 제작하였다.
<이형성 조성물을 포함하는 도포액>
? 바인더 수지 3.3부
(ES-1001N: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 45%)
? 말단에 알콕시기를 갖는 실리콘오일 0.1부
(X-22-1968: 신에쯔 화학 공업사, 고형분 100%)
? 경화제 0.1부
(티탄계 킬레이트, 유효성분 100%)
? 용매 33.0부
실시예 1~8, 비교예 1~2에서 얻어진 표면 보호 필름에 대해서, 하기 항목의 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[초기 이형성의 평가]
표면 보호 필름의 도막에 점착 테이프(셀로테이프(등록상표) CT405AP-18: 니치반사)를 첩부하고 인장시험기(시마즈 소형 탁상 시험기 EZ-L: 시마즈 제작소사)를 사용하여, 박리속도 300 ㎜/min에 있어서의 180°박리력을 측정하였다. 박리력이 0.1 N/18 ㎜ 미만인 것을 「◎」, 0.1 N/18 ㎜ 이상, 1 N/18 ㎜ 미만인 것을 「○」, 1 N/18 ㎜ 이상인 것을 「×」로 하였다.
[내세정 용제성의 평가]
표면 보호 필름의 도막면의 내세정 용제성을 확인하기 위해서 에탄올을 사용한 내클리닝 시험을 행하였다. 용매를 천에 침지시키고 200 g의 하중을 걸어서 100 왕복하였다. 그 다음, 점착 테이프(셀로테이프(등록상표) CT405AP-18: 니치반사)를 첩부하고 인장시험기(시마즈 소형 탁상 시험기 EZ-L: 시마즈 제작소사)를 사용하여, 박리속도 300 ㎜/min에 있어서의 180°박리력을 측정하였다. 평가는 박리력이 0.2 N/18 ㎜ 미만인 것을 「◎」, 0.2 N/18 ㎜ 이상, 1 N/18 ㎜ 미만인 것을 「○」, 1 N/18 ㎜ 이상인 것을 「×」로 하였다.
[내포토레지스트 부착성의 평가]
포토레지스트를 표면 보호 필름의 도막면에 밀착시키고, 도막면의 이면으로부터 노광을 행하여, UV 경화 수지를 경화시킨 후, 표면 보호 필름으로부터 박리하였다. 이 조작을 100회 행한 후, 표면 보호 필름의 도막에 점착 테이프(셀로테이프(등록상표) CT405AP-18: 니치반 가부시키가이샤)를 첩부하고 인장시험기(시마즈 소형 탁상 시험기 EZ-L: 시마즈 제작소사)를 사용하여, 박리속도 300 ㎜/min에 있어서의 180°박리력을 측정하였다. 평가는 박리력이 0.2 N/18 ㎜ 미만인 것을 「◎」, 0.2 N/18 ㎜ 이상, 1 N/18 ㎜ 미만인 것을 「○」, 1 N/18 ㎜ 이상인 것을 「×」로 하였다.
[투명성의 평가]
헤이즈 미터(HGM-2K: 스가 시험기사)를 사용하여, JIS K7105:1981에 따라서, 표면 보호 필름의 헤이즈를 측정하였다. 헤이즈가 1% 미만인 것을 「◎」, 1% 이상 3% 미만인 것을 「○」, 3% 이상인 것을 「×」로 하였다.
[외관의 평가]
표면 보호 필름의 외관을 육안으로 관찰을 행하였다. 육안 관찰상 균일한 것을 「○」, 결함이 보였던 것을 「×」로 하였다.
Figure pct00001
표 1로부터 이하의 사항이 이해된다. 실시예 1~8의 표면 보호 필름은, 실리콘오일과 금속 알콕시드의 가수분해물 및 바인더 수지를 포함하는 이형성 조성물로 형성되어서 되는 도막을 갖는 것이다. 실리콘오일과 바인더 수지의 상용성이 양호하기 때문에, 투명성이 우수한 것이었다. 실리콘오일과 바인더 수지의 상용성이 양호하지만, 금속 알콕시드의 가수분해물을 포함하기 때문에, 실리콘오일이, 도막 중에 매몰되는 일 없이, 초기의 이형성이 양호한 것이었다.
실시예 1~6의 표면 보호 필름은, 실리콘오일로서, 분자의 말단에 적어도 1개의 알콕시기를 갖는 것을 사용했기 때문에, 도막 중에 실리콘오일이 고정화되어, 실시예 7, 8의 표면 보호 필름보다 이형성을 지속할 수 있는 것이었다.
실시예 4의 표면 보호 필름은, 바인더 수지에 대한 금속 알콕시드의 가수분해물의 첨가량이 적기(바인더 수지 100부에 대해서 60부강) 때문에, 표면으로 부상한 실리콘오일을 완전히 고정화하지 못하여, 실시예 1~3의 표면 보호 필름과 비교해서, 내세정 용제성, 내포토레지스트성이 약간 떨어지는 것이 되었다. 그러나 성능적으로는 충분히 만족할 수 있는 것이 얻어졌다.
실시예 7의 표면 보호 필름은, 카르비놀기를 갖는 실리콘오일을 사용한 것이다. 카르비놀기의 반응성이 알콕시드기보다 떨어지기 때문에, 실시예 1~6의 표면 보호 필름과 비교해서, 내세정 용제성, 내포토레지스트성이 떨어지는 것이었다. 이것에 의해, 반응성 관능기로서의 알콕시드기를 갖는 반응성 실리콘오일을 사용함으로써, 초기 이형성에 더하여, 내세정 용제성과 내포토레지스트성의 향상도 꾀할수 있는 것, 즉 유용성이 보다 높아지는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 8의 표면 보호 필름은, 에폭시기를 갖는 실리콘오일을 사용한 것이다. 에폭시기의 반응성이 알콕시드기보다 떨어지기 때문에, 실시예 1~3의 표면 보호 필름과 비교해서, 내세정 용제성, 내포토레지스트성이 약간 떨어지는 것이었다.
비교예 1의 표면 보호 필름은, 금속 알콕시드기의 가수분해물을 포함하지 않는 것이다. 실리콘오일과 바인더 수지의 상용성이 양호하기 때문에, 도막 중에 실리콘오일이 매몰되어 버려, 초기 이형성이 얻어지지 않는 것이었다.
비교예 2의 표면 보호 필름은, 금속 알콕시드기의 가수분해물을 포함하지 않는 것이다. 실리콘오일과 바인더 수지의 상용성이 양호하기 때문에, 실리콘오일의 양을 많게 하여, 초기 이형성을 얻고 있었다. 그러나, 도막 중에 차지하는 실리콘오일의 비율이 많아졌기 때문에, 도막 중에 실리콘오일을 충분히 고정화할 수 없어, 세정 용제나 포토레지스트에 의해 유리된 실리콘오일이 닦아내어져, 이형 지속성은 얻어지지 않는 것이었다. 또한, 실리콘오일의 비율이 많아졌기 때문에, 도막 표면에 손가락 문지름 시험(러빙)을 했을 때의 도막의 백화의 발생을 방지할 수 없는 것이었다. 또한, 도막에 고정화되지 않은 실리콘오일의 포토레지스트로의 전사를 방지할 수 없는 것이었다.

Claims (14)

  1. 바인더 수지와, 실리콘오일과, 금속 알콕시드의 가수분해물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이형성 조성물.
  2. 제1항에 기재된 이형성 조성물에 있어서,
    상기 금속 알콕시드의 가수분해물은, 100 중량부의 상기 바인더 수지에 대해서, 50~500 중량부 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 이형성 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 이형성 조성물에 있어서,
    상기 금속 알콕시드는, 테트라에톡시실란 또는 테트라메톡시실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 이형성 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 이형성 조성물에 있어서,
    상기 금속 알콕시드의 가수분해물은, 가수분해 후에 축합하여 얻어지는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이형성 조성물.
  5. 제4항에 기재된 이형성 조성물에 있어서,
    상기 화합물은, GPC법에 의한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이, 100~1000인 것을 특징으로 하는 이형성 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 이형성 조성물에 있어서,
    상기 실리콘오일은, 전체 고형분 중에, 0.5~5 중량% 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 이형성 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 이형성 조성물에 있어서,
    상기 실리콘오일은, 디메틸 실리콘오일, 변성 실리콘오일 및 반응성 관능기를 갖는 반응성 실리콘오일 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이형성 조성물.
  8. 제7항에 기재된 이형성 조성물에 있어서,
    상기 디메틸 실리콘오일, 상기 변성 실리콘오일 및 상기 반응성 실리콘오일의 함유 비율이, 상기 실리콘오일 중의 75% 이상인 것을 특징으로 하는 이형성 조성물.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 이형성 조성물에 있어서,
    상기 실리콘오일은, 분자의 말단에 알콕시기를 갖는 반응성 실리콘오일을 포함하는 것을 특징으로 하는 이형성 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 이형성 조성물에 있어서,
    상기 바인더 수지는, 실리콘 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이형성 조성물.
  11. 제10항에 기재된 이형성 조성물에 있어서,
    실리콘 수지용 경화제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이형성 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 이형성 조성물을 경화시켜서 얻어지는 경화물.
  13. 도막을 갖는 표면 보호 필름에 있어서,
    상기 도막은, 제12항에 기재된 경화물로 구성되고, 두께가 0.1~5 ㎛인 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름.
  14. 제13항에 기재된 표면 보호 필름이 점착층을 매개로 첩착(貼着)되어 있는 포토마스크.
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