TW201139534A - Curable composition, and curable film, curable laminate, method for forming permanent pattern, and printed board using the same - Google Patents
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201139534 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種適合作爲阻焊劑(solder resist)材 料之硬化性組成物、及使用該硬化性組成物之硬化性薄 膜、硬化性積層體、永久圖案形成方法及印刷基板》 【先前技術】 以往,於形成阻焊劑等之永久圖案之際,係使用硬化 性薄膜(感光性薄膜),其係藉由於支持體上塗布感光性 組成物,並予以乾燥而形成感光層。就形成阻焊劑等.之永 久圖案的方法而言,已知有例如:藉由於形成有永久圖案 之銅箔積層板等的基體上,積層硬化性薄膜而形成積層 體,並對於該積層體中之感光層進行曝光,該曝光後,將 感光層予以顯影而形成圖案,其後進行硬化處理等而形成 永久圖案的方法等。 前述阻焊劑雖係使用於印刷配線板製造等,近年亦逐 漸被使用於諸如BGA或CSP等之新LSI封裝體。又,阻焊 劑係於焊接步驟中作爲保護膜,防止合金焊料(solder alloy )附著於不必要的部分;又,係做爲永久光罩所必要 之材料。 對於如此阻焊劑’被要求有優異之表面平滑性、耐熱 性、強韌性、顯影性、及絕緣性等之諸特性。尤以近來, 對於印刷基板之高密度化有所要求,伴隨於此,則具有提 升配線密度、進一步增加輸出入端子數量之傾向。因此, 201139534 要求更爲高纖細之顯影性。又,伴隨印刷基板之高密度化, 雖要求將印刷基板予以薄膜化,以及使印刷基板與相連接 之零件的間隔狹小,但伴隨印刷基板之薄膜化,具有印刷 基板之表面平滑性降低的問題。印刷基板之表面平滑性若 不充分時,將無法維持印刷基板與零件之均一間隔,而有 連接不良的問題,且無法使印刷基板與相連接之零件的間 隔狹小。 因此,就改善表面平滑性的嘗試而言,經提案有例如 一種硬化性組成物(感光性組成物),其係含有鹼可溶性 樹脂、光聚合起始劑、及著色劑,且含有特定之鹼系樹脂 作爲前述鹼可溶性樹脂(參照日本特開2007-286478號公 報)。 惟,此硬化性組成物係用以抑制彩色濾光片之黑色矩 陣中皴摺之發生,未能充分解決基於前述表面平滑性之降 低所導致之連接不良等問題。又,具有未能滿足對於前述 阻焊劑有所企求之諸特性的問題。 又,爲提升耐熱性、強韌性爲目的,經提案有例如一 種硬化性組成物,其係含有黏合劑(b 1 n d e r )、聚合性化合 物、光聚合起始劑、及熱交聯劑之硬化性組成物,且進一 步添加有由二氧化矽等而成之無機微粒子(參照日本特開 2009-086376 號公報)。 惟,若添加由二氧化矽等而成之無機微粒子時,具有 因顯影性變差而未能有高纖細之顯影的問題。 201139534 因此,對於可得到表面平滑性、耐熱性、強韌性、顯 影性及絕緣性之全面優異特性的硬化性組成物有所企求。 【發明內容】 本發明之課題係爲解決以往前述諸問題並達成以下目 的。即,本發明之目的係提供一種表面平滑性、耐熱性、 強韌性、顯影性及絕緣性優異之硬化性組成物,及使用該 硬化性組成物之硬化性薄膜、硬化性積層體、永久圖案形 成方法及印刷基板。 用以作爲解決前述課題之手段如下。即: <1>一種硬化性組成物,其特徵爲含有無機微粒子, 前述無機微粒子係被覆有具有可形成氫鍵之官能基的化合 物。 <2>如前述<1>記述之硬化性組成物,其中無機微 粒子爲二氧化矽。 <3>如前述<1>或<2>記述之硬化性組成物,其中 被覆有具有可形成氫鍵之官能基的化合物之無機微粒子係 以下述通式(1 )表示, Μ—X—Y—Z 通式(υ 其中,Μ表示無機微粒子中之金屬原子、X表示鍵結於構 成無機微粒子之金屬原子表面的取代基、Υ表示具有可形 成氫鍵之官能基的化合物、Ζ表示交聯性基。 < 4 >如前述< 1 >至< 3 >中任一項記述之硬化性組 成物,其係進一步含有光聚合起始劑與聚合性化合物。 201139534 < 5 >如前述< 1 >至< 4 >中任一項記述之硬化性組 成物,其係進一步含有黏合劑。 < 6 >如前述< 1 >至< 5 >中任一項記述之硬化性組 成物,其係進一步含有熱交聯劑與硬化觸媒。 < 7 >如前述< 1 >至< 6 >中任一項記述之硬化性組 成物,其係用於作爲印刷基板用硬化性組成物。 <8>—種硬化性薄膜,其特徵爲於支持體上具有含有 如前述< 1 >至< 7 >中任一項記述之硬化性組成物的感光 層而成。 <9>一種硬化性積層體,其特徵爲於基體上具有含有 如前述< 1 >至< 7 >中任一項記述之硬化性組成物的.感光 層。 <1〇> —種永久圖案形成方法,其特徵爲至少含有對 於由如前述< 1 >至< 7 >中任一項記述之硬化性組成物所 形成的感光層進行曝光。 <11>~~種印刷基板,其特徵爲藉由如前述<10>記 述之永久圖案形成方法形成永久圖案。 根據本發明’得以解決以往之前述諸問題並達成前述 目的’且得以提供表面平滑性' 耐熱性、強韌性、顯影性 及絕緣性優異之硬化性組成物,及使用該硬化性組成物之 硬化性薄膜、硬化性積層體、永久圖案形成方法及印刷基 板。 【實施方式】 201139534 (硬化性組成物) 本發明之硬化性組成物係含有被覆有具有可形成氫鍵 之官能基的化合物之無機微粒子,且因應必要,含有黏合 劑、熱交聯劑、鏈轉移劑、光聚合起始劑、聚合性化合物、 及其他成分。 <被覆有具有可形成氫鍵之官能基的化合物之無機微 粒子> 就前述被覆有具有可形成氫鍵之官能基的化合物之無 機微粒子而言’只要係藉由具有可形成氫鍵之官能基的化 合物予以被覆之無機微粒子即可,無特別限制,但較佳者 爲例如:藉由矽烷偶合劑予以表面修飾後,並藉由具有可 形成氫鍵之官能基的化合物予以被覆而形成。 此時,使前述矽烷偶合劑與前述無機微粒子反應,將 前述無機微粒子之表面予以修飾。其次,藉由使經修飾於 前述無機微粒子之表面的前述矽烷偶合劑所具有之與有機 化合物反應的官能基,與具有可形成氫鍵之官能基的化合 物反應,得以形成前述被覆有具有可形成氫鍵之官能基的 化合物之無機微粒子,上述具有可形成氫鍵之官能基的化 合物係利用前述具有可形成氫鍵之官能基的化合物將前述 無機微粒子予以被覆者。 又,亦可預先調製可形成氫鍵之矽烷偶合劑,並藉由 該矽烷偶合劑予以被覆。 就前述被覆有具有可形成氫鍵之官能基的化合物之無 201139534 機微粒子的平均粒徑而言,雖無特別限制,可因應目的予 以適當選擇’但較佳爲例如〇.〇5y m〜5.0// m、0.1/z m〜3.0 "m更佳、0.1#m〜2.0/zm特別佳。 前述平均粒徑若未滿0.05 # m時,硬化性組成物之塗 布性可能變差;若超過5.0 # m時,圖案平坦性可能降低。 又’平均粒徑’因前述二氧化矽粒子之平均粒徑(d50)係 以累計(累積)重量百分率表示時之累計値50%的粒度加 以定義,係被定義爲d50 ( D50 )等。例如可使用動態光散 射光度計(商品名:DLS7000、大塚電子股份有限公司製 造),以動態光散射法作爲測定原理,並以累差法(cumulant) 及/或直方圖(Histogram )法作爲粒徑分佈分析方法加以測
,< 1 I 疋。 一無機微粒子一 就前述無機微粒子而言,無特別限制,可因應目的予 以適當選擇,例如可列舉例如:二氧化矽(SiCL· )、氧化 鋁(AhCh )、二氧化鈦(Ti〇2 )、氧化锆(Zr〇2 )等之金 屬氧化物、或金屬氫氧化物等。其中,以容易控制粒徑之 觀點而言,二氧化矽、氧化鋁較佳。 就前述無機微粒子之平均粒徑而言、雖無特別限制, 可因應目的予以適當選擇,但較佳爲例如0.05 /z m〜5.0 μ m、O.lem 〜3.0#m 更佳、〜2.0/zm 特別佳。 平均粒徑若未滿0 · 〇 5 μ m時,硬化性組成物之塗布性 可能變差;若超過5.0 μ m時,圖案平坦性可能降低。 201139534 就前述被覆有具有可形成氫鍵之官能基的化合物之無 機微粒子於前述硬化性組成物中之含有率而言,雖無特別 限制,可因應目的予以適當選擇,1質量%〜80質量%較 佳、5質量%〜60質量%更佳、10質量%〜50質量%特別 佳。 前述含有率若未滿1質量%時,耐熱性可能變差;若 超過80質量%時,圖案形成性可能變差。 -矽烷偶合劑一 前述矽烷偶合劑係具有與無機化合物反應之官能基及 與有機化合物反應之官能基的矽化合物。就前述矽化合物 而言,無特別限制可予以適當選擇。 就前述矽烷偶合劑之官能基而言,可列舉例如:锍基、 羥基、胺基、異氰酸基、環氧丙基、乙烯基、甲基丙烯醯 基、丙烯酸基、及苯乙烯基等。其中,就被覆處理之容易 性與賦予氫鍵性之觀點而言,具有胺基者較佳。另一方面, 若爲乙烯基、甲基丙烯醯基等時,耐熱性乃至於強韌性可 能變差。 就前述矽烷偶合劑而言,可列舉例如:乙烯基三甲氧 δ矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(yS -甲氧基乙氧 蕋)矽烷、乙烯基三氯矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、N-(/3 -胺乙基)· r -胺基丙基三甲氧基矽烷、r -胺基丙基三甲氧 31矽烷、胺基丙基三乙氧基矽烷、環氧丙氧基 (Glycidoxy)丙基三甲氧基矽烷、r ·環氧丙氧基丙基甲基 -10- 201139534 二甲氧基矽烷、0-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、 7-甲基丙嫌醯氧基(methacryloxy)丙基三甲氧基砂院、 甲基丙烯醯氧基丙基參(Θ·甲氧基乙氧基)矽烷、r-锍 基丙基三甲氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基 砂院、六甲基二砂氮院(hexamethyldisilazane) 、τ-苯胺 基丙基三甲氧基矽烷、N-〔 /3-(N-乙烯基苯亞甲基胺基)乙 基〕-7-胺基丙基三甲氧基矽烷之鹽酸鹽等。此等亦可單 獨1種使用、亦可2種以上併用。 作爲進行藉由前述矽烷偶合劑之表面處理的方法,無 特別限制,可列舉例如:水溶液法、有機溶劑法、及氣相 法等。 又,就進行前述表面處理時之前述矽烷偶合劑的添加 量而言,雖無特別限制,但相對於前述無機微粒子1 00質 量份而言,0.1質量份〜20質量份較佳、0.2質量份〜1〇質 量份更佳、0.2質量份〜5質量份特別佳。 前述添加量若未滿0.1質量份時,可能無法充分將表 面予以被覆;若超過20質量份時,粒子間可能凝集。 一具有可形成氫鍵之官能基的化合物一 作爲前述具有可形成氫鍵之官能基的化合物,只要至 少具有可形成氫鍵之官能基即可,無特別限制,可因應目 的予以適當選擇。 作爲前述可形成氫鍵之官能基,只要係可形成氫鍵, 雖無特別限制,可因應目的予以適當選擇、但可列舉例如: -11 - 201139534 異氰基(isocyanide)、羥基、胺基甲酸酯基、尿素基、醯 胺基、磺基醯胺基、醯亞胺基、硫胺基甲酸酯基、硫尿素 基、及此等之衍生物等。 就前述具有可形成氫鍵之官能基的化合物而言,以賦 予與聚合性化合物、黏合劑、熱交聯劑等之相互作用之觀 點而言,進一步於末端具有交聯性基較佳。 就前述交聯性基而言,可列舉例如:乙烯基、羧基、 胺基、及環狀醚基等。 就前述具有可形成氫鍵之官能基的化合物而言,可列 舉例如:含乙烯基之異氰酸酯化合物與胺基的反應物、酸 酐與胺基的反應物、含乙烯基之酸氯化物與胺基的反應 物、含乙烯基之酸酐化合物與胺基的反應物、含乙烯基之 異氰酸酯化合物與羥基的反應物、及含乙烯基之酸氯化物 與羥基的反應物等。 就前述具有可形成氫鍵之官能基的化合物之添加量而 言,雖無特別限制,但相對於前述無機微粒子1 00質量份 而言,0.1質量份〜100質量份較佳、0.2質量份〜50質量 份更佳、0.2質量份〜20質量份特別佳。 前述添加量若未滿0.1質量份時,可能無法充分予以 被覆;若超過1 00質量份時,粒子間可能凝集。 前述硬化性組成物,其係含有藉由前述具有可形成氫 鍵之官能基的化合物予以被覆而形成之前述無機微粒子, 特別於表面平滑性、耐破裂(crack )性有所提升。其理由 -12- 201139534 被認爲係由於藉由具有可形成氫鍵之官能基的化合物 被覆’無機粒子未凝集而充分分散於黏合劑中,故表 易出現無機微粒子的凝集物。 就前述被覆有具有可形成氫鍵之官能基的化合物 機微粒子而言,較佳爲以下述通式(1)表示。 Μ—X—Y —Z '通式⑴ 其中’ μ表示無機微粒子中之金屬原子、X表示鍵結 成無機微粒子之金屬原子表面的取代基、γ表示具有 成氫鍵之官能基的化合物、Ζ表示交聯性基。 就前述通式(1 )中的Μ,可列舉例如·· S i (矽) (鋁)、Ti (鈦)、Zr (锆)等,就易於控制粒徑之 而言,S i、A1較佳。 就前述通式(1 )中的M-X-而言,可列舉例如: 偶合劑之連接基(linker )等。具體而言,可列舉例 M-(CH〇nNH-、M-(CH〇nNH-(CH2)nN-、-(CH2)nN-Ph 等, 理容易性之觀點而言,M-(CH〇nNH-較佳。就前述η而 2〜1 0較佳。 就前述通式(1 )中的Υ而言,可列舉例如:前述 成氫鍵之官能基。具體而言,可列舉例如:胺基甲酸醋 醯胺基、尿素基、磺基醯胺基、硫尿素基等,就合成 性之觀點而言,胺基甲酸酯基、醯胺基、尿素基較佳 作爲前述通式(1 )中的Ζ,可列舉例如:前述交 予以 面不 之無 於構 可形 、Α1 觀點 矽烷 如: 就處 言, 可形 基、 容易 〇 聯性 -13- 201139534 基。具體而言,可列舉例如:乙烯基、羧基、胺基、環狀 酸基等’就與聚合性化合物、黏.合劑、熱交聯劑等之反應 性而言,乙烯基、羧基較佳。 前述γ與z係爲一個化合物,並爲前述具有可形成氫 鍵之官能基的化合物。 就前述藉由具有可形成氫鍵之官能基的化合物予以被 覆而形成之前述無機微粒子而言,亦可被覆有前述具有可 形成氫鍵之官能基的化合物與前述樹脂。 一樹脂一 就前述樹脂而言,無特別限制,可因應目的予以適當 選擇,可列舉例如:熱可塑性樹脂。 就前述熱可塑性樹脂而言,雖無特別限制,可因應目 的予以適當選擇,但藉由聚縮合及加成聚合之任一者而得 到的樹脂較佳。 就藉由前述聚縮合及加成聚合之任一者而得到的樹脂 而言,無特別限制,可因應目的予以適當選擇,可列舉例 如:聚醚、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚 醯胺酸(polyamic acid )、聚碳酸酯、聚尿素、聚烯丙胺 等。其中,聚醚、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺酸較佳。 就前述樹脂之添加量而言,雖無特別限制,但相對於 前述具有可形成氫鍵之官能基的化合物1〇〇質量份而言, 0.1質量份〜100質量份較佳、0.2質量份〜50質量份更佳、 0.2質量份〜20質量份特別佳。 -14 - 201139534 前述添加量若未滿0.1質量份時,可能無 被覆;若超過100質量份時,粒子間可能凝集 又’就前述熱可塑性樹脂而言,雖無特別 應目的予以適當選擇,但與前述黏合劑之相溶 佳’並以前述熱可塑性樹脂中之s P値與前述 S P値具有指定差較佳。 就前述熱可塑性樹脂中之SP値而言,雖無 但與前述黏合劑中之SP値的差爲5MPa"2以下_ 以下更佳、3 MPa1/2以下特別佳。 前述SP値的差若超過5 MPa"2時,被覆樹 樹脂之相溶性可能惡化,而無法顯示充分的耐 性、及平坦性。 又,所謂S P値,係表示物質之相互溶解性 定義有可自分子結構計算之溶解度參數。例如 數而W,定義有沖津法(Okitsu method),得以根 出。 <聚合性化合物> 就前述聚合性化合物而言,雖無特別限制 的予以適當選擇,但例如具有1個以上乙燃性 化合物較佳。 就前述乙烯性不飽和鍵而言,可列舉例如 烯醯基、(甲基)丙烯醯胺基、苯乙烯基、乙烯 基醚等之乙烯基;烯丙基醚或烯丙基酯等之烯 法充分予以 〇 限制,可因 性優異者較 黏合劑中之 特別限制, Η圭、4 Μ P a 1 /: 脂與黏合劑 熱性、強韌 的參數,並 就溶解度參 據該參數算 ,可因應目 不飽和鍵之 :(甲基)丙 基酯、乙烯 丙基等。 -15- 201139534 就前述具有1個以上乙烯性不飽和鍵之化合物而言’ 雖無特別限制、可因應目的予以適當選擇’但可較佳列舉 例如至少一種選自於具有(甲基)丙烯醯基之單體。 就前述具有(甲基)丙烯醯基之單體而言,無特別限 制,可因應目的予以適當選擇,可列舉例如:聚乙二醇單(甲 基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙基(甲 基)丙烯酸酯等之單官能丙烯酸酯或單官能甲基丙烯酸 酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸 酯、三(羥甲)乙烷三丙烯酸酯、三羥甲丙烷三丙烯酸酯、 三羥甲丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、新 戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二 新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸 酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲丙烷三(丙烯醯氧基 (acryloyloxy)丙基)醚、三(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸 酯(isocyanurate)、三(丙烯醯氧基乙基)三聚氰酸酯、 甘油三(甲基)丙烯酸酯、將環氧乙烷或環氧丙烷加成反應 至三羥甲丙烷或甘油、雙酚等之多官能醇之後並予以(甲基) 丙烯酸酯化者、記載於日本特公昭 48 -4 1 7 08號、特公昭 5 0-6034號、特開昭5 1 - 3 7 1 9 3號等各公報之胺基甲酸酯丙 烯酸酯類;記載於日本特開昭48-64 1 83號、特公昭49-43 1 9 1 號、特公昭52-30490號等各公報之聚酯丙烯酸酯類;環氧 樹脂與(甲基)丙烯酸之反應生成物的環氧丙烯酸酯類等 之多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等。此等中,三羥甲丙 •16- 201139534 烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊 四醇六(甲基)丙烯酸酯、及二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯特 別佳。 前述聚合性化合物之前述硬化性組成物固體成分中的 固體成分含量’ 2質量%〜50質量%較佳、2質量%〜40 質量%更佳。該固體成分含量若爲2質量%以上,顯影性 (解析性)、曝光感度良好;若爲50質量%以下,可防止 感光層之黏著性變得過強。 <光聚合起始劑> 就前述光聚合起始劑而言,只有具有使前述聚合性化 合物開始聚合的能力,雖無特別限制,可因應目的予以適 當選擇,但例如對於自紫外線區域至可見光線具有感光性 者較佳,亦可爲與經光激發之感光敏化劑產生某種作用而 生成活性自由基之活性劑,亦可爲因應單體之種類得以使 陽離子聚合開始之起始劑。 又’前述光聚合起始劑,較佳係含有至少一種成分, 其係於波長約300nm〜800nm之範圍內,至少具有約50個 分子吸光係數。前述波長爲330nm〜500nm更佳。 作爲前述光聚合起始劑,係使用中性之光聚合起始 劑。又,因應必要亦可含有其他光聚合起始劑。 就前述中性之光聚合起始劑而言,雖無特別限制,可 因應目的予以適當選擇,但至少具有芳香族基之化合物較 佳;(雙)醯基膦氧化物或其酯類、乙醯苯系化合物、二 -17- 201139534 苯基酮系化合物、苯偶姻醚系化合物、縮酮衍生物化合物、 及9-氧硫卩山卩星(thioxanthone )化合物更佳》前述中性之光 聚合起始劑亦可2種以上倂用。 就前述光聚合起始劑而言’可列舉例如:(雙)醯基 膦氧化物或其酯類、乙醯苯系化合物、二苯基酮系化合物、 苯偶姻醚系化合物、縮酮衍生物化合物、9 -氧硫Dill哩化合 物、肟衍生物、有機過氧化物、及硫化合物等。此等中, 就感光層之感度、保存性、及感光層與印刷配線板形成用 基板之附著性等之觀點而言,肟衍生物、(雙)醯基膦氧 化物或其酯類、乙醯苯系化合物、二苯基酮系化合物、苯 偶姻醚系化合物、縮酮衍生物化合物、及9-氧硫Dill唱化合 物較佳。 就前述(雙)醯基膦氧化物而言,可列舉例如:2,6· 二甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲醯基二 苯基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲醯基苯基次膦酸甲酯、2,6-二氯苯甲醯基苯基膦氧化物、2,6 -二甲氧基苯甲醯基二苯基 膦氧化物、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基膦 氧化物、及雙(2,4,6 -三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物等。 就前述乙醯苯系化合物而言,可列舉例如:乙醯苯、 甲氧基乙醯苯、1-苯基-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環 己基苯基酮、4-二苯氧基二氯乙醯苯、二乙氧基乙酿苯、 及1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮等。 就前述二苯基酮系化合物而言,可列舉例如:二苯基 • 18 - 201139534 酮、4-苯基二苯基酮、苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯 基酮、羥基二苯基酮、3,3’ -二甲基-4-甲氧基二苯基酮、 及二苯氧基二苯基酮等。 就前述苯偶姻醚系化合物而言,可列舉例如:苯偶姻 乙基醚、苯偶姻丙基醚等》 就前述縮酮衍生物化合物而言,可列舉例如:苄基二 甲基縮酮等。 就前述9 -氧硫卩lij唱化合物而言,可列舉例如:2 -氯9 -氧硫卩山唱、2,4-二甲基9·氧硫卩山唱' 2,4-二乙基9-氧硫卩山 U星、2,4 -二異丙基9 -氧硫卩ill嘎、異丙基9 -氧硫汕卩星等。 就適合於本發明中使用之肟衍生物,例如以下述通式 (2 )表示者,
其中,上述通式(2)中、R1表示氫原子、可具有取代基之 醯基、烷氧羰基、芳氧基羰基、烷磺醯基、及芳基磺醯基 之任一者’R2表示各自獨立的取代基。m表示0〜4的整數, 2以上時,亦可相互連結形成環。a表示4、5、6、及7員 環之任一者。又,A爲5或6員環之任一者較佳。 再者’前述肟化合物可適用記述於日本特開 2008-249857號公報、特開2008-242372號公報、特開 -19- 201139534 2008-122546號公報、特開2008-122545號公報等之事項。 <黏合劑> 就前述黏合劑而言,只要係導入有用以賦予感光性基 及鹼顯影性之酸基的化合物即可,無特別限制,可因應目 的予以適當選擇’可列舉例如:導入有酸基之聚(甲基)丙 烯酸樹脂、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚醯胺酸、聚 醚、聚尿素、及聚碳酸酯等。進一步可列舉:使具有2個 以上之環氧基的環氧樹脂與含乙烯基之有機酸反應後,進 一步與多鹼基酸酐反應而得到的聚合物;將具有環氧丙基 乃至於脂環式環氧基之乙烯基化合物加成至含羧基之樹脂 的至少一部分酸基之改質共聚物;將具有異氰酸基乃至於 酸酐基之乙烯基化合物加成至含羥基之樹脂的至少一部分 經基之改質共聚物;將具有異氰酸基乃至於酸酐基之乙稀 基化合物加成至含胺基之樹脂的至少一部分胺基之改質共 聚物;含乙烯基之二元醇乃至於二·胺之共聚物:具有環氧 丙基乃至於環氧丙烷基(oxetanyl )乃至於脂環式環氧基之 乙烯基化合物的開環聚合物等。 此等中’使具有2個以上之環氧基的環氧樹脂與含乙 烯基之有機酸反應後,進一步與多鹼基酸酐反應而得到的 聚合物、由聚異氰酸酯與聚異氰酸酯而成之聚胺基甲酸酯 較佳。 就前述聚胺基甲酸酯而言,係具有源自於聚異氰酸酯 與聚異氰酸酯之構造;就前述聚胺基甲酸酯而言,就鹼顯 -20- 201139534 影性與硬化膜之強韌性的觀點而言,使用酸改質含乙烯基 之黏合劑較佳。 < <酸改質含乙烯基之黏合劑> > 就前述酸改質含乙烯基之聚胺基甲酸酯樹脂而言,無 特別限制’可因應目的予以適當選擇,可列舉例如:(i) 於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基甲酸酯樹脂、(2) 含羧基之聚胺基甲酸酯與分子中具有環氧基與乙烯基之化 合物反應而得到的聚胺基甲酸酯樹脂等。 -(1)側鏈上具有乙烯基之聚胺基甲酸酯樹脂一 就前述於側鏈上具有乙烯基之胺基甲酸酯樹脂而言, 無特別限制’可因應目的予以適當選擇,可列舉例如於其 側鏈上至少具有以下述通式(3)〜(5)表示之官能基中 之至少1個者。
通式(3) 前述通式(3)中,R1〜R3表示各自獨立之氫原子或1 價有機基。就前述R1而言,無特別限制,可因應目的予以 適當選擇,可列舉例如:氫原子、可具有取代基之烷基等。 此等中,就自由基反應性高之觀點而言,氫原子、甲基較 佳。又,就前述R2及R3而言,無特別限制,可因應目的予 以適當選擇,可列舉各自獨立之例如:氫原子、鹵原子、 胺基、羧基、烷氧羰基、磺酸基、硝基、氰基、可具有取 •21- 201139534 代基之烷基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之院氧 基、可具有取代基之芳氧基、可具有取代基之烷胺基、可 具有取代基之芳胺基、可具有取代基之烷磺醯基、及可具 有取代基之芳磺醯基等。此等中,就自由基反應性高之觀 點而言’氫原子、羧基、烷氧羰基、可具有取代基之烷基、 及可具有取代基之芳基較佳。 前述通式(3)中,X表示氧原子、硫原子、或- N(R12) ·、前述R12表示氫原子、或1價有機基。就前述R12而言, #特別限制、可因應目的予以適當選擇,可列舉例如可具 有取代基之烷基等。此等中,就自由基反應性高之觀點而 言’氫原子、甲基、乙基、及異丙基較佳。 在此,就得以導入之前述取代基而言’無特別限制, 可因應目的予以適當選擇,可列舉例如:烷基、烯基、炔 基、芳基、烷氧基、芳氧基、鹵原子、胺基、烷胺基、芳 胺基、羧基、烷氧羰基、磺酸基、硝基、氰基、醯胺基、 院擴醯基、及芳磺醯基等。
前述通式(4)中,R4〜R8表示各自獨立之氫原子或1 價有機基。就前述R4〜R8而言,無特別限制’可因應目的 -22- 201139534 予以適當選擇,可列舉:氫原子、鹵原子、胺基、二烷胺 基、羧基、烷氧羰基、磺酸基、硝基、氰基、可具有取代 基之烷基、可具有取代基之芳基'可具有取代基之烷氧基、 可具有取代基之芳氧基、可具有取代基之烷胺基、可具有 取代基之芳胺基、可具有取代基之烷磺醯基、及可具有取 代基之芳磺醯基等。此等中,就自由基反應性高之觀點而 言,氫原子、羧基、烷氧羰基、可具有取代基之烷基、及 可具有取代基之芳基較佳。 就得以導入之取代基而言,可列舉與通式(3 )相同者。 又、Y表示氧原子、硫原子、或-N(R12) ·。前述R12與通 式(3 )之R12時相同定義,較佳例亦相同。 —z-o=c 1^9 ^10 通式(5) 前述通式(5)中、R9〜R11表示各自獨立之氫原子或1 價有機基。前述通式(5 )中,就前述R9而言,無特別限 制,可因應目的予以適當選擇,可列舉氫原子或可具有取 代基之烷基等。此等中,就自由基反應性高之觀點而言, 氫原子、甲基較佳。前述通式(5 )中,就前述R1。及R11 而言,無特別限制,可因應目的予以適當選擇,可列舉: 氫原子、鹵原子'胺基、二烷胺基、羧基、烷氧羰基、磺 酸基、硝基、氰基、可具有取代基之烷基、可具有取代基 -23- 201139534 之芳基、可具有取代基之烷氧基、可具有取代基之芳氧基、 可具有取代基之烷胺基、可具有取代基之芳胺基、可具有 取代基之烷磺醯基、可具有取代基之芳磺醯基等。此等中, 就自由基反應性高之觀點而言,氫原子、羧基'烷氧羰基、 可具有取代基之烷基、及可具有取代基之芳基較佳。 在此’就得以導入之取代基而言,例舉有與通式(3) 相同者。又,Z表示氧原子、硫原子' -N(R13)-、或可具 有取代基之伸苯基。就前述R13而言,無特別限制,可因應 目的予以適當選擇,可列舉可具有取代基之烷基等。此等 中’就自由基反應性高之觀點而言,甲基、乙基、異丙基 較佳。 前述於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之胺基甲酸酯樹 暗’係以至少1種以下述通式(6 )表示之二異氰酸酯化合 物與至少1種以通式(7)表示之二元醇化合物的反應生成 %表示之結構單位爲基本骨架的聚胺基甲酸酯樹脂。 OCN-X°-NCO 通式(6 ) HO-Y°-〇H 通式(7 ) 前述通式(6)及(7)中,X°、Y°表示各自獨立之2 價有機殘基。 前述以通式(6)表示之二異氰酸酯化合物、及前述以 逋式(7)表示之二元醇化合物之至少一者,若具有至少1 個前述以通式(3 )〜(5 )表示之基,將生成於側鏈上導 入有前述以通式(3)〜(5)表示之基的聚胺基甲酸酯樹 -24- 201139534 脂,作爲該二異氰酸酯化合物與該二元醇化合物的反應生 成物。根據該方法,相較於聚胺基甲酸酯樹脂反應生成後 將所欲之側鏈予以取代、導入,於側鏈上導入有前述以通 式(3)〜(5)表示之基的聚胺基甲酸酯樹脂更能輕易地 製造。 就前述以通式(6)表示之二異氰酸酯化合物而言,非 特別受限者,可因應目的予以適當選擇,可列舉例如:使 三異氰酸酯化合物與具有不飽和基之單官能醇或單官能胺 化合物1當量予以加成反應而得到的生成物等。 就前述三異氰酸酯化合物而言,非特別受限者,可因 應目的予以適當選擇,可列舉例如:記載於日本特開 2 005-250438號公報之段落〔〇〇34〕〜〔0035〕之化合物等。 就前述具有不飽和基之單官能醇或前述單官能胺化合 物而言,非特別受限者,可因應目的予以適當選擇,可列 舉例如:記載於日本特開2005-250438號公報之段落〔0037〕 〜〔0040〕的化合物等。 在此’就於前述聚胺基甲酸酯樹脂之側鏈上導入不飽 和基的方法而言’雖無特別限制,可因應目的予以適當選 擇’使用於側鏈上含不飽和基之二異氰酸酯化合物作爲聚 胺基甲酸酯樹脂之製造原料的方法較佳。就前述二異氰酸 酯化合物而言,無特別限制,可因應目的予以適當選擇, 可列舉:藉由使三異氰酸酯化合物與具有不飽和基之單官 能醇或單官能胺化合物1當量予以加成反應而可得到的二 -25- 201139534 異氰酸酯化合物,且記載於例如日本特開2005-250438號公 報之段落〔0042〕〜〔〇〇49〕的於側鏈上具有不飽和基之 化合物等。 前述於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基甲酸酯樹 脂’就諸如提升與聚合性組成物中之其他成分的相溶性、 提升保存安定性等觀點而言,亦可使前述含不飽和基之二 異氰酸酯化合物以外的二異氰酸酯化合物共聚。 就前述共聚的二異氰酸酯化合物而言,無特別限制, 可因應目的予以適當選擇’例如以下述通式(8)表示之二 異氰酸酯化合物。 OCN-L'-NCO 通式(8 ) 前述通式(8)中’ L1表示亦可具有取代基之2價脂肪 族或芳香族烴基。因應必要’ L1亦可具有不與異氰酸醋基 反應之其他官能基’例如:酯 '胺基甲酸酯、醯胺、脲基。 就前述以通式(8)表示之二異氰酸酯化合物而言,無 特別限制,可因應目的予以適當選擇,可列舉例如:如2,4. 二異氰酸甲伸苯酯、2,4-二異氰酸甲伸苯酯之二聚物、2,6_ 二異氰酸甲伸苯酯、P-二異氰酸苯二甲酯、m-二異氰酸苯 二甲酯、4,4’ -二苯甲烷二異氰酸酯、1,5·二異氰酸伸萘 酯、3,3’ -二甲基聯苯基-4,4’ -二異氰酸酯等之芳香族二異 氰酸酯化合物;六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二 -26- 201139534 異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、二聚物酸二異氰酸酯等之 脂肪族二異氰酸酯化合物;異佛酮二異氰酸酯、4,4’ ·亞甲 基雙(環己基異氰酸酯)、甲基環己烷·2,4 (或2,6)二異 氰酸酯、1,3-(異氰酸酯甲基)環己烷等之脂環族二異氰酸 酯化合物;及1,3 -丁二醇1莫耳與二異氰酸甲伸苯酯2莫 耳之加成物等之二元醇與二異氰酸酯之反應物的二異氰酸 酯化合物等。 就前述以通式(7)表示之二元醇化合物而言,無特別 限制’可因應目的予以適當選擇,可列舉例如:聚酸二元 醇化.合物、聚酯二元醇化合物、聚碳酸酯二元醇化合物等。 在此,就於聚胺基甲酸酯樹脂之側鏈上導入不飽和基 的方法而言,除了前述方法之外,使用於側鏈上含不飽和 基之二元醇化合物作爲聚胺基甲酸酯樹脂之製造原料的方 法亦較佳。前述於側鏈上含不飽和基之二元醇化合物,例 如:亦可爲如三羥甲丙烷單烯丙基醚之市售者;亦可爲藉 由使鹵化二元醇化合物、三元醇化合物、胺基二元醇化合 物等之化合物’與含不飽和基之羧酸、酸氯化物、異氰酸 酯、醇、胺、硫醇、鹵化烷基化合物等之化合物反應而容 易製造之化合物。就前述於側鏈上含不飽和基之二元醇化 合物而言’無特別限制,可因應目的予以適當選擇,可列 舉例如:記載於日本特開2005-250438號公報之段落〔〇〇57〕 〜〔00 60〕的化合物、下述以通式(G)表示之記載於日本 特開2005-250438號公報之段落〔〇〇64〕〜〔0066〕的化合 -27- 201139534 物等。此等中,下述以通式(G)表示之記載於曰本特開 2005-250438號公報之段落〔0064〕〜〔0066〕的化合物較 佳。
OH
r3Ar2 前述通式(G)中,R1〜R3表示各自獨立之氫原子或1 價有機基、A表示2價有機殘基、X表示氧原子、硫原子、 或-N(R12)-、前述R12表示氫原子或1價有機基。 再者,前述通式(G)中之R1〜R3及X係與前述通式 (3)中之R1〜R3及X相同定義,較佳形態亦相同。 藉由使用源自於前述以通式(G)表示之二元醇化合物 的聚胺基甲酸酯樹脂,被認爲由於具有抑制因立體障礙 (steric hindrance)大之二級醇所導致的聚合物主鏈之過度 的分子運動的效果,而得以達成提升層之被膜強度。 前述於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基甲酸酯樹 脂,就諸如提升與聚合性組成物中之其他成分的相溶性、 提升保存安定性等之觀點而言’可使前述於側鏈上含不飽 和基之二元醇化合物以外的二元醇化合物予以共聚。 -28- 201139534 就前述於側鏈上含不飽和基之二元醇化合物以外的二 元醇化合物而言,無特別限制,可因應目的予以適當選擇’ 可列舉例如:聚醚二元醇化合物、聚酯二元醇化合物、及 聚碳酸酯二元醇化合物等。 就前述聚醚二元醇化合物而言,無特別限制,可因應 目的予以適當選擇,可列舉例如:記載於日本特開 2005-250438號公報之段落〔00 68〕〜〔0076〕的化合物等。 就前述聚酯二元醇化合物而言,無特別限制,可因應 目的予以適當選擇,可列舉例如;記載於日本特開 2005-25 04 38 號公報之段落〔0077〕〜〔0079〕、段落〔0083〕 〜〔 0085〕中之No.1〜No.8及No.13〜Νο·18的化合物等。 就前述聚碳酸酯二元醇化合物而言,無特別限制,可 因應目的予以適當選擇,可列舉例如:揭示於日本特開 2 005-250438號公報之段落〔0080〕〜〔0081〕及段落〔0084〕 中之No.9〜No.12的化合物等。 又,用於前述於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基 甲酸酯樹脂的合成,除了上述二元醇化合物以外,亦可倂 用具有不與異氰酸酯基反應之取代基的二元醇化合物。 就前述具有不與異氰酸酯基反應之取代基的二元醇化 合物而言,無特別限制,可因應目的予以適當選擇,可列 舉例如:記載於日本特開2005-25043 8號公報之段落〔0087〕 〜〔008 8〕的化合物等。 進一步,用於前述側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺 -29- 201139534 基甲酸酯樹脂的合成,除了上述二元醇化合物以外,亦可 倂用具有羧基之二元醇化合物。作爲前述具有羧基之二元 醇化合物’包含例如以下之式(1 7 )〜(1 9 )所示者。 甲15
HO—L9 — i—L10- OH (17) (18) ί11
COOH HO-L9—Ar—L10-〇H L11
COOH
HO-L9—N-L10-〇H 111 V (19)
COOH 前述式(17)〜(19)中,就R15而言,只要係表示氫 原子、亦可具有取代基(包含例如、氰基、硝基、-F、-C1、 -Βι-、-I 等之鹵原子、-C0NH2、-C00R 16、-OR】6、-NHC0NHR 丨6、-NHCOOR16、-NHCOR16、-0C0NHR 16 (在此,前述 R丨6 表示碳數1〜10的烷基、或碳數7〜15的芳烷)等之各基) 之烷基、芳烷基、芳基、烷氧基、芳氧基,雖無特別限制, -30- 201139534 可因應目的予以適當選擇,但氫原子、碳數1〜8個 基、碳數6〜15個的芳基較佳。前述式(丨7)〜(丨9) L、L 、L可爲各自相同或相異’只要係表示單鍵、 具有取代基(例如:烷基、芳烷基、芳基 '烷氧基、 之各基較佳)之2價脂肪族或芳香族烴基,雖無特別限 可因應目的予以適當選擇,但碳數1〜20個的伸烷基 數6〜15個的伸芳基較佳、碳數1〜8個的伸烷基更佳 因應必要,前述L9〜L11中亦可具有不與異氰酸酯基反 其他官能基、例如:羰基、酯、胺基甲酸酯、醯胺、脲 酸基。再者’亦可由目丨』述R15、L7、L8、L9中之2個或 形成環。 前述式(18)中、就Ar而言,只要係表示亦可具 代基之二價芳香族烴基即可,雖無特別限制,可因應 予以適當選擇,但碳數6〜15個的芳香族基較佳。 作爲以上述式(17)〜(19)表示之具有殘基的 醇化合物,無特別限制,可因應目的予以適當選擇, 舉例如:3,5-二羥基苯甲酸、2,2-雙(羥甲基)丙酸、 雙(2-羥乙基)丙酸、2,2-雙(3-羥丙基)丙酸、雙( 基)乙酸、雙(4-羥苯基)乙酸、2,2-雙(經甲基)丁 4,4-雙(4-羥苯基)戊酸、酒石酸、N,N•二羥乙基甘胺 N,N-雙(2-羥乙基)·3-羧基-丙醯胺等。 藉由存在如此羧基’因得以賦予聚胺基甲酸醋樹 如氫鍵性與鹼可丨谷性之特性故較佳。更具體而言,前 的烷 中, 亦可 鹵素 制, 、碳 。又 應之 基、 3個 有取 目的 二元 可列 2,2- 羥甲 酸、 :酸、 脂諸 述於 -31 - 201139534 側鏈上具有乙烯性不飽和鍵基之聚胺基甲酸酯樹脂係進一 步於側鏈上具有羧基之樹脂;更具體而言,側鏈之乙烯基 係 0.05mmol/g 〜1.80mmol/g 較佳、0.5mmol/g 〜1.80mmol/g 更佳、0.75mmol/g〜1.60mmol/g特別佳,且於側鏈上具有殘 基較佳’酸價係 20mgKOH/g 〜120mgKOH/g 較佳、30mgKOH/g 〜110mgK〇H/g 更佳、35mgK〇H/g 〜100mgKOH/g 特別佳。 又’用於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基甲酸酯 樹脂的合成,除了上述二元醇化合物以外,亦可倂用經二 元醇化合物將四羧酸二酐予以開環的化合物。 就前述經二元醇化合物將四羧酸二酐予以開環的化合 物而言’無特別限制,可因應目的予以適當選擇,可列舉 例如:記載於日本特開2005-25 043 8號公報之段落〔0095〕 〜〔0101〕的化合物等。 前述於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基甲酸酯樹 脂’係藉由將上述二異氰酸酯化合物及二元醇化合物,於 非質子性溶劑中 '添加因應各自反應性之活性的習知觸媒 並予以加熱而合成得到。就用於合成之二異氰酸酯及二元 醇化合物的莫耳比(M a : M b )而言,無特別限制,可因 應目的予以適當選擇,1 : 1〜;1.2 : 1較佳,且藉由利用醇 類或胺類等予以處理,最終係於未殘存異氰酸酯基之情形 下合成得到具有諸如分子量或黏度之所欲物性的生成物。 就前述乙烯性不飽和鍵基,在前述於側鏈上具有乙烯 性不飽和鍵之聚胺基甲酸酯樹脂中之導入量而言,雖無特 -32- 201139534 別限制,可因應目的予以適當選擇,但作爲乙烯基當量係 0.05mmol/g 〜1.80mmol/g 較佳、0.5mmol/g 〜1.80mmol/g 更 佳、0.75mmol/g〜1.60mmol/g特別佳。進一步,對於前述於 側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基甲酸酯樹脂,除了前 述乙烯性不飽和鍵基以外,一倂於側鏈上導入有羧基較 佳。就酸價而言,係 20mgKOH/g〜120mgKOH/g較佳、 30mgKOH/g 〜110mgKOH/g 更佳、35mgK〇H/g 〜100mgKOH/g 特別佳。 就前述於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基甲酸酯 樹脂的分子量而言,雖無特別限制,可因應目的予以適當 選擇,但就質量平均分子量係5,000〜50,000較佳、5,000 〜3 0,000更佳。特別將本發明之感光性組成物用於感光性 阻焊劑時,與無機塡充劑之分散性優異,且破裂耐性與耐 熱性亦優異,藉由鹼性顯影液之非影像部之顯影性優異。 又,就前述於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基甲 酸酯樹脂而言,於聚合物末端、主鏈上具有不飽和基者亦 可較佳使用。藉由於聚合物末端、主鏈上具有不飽和基, 進一步’感光性組成物與於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵的 聚胺基甲酸酯樹脂之間、或於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵 的聚胺基甲酸酯樹脂之間,交聯反應性將有所提升且光硬 A物強度增加。其結果爲將於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵 之聚胺基甲酸酯樹脂用於平版印刷板之際,得以供予耐刷 力優異之板材。在此,所謂不飽和基,就易於產生交聯反 -33- 201139534 應而言,具有碳-碳雙鍵特別佳。 就將不飽和基導入於聚合物末端的方法 所示方法。即,在上述於側鏈上具有乙烯性 胺基甲酸酯樹脂的合成步驟中,與聚合物末 酸酯基’以醇類或胺類等予以處理的步驟中 飽和基之醇類或胺類等即可。就如此化合物 言,首先’可列舉與作爲具有不飽和基之單 能胺化合物而經列舉之例示化合物相同者。 再者’就不飽和基之導入量容易控制而 量’又,提升交聯反應效率之觀點而言,導 鏈相較於聚合物末端爲佳。 就被導入之乙烯性不飽和鍵基而言,雖 可因應目的予以適當選擇,但就交聯硬化膜 而言’甲基丙烯醯基、丙烯醯基、苯乙烯基 烯醯基、丙烯醯基更佳,就兼顧交聯硬化膜 安定性而言,甲基丙烯醯基特別佳。 又,就甲基丙烯醯基之導入量而言,雖 可因應目的予以適當選擇,但作爲乙 0.05mmol/g 〜1.80mmol/g 較佳、0.5mmol/g 〜 佳、0.75mmol/g 〜1.60mmol/g 特別佳。 就將不飽和基導入於主鏈的方法而言, 向具有不飽和基之二元醇化合物用於合成聚 脂的方法。就前述於主鏈方向具有不飽和基 而言,有以下 不飽和鍵之聚 端之殘存異氰 ,使用具有不 而言,具體而 官能醇或單官 得以增加導入 入於聚合物側 無特別限制、 形成性之觀點 較佳、甲基丙 形成性與保存 無特別限制, 燃基當量係 1. 80mmol/g 更 有將於主鏈方 胺基甲酸酯樹 之二元醇化合 -34- 201139534 物而言,無特別限制,可因應目的予以適當選擇,可列舉 cis-2-丁烯-1,4-二元醇、trans-2-丁烯-1,4-二元醇、聚 丁二 烧二元醇等。 前述於側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基甲酸酯樹 脂’亦可倂用含有具有與該特定聚胺基甲酸酯樹脂相異構 造之聚胺基甲酸酯樹脂之鹼可溶性高分子。例如,前述於 側鏈上具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基甲酸酯樹脂,可倂用 於主鏈及/或側鏈上含有芳香族基之聚胺基甲酸酯樹脂。 就前述(1 )於側鏈具有乙烯性不飽和鍵之聚胺基甲酸 醋樹脂的具體例而言,可列舉例如:示於日本特開 2 005-25 04 38 號公報之段落〔0293〕〜〔0310〕的 P-1 〜P-31 聚合物等。此等中,示於段落〔0308〕及〔0309〕的P-27 及P-28聚合物較佳。 一(2)含羧基之聚胺基甲酸酯與分子中具有環氧基與 乙烯基之化合物反應而得到的聚胺基甲酸酯樹脂一 前述聚胺基甲酸酯樹脂,係以二異氰酸酯與含羧酸基 之二元醇作爲必要成分之含羧基之聚胺基甲酸酯,與分子 中具有環氧基與乙烯基之化合物反應而得到的聚胺基甲酸 酯樹脂。因應目的’就二元醇成分而言,亦可添加質量平 均分子量300以下之低分子二元醇或質量平均分子量5〇〇 以上之低分子二元醇作爲共聚成分。 劑溼 充耐 塡 ' 機性 無熱 與耐 於’ 由異 , 優 脂性 樹撃 酯衝 酸耐 甲或 基性 胺裂 聚破 述耐 前或 用性 使散 由分 藉定 安 之 -35- 201139534 熱性 代基 子及 酸之 物與 物反 表示 (II- 的, 表不 醇的 (IV 化合 '附著性、機械特性、電特性有所提升。’ 又’就前述聚胺基甲酸酯樹脂而言,係以亦可具有取 之二價脂肪族及芳香族烴的二異氰酸酯,與相隔C原 N原子之任一者,具有COOH基與2個OH基之含羧 =元:醇爲必要成分的反應物,亦可爲使所得到的反應 才目隔-COO-鍵而於分子中具有環氧基與乙烯基之化合 應所得到者。 又’就前述聚胺基甲酸酯樹脂而言,係以下述通式(I) 之二異氰酸酯與至少1種選自於下述通式(II-1)〜 3)所示之含羧酸基之二元醇作爲必要成分,並因應目 少1種選自於下述以通式(m-丨)〜(ΠΙ_5) 之質量平均分子量爲800〜3,000範圍內的高分子二元 反應物’亦可爲使所得到的反應物與下述以通式 -1)〜(IV-i6)表示之分子中具有環氧基與乙烯基之 物反應而得到者。 0CN-RrNC0 通式(Ο R3—0H 通式(Π-1)
COOH -36- 201139534 HO—R3
Ar 一 R
I C〇〇H
OH 通式(Π-2) HO—R3
N—R4- —OH CO OH 其中,前述通式(I)中、Ri表示亦可具有取代基(例 如:烷基、芳烷基、芳基、烷氧基、鹵素基之任一者較佳) 之二價脂肪族或芳香族烴。因應必要,前述R,亦可具有不 與異氰酸酯基反應之其他官能基,例如:酯基、胺基甲酸 酯基、醯胺基、脲基之任一者。則述通式(I)中、Rz表示 氫原子、亦可具有取代基(包含例如:氰基、硝基、鹵原 子(-F、-Cl、-Br、-1)、-CONH2、-C00R6、-〇R6、-NHCONHIU、 -NHCOORe ' -NHC0R6 ' -〇C〇NHR6、 -C〇NHR6(在止匕,尺6表 示碳數1〜10的烷基、碳數7〜15的芳烷基之任一者)等 之各基)之烷基、芳烷基、芳基、烷氧基、或芳氧基。此 等中,氫原子、碳數1個〜3個的烷基、碳數6個〜15個 的芳基較佳。前述通式(II-1)及(H-2)中,r3、1及R5 表示亦可各自相同或相異之單鍵、亦可具有取代基(例如: 烷基、芳烷基、芳基、烷氧基、鹵素基之各基較佳)之二 價脂肪族或芳香族烴。此等中,碳數1〜20個的伸院基、 碳數6〜15個的伸芳基較佳,碳數1〜8個的伸烷基進一步 較佳。又’因應必要,則述R3、r4及r5中亦可具有不與異 -37- 201139534 氰酸酯基反應之其他官能基,例如:羰基、酯基、胺基甲 酸酯基、醯胺基、脲基、醚基之任一者。再者,前述R2、 R3u R5中之2個或3個亦可形成環。Ar表示亦可具有 取代基之三價芳香族烴,且碳數6個〜15個的芳香族基較 佳。 Η Ο — R7~f~ Ο—C — Rg- U— Ο一Ry-0 ο γη -OH 通式(III-l 通式(m-2) Η Ο一Rg—/—Ο—C—— OH 、 II J Π2
HO -Rg-^-〇-C-〇-R|
OH 通式(ΙΠ-3)
A Π3 通式(ΠΙ-4) R12
HO
CH-〇J—H
Jn4 通式(m-5)
HO—(-CH2-CH=CH-CH2-}~~(-CH2-CH-)—OH 门5 Π6 其中,前述通式(III-l)〜(III-3)中,R7、R8' R9、R,。及 Rh表示亦可各自相同或相異之二價脂肪族或芳香族烴。前 述R7、R9、R丨。及R丨丨各自係碳數2個〜20個的伸烷基或碳 數6個〜15個的伸芳基較佳、碳數2個〜10個的伸烷基或 -38- 201139534 碳數6個〜10個的伸芳基更佳。前述。表示碳數1個〜20 個的伸烷基或碳數6個〜15個的伸芳基,且碳數1個〜10 個的伸烷基或碳數6個〜1〇個的伸芳基更佳。又,於前述 R7' RS、R9、R丨。及Rn中,不與異氰酸酯基反應之其他官 能基’亦可爲例如:醚基、羰基、酯基、氰基、烯烴基、 胺基甲酸酯基、醯胺基、脲基 '或鹵原子等。前述通式(III-4) 中、R12表示氫原子、烷基、芳基、芳烷基、氰基或鹵原子。 氫原子、碳數1個〜10個的烷基、碳數6個〜15個的芳基、 碳數7個〜15個的芳烷基、氰基或鹵原子較佳,氫原子、 碳數1個〜6個的烷基及碳數6個〜10個的芳基更佳。又, 於前述R12中,不與異氰酸酯基反應之其他官能基,亦可爲 例如:烷氧基、羰基、烯烴基、酯基或鹵原子等。 前述通式(III-5)中,Ru表示芳基或氰基’且碳數6 個〜10個的芳基或氰基較佳。前述通式(III-4)中,m表示 2〜4的整數。前述通式(III-1)〜(III-5)中,ηι、η:、n3、 η*·及ns各自表示2以上的整數,且2〜100的整數較佳。前 述通式(II1-5)中,iu表示〇或2以上的整數,且0或2〜1〇〇 的整數較佳。 〇 ch2=cr14-coo-<j 通式αν·ι) CH2=CR14C〇〇-Ri5
通式(iv-2) -39- 201139534
CH2=CR-i4COO CR^COO-R^j 5~0
〇 通式(IV-3) 通式(IV-4) CR "14COO-R-| 5~0
通式(IV-5)
Rl4CH2=CRi4C〇N_Ri5. Θ :〇 通式(IV-6) R14CH2=CRi4C〇N-Ri5—
Rl4 CH2==CR-|4'CON一 R-|5—〇_R15-
Rl4 CH2==CR-|4'CON—R-) 5-
_CH I OH
-0 Ό -〇 通式(IV-7) 通式(IV-8) 通式(iv-9) CH2=CRi4COOR-i5- •CH20C0- Ό 通式(iv-10) CH2=CRi4C〇〇Ri5_ •COOCH2- CH2=CR-i4C00-R15-0
:〇 -40 201139534
:〇 :〇 通式(IV-13) CH2=CRuC〇〇_R c〇R ~C 0 lir0^-C0R150^—〇〇nr16 通式αν-15)
CH2=CR-| 4^00- R ^ 5- C0R-] 5〇~7ϊ 8 -R-|g-〇-i- COR-|5〇一 8
P
^ ^ nm, ΪΝ—R——N 6 其中,前述通式(ΐν·1)〜(IV-16)中,Rm表示氫原子 或甲基;R15表示碳數1〜10的伸烷基;Rl6表示碳數1〜10 的烴基。P表示0或1〜10的整數。 又,前述聚胺基甲酸酯樹脂,亦可進一步將不含羧酸 基之低分子量二元醇作爲第5成分予以共聚。就該低分子 量二元醇而言,係前述以通式(III-1 )〜(III-5 )表示, 且質量平均分子量爲5 00以下者。不含該羧酸基之低分子 量二元醇,只要鹼溶解性不降低,又,可於硬化膜之彈性 率得以充分保持較低的範圍內予以添加。 就前述聚胺基甲酸酯樹脂而言,特別係將以通式(I ) -41 - 201139534 表示之二異氰酸酯與至少1種選自於以通式(Π-丨)〜(n-3) 表示之含羧酸基之二元醇作爲必要成分,並因應目的,與 至少1種選自於以通式(ΙΙΙ-1)〜(ΠΙ_5)表示之質量平 均分子量爲800〜3,000之範圍內的高分子二元醇、或與以 通式(ΙΙΙ-1 )〜(ΙΙΙ-5 )表示之質量平均分子量爲500以 下之不含羧酸基之低分子量二元醇的反應物,進一步再與 以通式(IV-1)〜(IV-16)之任一者表示之分子中具有1 個環氧基與至少1個(甲基)丙烯酸基之化合物反應而得 到之酸價爲20mgKOH/g〜120mgKOH/g之鹼可溶性光交聯 性聚胺基甲酸酯樹脂較佳。 此等之高分子化合物,亦可單獨使用,亦可2種以上 倂用。就感光性組成物等之全固體成分中所含有之前述酸 改質含乙烯基之聚胺基甲酸酯樹脂的含量而言,2質量% 〜30質量%較佳、5質量%〜25質量%更佳。前述含量未 滿2質量%時,可能無法得到硬化膜之高溫時的充分低彈 性率;若超過30質量%時,可能引起顯影性劣化或硬化膜 之強韌性降低。 一含羧基之聚胺基甲酸酯與分子中具有環氧基與乙嫌 基之化合物反應而得到之聚胺基甲酸酯樹脂的合成法一 就前述聚胺基甲酸酯樹脂之合成方法而言,係藉由將 上述二異氰酸酯化合物及二元醇化合物,於非質子性溶劑 中’添加具有因應各自反應性之活性的習知觸媒並予以加 熱而合成得到。使用之二異氰酸酯及二元醇化合物的莫耳 -42- 201139534 比,較佳爲0.8: 1〜1.2: 1,而聚合物末端殘存 酯基時,係藉由以醇類或胺類等加以處理,於最 異氰酸酯基之情形下合成而得到。 --二異氰酸酯-- 就前述以通式(I)表示之二異氰酸酯化合物 特別限制,可因應目的予以適當選擇,可列舉例 於日本特開2007-2030號公報之段落〔0021〕的{七 ——高分子量二元醇一一 就前述以通式(III-1)〜(III-5)表示之高 元醇化合物而言,無特別限制,可因應目的予以适 可列舉例如:記載於日本特開2007-2030號公 〔0022〕〜〔0046〕的化合物等。 ——含羧酸基之二元醇—— 又,就前述以通式(II-1 )〜(II-3 )表示之 之二元醇化合物而言,無特別限制,可因應目的 選擇,可列舉例如:記載於日本特開2007-2030 段落〔0047〕的化合物等。 ——不含羧酸基之低分子量二元醇—— 就前述不含羧酸基之低分子量二元醇而言, 制,可因應目的予以適當選擇,可列舉例如:記 特開2007-2030號公報之段落〔0048〕的化合物! 就前述不含羧酸基之二元醇的共聚量而言, 二元醇中之95莫耳%以下較佳、80%以下更佳、 有輿氰酸 終未殘存 而言,無 如:記載 :合物等。 分子量二 ί當選擇, 報之段落 具有羧基 予以適當 號公報之 無特別限 載於曰本 F ° 低分子量 50%以下 -43- 201139534 特別佳。前述共聚量若超過95莫耳%時,可能無法得到顯 影性佳之胺基甲酸酯樹脂。 就前述(2)含羧基之聚胺基甲酸酯與分子中具有環氧 基與乙烯基之化合物反應而得到的聚胺基甲酸酯樹脂之具 體例而言,可列舉例如:將日本特開2007-2030號公報之 段落〔0314〕〜〔〇315〕所示之U1〜U4、U6〜U11的聚合 物中’作爲含環氧基及乙烯基的化合物之丙烯酸環氧丙 酯’取代爲甲基丙烯酸環氧丙酯、甲基丙烯酸3,4-環氧環 己酯(商品名:CYCLOMER A400 (大賽璐(Daicel )化學 工業股份有限公司製造))、甲基丙烯酸3,4 -環氧環己基 甲酯(商品名:CYCLOMER M400 (大賽璐(Daicel )化學 工業股份有限公司製造))之聚合物等。 就前述酸改質含乙烯基之聚胺基甲酸酯樹脂,於前述 感光性組成物中之含量而言,雖無特別限制,可因應目的 予以適當選擇’但5質量%〜80質量%較佳、20質量%〜 7 5質量%更佳、3 0質量%〜7 0質量%特別佳。 前述含量若未滿5質量%時,可能無法保持良好之耐 破裂性;若超過8 0質量%時,可能招致耐熱性之缺陷。另 --方面,前述含量若於前述特別佳之範圍內時,就兼顧良 好之耐破裂性與耐熱性之觀點而言有利。 就前述酸改質含乙烯基之聚胺基甲酸酯樹脂的質量平 均分子量而言,雖無特別限制,可因應目的予以適當選擇, 但 5,000 〜60,000 較佳、5,0〇〇 〜50,000 更佳、5,000 〜30,000 -44 - 201139534 特別佳。前述質量平均分子量若未滿5,000時,可能無法 得到硬化膜於高溫時的充分之低彈性率;若超過60,000 時,塗布適性及顯影性可能惡化。 再者’前述質量平均分子量可使用例如··高速GPC裝 置(東洋曹達工業股份有限公司製造;HLC- 1 802 A ),並 以0.5質量%的THF溶液作爲試料溶液、管柱則使用TSK gelHZM-M 1支’注入200#L試料、並以前述THF溶液予 以洗提、於2 5 °C下藉由折射率檢測器或U V檢測器(檢測 波長254nm )予以測定。其次’根據經標準聚苯乙烯校正 之分子量分佈曲線求出質量平均分子量。 就前述酸改質含乙烯基之聚胺基甲酸酯樹脂之酸價而 言,雖無特別限制,可因應目的予以適當選擇,但 2 0mgKOH/g 〜120mgKOH/g 較佳、30mgKOH/g 〜ll〇mgKOH/g 更佳、35mgKOH/g〜100mgKOH/g特別佳。前述酸價若未滿 20mgKOH/g時,顯影性可能變得不充分·,若超過 】.20mgKOH/g時,由於顯影速度過快顯影可能變得難以控 制。 再者,前述酸價例如可依據ns K0070加以測定。惟, 樣本不溶解時,可使用二噚烷或四氫呋喃等作爲溶劑》 就前述酸改質含乙烯基之聚胺基甲酸酯樹脂的乙烯基 當量而言,雖無特別限制,可因應目的予以適當選擇,但 0.05mmol/g 〜l_8mmol/g 較佳、〇.5mmol/g〜1.8mmol/g 更佳、 〇.75mmol/g〜1.6mmol/g特別佳。前述乙稀基當量若未滿 -45- 201139534 0. 05mmol/g時,硬化膜之耐熱性可能變差;若超 1. 8mmol/g時,耐破裂性可能惡化。 前述乙烯基當量例如可藉由測定溴價求出。再者, 述溴價例如可依據Π S K 2 6 0 5加以測定。 再者’本發明之硬化性組成物中,除了前述聚胺基 酸酯樹脂以外,進一步因應必要,添加相對於前述聚胺 甲酸酯樹脂,50質量%以下之量的其他樹脂較佳。就前 其他樹脂而言,可列舉例如:聚醯胺樹脂 '環氧樹脂、 縮醛樹脂.、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚苯乙烯樹脂 酚醛清漆酚系樹脂等。 前述黏合劑之前述硬化性組成物固體成分中的固體 分含量,5質量%〜80質量%較佳、30質量%〜70質量 更佳。該固體成分含量若爲5質量%以上,顯影性、曝 感度變佳:若爲8 0質量%以下,則可防止感光層之黏著 變得過強。 <熱交聯劑> 就前述熱交聯劑而言,無特別限制,可因應目的予 適當選擇,爲改善使用前述硬化性薄膜而形成之感光層 化後的膜強度,在不帶給顯影性等不良影響之範圍內, 使用例如:含環氧化合物之化合物、(例如1分子內至 具有2個環氧乙烷基之環氧化合物)、1分子內至少具窄 個院氧丙院基之環氧丙院化合物,並可列舉如記載於日 特開2007-47729號公報之具有環氧乙烷基之環氧化合物 過 前 甲 基 述 聚 成 % 光 性 以 硬 可 少 r 本 46 - 201139534 於;3位具有烷基之環氧化合物、具有環氧丙烷基之環氧丙 烷化合物、聚異氰酸酯化合物、使封端劑與聚異氰酸酯及 其衍生物之異氰酸酯基反應而得到之化合物等。 又,就前述熱交聯劑而言,可使用三聚氰胺衍生物。 就該三聚氰胺衍生物而言,可列舉例如:羥甲三聚氰胺、 烷基化羥甲三聚氰胺(以甲基、乙基、丁基等將羥甲基予 以醚化之化合物)等。此等亦可1種單獨使用、亦可2種 以上倂用。此等中,就保存安定性良好,且對於感光層之 表面硬度或硬化膜之膜強度本身的提升有效之觀點而言’ 烷基化羥甲三聚氰胺較佳、六甲基化羥甲三聚氰胺特別佳。 就前述熱交聯劑之前述硬化性組成物固體成分中的固 體成分含量而言,1質量%〜50質量%較佳、3質量%〜30 質量%更佳。該固體成分含量若爲1質量%以上,硬化膜 之膜強度有所提升;若爲50質量%以下,顯影性(解析 性)、曝光感度變良好。 就前述環氧化合物而言,可列舉例如:1分子中至少 具有2個環氧乙烷基之環氧化合物、1分子中至少含有2 個於Θ位具有烷基之環氧基的環氧化合物等。 就前述1分子中至少具有2個環氧乙烷基之環氧化合 物而言,雖可列舉例如:聯二甲酚型或聯酚型環氧樹脂 (「YX4000日本環氧樹脂公司製造」等)或此等之混合物、 具有異三聚氰酸酯主鏈等之雜環式環氧樹脂(「TEPIC ;日 產化學工業股份有限公司製造」、「AralcHte PT 810 ;汽巴 -47- 201139534 精化(Ciba Speciality Chemicals)公司製造 A型環氧樹脂 '酚醛清漆(novolac)型環氧 型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚s 酣系酌醛清漆(phenol novolac)型環氧樹脂 清漆(cresol novolac)型環氧樹脂、鹵化環 低溴化環氧樹脂、高鹵化環氧樹脂、溴化酚 環氧樹脂等)、含烯丙基之雙酚A型環氧樹, 垸)(tris(phenol methane))型環氧樹脂、二 環氧樹脂、苯酚聯伸苯型環氧樹脂、二環戊 脂(「HP-7 200,HP-7 2 00H ;大日本油墨化學 公司製造」等)、環氧丙基胺型環氧樹脂( 甲烷型環氧樹脂、二環氧丙基苯胺、三環氧 等)、環氧丙基酯型環氧樹脂(鄰苯二甲酸 己二酸二環氧丙酯、六氫鄰苯二甲酸二環氧 酸二環氧丙酯等)乙內醯脲(hydantoin)型 環式環氧樹脂(3,4-環氧環己基甲基-3’ ,4’ 酸酯、雙(3,4-環氧環己基甲基)己二酸酯、 環氧化物(dicyclopentadiene diepoxide)、 T -400、ZEHPE 3150;大賽璐化學工業股份] 等)、醯亞胺型脂環式環氧樹脂、三羥苯基 脂、雙酚A酚醛(novolac )型環氧樹脂、四郵 乙烷型環氧樹脂、鄰苯二甲酸環氧丙酯樹脂 二甲酚乙烷樹脂、含萘基之環氧樹脂(萘酚 」等)、雙酚 樹脂、雙酚F 型環氧樹脂、 、甲酚系酚醛 氧樹脂(例如 系酚醛清漆型 丨旨、參(苯酚甲 苯基二甲醇型 二烯型環氧樹 工業股份有限 二胺基二苯基 丙基胺基苯酚 二環氧丙酯、 丙酯、二聚物 環氧樹脂、脂 環氧環己烷羧 二環戊二烯二 「 G T -300 、 G ί限公司製造j 甲烷型環氧樹 基(phenylol ) 、四環氧丙基 (naphthol )芳 -48 - 201139534 烷基型環氧樹脂、萘酚系酚醛清漆型環氧樹脂、4官能萘 型環氧樹脂、作爲市售品之「ESN-190,ESN -360;新日鐵 化學股份有限公司製造」、「ΗΡ-4032,ΕΧΑ·4750,ΕΧΑ-4700; 大曰本油墨化學工業股份有限公司製造」等)'藉由苯酚 化合物與二乙烯基苯或二環戊二烯等之二烯烴化合物的加 成反應而得到之聚苯酚化合物與環氧氯丙烷 (epichlorohydrin)之反應物、將4 -乙烯基環己烯-1-氧化 物之開環聚合物以過乙酸等予以環氧化者、具有線狀含磷 構造之環氧樹脂、具有環狀含磷構造之環氧樹脂、α-甲基 二苯乙烯(stilbene )型液晶環氧樹脂 '二苯甲醯基氧基苯 型液晶環氧樹脂、偶氮基苯基型液晶環氧樹脂、偶氮基次 甲基(methine)苯基型液晶環氧樹脂、聯萘型液晶環氧樹 脂、阱(azine )型環氧樹脂、甲基丙烯酸環氧丙酯共聚系 環氧樹脂(「CP-50S,CP-50M ;日本油脂股份有限公司製 造」等)、環己基馬來醯亞胺與甲基丙烯酸環氧丙酯之共 聚環氧樹脂、雙(環氧丙基氧基苯基)苐型環氧樹脂、雙 (環氧丙基氧基苯基)金剛烷型環氧樹脂等,但不以此等 爲限。此等之環氧樹脂可1種單獨使用、亦可2種以上倂 用。 又,除了 1分子中至少具有2個環氧乙烷基之前述環 氧化合物以外,亦可使用1分子中至少含有2個於^位具 有烷基之環氧基的環氧化合物,且含有Θ位係以烷基取代 之環氧基(更具體而言係經烷基取代之環氧丙基等)的 -49- 201139534 化合物特別佳。 前述至少含有於β位具有烷基之環氧基的環氧化合 物,亦可係1分子中所含有之2個以上的環氧基皆爲經点-烷基取代之環氧丙基、亦可係至少1個環氧基爲經/3 -烷基 取代之環氧丙基。 就前述環氧丙院化合物而言,可列舉例如:1分子內 至少具有2個環氧丙烷基之環氧丙烷化合物。 具體而言,可列舉例如:雙〔(3 -甲基-3 -環氧丙烷甲 氧基)甲基〕醚、雙〔(3-乙基-3-環氧丙烷甲氧基)甲基 〕醚、1,4-雙〔(3 -甲基-3-環氧丙烷甲氧基)甲基〕苯、 1,4-雙〔(3-乙基-3-環氧丙烷甲氧基)甲基〕苯、(3-甲基 -3 -環氧丙烷基)甲基丙烯酸酯、(3 -乙基-3-環氧丙烷基) 甲基丙烯酸酯、(3 -甲基-3-環氧丙烷基)甲基甲基丙烯酸 酯、(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲基甲基丙烯酸酯或此等之 寡聚物或共聚物等之多官能環氧丙烷類以外,具有環氧丙 烷基之化合物與酚醛清漆樹脂、聚(p-羥基苯乙烯)、cardo 型雙酚類、杯芳烴(calixarene )類、·間苯二酚杯芳烴(Calix resorcinarene)類、倍半砍氧院(silsesquioxane)等之具有 羥基之樹脂等的醚化合物。其他,亦可列舉具有環氧丙烷 環之不飽和單體與烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物等。 又,就前述聚異氰酸酯化合物而言,可使用日本特開 平5-9407號公報記載之聚異氰酸酯化合物,且該聚異氰酸 酯化合物亦可衍生自含有至少2個異氰酸酯基之脂肪族、 -50- 201139534 環脂族或經芳香族基取代之脂肪族化合物。具體而言,可 列舉2官能異氰酸酯(例如:丨,%伸苯基二異氰酸醋與1 伸苯基二異氰酸醋之混合物、2,4_及2,6_甲苯二異氰酸醋、 1,3-及M·苯二甲基二異氰酸酯、雙(4_異氰酸酯·苯基)甲 烷、雙(4-異氰酸酯環己基)甲烷、異佛酮二異氰酸酯、六亞 甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯等)、 該 2 官能異氰酸酯與三羥甲丙烷'新戊四醇、甘油等的多官能 醇;該多官能醇之環氧烷加成物與前述2官能異氰酸醋的 加成物;六亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基-i,6_二異氰酸醋 及其衍生物等的環式三聚物等。 前述使封端劑與聚異氰酸酯化合物反應而得到的化合 物,即,使封端劑與聚異氰酸酯及其衍生物之異氰酸醋基 反應而得到的化合物中的異氰酸酯基封端劑,可列舉醇類 (例如:異丙醇、第三丁醇等)、內醯胺類(例如、e _己 內醯胺等)、酚類(例如:苯酚' 甲酚、P-第三丁苯酣、 P-第二丁苯酣、P-S -戊苯酣、P -辛苯酣、P -壬苯酣等)、雜 環式羥基化合物(例如:3 -羥基吡啶、8 -羥基唾啉等)、 活性亞甲基化合物(例如:二烷基丙二酸、甲基乙基酮肟、 乙醯丙酮、院基乙醯乙酸酯時、丙(acetoxime)、環 己酮肟等)等。此等以外,可使用日本特開平6-295060號 公報記載之分子內至少具有1個可聚合之雙鍵及至少1個 封端異氰酸酯基之任一者的化合物等。 就前述三聚氰胺衍生物而言,可列舉例如:羥甲三聚 -51- 201139534 氰胺、烷基化羥甲三聚氰胺(將羥甲基以甲基、乙基、丁 基等予以醚化的化合物)等。此等亦可1種單獨使用、亦 可2種以上倂用。此等中,就保存安定性良好,且有效提 升感光層之表面硬度或硬化膜之膜強度本身之觀點而言, 烷基化羥甲三聚氰胺較佳、六甲基化羥甲三聚氰胺特別佳。 '就前述熱交聯劑而言,爲促進交聯反應,因應必要亦 可含有硬化觸媒。 前述硬化觸媒係促進環氧化合物之高分子化(或交聯) 反應的化合物。前述硬化觸媒,藉由其本身係與環氧化合 物產生縮合反應等,且作爲觸媒作用,促進環氧化合物間 之反應’藉以形成網目構造。就前述硬化觸媒而言,雖可 列舉經取代或未經取代之胺類、咪唑類、硫醇類、酸酐類、 聚醯胺樹脂、有機醯肼(hydrazide )等,此等中,至少1 種選S於胺衍生物、酸酐及咪唑衍生物而成之群組的化合 物較佳。 就前述硬化觸媒而言,可列舉例如以下例舉之化合物。 -52- 201139534 Η2Ν-(0Ι^)γΝΗ-(0^2-ΝΗ2 (CHzNHChtCf^NH^
HzN-Chb-CNHC^a-NHz
CjHg v 〕NCHzCl^CHaNHz
CHzCHz
h2n< y ch2-; >nh2 -53- 201139534 Ο CH2-NH2 CHrNHz
CIV叫
HznQ 吵o S〇2 〇-nh2
-NH-CN
NH -54- 201139534
-55 201139534 其他,亦可使用偏苯三甲酸酐、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、 甲基納迪克酸酐(methyl nadic anhydrate)、號班酸酐、多 硫樹脂(特立邦德(ThreeBond)股份有限公司製造;Three Bond 2104)、乙二醇雙偏苯三甲酸酯、甘油參偏苯三甲酸 酯等。此等可1種單獨使用,亦可2種以上倂用。 就前述硬化觸媒之含量而言,相對於所使用之環氧化 合物的質量而言,1%〜100%較佳、5%〜50%更佳、10% 〜40%特別佳。 前述含量若未滿1%時,可能無法充分熱硬化、耐熱 性變差。 <其他成分> 就前述其他成分而言,無特別限制,可因應目的予以 適當選擇,可列舉例如:熱硬化促進劑、熱聚合禁止劑、 可塑劑、著色劑(著色顏料或染料)等,進一步亦可併用 對於基材表面之附著促進劑及其他助劑類(例如:導電性 粒子、塡充劑、消泡劑、難燃劑、均染劑、剝離促進劑、 抗氧化劑、香料、表面張力調整劑、鏈移轉劑等)。 藉由適當含有此等成分,可將作爲目的之硬化性薄膜 的安定性、照像特性(p h 〇 t 〇 g r a p h i c a 1 p r 〇 p e r t y)、膜物性等的 性質予以調整。 關於前述熱聚合禁止劑,例如詳細記載於日本特開 2.0 08-25 00 74 號公報之段落〔0101〕〜〔0102〕。 關於前述熱硬化促進劑,例如詳細記載於日本特開 -56- 201139534 2008-250074號公報之段落〔0093〕》 關於前述可塑劑,例如詳細記載於日本特開 200 8-250074 號公報之段落〔0103〕〜〔0104〕。 關於前述著色劑,例如詳細記載於曰本特開 2008-250074 號公報之段落〔0105〕〜〔0106〕。 關於前述附著促進劑,例如詳細記載於日本特開 2008-250074 號公報之段落〔0107〕〜〔0109〕。 (硬化性薄膜) 本發明之硬化性薄膜係至少具有:支持體與於該支持 體上含有本發明之硬化性組成物的感光層而成,且進一步 因應必要具有其他層而成。 —支持體一 就前述支持體而言,雖無特別限制,可因應目的予以 適當選擇,但可將前述感光層予以剝離,且光透過性良好 者較佳,進一步表面平滑性良好更佳。 前述支持體係合成樹脂製成,其透明者較佳,可列舉 例如:聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙烯、 聚乙烯、三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、聚(甲基)丙烯 酸烷基酯、聚(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚氯乙嫌、聚乙 烯基醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、賽璐玢(cell〇Phane )、聚 偏二氯乙嫌共聚物、聚醯胺、聚醯亞胺、氯乙烯·乙酸乙 烯酯共聚物、聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、纖維素系薄膜、 尼龍薄膜等之各種塑膠薄膜。此等中’聚對苯二甲酸乙二 -57- 201139534 酯特別佳。此等亦可1種單獨使用、亦可2種以上倂用。 前述支持體的厚度,雖無特別限制,可因應目的予以 適當選擇,例如2//m〜150//m較佳、5//m〜lOOym更佳、 8 // m〜5 0 // m特別佳。 就前述支持體的形狀而言,雖無特別限制,可因應目 的予以適當選擇,長尺狀較佳。前述長尺狀之支持體的長 度,無特別限制,可列舉例如長度10m〜20,000m者。 一感光層一 前述感光層只要係由硬化性組成物而成之層,無特別 限制,可因應目的予以適當選擇。 又,就前述感光層的積層數而言,無特別限制,可因 應目的予以適當選擇,例如亦可1層、亦可2層以上。 就前述感光層的形成方法而言,可列舉藉由將本發明 之前述硬化性組成物溶解、乳化或分散於水或溶劑中,調 製成硬化性組成物溶液,並將該溶液直接塗布且予以乾 燥,而積層於前述支持體上的方法。 作爲前述硬化性組成物溶液的溶劑,無特別限制,可 因應目的予以適當選擇,可列舉例如:甲醇、乙醇、正丙 醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、正己醇等之醇類;丙酮、 甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、二異丁基酮等之酮 類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正戊酯、硫酸甲酯、丙酸 乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、苯甲酸乙酯、及甲氧基丙基乙 酸酯等之酯類;甲苯、二甲苯、苯、乙基苯等之芳香族烴 -58- 201139534 類;四氯化碳、三氯乙烯、氯仿、1,1,1-三氯乙烷、二氯甲 烷、單氯苯等之鹵化烴類;四氫呋喃、二乙基醚、乙二醇 單甲基醚、乙二醇單乙基醚、1_甲氧基-2-丙醇等之醚類; 二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基亞碾、環丁颯 (sulfolane)等。此等亦可1種單獨使用、亦可2種以上 倂用。又,亦可添加習知的界面活性劑。 就前述塗布方法而言,無特別限制,可因應目的予以 適當選擇,可列舉使用例如:旋轉塗布機、狹縫式旋轉塗 布機、輥式塗布機、模塗布機、簾流式塗布機(curtain coater)等,直接塗布於前述支持體上的方法。 就前述乾燥條件而言,雖因各成分、溶劑種類、使用 比例等而異,但通常係於6 0 °C〜1 1 0 °C的溫度下3 0秒〜1 5 分鐘左右。 就前述感光層的厚度而言,雖無特別限制,可因應目 的予以適當選擇,例如·· lym〜100;/m較佳、2//m〜50 Aim更佳、4//m〜30/zm特別佳。 <其他層> 就前述其他層而言,無特別限制,可因應目的予以適 當選擇,可列舉例如:保護薄膜、熱可塑性樹脂層、隔離 層、剝離層、黏合層、光吸收層、表面保護層等的層。前 述硬化性薄膜,對於此等之層,亦可具有單獨1種,亦可 具有2種以上。 <<保護薄膜>> -59- 201139534 前述硬化性薄膜,亦可於前述感光層上形成保護薄膜。 就前述保護薄膜而言,可列舉例如:使用於前述支持 體者、紙、積層有聚乙烯、聚丙烯的紙等,此等中,聚乙 烯薄膜、聚丙烯薄膜較佳。 前述保護薄膜的厚度,雖無特別限制,可因應目的予 以適虽選擇’但例如5/zm〜100//ΙΠ較佳、gym〜50//ΙΠ 更佳、1 0 y m〜3 0 μ m特別佳。 就前述支持體與保護薄膜之組合(支持體/保護薄膜) 而言’可列舉例如:聚對苯二甲酸乙二酯/聚丙烯、聚對苯 二甲酸乙二酯/聚乙烯、聚氯乙烯/賽璐玢、聚醯亞胺/聚丙 烯、聚對苯二甲酸乙二酯/聚對苯二甲酸乙二酯等。又,藉 由將支持體及保護薄膜之至少任一者予以表面處理,可調 整層間黏合力。前述支持體之表面處理,亦可施予以提高 與前述感光層之黏合力,可列舉例如:底塗層之塗設、電 量放電(corona discharge)處理、火焰處理、紫外線照射 處理、高週波照射處理、輝光放電(glow discharge)照射 處理、活性電漿照射處理、雷射線照射處理等。 又,前述支持體與前述保護薄膜之靜摩擦係數,0.3〜 1.4較佳、0.5〜1.2更佳。 前述靜摩擦係數若爲0.3以上,由於過滑,可防止形 成輥狀時發生捲偏移;若爲1.4以下,可捲成良好的輥狀。 前述硬化性薄膜,係例如纏繞於圓筒狀之捲芯,並以長 尺狀捲成輥狀予以保管較佳。前述長尺狀之硬化性薄膜的 -60- 201139534 長度,無特別限制,可自例如1 0 m〜2 0,0 0 0 m 適當選擇。又,亦可爲使使用者容易使用予 並使100m〜l,000m之範圍內的長尺物成爲朝 時,纏繞成前述支持體於最外側較佳。又, 狀之硬化性薄膜予以狹縫加工成片狀。保管 保護、防止熔邊(edge fusion )之觀點而言 分離器(seperator)(特別係防溼者、裝有 佳,又捆包亦以使用低透溼性素材較佳。 前述保護薄膜,爲調整前述保護薄膜與 黏合性亦可予以表面處理。前述表面處理, 述保護薄膜之表面,形成由聚有機矽氧烷、 聚四氟乙烯、聚乙烯基醇等之聚合物而成的 塗層之形成,可藉由將前述聚合物之塗布液 護薄膜之表面後,於30t〜150t下乾燥1 而形成。前述乾燥時的溫度50°C〜120°C特Ϊ (硬化性積層體) 前述硬化性積_層體係至少具有基體與設 上之感光層而成,並將因應目的適當選擇之 層而成。 前述感光層係含有本發明之硬化性組成 轉印自根據上述之製造方法而製作的前述硬 具有與上述相同之構成。 <基體> 的範圍內予以 以狹縫加工1 丨狀。再者,此 亦可將前述輥 時,就端面之 ,於端面設置 乾燥劑者)較 前述感光層之 係例如:於前 氟化聚烯烴、 底塗層。該底 塗布於前述保 分鐘〜3 0分鐘 U佳。 置於前述基體 其他層予以積 物,此亦可係 化性薄膜,並 -61- 201139534 前述基體係形成感光層之被處理基體、或至少轉印本 發明之硬化性薄膜的感光層之被轉印體,無特別限制,可 因應目的予以適當選擇,例如可任意選擇自表面平滑性高 者至具有凹凸表面者。板狀基體較佳並係使用所謂的基 板。具體而言,可列舉習知之用於製造印刷配線板的基板 (印刷基板)、玻璃板(鈉玻璃(s 〇 d a g 1 a s s )等)、合成 樹脂性之薄膜、紙、金屬板等。 <硬化性積層體之製造方法> 就前述硬化性積層體之製造方法而言,可列舉至少將 本發明之硬化性薄膜中之感光層進行加熱及加壓之至少任 一者下,一倂予以轉印且積層的方法。 前述硬化性積層體之製造方法,係於前述基體表面將 本發明之硬化性薄膜進行加熱及加壓之至少任一者並予以 積層。再者,前述硬化性薄膜係具有前述保護薄膜時,將 該保護薄膜剝離,並使前述感光層得以重疊於前述基體而 予以積層較佳。 前述加熱溫度,無特別限制,可因應目的予以適當選 擇,例如:1 5 °C〜1 8 0 °C較佳、6 0 °C〜1 4 0 °C更佳。 前述加壓的壓力,無特別限制,可因應目的予以適當 選擇,例如:O.IMPa〜l.OMPa較佳、0.2MPa〜0.8MPa更佳。 進行前述加熱之至少任一者的裝置,無特別限制,可 因應目的予以適當選擇,可較佳列舉例如積層機 (Laminator )(例如:大成積層機股份有限公司製造、 -62- 201139534 VP-II ;日合摩頓(Nichgo-morton )股份有限公司製造、 VP130)等。 本發明之硬化性薄膜及前述硬化性積層體,由於膜厚 均一’針孔或凹陷等之面狀缺陷的發生比例極度降低之 故’可效率良好地形成絕緣信賴性優異、高精細的永久圖 案(保護膜、層間絕緣膜、及阻焊劑圖案等)。因此,得 以於電子材料領域中廣泛使用於高精細永久圖案之形成, 特別得以較佳使用於印刷基板的永久圖案形成。 (永久圖案形成方法) 本發明之永久圖案形成方法,係至少包含曝光步驟, 並進一步包含因應必要所適當選擇之顯影步驟等的其他步 驟。 <曝光步驟> 前述曝光步驟係針對本發明之硬化性積層體中的感光 層進行曝光之步驟。關於本發明之硬化性積層體係如上所 述。 就前述曝光的對象而言,只要係前述硬化性積層體中 的感光層,無特別限制,可因應目的予以適當選擇,較佳 者例如:針對如上所述,於基材上將硬化性薄膜進行加熱 及加壓之至少任一者下,一倂予以積層而形成的積層體進 行。 就前述曝光而言,無特別限制,可因應目的予以適當 選擇,雖可列舉數位曝光、類比曝光等,但此等中數位曝 -63- 201139534 光較佳。 <其他步驟> 就前述其他步驟而固’無特別限制,可因應目的予以 適當選擇,例如:基材之表面處理步驟、顯影步驟、硬化 處理步驟、後曝光步驟等。 <<顯影步驟>> 就BII述顯影而目’係藉由將目U述感光層之未曝光部分 予以去除而進行。 就前述未硬化區域的去除方法而言,無特別限制,可 因應目的予以適當選擇,可列舉例如:使用顯影液予以去 除的方法等。 就前述顯影液而言’雖無特別限制,可因應目的予以 適當選擇’可列舉例如:鹼性水溶液、水系顯影液、有機 溶劑等’且此等中’弱鹼性水溶液較佳。就該弱鹼水溶液 之鹼成分而言,可列舉例如:氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧 化鉀、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、 碳酸氫鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、焦磷酸鈉、焦磷酸酸鉀、硼 砂等。 前述弱鹼性水溶液的ρ Η,例如8〜1 2較佳、9〜1 1更 佳。就前述弱鹼性水溶液而言,可列舉例如:0. 1質量%〜 5質量%的碳酸鈉水溶液或碳酸鉀水溶液等。 前述顯影液的溫度,雖可配合前述感光層的顯影性予 以適當選擇,但例如約2 5 °C〜4 0 °C較佳。 -64- 201139534 前述顯影液亦可與介面活性劑、消泡劑、有機鹼 如:乙二胺、乙醇胺、氫氧化四甲基銨、二伸乙三胺 伸乙五胺(triethylene pentamine)、味咐、三乙醇胺 或用於促進顯影之有機溶劑(例如:醇類、酮類、酯 醚類、醯胺類、內酯類等)等倂用。又,前述顯影液 係水或鹼水溶液與有機溶劑混合之水系顯影液,亦可 爲有機溶劑。 < <硬化處理_步驟〉〉 前述硬化處理步驟係進行前述顯影步驟後.,針對 成之圖案中的感光層進行硬化處理的步驟。 就前述硬化處理步驟而言,雖無特別限制,可因 的予以適當選擇,可較佳列舉例如:全面曝光處理、 加熱處理等》 就前述全面曝光處理之方法而言,可列舉例如: 述顯影後,將形成有前述永久圖案之前述積層體上的 予以曝光的方法。藉由該全面曝光,促進形成前述感 之硬化性組成物中的樹脂之硬化,而前述永久圖案之 被硬化。 就進行前述全面曝光的裝置而言,雖無特別限制 因應目的予以適當選擇,但可較佳列舉例如超高壓水 等之UV曝光機。 就前述全面加熱處理的方法而言,可列舉於前述 後’將形成有前述永久圖案之前述積層體上的全面予 (例 等) 類、 亦可 單獨 所形 應目 全面 於前 全面 光層 表面 ,可 銀燈 顯影 以加 -65- 201139534 熱的方法。藉由該全面加熱可提高前述永久圖案之 膜強度。 前述全面加熱中之加熱溫度,120 °C〜250 °C較1 °C〜2 00°C更佳。該加熱溫度若爲120°C以上,藉由 理將提升膜強度;若爲2 5 0 °C以下,則可防止前述硬 成物中之樹脂發生分解、膜質變得脆弱。 前述全面加熱中之加熱時間,10分鐘〜120分g 15分鐘〜60分鐘更佳。 就進行前述全面加熱的裝置而言,無特別限制 習知裝置中因應目的予以適當選擇,可列舉例如: 加熱板、IR加熱器等。 前述永久圖案之形成方法係形成保護膜、層 膜、及阻焊劑圖案之至少任一者的永久圖案形成方 可於印刷配線板上藉由前述永久圖案形成方法形成 案,並進一步進行如下焊接。 即,藉由前述顯影,形成爲前述永久圖案之硬 且金屬層露出於前述印刷配線板表面。針對露出於 配線板表面之金屬層的部位進行鑛金後,予以進行 之後,於進行過焊接的部位安裝半導體或零件等。 前述硬化層所形成之永久圖案發揮作爲保護膜或 ('層間絕緣膜)、阻焊劑的功能,防止來自外部的 相鄰電極之導電。 (印刷基板) 表面的 I ' 120 加熱處 化性組 ί較佳、 ,可由 烘箱、 間絕緣 法時, 永久圖 化層, 該印刷 焊接。 此時, 絕緣膜 衝撃或 •66- 201139534 本發明之印刷基板係至少具有基體與根據前述永久圖 案形成方法而形成的永久圖案而成’並進一步具有因應必 要而適當選擇之其他構成。 就其他構成而言,無特別限制,可因應目的予以適當 選擇,可列舉例如:於基材與前述永久圖案之間,進一步 設置有絕緣層的組裝(build-up)基板等。 [實施例] 以下,雖說明本發明之實施例,但本發明不受此等實 施例任何限定。 (實施例1 ) 一被覆有具有可形成氫鍵之官能基的化合物之無機微 粒子的調製一 將1L丙二醇單甲醚乙酸酯(MFG Ac ;日本乳化劑股份 有限公司製造)添加於配備有回流管、溫度計的2,000mL 之3 口燒瓶中。於400rpm強攪拌下,添加利用經N-(/3-胺乙基)-7-胺丙基矽烷表面處理之二氧化矽 (SC2500-SCJ;亞德瑪得克斯(Admatechs)股份有限公司 製造)予以表面處理之二氧化矽(粒徑0.5 // m ) 150g。2 小時後,將溶解有20g異氰酸辛酯(OctNCO;東京化成工 業股份有限公司製造)的MFGAc 100g,以1小時予以滴 下。升溫至80°C並持續強攪拌2小時後,停止加熱並放置 至室溫後,添加甲基乙基酮(MEK ) 800mL並攪拌1小時》 靜置後藉由傾析(decantation)去除溶劑並以MEK洗淨2 -67- 201139534 次後,予以濾取並於80°C真空烘箱乾燥6小時,得到被覆 有具有可形成氫鍵之官能基的化合物之無機微粒子l45ge 一黏合劑之合成一 於配備有冷凝器、攪拌機的5 00mL之3 口圓底燒瓶中, 將2,2-雙(羥甲基)丙酸(DMPA) 10.86g(〇.〇81莫耳)與 甘油單甲基丙烯酸酯(GLM) 16.82g ( 0.105莫耳)溶解於 丙二醇單甲醚單乙酸酯79mL中。於其中添加4,4’ ·二苯基 甲烷二異氰酸酯(MDI) 37.54g(0.15莫耳)、2,6-二-第三 丁經基甲苯 O.lg、作爲觸媒之商品名:尼歐斯坦 (NEOSTANN)U-600(日東化成(股)製造)0.2g,並於75 °C下加熱攪拌5小時。其後,以甲醇9.61 mL稀釋並攪拌30 分,得到1 4 5 g聚合物溶液。 上述所得到的酸改質含乙烯基之聚胺基甲酸酯樹脂 U1溶液(固體成分濃度45質量%)係固體成分酸價爲 7 0mgKOH/g '以凝膠滲透層析(GPC )測定之質量平均分子 量(聚苯乙燃標準)爲8,000、乙嫌基當量爲1.5mmol/g。 前述酸價係根據〗IS K0070予以測定。其中,樣本不溶 解時,係使用二噚烷或四氫呋喃等作爲溶劑。 前述質量平均分子量係使用高速GPC裝置(東洋曹達 工業股份有限公司製造;HLC-802A)測定。即,將0.5質 量%的THF溶液作爲試料溶液,管柱係使用TSK gel GMH 62支’注入200 μ L的試料並以前述THF溶液予以洗提, 於25 °C下藉由折射率檢測器測定。其次,根據經標準聚苯 -68- 201139534 乙烯校正之分子量分布曲線求出質量平均分子量。 前述乙烯基當量係藉由根據JIS K2605測定溴價而求 得。 一硬化性組成物溶液之組成一 硬化性組成物溶液之組成 黏合劑固體成分45質量% 55質量份 1 0質量份 1.9質量份 0.0 2質量份 0.06質量份 (酸改質含乙烯基之黏合劑): 聚合性化合物:A - D P Η (新中村化學工業股份有限公司製造) 起始劑: IRG907 (汽巴精化股份有限公司製造) DETX (日本化藥股份有限公司製造)
EAB_F (保土之谷化學工業股份有限公司製 造) 硬化劑:DICY-7 (油化殼牌環氧(YUKA SHELL EPOXY )股份有限公司製造) 2.6質量份 熱交聯劑:環氧陶特(Epo tote ) YDF -170(東 都化成股份有限公司製) 7.5質量份 顔料分散液: 50質量份 其他··梅加法克(MEGFAC) F -7 80 F (大日本 油墨股份有限公司製:30質量%甲基乙基酮 溶液) 0.13質量份 甲基乙基酮(溶劑): 12.0質量份 -69- 201139534 再者,前述顔料分散液係預先將前述被覆有具有可 成氫鍵之官能基的化合物之無機微粒子3〇質量份、黏合 溶液48.2質量份、酞花青藍0.34質量份、蒽醌系黃色顏 (PY24 ) 0.1 1質量份、及乙酸正丙酯59 〇質量份予以混 後’以馬達硏磨機M-250 (艾格(Eiger)公司製造), 用直徑1.0mm的氧化锆珠,並於周速9m/ s下分散3小 而調製者。 一硬化性薄膜之製造一 於作爲支持體之厚度16ym的聚對苯二甲酸乙二酯 膜(東麗股份有限公司製、16FB50)上,塗布由下述組 而成之硬化性組成物溶液並予以乾燥,而於前述支持體 形成厚度30#m的感光層。於前述感光層上,積層厚度 的聚丙烯薄膜(王子特殊紙股份有限公司製造;亞 芳(ALPHAN ) E -2 00 )作爲保護層,藉以製造硬化性薄膜 一積層至基體一 於銅箔積層板(無貫穿孔,銅厚12ym)的表面施 化學硏磨處理而調製基體。於該銅箔積層板上,將前述 化性薄膜中之保護薄膜予以剝離,以使前述硬化性薄膜 感光層與前述銅箔積層板接觸的同時,使用真空積層機( 合摩頓股份有限公司製造;VP 130)予以積層,將前述銅 .積層板、前述感光層、及前述聚對苯二甲酸乙二酯薄膜( 持體)依此順序予以積層而調製硬化性積層體。 再者,使壓接條件爲:抽真空的時間40秒、壓接溫 形 劑 料 合 使 時 薄 成 上 20 兒 〇 予 硬 之 曰 箔 支 度 -70- 201139534 70°c、壓接壓力〇.2MPa '加壓時間10秒。 (實施例2 ) 實施例1中,除了將具有可形成氫鍵之官能基的化合 物’以乙酸酐(東京化成工業社_)取代異氰酸辛酯以外, 與實施例1相同,製造實施例2中之硬化性薄膜及硬化性 積層體。 (實施例3 ) 實施例1中,除了將具有可形成氫鍵之官能基的化合 物,以甲基丙烯醯基氧基乙基異氰酸酯(卡聯茲(Karenz ) MOI ;昭和電工股份有限公司製造)取代異氰酸辛酯以外, 與實施例1相同,製造實施例3中之硬化性薄膜及硬化性 積層體。 (實施例4 ) 實施例1中,除了將具有可形成氫鍵之官能基的化合 物,以四氫鄰苯二甲酸酐(THPA ;東京化成工業股份有限 公司製造)取代異氰酸辛酯以外,與實施例1相同,製造 實施例4中之硬化性薄膜及硬化性積層體。 (實施例5 ) 實施例1中,除了將具有可形成氫鍵之官能基的化合 物,以偏苯三甲酸酐甲基丙烯醯基氧基乙酯(和光純藥工 業股份有限公司製)取代異氰酸辛酯以外,與實施例1相 同,製造實施例5中之硬化性薄膜及硬化性積層體。 (實施例6 ) -71 - 201139534 實施例1中,除了將具有可形成氫鍵之官 物,以偏苯三甲酸酐(東京化成工業股份有限 代異氰酸辛酯以外,與實施例1相同,製造實 硬化性薄膜及硬化性積層體。 (比較例1 ) 實施例1中,除了取代被覆有具有可形成 基的化合物之無機微粒子改使用二氧化矽(SO-得克斯(Admatechs)股份有限公司製造;平均粒 以外,與實施例1相同,製造比較例1中之硬 硬化性積層體。 (比較例2 ) 實施例1中,除了取代被覆有具有可形成 基的化合物之無機微粒子改使用被覆有甲基丙 二氧化矽(SC-2500 SMJ;亞德瑪得克斯股份有PJ 之無機微粒子以外,與實施例1相同,製造比 硬化性薄膜及硬化性積層體。 (比較例3 ) 實施例1中,除了不含被覆有具有可形成 基的化合物之無機微粒子以外,與實施例1相 較例3中之硬化性薄膜及硬化性積層體。 (測定方法及評價方法) <絕緣性> 針對於玻璃環氧基材上積層有12^m厚的 能基的化合 公司製)取 施例6中之 氫鍵之官能 -C 2 ;亞德瑪 徑 0 · 5 # m ) 化性薄膜及 氫鍵之官能 烯醯基改質 I公司製造) 較例2中之 氫鍵之官能 同,製造比 銅箔之印刷 -72- 201139534 基板的銅箱施予餓刻,線寬/線距爲5 0 y m / 5 0 // m,而得至[j 線相互不接觸且相互對向之同一面上的交叉指开多 (interdigitated)電極。於此基板之交叉指形電極上,形成 前述硬化性積層體並根據指定方法形成阻焊劑層,且以最 佳曝光量(300mJ/cm2〜lJ/cm2)進行曝光。其次,於常溫 下靜置1小時後,以30t的1質量%碳酸鈉水溶液進行噴 霧顯影60秒,進一步於80°C下加熱(乾燥)10分鐘。接 著,使用奧克製作所(ORCMANUFACTURING)公司製造的紫 外線照射裝置並以U/cm2的能量針對感光層進行紫外線照 射。進一步藉由將感光層於150 °C下進行加熱處理60分 鐘,得到形成有阻焊劑之評價用基板。 爲施加電壓於加熱後之評價用積層體的交叉指形電極 間,藉由將聚四氟乙烯製的屏蔽線予以S n/Pb焊接而將此 等交叉指形電極予以連接後,於針對評價用積層體施加5 V電壓之狀態下,將該評價用積層體靜置於130 °C、85% RH之高速高溫高溼壽命試驗(HAST)箱內200小時。其 後之評價用積層體的阻焊劑之位移發生程度係藉由1 00倍 的金屬顯微鏡觀察。結果示於下述表1。 〔評價基準〕 〇:未確認發生位移,絕緣性優異。 〇△:雖於銅上確認發生稍許位移,但絕緣性良好。 △:確認發生位移,絕緣性稍差。 X :電極間短路,絕緣性差。 -73- 201139534 <顯影性(解析性)> 將前述硬化性積層體於室溫(23。0 )下靜置於55%RH 下10分鐘。自所得到的硬化性積層體之聚對苯二甲酸乙二 酯薄膜(支持體)上,使用前述圖案形成裝置’並使用圓 孔圖案,進行曝光以形成圓孔直徑寬50〜200 的圓孔》 此時之曝光量,係於前述感度評價中,爲使前述硬化 性薄膜之感光層硬化所必要之光能量。室溫下靜® 1 0 &鐘 後,自前述硬化性積層體將聚對苯二甲酸乙二醋薄膜(支 持體)剝離。 於銅箔積層板上之感光層的全面上’將作爲前述顯影 液之3CTC的1質量%碳酸鈉水溶液,以噴壓〇_15MPa並以 前述最短顯影時間的2倍時間予以噴霧’將未硬化區域予 以溶解除去。 將藉此而得到的帶有硬化樹脂圖案之銅范積層板的表 面以光學顯微鏡觀察,得知圖案的圓孔底部無殘澄、圖案 部分無捲起、剝離等之異常、並測定可形成距離(space ) 之最小的圓孔圖案寬並將此作爲解析度’且根據下述基準 予以評價。該解析度數値愈小愈良好。結果示於下述表1。 〔評價基準〕 〇:直徑90 # m以下之圓孔爲可解析,解析性優異。 〇△:直徑超過90/zm且120//m以下之圓孔爲可解 析,解析性良好。 △:直徑超過120//m且200 #m以下之圓孔爲可解 -74- 201139534 析’解析性稍差。 X :圓孔無法解析,解析性差。 <耐熱性> 將於基板上形成有由各硬化性組成物而成之阻焊劑層 並塗布有松香系助熔劑之評價基板,浸漬於預先設定爲260 °C之焊接槽3 0秒鐘,並以改質醇將助熔劑予以洗淨後,藉 由目視並根據下述基準針對光阻層之膨脹、剝離、及變色 進行評價。結果示於下述表1。 〔評價基準〕 〇:完全未確認變化,耐熱性優異。 〇△:雖見稍許膨脹、剝離但耐熱性良好。 △:可見部分膨脹、剝離,耐熱性差。 X :塗膜具有膨脹、剝離。 <強韌性> 於前述硬化性積層體上,根據指定方法將阻焊劑層形 成於在玻璃環氧基材上積層有12^m厚之銅箔的印刷基板 上’隔著2mm見方的光罩,使用奧克製作所公司製造的HM W-201GX型曝光機’以得以形成2mm見方圖案之最佳曝 光量( 300m〗/cm2〜l〗/cm2)進行曝光。其次,於常溫下靜 置1小時後’以30°C的1質量%碳酸鈉水溶液進行噴霧顯 影60秒’進一步於80°C下加熱(乾燥)1〇分鐘。接著, 使用奧克製作所公司製造的紫外線照射裝置並以U/cm2的 能量針對感光層進行紫外線照射。進一步藉由將感光層於 -75- 201139534 1 5(TC下進行加熱處理60分鐘,得到形成有2mm見方的具 有矩形開口部之阻焊劑的評價用基板。 將所得到的基板暴露於-65 °C的大氣中1 5分鐘後,其 次暴露於150t的大氣中15分鐘,再次暴露於-6 5 °C的大氣 中,並重複上述熱循環1,〇〇〇次。經過熱循環之評價用基 板的阻焊劑上的皸裂及剝離程度係藉由光學顯微鏡觀察。 結果示於下述表1。 〔評價基準〕 〇:阻焊劑上無皸裂、剝離,強韌性優異。 〇△:阻焊劑上具有稍許皸裂,強韌性良好。 △:阻焊劑上具有稍許皸裂、剝離,強韌性稍差。 X :阻焊劑上具有明顯皸裂、剝離,強韌性差。 <表面平滑性> 於在玻璃環氧基材上積層有12/zm厚的銅箔之印刷基 板上,根據指定方法形成阻焊劑層,並以最佳曝光量 (3 00mJ/?m2 〜Π/cm2)進行曝光。 其次.,於常溫下靜置1小時後,以30°C的1質量%碳 酸鈉水溶液進行噴霧顯影60秒鐘,進一步於80°C下加熱 (乾燥)10分鐘。接著,使用奧克製作所公司製造的紫外 線照射裝置並以11/cm2的能量針對感光層進行紫外線照 射。進一步藉由將感光層於150°C下進行加熱處理60分 鐘’得到形成有阻焊劑之評價用基板。 對於所形成之阻焊劑,使用東京精密股份有限公司製 -76- 201139534 造的薩夫康姆(^1^(:〇1^) 5 70八觀察膜的表面粗縫度° 結果示於下述表1 ° 〔評價基準〕 〇:1 0點平均粗糙度爲〇. 3 y m以下’表面平滑性良 好。 △ : 10點平均粗糙度超過〇.3//m且〇.5#m以下’表 面平滑性稍差。 X :表面平滑性差。 -77- 201139534 表1 實施例ί 無機微粒子 矽烷偶合劑 化合物 絕緣性 顯像性 〇△ 耐熱性 強韌性 表面平滑性 〇 官能基 交聯性基 二氧化矽 ΚΒΜ-903 尿素基 — 〇 〇 Δ 實施例2 二氧化矽 ΚΒΜ-903 醯胺基 — 〇 〇△ 〇△ Δ 〇 實施例3 二氧化砂 ΚΒΜ-903 尿素基 乙烯基 〇 〇△ 〇 〇 〇 實施例4 二氧化矽 ΚΒΜ-903 隱基 乙烯基 〇 〇△ 〇△ 〇 〇 實施例5 二氧化矽 ΚΒΜ-903 醯胺基 COOH 基 〇 〇 〇 〇 〇 實施例6 二氧化矽 ΚΒΜ-903 赚基 COOH 基 〇 〇 〇△ 〇 〇 比較例1 二氧化矽 一 — — 〇 X 〇△ Δ △ 比較例2 二氧化矽 ΚΒΜ-503 — 乙烯基 〇 X 〇△ 〇 Δ 比較例3 — — — — Δ X Δ X 〇 (表中’所謂「化合物」係表示具有可形成氫鍵之官能基 的化合物;所謂「官能基」係表示「可形成氫鍵之官能基」) 根據表1得知:比較例1〜比較例3,絕緣性、顯影性、 耐熱性、強韌性、及表面平滑性之任一者較差,但實施例 1〜實施例6,於絕緣性、顯影性、耐熱性、強韌性、及表 面平滑性之全面可得到優異的特性。 本發明之硬化性組成物因可達成高感度化,並得以改 善基板附著性、表面硬度、耐熱性、及保存性,故可較佳 使用於薄膜型阻焊劑。 本發明之硬化性薄膜,因耐熱性及保存性有所提升’ 得以效率良好地形成高精細的永久圖案,故可較佳使用於 保護膜、層間絕緣膜、及阻焊劑圖案等之永久圖案等的各 -78- 201139534 種圖案形成、彩色濾光片、間柱(stud )、肋拱(rib )材、 間隔件、隔壁等之液晶構造構件的製造、全像(hologram )、 微形機械、打樣(proof )的製造等,特別可較佳使用於印 刷基板之永久圖案形成。 本發明之圖案形成方法,因使用前述硬化性組成物、 故可較佳使用於保護膜、層間絕緣膜、及阻焊劑圖案等之 永久圖案等的各種圖案形成、彩色濾光片、間柱、肋拱材、 間隔件、隔壁等之液晶構造構件的製造、全像、微形機械、 打樣的製造等,特別可較佳使用於印刷基板之永久圖案形 成。 【圖式簡單說明】 4ffP 〇 【主要元件符號說明】 無。 -79-
Claims (1)
- 201139534 七、申請專利範圍: 1 · 一種硬化性組成物,其特徵爲 機微粒子被覆有具有可形成氫| 2 ·如申請專利範圍第1項之硬化 子爲二氧化矽。 3 .如申請專利範圍第1項之硬化 有可形成氫鍵之官能基的化合 通式(1 )表示: Μ—X—Y—Z 一般式(1) 其中,Μ表示無機微粒子中之 構成無機微粒子之金屬原子表 可形成氫鍵之官能基的化合物 4 .如申請專利範圍第1項之硬化 有光聚合起始劑與聚合性化合1 5 .如申請專利範圍第1項之硬化 有黏合劑。 6.如申請專利範圍第1項之硬化 有熱交聯劑與硬化觸媒。 7 .如申請專利範圍第1項之硬化 印刷基板用硬化性組成物。 8. —種硬化性薄膜,其特徵爲方 成,前述感光層係包含含有宑 物,前述無機微粒子係被覆有 含有無機微粒子,前述無 !之官能基的化合物。 性組成物’其中無機微粒 性組成物,其中被覆有具 勿之無機微粒子係以下述 通式(1) 金屬原子、X表不鍵結於 面的取代基、Υ表示具有 、Ζ表示交聯性基。 性組成物,其中進一步含 g。 性組成物,其中進一步含 性組成物,其中進一步含 性組成物,其係用於作爲 -支持體上具有感光層而 :機微粒子的硬化性組成 昆有可形成氫鍵之官能基 -80- 201139534 的化合物。 9. —種硬化性積層體,其特徵爲於基體上具有感光層,前 述感光層係包含含有無機微粒子的硬化性組成物,前述 無機微粒子係被覆有具有可形成氫鍵之官能基的化合 物。 10. —種永久圖案形成方法,其特徵爲至少包含對於感光層 進行曝光,前述感光層係藉由含有無機微粒子的硬化性 組成物而形成,前述無機微粒子係被覆有具有可形成氫 鍵之官能基的化合物。 1 1. 一種印刷基板,其特徵爲藉由永久圖案形成方法形成永 久圖案,前述永久圖案形成方法係至少包含對於感光層 進行曝光,前述感光層係藉由含有無機微粒子的硬化性 組成物而形成,前述無機微粒子係被覆有具有可形成氫 鍵之官能基的化合物。 -81 - 201139534 四、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: Μ 。 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式:
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