KR20210036343A - 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물, 광도파로 형성용 감광성 필름 및 그것을 이용한 광도파로, 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 내열착색성 및 패터닝성이 우수하고, 또한 R-to-R 적합성(미경화 수지의 우수한 유연성)도 우수한 광도파로 형성 재료가 될 수 있는 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물로서, 에폭시 수지 성분 및 광양이온 중합 개시제를 함유하는 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물이자, 상기 에폭시 수지 성분이 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지를 함유하는 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은, 광통신, 광정보 처리, 기타 일반 광학에서 널리 이용되는 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판에서의 광도파로를 구성하는 클래드층 또는 코어층 등의 형성 재료로서 이용되는 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물, 광도파로 형성용 감광성 필름 및 그것을 이용한 광도파로, 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판에 관한 것이다.
종래, 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판용 광도파로 형성 재료(소위, 클래드층 형성 재료, 코어층 형성 재료 등)에는 각종 감광성 에폭시 수지 조성물이 이용되고 있다. 예컨대, 이것을 이용하여 클래드층이나 코어층을 패턴 형성할 때에는, 예컨대 포토마스크를 통해 자외선(UV) 조사를 행함으로써 원하는 클래드층 패턴이나 코어층 패턴을 제작하고 있다. 구체적으로는, 광도파로 형성 재료로서, 액상의 감광성 에폭시 수지 조성물을 이용하여 막(층)형성한 후, 포토마스크를 통해 UV 조사하는 것에 의해 클래드층이나 코어층을 제작하고 있다.
이러한 감광성 에폭시 수지 조성물은 광경화 감도가 높은 한편, 도공후의 표면 점착성(태크성)의 관점에서 R-to-R(롤·투·롤 : roll-to-roll)과 같은 연속 프로세스에는 적합하지 않다는 결점을 갖기 때문에(즉, 롤에 접촉했을 때에 감광성 에폭시 수지 조성물제 필름이 파괴되기 때문에), 생산성이 떨어진다는 문제가 있었다(특허문헌 1). 그 때문에, R-to-R 프로세스에 적합하도록, 일반적으로는 감광성 수지로서 상온에서 고체를 나타내는 수지 성분이 이용된다. 그 때, 감광성 수지가 고분자량일수록 경화 전단계의 비정질 필름의 유연성은 올라가지만, 한편 패터닝 해상성이 저하되게 된다. 반대로, 감광성 수지가 저분자량의 것이라면 패터닝 해상성은 높아지지만, 한편 유연성은 저하되게 된다. 이와 같이, 일반적으로는 필름의 유연성과 해상성은 트레이드오프의 관계라서 문제가 있었다. 따라서, 필름의 유연성과 해상성을 양립시키는 광도파로 형성 재료가 요구되고, 예컨대 광도파로의 클래드층 형성 재료로서, 에폭시기 함유 아크릴 고무, 우레탄(메트)아크릴레이트, 우레탄 결합을 갖지 않는 (메트)아크릴레이트를 이용한 수지 조성물이 제안되어 있다(특허문헌 2).
또한, 최근 정보 통신의 고속화 및 대용량화가 가속화되고, 광도파로의 사용 환경은 다방면에 걸쳐 있어, 보다 고온 환경하에서의 사용이 상정된다. 또한 광도파로는 전기 배선 기판이나 광파이버 등의 부재와 조합하여 이용되기 때문에, IC 소자의 실장이나 각종 커넥터와의 접속 공정에서 고온에 노출된다. 그 때문에, 특수한 노볼락형 다작용 에폭시 수지를 주제로 하여 여러가지 수지를 배합하는 것에 의해 높은 내열성을 갖는 감광성 에폭시 수지 조성물이 개발되고 있다(특허문헌 3). 이러한 사용 환경하에 광도파로가 저전파 손실의 정보 전송을 유지하기 위해서는, 열변색이 적은 재료 설계가 필요하다.
이 때문에, 광도파로로서, 내열착색성이나 패터닝성이 우수하고, 또한 R-to-R 프로세스에서의 미경화 수지의 유연성을 더욱 높은 레벨로 실현할 수 있는 광도파로 형성 재료가 요구되고 있다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 내열착색성 및 패터닝성이 우수하고, 또한 R-to-R 적합성(미경화 수지의 우수한 유연성)도 우수한 광도파로 형성 재료가 될 수 있는 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물, 광도파로 형성용 감광성 필름 및 그것을 이용한 광도파로, 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판을 제공한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 에폭시 수지 성분으로서 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지를 이용하는 것에 의해, 소기의 목적이 달성되는 것을 발견했다.
즉, 본 발명은 이하의 [1]∼[10]을 제공한다.
[1] 에폭시 수지 성분 및 광양이온 중합 개시제를 함유하는 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물로서, 상기 에폭시 수지 성분이 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지를 함유하는, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
[2] 상기 에폭시 수지 성분이, 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지와 함께, 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지를 함유하는, [1]에 기재된 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
[3] 상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지가 하기 식(1)로 표시되는 에폭시 수지인, [2]에 기재된 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
[식(1)에서, R1~R4는 각각 수소 원자, 메틸기, 염소 원자 또는 브롬 원자이며, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다. X, Y는 탄소 원자수 1~15의 알킬렌기 또는 알킬렌옥시기이며, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다. 또한, n은 양수이다.]
[4] 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지가 하기 식(2) 및 식(3)의 적어도 한편의 에폭시 수지인, [1]∼[3]의 어느 하나에 기재된 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
[식(3)에서, n은 양수이다.]
[5] 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지의 함유량이 상기 에폭시 수지 성분 전체의 7∼55 중량%인, [1]∼[4]의 어느 하나에 기재된 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
[6] 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물이, 기재와 그 기재 상에 클래드층이 형성되고, 또한 상기 클래드층 중에 소정 패턴으로, 광신호를 전파하는 코어층이 형성되어 이루어진 광도파로에서의 코어층 형성 재료인, [1]∼[5]의 어느 하나에 기재된 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
[7] 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물이, 기재와 그 기재 상에 클래드층이 형성되고, 또한 상기 클래드층 중에 소정 패턴으로, 광신호를 전파하는 코어층이 형성되어 이루어진 광도파로에서의 클래드층 형성 재료인, [1]∼[5]의 어느 하나에 기재된 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
[8] [1]∼[7]의 어느 하나에 기재된 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 필름형으로 형성하여 이루어진 광도파로 형성용 감광성 필름.
[9] 기재와, 상기 기재 상에 형성된 클래드층과, 상기 클래드층 중에 소정 패턴으로 형성된, 광신호를 전파하는 코어층을 포함하는 광도파로로서, 상기 코어층 혹은 상기 클래드층 중 적어도 한쪽이 [6] 또는 [7]에 기재된 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물, 또는 [8]에 기재된 광도파로 형성용 감광성 필름의 경화물로 이루어진 광도파로.
[10] [9]에 기재된 광도파로를 구비하는, 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판.
본 발명에 의하면, 내열착색성 및 패터닝성이 우수하고, 또한 R-to-R 적합성(미경화 수지의 우수한 유연성)도 우수한 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 제공할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시형태에 관해 자세히 설명한다. 단, 본 발명은 이러한 실시형태에 한정되는 것이 아니다.
《광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물》
본 실시형태에 관한 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물(이하, 단순히 「감광성 에폭시 수지 조성물」이라고 하는 경우가 있음)은, 특정한 에폭시 수지 성분, 및 광양이온 중합 개시제를 이용하여 얻어지는 것이다. 또한, 본 실시형태에서 「액상」 혹은 「고형」이란, 상온(25±5℃)의 온도하에서 유동성을 나타내는 「액체」 상태, 또는 유동성을 나타내지 않는 「고체」 상태를 띠는 것을 각각 의미한다. 또한, 본 실시형태에서 상온이란, 전술한 바와 같이 25±5℃의 온도 영역을 의미한다.
이하, 각종 성분에 관해 순서대로 설명한다.
<특정한 에폭시 수지 성분>
에폭시 수지 성분으로는, 1분자 중의 에폭시기의 수가 평균 3개 이상인 에폭시 수지(이하 「다작용 에폭시 수지」로 약칭하는 경우가 있음), 1분자 중의 에폭시기의 수가 2개인 2작용형의 에폭시 수지(이하, 「2작용 에폭시 수지」로 약칭하는 경우가 있음) 등을 들 수 있다. 상기 2작용 에폭시 수지는 통상, 분자쇄의 양 말단에 에폭시기를 갖는다.
본 실시형태에서는, 상기 특정한 에폭시 수지 성분으로서, 상기 다작용 에폭시 수지 중에서도, 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 상기 「3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지」에는, 고분자량의 에폭시 수지 외에, 통상 수지라고 할 수 있을 정도의 고분자량이 아닌 에폭시 화합물도 편의상 포함한다는 취지이다.
본 실시형태에서는, 에폭시 수지 성분이, 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지를 이용하는 것에 의해, R-to-R 적합성을 유지하면서, 고패터닝성과 내열착색성의 양립이 달성된다.
즉, 패터닝성에 관해서는, 일반적으로, 감광성 수지 조성물을 이용한 포토리소그래피에 의한 패터닝성의 충분한 부여는, 일반적인 장쇄 2작용 에폭시 수지의 사용만으로는 달성하는 것이 어렵고, 다작용 에폭시 수지의 도입이 필수 요건이라고 생각된다. 또한, 내열착색성에 관해서는, 일반적인 다작용 에폭시 수지인 노볼락형 에폭시 수지에 비하여, 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지를 이용함으로써, 내열착색성이 향상된다는 것이 각종 검토로부터 분명해졌다.
상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지로는, 예컨대 하기 식(2)로 표시되는 에폭시 수지, 하기 식(3)으로 표시되는 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용할 수 있다. 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지가, 하기 식(2) 및 식(3)의 적어도 한쪽의 에폭시 수지이면, 보다 내열착색성과 패터닝성이 우수하게 된다.
[식(3)에서, n은 양수이다.]
또한, 상기 식(3)으로는, 반복수 n은 양수이지만, 바람직하게는 그 평균치는 1 이상이며, 보다 바람직하게는 n이 1∼3이다.
상기 식(2)로 표시되는 에폭시 수지로는, 시판하는 것을 이용할 수 있고, 구체적으로는 프린테크사 제조의 VG3101L 등을 들 수 있다. 상기 식(3)으로 표시되는 에폭시 수지로는, 구체적으로는 미쓰비시케미컬사 제조의 jER-157S70 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물에는, 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지 이외의 다른 다작용 에폭시 수지를 함유하고 있어도 좋다. 상기 다른 다작용 에폭시 수지로는, 예컨대 3작용 크레졸 노볼락형 에폭시 수지(예컨대, 신니테츠스미킨카가쿠사 제조의 YDCN 시리즈 등), 2,2-비스(히드록시메틸)-1-부탄올의 1,2-에폭시-4-(2-옥시라닐)시클로헥산 부가물(예컨대, 다이셀사 제조의 EHPE3150), 1,3,5-트리스글리시딜이소시아누르산(예컨대, 닛산카가쿠사 제조의 TEPIC-S) 등의 3작용 지방족 에폭시 수지, 나아가, 페놀노볼락형 에폭시 수지(예컨대, 신니테츠스미킨카가쿠사 제조의 YDPN 시리즈 등), 특수한 노볼락형 에폭시 수지(예컨대, 미쓰비시케미컬사 제조의 jER-157S70 등) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용할 수 있다.
이들 중에서도, 3작용 지방족 에폭시 수지인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2,2-비스(히드록시메틸)-1-부탄올의 1,2-에폭시-4-(2-옥시라닐)시클로헥산 부가물이다.
상기 다작용 에폭시 수지의 함유량은, 패터닝성의 관점에서, 에폭시 수지 성분 전체의 7∼55 중량%인 것이 바람직하다.
또한, 상기 다작용 에폭시 수지 중에서도, 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지의 함유량은, 내열착색성과 패터닝성의 관점에서, 에폭시 수지 성분 전체의 7∼55 중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼50 중량%이다.
또한, 상기 다작용 에폭시 수지 중에서도, 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지 이외의 다른 다작용 에폭시 수지의 함유량은, 에폭시 수지 성분 전체의 40 중량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 에폭시 수지 성분이, 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지와 함께, 2작용 에폭시 수지를 함유하는 것이, R-to-R 적합성(미경화 수지의 우수한 유연성)의 관점에서 바람직하고, 또한 2작용 에폭시 수지 중에서도, 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지를 함유하는 것이, 보다 R-to-R 적합성을 높일 수 있다는 점에서 바람직하다.
상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지는, 상온에서 고체 상태를 띠는 것이며, 소위 작용기인 에폭시기를 2개 가지며, 방향족 고리를 갖는 지방족계 에폭시 수지이다.
일반적으로 수지의 유연성은, 분자의 상호 얽힘에 의한 강인성의 발현과 주쇄가 취할 수 있는 컨포메이션의 다양함에 기인한다. 예컨대, 연화점이 높은 고형 수지는, 어떤 일정 이상의 분자량을 가지면 높은 미경화물 유연성을 발현한다. 이것은 고분자량 수지로서 주쇄의 상호 얽힘(상호 작용)이 강해지는 것에 기인하는 것이다. 그러나, 연화점이 높은 고형 수지를 수지 조성물에 배합하면, 그 배합 조성상 도공 바니시 점도의 상승에 기여하기 때문에, 용제 성분을 과잉으로 사용할 필요가 발생하여, 두꺼운 막의 도공에 적합하지 않게 된다는 것에 더하여, 패터닝성의 악화도 우려된다.
한편, 예컨대 연화점이 낮다고 하는 수지 재료는 주쇄의 상호 얽힘이 약하기 때문에 주쇄간 상호 작용에 속박되지 않고, 취할 수 있는 컨포메이션은 다양해지기 때문에 미경화물의 유연화를 기대할 수 있다. 단, 고온 영역도 아니고 저온 영역도 아닌 어중간한 온도 영역의 연화점을 갖는 수지 재료는, 상기 두 단점이 현저하게 영향을 미쳐, 유연성은 악화된다.
따라서, 상기 연화점이 낮은 수지 재료를 베이스 수지로 한 미경화물 유연성의 부여 설계의 관점에서, 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지에 더하여, 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지를 이용하면, 보다 높은 차원에서 미경화물 유연성을 달성할 수 있다.
상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지로는, 예컨대 하기 식(1)로 표시되는 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지를 들 수 있다. 상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지가, 하기 식(1)로 표시되는 에폭시 수지이면, 한층 더 R-to-R 적합성이 우수해진다.
[식(1)에서, R1~R4는 각각 수소 원자, 메틸기, 염소 원자 또는 브롬 원자이며, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다. X, Y는 탄소 원자수 1~15의 알킬렌기 또는 알킬렌옥시기이며, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다. 또한, n은 양수이다.]
상기 식(1)로 표시되는 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지는, 분자쇄의 양 말단에 에폭시기를 가지며, 상기와 같은 특수한 분자쇄 구조를 갖는다.
상기 식(1)로는, 전술한 바와 같이, R1~R4로서, 각각 수소 원자, 메틸기, 염소 원자 또는 브롬 원자이다. 또한, X, Y는 탄소 원자수 1∼15의 알킬렌기 또는 알킬렌옥시기이다. 또한, 반복수 n은 양수이지만, 바람직하게는 그 평균치는 1 이상이다. n의 상한치는 통상 1000이다.
상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지로는, 구체적으로는 미쓰비시케미컬사 제조의 YX-7180BH40 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물에는, 상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지 이외의 다른 2작용 에폭시 수지를 함유해도 좋다. 이러한 다른 2작용 에폭시 수지로는, 예컨대 비스페놀 A형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지, 수첨 비스페놀 A형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용할 수 있다.
상기 비스페놀 A형 에폭시 수지로는, 구체적으로는 jER1001, jER1002, jER1003, jER1007(모두 미쓰비시케미컬사 제조), 에피코트 1006FS(재팬에폭시레진사 제조) 등을 들 수 있다. 상기 플루오렌형 에폭시 수지로는, 구체적으로는 오그솔 PG-100, 오그솔 EG-200, 오그솔 CG-500, 오그솔 CG-500H(모두 오사카가스케미컬사 제조) 등을 들 수 있다. 상기 수첨 비스페놀 A형 에폭시 수지로는, 구체적으로는 YX-8040(미쓰비시케미컬사 제조) 등을 들 수 있다.
상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지의 함유량은, R-to-R 적합성의 관점에서, 에폭시 수지 성분 전체의 10 중량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼60 중량%이며, 더욱 바람직하게는 15∼50 중량%이며, 특히 바람직하게는 20∼30 중량%이다. 함유량이 지나치게 적으면, 미경화막(건조 도막)에서의 유연성이 저하되어 필름형으로 형성하여 광도파로 형성용으로서 취급할 때에 크랙이 발생하는 등의 경향이 보인다.
상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지 이외의 다른 2작용 에폭시 수지의 함유량은, 에폭시 수지 성분 전체의 50 중량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40 중량% 이하이다. 다른 2작용 에폭시 수지가 상기 함유량 이하이면, 여러 물성의 양호한 밸런스가 보다 얻기 쉬워진다.
상기 2작용 에폭시 수지에 대한 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지의 함유 비율(3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지/2작용 에폭시 수지)는, 중량비로 7/93∼55/45인 것이 본 발명의 효과를 현저하게 실현할 수 있다는 점에서 바람직하고, 보다 바람직하게는 10/90∼50/50이다.
상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지에 대한 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지의 함유 비율(3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지/고형 반지방족 2작용 에폭시 수지)는, 중량비로 15/85∼90/10인 것이 본 발명의 효과를 현저하게 실현할 수 있다는 점에서 바람직하고, 보다 바람직하게는 20/80∼85/15, 더욱 바람직하게는 30/70∼75/25이다.
본 실시형태에서, 에폭시 수지 성분의 구성의 바람직한 양태로서, 다음과 같은 양태를 들 수 있다. 즉, 바람직한 양태의 에폭시 수지 성분으로는, 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지 및 상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지와 함께, 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지 이외의 다작용 에폭시 수지, 및 상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지 이외의 2작용 에폭시 수지의 적어도 한쪽을 함유하는 양태를 들 수 있다. 이와 같이, 에폭시 수지 성분으로서 각종 에폭시 수지를 적절하게 선택하여 소정량을 이용하는 것에 의해, 광도파로에서의 코어층 혹은 클래드층에 적합한 원하는 굴절율을 얻을 수 있다.
코어층 형성용 에폭시 수지 성분은, 클래드층 형성용 에폭시 수지 성분과 비교하여 고굴절율을 달성하는 에폭시 수지 성분인 것이 요구된다. 그 때문에, 코어층 형성용 에폭시 수지 성분, 즉, 비교적 고굴절율을 달성하는 에폭시 수지 성분의 양태로는, 2작용 에폭시 수지로서, 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지뿐만 아니라, 다른 2작용 에폭시 수지를 함유하는 것이 바람직하다.
이러한 다른 2작용 에폭시 수지로는, 상기한 것을 들 수 있지만, 그 중에서도, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지가 바람직하다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용할 수 있다. 상기 비스페놀 A형 에폭시 수지로는, 구체적으로는 jER1001, jER1002, jER1003, jER1007(모두 미쓰비시케미컬사 제조), 에피코트 1006FS(재팬에폭시레진사 제조) 등을 들 수 있다. 상기 플루오렌형 에폭시 수지로는, 구체적으로는 오그솔 PG-100, 오그솔 EG-200, 오그솔 CG-500, 오그솔 CG-500H(모두 오사카가스케미컬사 제조) 등을 들 수 있다.
한편, 클래드층 형성용 에폭시 수지 성분, 즉, 비교적 저굴절율을 달성하는 에폭시 수지 성분의 양태로는, 다작용 에폭시 수지로서, 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지뿐만 아니라, 다른 다작용 에폭시 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 2작용 에폭시 수지로서, 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지뿐만 아니라, 다른 2작용 에폭시 수지를 함유하는 것이 바람직하다.
이러한 다른 다작용 에폭시 수지로는, 상기한 것을 들 수 있지만, 그 중에서도, 2,2-비스(히드록시메틸)-1-부탄올의 1,2-에폭시-4-(2-옥시라닐)시클로헥산 부가물(예컨대, 다이셀사 제조의 EHPE3150)이 바람직하다.
이러한 다른 2작용 에폭시 수지로는, 상기한 것을 들 수 있지만, 그 중에서도, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 수첨 비스페놀 A형 에폭시 수지가 바람직하다. 상기 비스페놀 A형 에폭시 수지로는, 구체적으로는 jER1001, jER1002, jER1003, jER1007(모두 미쓰비시케미컬사 제조), 에피코트 1006FS(재팬에폭시레진사 제조) 등을 들 수 있다. 상기 수첨 비스페놀 A형 에폭시 수지로는, 구체적으로는 YX-8040(미쓰비시케미컬사 제조) 등을 들 수 있다.
<광양이온 중합 개시제>
본 실시형태에서 이용되는 광양이온 중합 개시제(광산 발생제)는, 감광성 에폭시 수지 조성물에 대하여 광조사에 의한 경화성을 부여하기 위해, 예컨대 자외선 조사에 의한 경화성을 부여하기 위해 이용되는 것이다.
상기 광양이온 중합 개시제로는, 예컨대 트리페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로포스페이트, p-(페닐티오)페닐디페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, p-(페닐티오)페닐디페닐술포늄헥사플루오로포스페이트, 4-클로로페닐디페닐술포늄헥사플루오로포스페이트, 4-클로로페닐디페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, 비스[4-(디페닐술포니오)페닐]술피드비스헥사플루오로포스페이트, 비스[4-(디페닐술포니오)페닐]술피드비스헥사플루오로안티모네이트, (2,4-시클로펜타디엔-1-일)[(1-메틸에틸)벤젠]-Fe-헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용된다.
그 중에서도, 트리페닐술포늄염계 헥사플루오로안티모네이트 타입, 디페닐요오드늄염계 헥사플루오로안티모네이트 타입이 바람직하다. 이러한 광양이온 중합 개시제의 시판품으로는, 트리페닐술포늄염계 헥사플루오로안티모네이트 타입의 SP-170(ADEKA사 제조), CPI-101A(산아프로사 제조), WPAG-1056(후지필름 와코준야쿠사 제조), 디페닐요오드늄염계 헥사플루오로안티모네이트 타입의 WPI-116(후지필름 와코준야쿠사 제조) 등을 들 수 있다.
상기 광양이온 중합 개시제의 함유량은, 감광성 에폭시 수지 조성물의 에폭시 수지 성분 100 중량부에 대하여 0.1∼3 중량부로 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.25∼2 중량부이다. 즉, 광양이온 중합 개시제의 함유량이 지나치게 적으면, 만족스러운 광조사(자외선 조사)에 의한 광경화성이 얻어지기 어렵고, 지나치게 많으면, 광감도가 올라가 패터닝시에 형상 이상을 초래하는 경향이 보이거나, 초기 광손실의 요구 물성이 악화되는 경향이 보인다.
본 실시형태에 관한 감광성 에폭시 수지 조성물에는, 상기 특정한 에폭시 수지 성분 및 광양이온 중합 개시제 이외에, 필요에 따라 첨가제를 배합해도 좋다. 첨가제로는, 예컨대 접착성을 높이기 위해 실란계 혹은 티탄계의 커플링제, 올레핀계 올리고머나 노르보넨계 폴리머 등의 시클로올레핀계 올리고머나 폴리머, 합성 고무, 실리콘 화합물 등의 밀착 부여제, 힌더드 페놀계 산화 방지제나 인계 산화 방지제 등의 각종 산화 방지제, 레벨링제, 소포제 등이 예시된다. 이들 첨가제는, 본 발명에서의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 적절하게 배합된다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 병용하여 이용할 수 있다.
상기 산화 방지제를 이용하는 경우의 배합량은, 에폭시 수지 성분 100 중량부에 대하여 3 중량부 미만으로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 1 중량부 이하이다. 즉, 산화 방지제의 함유량이 지나치게 많으면, 초기 광손실에 대한 요구 물성이 악화되는 경향이 보인다.
본 실시형태에 관한 감광성 에폭시 수지 조성물은, 상기 특정한 에폭시 수지 성분 및 광양이온 중합 개시제, 나아가 필요에 따라 다른 첨가제를, 소정의 배합 비율로 하여 교반 혼합하는 것에 의해 조제할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 관한 감광성 에폭시 수지 조성물을 도공용 바니시로서 조제하기 위해, 가열하(예컨대 60∼120℃ 정도), 유기 용제에 교반 용해시켜도 좋다. 상기 유기 용제의 사용량은 적절하게 조정되는 것이지만, 예컨대 감광성 에폭시 수지 조성물의 에폭시 수지 성분 100 중량부에 대하여 30∼80 중량부로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 40∼70 중량부이다. 즉, 유기 용제의 사용량이 지나치게 적으면, 도공용 바니시로서 조제했을 때에 고점도가 되어 도공성이 저하되는 경향이 보이고, 유기 용제의 사용량이 지나치게 많으면, 도공용 바니시를 이용하여 두꺼운 막으로 도공 형성하는 것이 어려워지는 경향이 보인다.
상기 도공용 바니시를 조제할 때에 이용되는 유기 용제로는, 예컨대 락트산에틸, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 2-부타논, N,N-디메틸아세트아미드, 디글라임, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 프로필렌글리콜메틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라메틸푸란, 디메톡시에탄 등을 들 수 있다. 이들 유기 용제는, 단독으로 또는 2종 이상 병용하여, 도공에 적합한 점도가 되도록, 예컨대 상기 범위 내에서 소정량 이용된다.
본 실시형태에 관한 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 이용하여, 광도파로의 클래드층 또는 코어층을 형성한 경우, 종래의 제조 공정을 변경하지 않고, 우수한 내열착색성, R-to-R 적합성(미경화 수지의 우수한 유연성)과 함께, 패터닝성이 우수한 클래드층 또는 코어층을 형성하는 것이 가능해진다.
또한, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물은, 광도파로에서의 코어층 및 클래드층의 적어도 한쪽에 적합한 원하는 굴절율을 얻을 수 있게 되므로, 광도파로에서의 코어층 형성 재료 및 클래드층 형성 재료의 적어도 한쪽에 이용되는 것이 바람직하다.
《광도파로》
다음으로, 본 실시형태에 관한 감광성 에폭시 수지 조성물의 용도의 일례로서, 클래드층 형성 재료 및 코어층 형성 재료로서 이용한 경우에 관해 설명한다.
본 실시형태에 관한 광도파로는, 예컨대 기재와, 그 기재 상에, 소정 패턴으로 형성된 클래드층(언더 클래드층)과, 상기 클래드층 상에 광신호를 전파하는 소정 패턴으로 형성된 코어층과, 또한, 상기 코어층 상에 형성된 클래드층(오버 클래드층)을 구비한 구성이다. 그리고, 본 실시형태에 관한 광도파로에서는, 상기 클래드층이 전술한 감광성 에폭시 수지 조성물에 의해 형성되는 것이며, 또한 클래드층 및 코어층이 모두 전술한 감광성 에폭시 수지 조성물에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 관한 광도파로에서, 상기 클래드층은 코어층보다 굴절율이 작아지도록 형성할 필요가 있다.
본 실시형태에서, 광도파로는, 예컨대 다음과 같은 공정을 경유하는 것에 의해 제조할 수 있다. 우선, 기재를 준비한다. 다음으로, 본 실시형태에 관한 감광성 에폭시 수지 조성물을, 필요에 따라 유기 용제에 용해시켜 클래드층 형성 재료(감광성 바니시)를 조제하고, 상기 기재 상에 클래드층 형성 재료를 도공한다. 상기 클래드층 형성 재료(감광성 바니시)를 도공한 후, 유기 용제를 가열 건조하여 제거하는 것에 의해 미경화의 감광성 에폭시 수지 조성물(필름형)을 형성하게 된다. 이 바니시 도공면에 대하여 자외선 등의 광조사를 행하고, 또한 필요에 따라 가열 처리를 행하는 것에 의해 감광성 바니시를 경화시킨다. 이와 같이 하여 언더 클래드층(클래드층의 하측 부분)을 형성한다.
이어서, 본 실시형태에 관한 감광성 에폭시 수지 조성물을, 필요에 따라 유기 용제에 용해시켜 코어층 형성 재료(감광성 바니시)를 조제하고, 상기 언더 클래드층 상에 코어층 형성 재료(감광성 바니시)를 도공하는 것에 의해 코어층 형성용의 미경화층을 형성한다. 이 때, 상기와 같이 상기 코어층 형성 재료(감광성 바니시)를 도공한 후, 유기 용제를 가열 건조하여 제거하는 것에 의해 미경화의 감광성 필름이 되는 필름형으로 형성해도 좋다. 그리고, 이 코어층 형성용 미경화층면 상에, 소정 패턴(광도파로 패턴)을 노광시키기 위한 포토마스크를 배치하고, 이 포토마스크를 통해 자외선 등의 광조사를 행하고, 또한 필요에 따라 가열 처리를 행한다. 그 후, 상기 코어층 형성용 미경화층의 미노광 부분(미경화 부분)을, 현상액을 이용하여 용해 제거하는 것에 의해 소정 패턴의 코어층을 형성한다.
다음으로, 상기 코어층 상에, 본 실시형태에 관한 감광성 에폭시 수지 조성물을 유기 용제에 용해시켜 이루어진 클래드층 형성 재료(감광성 바니시)를 도공한 후, 자외선 조사 등의 광조사를 행하고, 또한 필요에 따라 가열 처리를 행하는 것에 의해 오버 클래드층(클래드층의 상측 부분)을 형성한다. 이러한 공정을 경유하는 것에 의해, 목적으로 하는 광도파로를 제조할 수 있다.
상기와 같이, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 미경화의 감광성 필름이 되는 필름형으로 형성하는 것은, 광도파로의 제조 공정에서 작업성의 향상의 점에서 바람직하다. 또한, 상기 광도파로에서의 상기 코어층 혹은 상기 클래드층 중 적어도 한쪽이, 본 실시형태에 관한 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물, 또는 광도파로 형성용 감광성 필름을 경화시키는 것에 의해 형성되어 이루어진 것은, 고온 환경하에서의 사용에서도, 저전파 손실의 정보 전송을 유지할 수 있는 광도파로가 얻어진다는 점에서 바람직하다.
상기 기재 재료로는, 예컨대 실리콘 웨이퍼, 금속제 기판, 고분자 필름, 유리 기판 등을 들 수 있다. 그리고, 상기 금속제 기판으로는, SUS 등의 스테인레스판 등을 들 수 있다. 또한, 상기 고분자 필름으로는, 구체적으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리이미드 필름 등을 들 수 있다. 그리고, 그 두께는 통상 10 μm∼3 mm의 범위 내로 설정된다.
상기 광조사에서는, 구체적으로는 자외선 조사가 행해진다. 상기 자외선 조사에서의 자외선의 광원으로는, 예컨대 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등 등을 들 수 있다. 또한, 자외선의 조사량은, 통상 10∼20000 mJ/㎠, 바람직하게는 100∼15000 mJ/㎠, 보다 바람직하게는 500∼10000 mJ/㎠ 정도를 들 수 있다.
또한, 상기 자외선 조사 등의 광조사에 의한 노광후, 광반응에 의한 경화를 완결시키기 위해 가열 처리를 해도 좋다. 또한, 상기 가열 처리 조건으로는, 통상 80∼250℃, 바람직하게는 100∼150℃에서 10초∼2시간, 바람직하게는 5분∼1시간의 범위 내에서 행해진다.
또한, 상기 코어층 형성 재료로는, 본 실시형태에 관한 감광성 에폭시 수지 조성물을 이용하는 것이 바람직하지만, 본 실시형태에 관한 감광성 에폭시 수지 조성물 이외의 감광성 에폭시 수지 조성물을 이용해도 좋다. 본 실시형태에 관한 감광성 에폭시 수지 조성물 이외의 감광성 에폭시 수지 조성물로는, 예컨대 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 수첨 비스페놀 A형 에폭시 수지, 불소화 에폭시 수지, 에폭시 변성 실리콘 수지 등의 각종 액상 에폭시 수지, 고형 다작용 지방족 에폭시 수지 등의 각종 고형 에폭시 수지, 나아가, 전술한 각종 광양이온 중합 개시제를 적절하게 함유하는 에폭시 수지 조성물을 들 수 있다. 상기 코어층 형성 재료로서의 에폭시 수지 조성물은, 상기 코어층 형성 재료가, 상기 클래드층 형성 재료와 비교하여 고굴절율이 되도록 배합 설계가 행해진다. 또한, 필요에 따라 코어층 형성 재료를 바니시로서 조제하여 도공하기 위해, 도공에 적합한 점도가 얻어지도록 종래 공지의 각종 유기 용제, 또한, 상기 클래드층 형성 재료를 이용한 광도파로로서의 기능을 저하시키지 않을 정도의 각종 첨가제(산화 방지제, 밀착 부여제, 레벨링제, UV 흡수제)를 적량 이용해도 좋다.
상기 바니시 조제용으로 이용되는 유기 용제로는, 전술한 바와 같이, 예컨대 락트산에틸, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 2-부타논, N,N-디메틸아세트아미드, 디글라임, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 프로필렌글리콜메틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라메틸푸란, 디메톡시에탄 등을 들 수 있다. 이들 유기 용제는, 단독으로 또는 2종 이상 병용하여, 도포에 적합한 점도가 얻어지도록 적량 이용된다.
또한, 상기 기재 상에서의 각 층의 형성 재료를 이용한 도공 방법으로는, 예컨대 스핀 코터, 코터, 원코터, 바코터 등의 도공에 의한 방법이나, 스크린 인쇄, 스페이서를 이용하여 갭을 형성하고, 그 안에 모세관 현상에 의해 주입하는 방법, 멀티코터 등의 도공기에 의해 R-to-R로 연속적으로 도공하는 방법 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 광도파로는, 상기 기재를 박리 제거하는 것에 의해 필름형 광도파로로 하는 것도 가능하다.
그리고, 상기 얻어진 광도파로를, 예컨대 광·전기 전송용 혼재(광전 혼재) 기판과 같은 광로 변환을 수반하는 제품에 사용하는 경우, 기판 상의 광도파로에서의 클래드층 표면에 45° 미러 가공이 실시된다.
《미러 가공》
상기 미러의 가공 방법으로는, 예컨대 레이저 가공법, 다이싱법, 인프린트 등의 공지의 방법을 들 수 있다. 그 중에서도, 레이저 가공법이 바람직하게 이용된다. 레이저 광원은, 발진하는 레이저의 파장에 따라 적절하게 선택되지만, 엑시머 레이저, CO2 레이저, He-Ne 레이저와 같은 각종 기체 레이저 등을 들 수 있다. 그리고, 레이저 광원으로는, 그 중에서도 ArF 및 KrF 등, 및 F2 등의 엑시머 레이저를 바람직하게 이용할 수 있다.
상기 레이저의 조사 에너지는, 광도파로 재료에 따라서 상이하며 적절하게 설정되지만, 효율적으로 수지 성분을 제거하기 위해서는, 100∼1000 mJ/㎠의 범위가 바람직하고, 200∼600 mJ/㎠의 범위가 특히 바람직하다. 레이저의 조사 주파수는, 미러 가공 생산성을 좋게 하기 위해, 10∼250 Hz의 범위가 바람직하고, 특히 50∼200 Hz의 범위가 바람직하다. 레이저 조사의 대상물을 움직이게 하는 속도는, 광도파로 재료나 목적으로 하는 미러면의 각도 등의 설계에 따라 적절하게 설정된다. 또한, 레이저 파장은, 광도파로 재료에 따라 적절하게 설정되지만, 예컨대 150∼300 nm 정도가 되고, 그 중에서도 248 nm이 바람직하게 이용된다.
이와 같이 하여 얻어진 광도파로는, 예컨대 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판용의 광도파로로서 이용할 수 있다.
본 실시형태에 관한 광도파로를 구비하는 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판(FPC)은, 고온 환경하에서의 사용에서도, 정보 통신의 고속화 및 대용량화에 적합한 프린트 배선판으로 할 수 있다.
실시예
다음으로, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명한다. 단, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 예 중 「부」라는 것은, 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준을 의미한다.
우선, 광도파로의 제작에 앞서, 클래드층 형성 재료 및 코어층 형성 재료인 각 감광성 바니시를 조제하기 위해 하기 성분을 준비했다.
〔다작용 에폭시 수지〕
·VG3101L(프린테크사 제조) : 상기 식(2)로 표시되는 3작용 비스페놀 A형 골격 함유 에폭시 수지
·jER-157S70(미쓰비시케미컬사 제조) : 상기 식(3)으로 표시되는 3작용 비스페놀 A형 골격 함유 에폭시 수지
·YDCN-700-3(신니테츠스미킨카가쿠사 제조) : 크레졸 노볼락형 에폭시 수지
·EHPE3150(다이셀사 제조) : 2,2-비스(히드록시메틸)-1-부탄올의 1,2-에폭시-4-(2-옥시라닐)시클로헥산 부가물(고형)
〔2작용 에폭시 수지〕
·YX-7180 BH40(미쓰비시케미컬사 제조) : 상기 식(1)로 표시되는 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지. 고형 수지 성분 40 중량%의 용액(시클로헥사논/메틸에틸케톤=1/1의 중량 혼합비로 이루어진 혼합 용매)
·jER-1002(미쓰비시케미컬사 제조) : 고형 비스페놀 A형 에폭시 수지
·오그솔 PG-100(오사카가스케미컬사 제조) : 플루오렌형 에폭시 수지
〔광양이온 중합 개시제〕
·CPI-101A(산아프로사 제조) : 헥사플루오로안티몬계 술포늄염
〔산화 방지제〕
·Songnox1010(교도야쿠힌사 제조) : 힌더드 페놀계 산화 방지제
·HCA(산코사 제조) : 인산에스테르계 산화 방지제
〔실시예 1∼5, 비교예 1, 2〕
<클래드층 형성 재료·코어층 형성 재료의 조제>
차광 조건하에, 하기의 표 1에 나타내는 각 배합 성분을 표 1에 나타내는 비율에 따라 배합하고, 110℃에서 완전히 용해했다. 또한, 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지(YX-7180BH40)의 배합부수에 관해서는 함유하는 고형 수지분의 중량부수로 표기했다.
그 후, 실온(25℃)까지 냉각시키고, 직경 1.0 μm의 멤브레인 필터를 이용하여 가열 가압 여과를 행하는 것에 의해, 클래드층 형성 재료, 코어층 형성 재료로서, 감광성 바니시를 제작했다. 이와 같이 하여, 얻어진 감광성 바니시를 이용하여, FPC 기재〔SUS(스테인레스강), 폴리이미드의 적층체〕의 이면 상에, 소정 패턴의 언더 클래드층이 형성되고, 이 언더 클래드층 상에 소정 패턴의 코어층이 형성되고, 또한 이 코어층 상에 오버 클래드층이 형성된 광도파로(광도파로 총두께 75 μm)를 제작했다.
<평가용 수지층의 제작>
실리콘 웨이퍼 상에, 스핀 코터를 이용하여 감광성 바니시를 도공한 후, 핫플레이트 상에서 유기 용제를 건조(130℃×10분간)시키는 것에 의해, 미경화 필름 상태의 미경화층을 형성했다. 형성된 미경화층에 대하여, UV 조사기〔초고압 수은등, 전광선(밴드패스 필터 없음)〕로 4000 mJ/㎠(파장 365 nm 적산)의 유리 마스크 패턴 노광〔패턴 폭/패턴 간격(L/S)=50 μm/200 μm〕을 행하고, 후가열(140℃×10분간)을 행했다. 그 후, γ-부티로락톤 중에서 현상(실온 25℃ 하에, 3분간)한 후 물로 세정하고, 핫플레이트 상에서 수분을 건조(120℃×5분간)시키는 것에 의해, 소정 패턴의 수지층(두께 50 μm)을 제작했다.
이와 같이 하여 얻어진 각 수지층을 이용하여, 각 층의 내열착색성, 패터닝성, 및 미경화물의 유연성에 관해 하기에 나타내는 방법에 따라 측정·평가했다. 이들 결과를 하기의 표 1에 함께 나타낸다.
[내열착색성]
스핀 코터를 이용하여, 가열 건조(130℃×10분간)후, 두께가 50 μm인 도막이 형성되도록 감광성 바니시를 도공하여 미경화층을 형성했다. 형성된 미경화층에 대하여, UV 조사기[초고압 수은등, 전광선(밴드패스 필터 없음)]으로 4000 mJ/㎠(파장 365 nm 적산)의 노광을 행하고, 후가열(140℃×10분간)을 행했다. 형성된 경화 수지막을 125℃ 오븐에 500시간 투입하고, 오븐 투입 전후에서의 400 nm의 파장의 투과율 변화를 분광 광도계를 이용하여 측정했다. 그 결과를 하기의 기준에 따라 평가했다.
○ : 125℃ 오븐 투입후의 400 nm 투과율이 투입전의 투과율의 90% 이상
△ : 125℃ 오븐 투입후의 400 nm 투과율이 투입전의 투과율의 70% 이상 90% 미만
× : 125℃ 오븐 투입후의 400 nm 투과율이 투입전의 투과율의 70% 미만
[패터닝성]
상기 각 층의 제작 조건으로 얻어진 패턴 형상의 외관을 현미경으로 관찰했다. 그 결과를 하기 기준에 기초하여 평가했다.
○ : 직사각형으로 제작되었다.
△ : 패턴 상부에 라운딩이 확인되었지만, 기능상 문제가 없는 것이었다.
× : 형상이 이상하며, 기능상 문제가 발생하는 것이었다.
[미경화물(미경화 필름) 유연성]
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재 상에, 가열 건조(130℃×10분간)후, 두께 약 80 μm의 도막이 형성되도록 감광성 바니시를 도공하여 미경화 필름(비정질 필름)을 제작했다. 다음으로, PET 기재 상의 비정질 필름을 곡률 반경 4 cm 및 2 cm의 각 롤심을 따라 감은 후, 감은 후의 비정질 필름에 발생한 크랙의 유무를 확인했다. 그 결과를 하기 기준에 따라서 평가했다.
○ : 미경화 필름을 곡률 반경 2 cm의 롤심에 감았지만 크랙은 발생하지 않았다.
△ : 미경화 필름을 곡률 반경 4 cm의 롤심에 감았지만 크랙이 발생하지 않았다. 다음으로, 미경화 필름을 곡률 반경 2 cm의 롤심에 감은 결과 크랙이 발생했다.
× : 미경화 필름을 곡률 반경 4 cm의 롤심에 감은 결과 크랙이 발생했다.
[표 1]
상기 결과로부터, 에폭시 수지 성분으로서 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지를 함유하는 감광성 에폭시 수지 조성물로 이루어진 실시예는, 내열착색성, 패터닝성, R-to-R 적합성(미경화 수지의 우수한 유연성)이 모두 양호한 결과가 얻어졌다. 그 중에서도, 코어층 형성용인 실시예 1의 배합, 클래드층 형성용인 실시예 5의 배합은 모든 평가 항목에서 양호한 결과가 얻어져, 특히 우수한 것이라고 할 수 있다.
이것에 대하여, 에폭시 수지 성분으로서 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지를 함유하지 않는 감광성 에폭시 수지 조성물로 이루어진 비교예 1, 2에 관해서는, 평가 항목에서 적어도 하나에 ×의 항목이 있어, 특성 평가가 떨어지는 결과가 되었다.
상기 실시예에서는, 본 발명에서의 구체적인 형태에 관해 나타냈지만, 상기 실시예는 단순한 예시에 불과하며, 한정적으로 해석되는 것은 아니다. 당업자에게 분명한 여러가지 변형은, 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.
산업상의 이용가능성
본 발명의 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물은, 광도파로를 구성하는 클래드층 또는 코어층의 형성 재료로서 유용하다. 그리고, 상기 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 클래드층 형성 재료 또는 코어층 형성 재료로서 이용하여 제작되는 광도파로는, 예컨대 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판 등에 이용된다.
Claims (10)
- 에폭시 수지 성분 및 광양이온 중합 개시제를 함유하는 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물로서, 상기 에폭시 수지 성분이 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지를 함유하는, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지 성분이 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지와 함께, 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지를 함유하는, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 고형 반지방족 2작용 에폭시 수지가 하기 식(1)로 표시되는 에폭시 수지인, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
[식(1)에서, R1~R4는 각각 수소 원자, 메틸기, 염소 원자 또는 브롬 원자이며, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다. X, Y는 탄소 원자수 1~15의 알킬렌기 또는 알킬렌옥시기이며, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다. 또한, n은 양수이다.] - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지가 하기 식(2) 및 식(3)의 적어도 한쪽의 에폭시 수지인, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
[식(3)에서, n은 양수이다.] - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 3작용 이상의 비스페놀 A형 골격을 갖는 에폭시 수지의 함유량이 상기 에폭시 수지 성분 전체의 7∼55 중량%인, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물이, 기재와 그 기재 상에 클래드층이 형성되고, 또한 상기 클래드층 중에 소정 패턴으로, 광신호를 전파하는 코어층이 형성되어 이루어진 광도파로에서의 코어층 형성 재료인, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물이, 기재와 그 기재 상에 클래드층이 형성되고, 또한 상기 클래드층 중에 소정 패턴으로, 광신호를 전파하는 코어층이 형성되어 이루어진 광도파로에서의 클래드층 형성 재료인, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 필름형으로 형성하여 이루어진 광도파로 형성용 감광성 필름.
- 기재와, 상기 기재 상에 형성된 클래드층과, 상기 클래드층 중에 소정 패턴으로 형성된, 광신호를 전파하는 코어층을 포함하는 광도파로로서, 상기 코어층 혹은 상기 클래드층 중 적어도 한쪽이 제6항 또는 제7항에 기재된 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물, 또는 제8항에 기재된 광도파로 형성용 감광성 필름의 경화물로 이루어진 광도파로.
- 제9항에 기재된 광도파로를 구비하는, 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판.
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