WO2000075235A1 - Composition de resine photosensible du type emulsion aqueuse - Google Patents

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WO2000075235A1
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photosensitive resin
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screen printing
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Toshio Morigaki
Masatami Matsumoto
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Goo Chemical Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an aqueous emulsion type photosensitive resin composition.
  • the present invention relates to a water-based emulsion-type photosensitive resin composition that can be developed with water or a dilute aqueous alkaline solution, and in particular, as a photo-resin ink for producing a printed SE wire plate. And useful photosensitive resin compositions.
  • the present invention provides a photosensitive composition having excellent sensitivity, water resistance, and solvent resistance, and for producing a screen printing plate, and for producing a photosensitive printing ink and a printed wiring board.
  • the present invention relates to a photosensitive resin composition useful as an etching resist, a plating resist ink, a solder resist ink, and the like. Background art
  • Photoresist inks that can be developed with dilute aqueous solutions do not require the use of solvents at the time of development.
  • inks for the production of printed wiring boards, inks for gravure roll engraving, inks for the production of color filter pixels, and photosensitive compositions for the production of screen printing plates have been recently developed due to their excellent prevention properties. It is widely used in the field of ink for producing a color filter protective film.
  • a photo resist ink that can be developed with a dilute aqueous solution is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-22413, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-241340.
  • a photo resist ink that can be developed with a dilute aqueous alkaline solution as described above generally applies the ink component uniformly to the surface of the base material and then performs the subsequent exposure.
  • the components are dissolved or dispersed in various organic solvents so that they can be used in the image process. Therefore, it is necessary to volatilize these organic solvents by preliminary drying before exposure. Was. Therefore, problems such as occupational safety and health, environmental pollution, and fire prevention remained unsolved in the process from application to pre-drying film formation.
  • the present invention can reduce problems such as occupational safety and health, environmental pollution, and fire prevention caused by the volatilization of organic solvents in the process of forming a pre-dried coating film after coating on a substrate.
  • Photo ink tok for manufacturing printed wiring boards such as tri-ink, plated ink ink, solder resist ink, marking ink, etc., photo resist ink for gravure roll engraving, and color fill pixel.
  • a photosensitive resin composition for screen printing for example, a composition comprising a mixture of polyvinyl alcohol and polyvinyl acetate emulsion mixed with a diazo resin as a photo-crosslinking agent (Japanese Patent Application Laid-Open No. No. 53-504), a photosensitive resin composition comprising a water-soluble photosensitive polymer obtained by adding N-methylol (meth) acrylamide to polyvinyl alcohol (Japanese Patent Publication No. No.
  • Such an aqueous emulsion-type photosensitive resin composition for screen printing is a certain type. A cured film with water resistance and solvent resistance is formed, but in order to produce a more durable screen printing plate, a cured film with more water resistance and solvent resistance is formed. There is a need for a photosensitive resin composition.
  • the present invention provides a novel aqueous emulsion-type photosensitive resin capable of forming a cured film having excellent water resistance and solvent resistance more than the conventional aqueous emulsion-type photosensitive resin composition. It is an object to provide a composition. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide an aqueous emulsion type photosensitive resin composition
  • (meth) acrylic means acrylic and / or methacrylic.
  • (meth) acrylic acid means acrylic acid and / or (Meth) acrylamide refers to acrylamide and to or methacrylamide.
  • the component (A) is composed of i) an aqueous polymer emulsion containing a water-insoluble polymer as a main component and a polymer having a hydroxyl group, and ⁇ ) reacting N-alkyrol (meta) acrylamide. This is a photosensitive water-insoluble polymer emulsion obtained by the above method.
  • the aqueous polymer emulsion of i) of the above (A) may be composed of one kind of polymer or two or more kinds of polymers.
  • the aqueous polymer emulsion is composed mainly of a water-insoluble polymer.
  • at least one polymer contained in the aqueous polymer emulsion has a hydroxyl group.
  • the polymer having a hydroxyl group may be a water-soluble polymer or a water-insoluble polymer.
  • the polymer having a hydroxyl group may be contained in at least a part of the aqueous polymer emulsion. Therefore, when the aqueous polymer emulsion is composed of the water-insoluble polymer alone, the hydroxyl group needs to accompany the water-insoluble polymer. On the other hand, when the aqueous polymer emulsion is composed of a mixture of a water-insoluble polymer and a water-soluble polymer, the hydroxyl group is associated with any of those polymers.
  • a typical aqueous polymer emulsion contains both a protective color made of a polymer having a hydroxyl group and a water-insoluble polymer.
  • a monomer component forming a water-insoluble polymer having no hydroxyl group for example, styrene, (meth) acrylonitrile, butyl acetate, butyl chloride, unsaturated polybasic acids (for example, Taconic acid, maleic anhydride, etc.), ⁇ -olefins (eg, isobutene, etc.), Gens (eg, butadiene, etc.), Acrylic acids (eg, acrylic acid ⁇ methacrylic acid, etc.), vinyl ethers (E.g., ethyl vinyl ether), acrylates (e.g., butyl acrylate / hydroxypropyl acrylate), and methacrylates (e.g., methyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate) )
  • These monomers are polymerized alone or in combination to form a water-insoluble polymer having no hydroxyl group.
  • the monomer component forming a water-insoluble polymer having a hydroxyl group include, for example, a partially saponified product of butyl acetate, 2-hydroxyhydryl (meta) acrylate, and polyethylene glycol mono (meta).
  • examples include hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid esters such as atalylate, hydroxypropyl (meta) phthalate, and polypropylene polyethylene glycol mono (meta) acrylate.
  • These monomers are polymerized alone or in combination with each other, or in combination with a monomer component forming a water-insoluble polymer having no self-hydroxyl group, to form a water-insoluble polymer having a hydroxyl group. become.
  • the water-insoluble polymer obtained as described above is not particularly limited, but may be prepared as an aqueous polymer emulsion of the present invention, for example, by using a protective colloid.
  • protective colloids include, for example, cellulose derivatives such as potassium ruboquine methylcellulose, drodroxypropyl methylcellulose, hydroxyxyl cellulose, hydroxypropylcellulose; sodium alginate and its derivatives: polyvinyl alcohol-based polymers, such as polyvinyl acetate Bulle polyvinyl alcohol obtained by complete saponification or partial plasminogen reduction, as well as fully Gen reduction or partially saponified polyvinyl alcohol of - 0 H group and one 0 C ⁇ CH 3 group, A water-soluble polyvinyl alcohol derivative obtained by reacting various compounds such as an acid anhydride-containing compound, a carboxyl group-containing compound, an epoxy group-containing compound or an aldehyde group-containing compound, and a partially saponified or Completely saponified bullet alcohol A
  • polyvinyl alcohol, water-soluble polyvinyl alcohol derivatives, vinyl alcohol copolymers having vinyl alcohol units obtained by partially or completely saponifying polyvinyl acetate, etc. must have hydroxyl groups.
  • water-insoluble polymer are particularly suitable because of their good dispersibility.
  • the water-insoluble polymer emulsion of i) is prepared by emulsion polymerization or suspension of a monomer component forming the water-insoluble polymer in a system containing the protected colloid. It can be obtained by polymerization, or can be obtained by dispersing a water-insoluble polymer produced in advance with a protective colloid later.
  • the amount of the protective colloid is not particularly limited, but considering the balance between the dispersion stability of the photosensitive water-insoluble polymer emulsion (A) and the water resistance of the cured film, It is preferable to add 1 to 100 parts by weight, more preferably 5 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the water-insoluble polymer.
  • the aqueous polymer emulsion obtained as described above is then reacted with N-alkylol (meth) acrylamide to form a photosensitive water-insoluble polymer emulsion as the component (A). .
  • the method of reacting the hydroxyl group in the water-insoluble polymer emulsion (i) of the above (A) with the alkylol group of the N-alkylol (meta) acrylamide of (ii) is not particularly limited.
  • it can be easily carried out by a known method such as adding an acidic catalyst such as an inorganic acid, a sulfonic acid derivative, or an ammonium halide to a water-insoluble polymer emulsion and heating the mixture.
  • an acidic catalyst such as an inorganic acid, a sulfonic acid derivative, or an ammonium halide
  • N-alkylol (meta) acrylyl amide it is preferable to use an alkylol having 1 to 5 carbon atoms. It is better to use N-methylol (meta) acrylamide, which can be obtained at a reasonable price
  • the amount of the unsaturated double bond introduced by N-alkylol (meta) acrylamide is calculated based on the solid content of the photosensitive water-insoluble polymer emulsion (A) of 0 kg / 0 kg. It is preferably from 0.1 to 5 mol, and more preferably from 0.1 to 2 mol. In this range, the balance between the water resistance and the solvent resistance of the cured film of the aqueous emulsion-type photosensitive resin composition is particularly optimum.
  • the photosensitive resin composition of the present invention contains, as the component (B), a compound having a photoactive ethylenically unsaturated group.
  • the compound include an acryloyl group, Examples thereof include compounds having at least one photoactive ethylenically unsaturated group such as a royl group, an aryl group, a vinyl ether group, an acrylamide group, and a methacrylamide group.
  • Glycoyl ester maleate such as the reaction product of (meta) acrylate and the reaction product of phenyl isocyanurate and 2-hydroxyhexyl (meth) acrylate , (Meta) acrylyl amide, N-methoxymethyl (meta) acrylyl amide, N, N-dimethyl (meta) acrylyl amide, (meta) acryloyl morpholin, N-methylol (Meta) acrylyl amide, hydroxypropyl (meta) acrylate, polyethylene glycol (meta) acrylate, methylenebis (meta) acrylyl amide, 2- Droxitytil (meta) acrylate, 2,2—bis (:
  • the photosensitive composition of the present invention comprises, as a component (B), a compound having at least one carboxyl group and at least one photoreactive ethylenically unsaturated group in the molecule.
  • the carboxyl group in the compound (b) is an object of the present invention. It may be neutralized by an organic basic compound such as Alminolamine, an alkali metal hydroxide or an inorganic basic compound such as Ammonia to the extent that the target is not hindered.
  • an organic basic compound such as Alminolamine, an alkali metal hydroxide or an inorganic basic compound such as Ammonia to the extent that the target is not hindered.
  • the compound (b) when the composition of the present invention is used as an etching resist ink, the cured film can have improved etching resistance.
  • the cured film of the aqueous emulsion-type photosensitive resin composition of the present invention can be used in alkaline aqueous solutions such as alkali metal hydroxides. Can also be easily separated.
  • the compound (b) in an amount of 50 to 100% by weight based on the total amount of the compound (B).
  • the cured product of the composition of the present invention can be separated by sodium periodate or the like.
  • the compound (b) is not particularly limited.
  • the compound (b) may contain a compound having one hydroxyl group and one photoreactive ethylenically unsaturated group in the molecule and a polyvalent carboxylic acid.
  • the compound (b1) which is an esterified product and the partial esterified product (b2) of a compound having one epoxy group and one ethylenically unsaturated group each with a polycarboxylic acid can be exemplified.
  • (b1) is obtained, for example, by reacting a compound having one hydroxyl group and one photoreactive ethylenically unsaturated group in the molecule with a polycarboxylic anhydride.
  • (b2) can be obtained, for example, by reacting a compound having only one epoxy group and one ethylenically unsaturated group with polyvalent rubonic acid.
  • Such substances include: 1- (meta) acryloyloxyxetyl konano, citrate, 2- (meta) acryloyloxyxetilphthalic acid, 2— ( Meta-acryloyloxetil tetrahydric acid, 2- (meta) acryloyloxyshetylhexaphthalic acid, etc. can be exemplified.
  • polycarboxylic acids examples include succinic acid, phthalic acid, maleic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, tetrahydrophthalic acid, and 3-methyltetrahydrocarboxylic acid.
  • Drophthalic acid, 4 Metlte trahydrophtalic acid, 4 —Ethylte trahydrophlophthalic acid, Hexahidrophtalic acid, 3 —Methylhexahydric phthalic acid, 4-Methylhexahydrid ⁇ -phthalic acid, 3 — Examples thereof include ethylsiloxahydrophthalic acid, 4-hexahydrophthalic acid, and the like.
  • polycarboxylic acids can be used alone or in appropriate combination of two or more kinds.
  • an anhydride of the above-mentioned polyvalent carboxylic acid can also be exemplified.
  • the compound having one hydroxyl group and one photoreactive ethylenically unsaturated group in the molecule in the above (b1) 2-hydroxyhydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meta) acrylate, 2-hydroxybutyl (meta) acrylate, polyethylene glycol (meta) acrylate, polypropylene glycol mono (meta) Examples thereof include atalylate, polybutylene glycol mono (meth) acrylate, and polyprolactone mono (meta) acrylate.
  • the compounds having only one epoxy group and one ethylenically unsaturated group each include glycidyl (meth) acrylate, 2—, and methyldaricidyl (meta).
  • Glycidyl (meta) acrylates such as acrylate
  • (meta) acrylyl such as (3,4-epoxycycl ⁇ hexyl) methyl (meta) acrylate
  • examples thereof include an epoxycyclohexyl derivative of an acid.
  • the photosensitive resin composition of the present invention contains a photopolymerization initiator as the component (C).
  • the component include benzoyl alkyl ether, Michler's ketone, di-tert-butyl baroxide, tribromoacetophenone, anthraquinone derivatives such as tert-butyl anthraquinone, and thioxanthone.
  • a substance which easily generates radicals under light irradiation such as a thioxanthone derivative, can be exemplified, and a photopolymerization initiator for laser exposure can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • photopolymerization initiators include known benzoic acids, or tertiary amines such as p-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, p-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, and 2-dimethylaminoethyl benzoate. And a photopolymerization accelerator and a sensitizer.
  • the photosensitive resin composition of the present invention When the photosensitive resin composition of the present invention is used particularly as a photo resist ink, it is preferable that a binder resin having a carboxyl group is further added as the component (D).
  • This component (D) reduces the surface tackiness of the pre-dried film of the aqueous emulsion type photosensitive resin composition of the present invention, and is directly applied not only in the case of off-contact but also in the case of phototool art. Even in this case, the photosensitive resin composition can prevent the photosensitive resin composition from adhering to the artwork, and can also improve the adhesiveness of the formed resist and the film strength.
  • the component (D) may be blended.
  • the strength of the binder resin as a component (D) is as follows: the carboxylic acid group has a resin acid value of 20 to 300 mg K 0 H / g. It is preferably in the range mg K ⁇ H / g. In the above range, when the photosensitive resin composition of the present invention is used as a photo solder resist, the photosensitive resin composition is excellent in developability in a short time with a dilute aqueous solution of an aqueous solution, and the exposed and cured portion is reduced. It is possible to form a good resist pattern having excellent resistance to a dilute aqueous solution.
  • the photosensitive resin composition of the present invention when used as a photo-etching resist ink, good etching liquid resistance can be obtained.
  • the binder resin of the component (D) does not impair the object of the present invention, the carboxyl group of the binder resin is an organic basic compound such as alkanolamine, or an inorganic compound such as hydroxide of alkali metal or ammonia. May be neutralized by a basic compound or the like
  • the binder resin of the component (D) has an average molecular weight of 400 to 250,000 in consideration of the balance between developability, adhesion of the formed resist, and film strength. Particularly, those in the range of 400 to 1500 are preferable.
  • Representative examples of the binder resin (D) as the component (D) include the following.
  • (D 1) One example of an ethylenically unsaturated monomer component having one or more carboxyl groups
  • ethylenically unsaturated monomer component having one or more carboxyl groups
  • copolymerization of (meth) acrylic acid, cinnamic acid, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid and maleic acid with an ethylenically unsaturated monomer component copolymerizable therewith. body.
  • the copolymerizable ethylenically unsaturated monomer component include (meth) acrylic acid ester-based unsaturated monomers (methyl (meth) acrylate, ethyl (methyl)).
  • Linear, branched or alicyclic (meta) acrylates such as atalylate, isobutyl (meta) acrylate, cyclohexyl (meta) acrylate, etc. ]: Ethylene glycol ester (meta) acrylates such as hydroxyxetil (meta) acrylate, methoxethyl (meta) acrylate, ethoxyxetil (meta) acrylate, etc.
  • a binder resin having a carboxyl group and having a photopolymerizable unsaturated group (hereinafter referred to as “photosensitive binder resin having a carboxyl group”) is also an example of the component (D).
  • the exposure sensitivity is particularly improved, and the formed resist film becomes a tougher film, so that it is less affected by external force such as friction.
  • the photopolymerizable unsaturated group include a photopolymerizable unsaturated group such as a (meth) acryloyl group and a vinyl group.
  • the amount of the unsaturated group is preferably It is about 0.01 to 10 mol / Kg (binder-resin), and particularly preferably 0.1 to 5 mol / Kg.
  • the acid value and the weight average molecular weight are preferably in the same ranges as those having no photopolymerizable unsaturated group.
  • the base resin constituting the basic skeleton of the photosensitive binder resin (D 2) having a carboxyl group include an acrylic resin, a styrene-maleic acid resin, an epoxy resin, a polyester resin, and a polyether resin. And alkyd-based resins, fluorine-based resins, silicone-based resins, carboxyl-modified cellulose and urethane-based resins, and two or more of these modified resins.
  • Representative examples of the photosensitive binder resin (D 2) having a carboxyl group include the following.
  • a polyfunctional epoxy compound having at least two epoxy groups for example, novolak type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, etc.
  • an ethylenically unsaturated monocarboxylic acid for example, (meth) acryl
  • a photosensitive binder resin having a carboxyl group, obtained by adding an acid or the like) and an unsaturated or saturated polybasic anhydride for example, phthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, etc.
  • (D2-2) A copolymer of an unsaturated polybasic acid anhydride (for example, maleic anhydride, etc.) with an aromatic hydrocarbon having a vinyl group (for example, styrene, etc.) or vinyl alkyl ether, etc.
  • unsaturated polybasic acid anhydride for example, maleic anhydride, etc.
  • aromatic hydrocarbon having a vinyl group for example, styrene, etc.
  • vinyl alkyl ether etc.
  • (D2-4) Ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group eg, glycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, etc.
  • an epoxy group eg, glycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, etc.
  • ethylenically unsaturated monocarboxylic acid eg, (meth) acrylic acid
  • a saturated or unsaturated polybasic acid anhydride eg, Photosensitive binder resin having carboxyl group obtained by reacting phthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, etc.
  • (D2-5) Ethylene having only one epoxy group as part of the carboxyl group of a cellulose derivative having a carboxyl group (for example, hydroxypropylmethylcellulose phthalate, hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate, etc.)
  • Carboxylic acid eg, glycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (methyl) acrylate
  • a photosensitive binder resin having:
  • An ethylenically unsaturated compound having only one epoxy group (eg, hydroxypropyl methylcellulose phthalate, hydroxypropyl mouth methyl methylcellulose acetate succinate, etc.)
  • a saturated or unsaturated polybasic anhydride (E.g., phthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, etc.)
  • a photosensitive binder resin having a carboxyl group which is obtained by reacting the resin.
  • the photosensitive resin composition for producing a photoresist ink or a screen printing plate comprising the aqueous emulsion-type photosensitive resin composition of the present invention contains, as the component (D), a binder resin having a carboxyl group. By doing so, it is possible to more stably obtain a cured film having excellent film strength and excellent resistance to dilute aqueous solutions, etc., with high sensitivity, excellent water resistance and excellent water resistance.
  • a cured film having solvent properties can be formed, not only can a durable screen printing plate be obtained, but also pre-printed inks such as etching resist inks, metal resist inks, solder resist inks, and marking inks.
  • Photo resist ton for manufacturing printed wiring boards, photo resist ton for gravure roll engraving, and color filter pixel manufacturing I link, color - also becomes suitable as a filter protective film manufacturing I link or the like.
  • an epoxy compound having two or more epoxy groups in the i-molecule may be arbitrarily added as the component (E). It can.
  • this epoxy compound may be added for uses other than the photo resist ink.
  • the cured film formed after exposure and development is postbaked to further improve chemical resistance, solvent resistance, acid resistance, and electric corrosion resistance. It can be improved and of high hardness. This property is particularly useful when the composition of the present invention is used for forming permanent films such as a photo solder resist ink, an ink for producing color filter pixels, and an ink for producing a color filter protective film. This is particularly useful when used in combination.
  • the above-mentioned component (F.) include a poorly solvent-soluble epoxy compound, a general ffl solvent-soluble epoxy compound, and the like.
  • a phenol novolak epoxy resin for example, a cresol novolak epoxy resin, a bisphenol ⁇ Anosol type epoxy resin, bisphenol A-novolac type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, triglycidylyl cyanate, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd. “YX400” Sorbitol polyglycidyl ether, N-glycidyl-type epoxy resin, alicyclic epoxy resin (for example, Daicel Chemical Industries, Ltd., ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 3— 3150 ”), polyol polyglycidyl ether Compound, glycidyl ester compound, N-glycidyl epoxy resin, tris (hydroxyphenyl) Tsubaki No.
  • Eboxy resin (“EPPN—502H” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., “Tactex-I-742” and “XD—9053” manufactured by Dow Chemical Company, etc.) ), Hydrogenated pisphenol A-type epoxy resin, dicyclopentadiene-phenol-type epoxy resin, naphthalene-type epoxy resin, vinyl polymer having ethoxy group such as polyglycidyl (meth) acrylate, etc. These can be used alone or in combination of two or more.
  • component (E) may be emulsified or dispersed in advance as an aqueous liquid, or may be a self-emulsifying type. When blending these components (E), one or more of them can be selected and used.
  • the photosensitive resin composition of the present invention includes a polystyrene having a styrylpyridinium group or a styrylquinodium group for the purpose of, for example, improving the storage stability of an aqueous emulsion-type photosensitive resin composition and adjusting the exposure sensitivity.
  • a water-soluble photosensitive resin such as a vinyl alcohol polymer or a polyvinyl alcohol polymer to which N-methylol (meth) acrylamide is added may be added.
  • the photosensitive resin composition of the present invention may optionally further contain a usual additive to the photosensitive resin composition such as a photo resist.
  • additives examples include wax emulsions; small amounts of organic solvents (eg, alcohols, cellosolves, etc.) within a range that does not hinder the reduction of problems such as occupational safety and health, environmental pollution, and fire prevention, which are the objects of the present invention.
  • organic solvents eg, alcohols, cellosolves, etc.
  • Solvents that are easily soluble in water, or solvents that are insoluble or insoluble in water, such as acetates and aromatic hydrocarbons silicone, (meth) acrylate copolymer, and fluorine-based Leveling agents such as surfactants; polymerization inhibitors such as hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, pyrogallol, tert-butylcatechol and phenothiazine: antihalation agents, antifoaming agents, antioxidants Glass or metal fibers or powders used as fillers; silica, aluminum white, clay, talc used as extender , Barium carbonate, barium sulfate; zinc white, lead white, graphite, lead circle, ultramarine, navy blue, titanium oxide, zinc chromate, benkara, carbon black used as inorganic coloring pigments: used as organic coloring pigments Brilliant carmine 6B, HO, 'mant red R, benzidine yellow, lake red C, phthalocyanine blue, etc .
  • each component is not particularly limited, and the components are mixed at a suitable ratio depending on the application. Preferred ratios of each component in the photosensitive resin composition for producing a photo resist ink and a screen printing plate are described below. When used as a photo registration ink
  • the compounding amount of the component (B) is preferably from 0.1 to 100 parts by weight, more preferably from 1 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content in the component (A). Preferably there is. Further, it is optimally 10 to 300 parts by weight. In this range, the cured film obtained from the aqueous emulsion-type photosensitive resin composition has particularly excellent water resistance and solvent resistance.
  • the compounding amount of the component (C) should be 0.1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the solid content in the component (A) and the component (B) and the component (D). It is preferably 0.3 to 30 parts by weight. The optimum amount is 0.5 to 20 parts by weight. Within this range, the exposure sensitivity of the aqueous emulsion-type photosensitive resin composition is particularly excellent, and the water resistance and solvent resistance of the cured film are sufficiently obtained.
  • the blending amount of the component (D) is preferably from 100 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content in the component (A). In particular, it is preferably from 10 to 500 parts by weight. Also, 50 to 300 parts by weight is optimal. In this range, the water-based emulsion-type photosensitive resin composition is particularly excellent in exposure sensitivity and developability with a dilute aqueous alkaline solution, and its cured film is free from inconvenience such as brittleness, cracking, and separation. Hardness can be sufficiently increased, resulting in excellent water resistance and solvent resistance.
  • the film has low tackiness after preliminary drying, it is excellent for so-called on-contact exposure using phototool artwork, and furthermore, the photosensitive resin composition of the present invention can be used in a photoetching resist storage. Used as a link In such a case, the etching resistance is excellent.
  • the blending amount is 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content in the component (A) and the total amount of the components (B) and (D). It is preferably 0 parts by weight, particularly preferably 10 to 300 parts by weight. Also, 100 to 100 parts by weight is optimal. Within this range, the film finally formed by the post beta will be particularly strong in chemical resistance, solvent resistance, acid resistance, etc., as well as the component (E) during pre-drying. A wide development width (the range of pre-drying conditions that can maintain developability, or the range that does not cause heat fogging due to pre-drying) Preliminary drying allowance ”).
  • solder resist ink When the possible resin composition of the present invention is used as a solder resist ink, it is possible to obtain a solder resist having a particularly high film strength, excellent electric corrosion resistance, and excellent metal plating resistance in this range. The best you can do.
  • a photosensitive resin composition for manufacturing screen printing plates When used as a photosensitive resin composition for manufacturing screen printing plates
  • the compounding ratio of the component (A) and the component (B) is preferably 100: 100-1000 by weight of the active ingredient, and is preferably 100: 200 to 500. It is particularly preferred. In this range, the cured film obtained from the aqueous emulsion-type photosensitive resin composition has particularly excellent water resistance and solvent resistance.
  • the “active ingredient” means a solid content or a solid that forms when a cured film is formed.
  • the mixing ratio of the component (C) to the component (B) is preferably 100: 0.1 to 50, more preferably 100: 0.3 to 30, by weight of the active ingredient. Is particularly preferred. In this range, the cured film obtained from the aqueous emulsion-type photosensitive resin composition has particularly excellent water resistance and solvent resistance.
  • the inert solid powder When the inert solid powder is blended, 1 to 60 parts by weight of the inert solid powder per 100 parts by weight of the active ingredient of the aqueous emulsion type photosensitive resin composition of the present invention, especially It is preferable to use 5 to 50 parts by weight.
  • the amount of the inert solid powder added is within this range, the cured film obtained from the photosensitive resin composition of the aqueous emulsion type is free from inconveniences such as brittleness, cracking of the film, and separation, and can sufficiently increase the film hardness. It has excellent water resistance and solvent resistance.
  • the photosensitive resin composition of the present invention is used as a photosensitive resin composition for producing small resist inks or screen printing plates, and other etching resist inks and plating.
  • Photoresist inks for printed wiring boards such as resist inks, solder resist inks, and marking inks, inks for manufacturing color filter pixels, inks for manufacturing color filter protective films, etc.
  • it may be used as a photosensitive resin composition for producing a screen printing plate or a photo resist ink for gravure roll engraving.
  • the photosensitive resin composition of the present invention can be used as a so-called dry film resist by coating the film on a carrier film such as a polyester film to form a film.
  • the composition is applied to a substrate having a metal layer formed on the surface, dried, and then selectively exposed to a predetermined portion of the photosensitive resin composition and cured. Forming a film, washing and removing the unexposed portion of the photosensitive resin composition, and immersing the substrate in an etching solution to etch a part of the metal layer, and thereafter, removing the cured film; Printed wiring boards obtained by the method described above.
  • the cured film made of the photosensitive resin composition of the present invention may be used not only as an etching resist as described above but also as a cured film (for example, a solder resist) as described above. . In this case, the cured film remains on the printed wiring board as a final product as a permanent film that cannot be removed.
  • a cured film as described above When a cured film as described above is used as a permanent protective film, it is formed after exposure and development.
  • the cured film is subjected to post-baking using hot air heating, electromagnetic induction heating, hot pressing or far-infrared drying, or post-UV curing with ultraviolet irradiation to provide a permanent protective film. It can improve the strength, hardness, chemical resistance, etc. of the film, which is particularly important as physical properties.
  • the substrate on which the cured film is formed may have a conductor circuit formed on the surface in advance.
  • the photosensitive resin composition of the present invention can be used by a conventionally known method.
  • the method of using the photosensitive resin composition for producing a screen printing plate of the present invention will be exemplified.
  • Direct method A photosensitive resin composition was applied and dried on a synthetic resin such as polyester, nylon, polyethylene, etc., a material obtained by evaporating a metal such as nickel on these resins, or a screen made of stainless steel. Then, selective exposure and development are performed to obtain a screen printing plate having a cured film thickness of, for example, i to 1000 m.
  • This method is simpler in operation and can produce a plate having excellent printing characteristics as compared with the direct method in which the same photosensitive agent is repeatedly applied on a screen.
  • Indirect method A method of obtaining a screen printing plate by selectively exposing and developing a photosensitive resin composition formed on a release film as it is on a film, and then transferring it to a screen.
  • the aqueous emulsion type photosensitive resin composition obtained by the present invention has high sensitivity and can form a cured film having particularly excellent water resistance and solvent resistance. Lean printing plates can be formed.
  • the photosensitive resin composition of the present invention has a general thickness (here, “thick film” refers to the thickness of the cured film, not including the thickness of the screen mesh itself). It is not only suitable for the production of a screen printing plate, but also particularly suitable for the production of a thick screen printing plate. Although there is no clear definition of “thick film”, it is assumed here that the thickness of the cured film portion formed on the screen is 100 ⁇ m or more. In addition, “general film thickness” means a film thickness less than 100 m.
  • the production of a thick-film screen printing plate by the direct method will be described as an example.
  • a photosensitive resin composition is applied and dried on a screen using a thick film bucket (especially, in the case of a high film thickness, the application and drying steps are repeated a plurality of times and a predetermined time is applied. Then, exposure and development are performed to obtain a desired thick-film screen printing plate.
  • a diab resin as a photo-crosslinking agent to a conventional mixture of polyvinyl alcohol and polyvinyl acetate emulsion, or by adding N-methylol (meta) acrylamide to polyvinyl alcohol.
  • a water-soluble photosensitive polymer a polyvinyl alcohol or a vinyl acetate emulsion having a styrylpyridinium group or a styrylquinolium group, and an ethylenic unsaturated compound and a photopolymerization initiator.
  • a composition, etc. by adding an agent, if a thick film is used, the exposure sensitivity will be insufficient, long exposure will be required, and Hardening of the deep part tends to be insufficient.
  • printing plate production is hampered by poor image formation and resolution, poor water resistance of the cured film, poor solvent resistance, poor adhesion to the screen substrate, and insufficient film strength.
  • the film thickness of the film formed on the screen mesh is 100 to 100;
  • the thickness is within the range, particularly good properties are exhibited as a thick screen printing plate.
  • a more preferable range is from 100 to 500 wm, and the optimum properties are exhibited when the range is from 100 to 300 m.
  • the photosensitive resin composition of the present invention shows a particularly large advantage as compared with the conventional product when the lower limit of these ranges is 40 O wm in the range of the above thick film. Things.
  • the present invention will be described below with reference to a photo resist ink (I) and a screen printing plate manufacturing method. Examples of the photosensitive resin composition (II) will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
  • Weight average molecular weight is measured by GPC (gel permeation: 3-chromatography) under the following measurement conditions.
  • THF tetrahydrofuran
  • GPC measuring device Showa Denko's “SH DEX SY STEM 11” column: Showa Denko's “SH DEXK F-800 PJ, SH”
  • PVA-224 Polymerized by Kuraray Co., Ltd. 10 g of butyl alcohol and 90 g of ion-exchanged water were charged and dissolved by heating, and then adjusted to pH 4.0. Then, while stirring at 150 rpm, 5 g of methyl methacrylate, 5 g of n-butyl acrylate, and 0.02 g of n-dodecyl mercaptan were charged, and after sufficiently purging with nitrogen, the pressure was raised to 80. After heating, 1% ammonium persulfate solution was added dropwise to initiate polymerization.
  • Cresol novolak type epoxy resin (Epoxy equivalent: 214, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc., trade name “Evicron N—680”) 214 parts to methylethyl ketone 60 parts
  • TC After the reaction mixture was cooled, 136 parts of methylethylketone and 76 parts of tetrahydrophthalic anhydride were added, and the mixture was heated to 80 t and stirred for about 10 hours. Reaction for a period of time
  • a 65% solution (P-2) (corresponding to a solution of a photosensitive binder resin (D2-1) having a carboxyl group) was obtained.
  • the weight average molecular weight of the obtained binder resin was 1200, and the acid value was 77 mg KOH / g.
  • a 60% solution of a photosensitive binder resin having a carboxyl group (P-3) (photosensitive having a carboxyl group) was added.
  • a binder resin (corresponding to a solution of D2-2) was obtained.
  • the weight average molecular weight of the obtained binder resin was 750, and the acid value was 156 mg K 0 H / g.
  • a tetrafluoro flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a glass tube for purging nitrogen, and a stirrer was charged with 20 parts of methacrylic acid, 80 parts of methyl methacrylate, 100 parts of methyl ethyl ketone, 0.5 parts of lauryl mercaptan and 4 parts of azobisisoptyronitrile were added, and the mixture was heated under a nitrogen stream and polymerized at 75 ° C. for 5 hours to obtain a 50% copolymer solution. .
  • the weight average molecular weight of the obtained binder resin was 220,000, and the acid value was 80 mg KOH / g.
  • a quadruple flask equipped with a reflux condenser, thermometer, glass tube for purging nitrogen, and a stirrer was charged with 20 parts of methacrylic acid, 80 parts of methyl methacrylate, and propylene glycol. 100 parts of methyl ether acetate, azobisisobutyronitrile 0.
  • Styrene-maleic anhydride copolymer manufactured by Elphatochem Co., Ltd., trade name: “SMA—1000 AI” 150 parts of probiolng 'alcohol monomethyl acetate 1 To 3 parts heated and dissolved, while blowing in air, add 1 part of 2-hydroxyethyl acetate, 0.1 part of hydroquinone, and 3.0 parts of dimethylpenzilamine while stirring. The reaction was carried out at 80 ° C for 12 hours by a conventional method. To this reaction solution, 28 parts of n-butanol was further added and reacted for about 24 hours to obtain a 60% solution of photosensitive binder resin (P′—2).
  • the weight average molecular weight of the obtained binder resin was 750, and the acid value was 156 mg K ⁇ H / g.
  • the weight average molecular weight of the obtained binder resin was 1,800, and the acid value was 62 mg ⁇ 0 H / g.
  • Examples I-11 to I-120 were prepared by mixing the components prepared in the compositions shown in Tables 1 and 2 with stirring, and then thoroughly dispersed with a homomixer. , And the organic solvent component was distilled off while blowing in air to prepare an aqueous emulsion-type photosensitive resin composition.
  • Comparative Examples I-1 to I-16 the components prepared in the compositions shown in Tables 1 and 2 were used.
  • Comparative Examples I-1 to 1-3 the components were stirred and mixed.
  • Examples I14 to I16 were sufficiently kneaded with three rolls to prepare a photosensitive resin composition.
  • Epoxy compound with an epoxy equivalent of 195 manufactured by Yuka Seal Epoxy Co., Ltd.
  • Epoxy equivalent epoxide resin with a epoxy equivalent of 2-14 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.
  • the cured film thus obtained was subjected to a mouth opening adhesive tape peeling test using a cross cut according to JIS D202.
  • the copper-clad laminate on which the above-mentioned resist pattern was formed was etched with a 40% by weight ferric chloride solution for 45 and 240 seconds, and the presence or absence of peeling of the cured film was observed. Those without the mark were evaluated as “good”.
  • No abnormalities occurred. Thereafter, the [adhesion] of the film was evaluated as follows by a cellophane adhesive tape peeling test using a cross cut in accordance with JIS D202. x: The resist swelled or separated without performing the crosscut test. ⁇ : The crosscut part partially separated when the tape was separated.
  • the composition of the present invention is an aqueous emulsion, the problem of odor, flammability, etc. is reduced, but the organic solvent-based dilute re-development type ink is used. A cured film excellent in adhesion, hardness, heat resistance and the like, which is comparable to ink, can be obtained. That is, the composition of the present invention is a water-based emulsion-type photosensitive resin composition that can be developed with water or a dilute aqueous alkaline solution, and can be used as a photo resist ink for occupational safety and health, environmental pollution, and fire. It can be used very effectively without problems such as prevention
  • the water-based emulsion-type photosensitive resin composition of the present invention which can be developed with water or a dilute aqueous alkaline solution is used in the same manner as in the case of manufacturing a screen printing plate. It is also excellent for forming thick film resists such as thick film resists and thick film solder resists.
  • This photosensitive solution is applied to a 222 mesh polyester mesh fabric (yellow) using a bucket and dried (30 to 40 ° C. hot air drying) three times. By turning it over, a photosensitive film of 80 win (including the screen thickness) was obtained.
  • This screen exposure A positive film for printed wiring was adhered to the film, and the film was exposed to a 3 KW metal halide lamp (Shisho Electric Co., Ltd.) for 30 seconds from a distance of 1 m. Thereafter, the mask film was removed, and the film was immersed in water at 20 ° C. for 2 minutes, and then washed with a shower to remove unexposed portions. The thus-developed photosensitive plate was dried with warm air at 45 ° C. for 15 minutes to obtain a screen plate having 150 m thin wires for print wiring.
  • This plate was used to print 3.00 sheets of etching resist tonki (Plusfine PER-210B from Ryo Chemical Industry Co., Ltd.) on the copper laminated plate. The obtained image was not damaged. From this, it was found that the screen printing plates obtained in the examples had excellent durability.
  • Example II-1 Using this photosensitive solution (Sample II-1), a screen photosensitive plate was prepared in the same manner as in Example II-1, and a printing test was performed. As a result, even after printing 3,000 sheets, good prints were obtained in each case without image damage, and a durable three-sided printing plate could be obtained as in Example II-i. all right.
  • Example II-13 Using this photosensitive solution (sample II-13), a screen photosensitive plate was prepared in the same manner as in Example II-1, and a printing test was performed. As a result, even after printing 3,000 sheets, good prints were obtained in all cases, without any image damage, and a durable three-sided printing plate was obtained as in Example I1-1. I understood.
  • Example II-14 Using this photosensitive solution (sample II-14), a screen photosensitive plate was prepared in the same manner as in Example II-11, and a printing test was performed. As a result, even after printing 3,000 sheets, good prints were obtained in all cases, no image damage was observed, and a durable screen printing plate was obtained as in Example II-I. I understand.
  • Example II-11 The photosensitive solution used in Example II-11 ((Sample II-11), but without blue FB and no conch) was applied to a 70 mesh polyester mesh fabric (white) and a thick film bucket was applied.
  • the process of coating and drying (warm air drying at 30 to 40 ° C.) was repeated three times to obtain a photosensitive film.
  • a mask film consisting of a circle with a diameter of 300 ⁇ m was brought into close contact with this screen photosensitive film, and exposed to a 4 KW ultra-high pressure mercury lamp (Oak Mfg. Co., Ltd.) for 30 seconds from a distance of 1 m. . Then, the mask film was removed, and 2 (immersion in TC water for 2 minutes, shower washing was performed to remove unexposed portions.
  • the photosensitive plate thus developed was heated at 45 ° C with hot air.
  • the screen was dried for 15 minutes to obtain a screen printing plate.
  • the film thickness of the cured film formed on the plate was 500 urn (screen). -Does not include thickness).
  • the resulting screen printing plate had a finely reproduced pattern.
  • 100,000 sheets of solder cream were printed on a copper laminated plate. Was obtained and no image was damaged. From this, it was found that the screen printing plates obtained in the examples had excellent durability.
  • the screen printing plate was sprayed with a 45%, 3% sodium hydroxide aqueous solution at a spray pressure of 2 kg / cm 2 to attempt to remove the cured film. ⁇ ⁇ I could not separate.
  • Example II-5 The procedure of Example I1-5 was repeated except that the photosensitive solution used in Example II-14 ((Sample II-11), but not containing water-dispersed purple pigment) was used.
  • the cured printing film formed on the plate had a thickness of 500 ⁇ m (not including the screen thickness).
  • This plate was used to print 1,000 sheets of solder cream on a copper laminated plate. In each case, a good printed portion was obtained and the image was not damaged. However, it was found that the screen printing plates obtained in the examples had excellent durability.
  • Example II-11 The photosensitive solution used in Example II-11 ((Sample II-11), but without the blue FBL ink) was applied to a 70-mesh polyester mesh fabric (white) and a thick film bucket.
  • the process of applying and drying (drying with warm air at 30 to 40 ° C.) was repeated 20 times to obtain a photosensitive film.
  • a mask film composed of a circle with a diameter of 500 ⁇ m is adhered to the screen photosensitive film, and a 4 KW ultra-high pressure mercury lamp Exposure for 120 seconds from a distance of lm. Thereafter, the mask film was removed, and the film was immersed in water at 20 for 2 minutes, and then washed with a shower to wash off unexposed portions.
  • the photosensitive plate thus developed was dried with warm air at 45 ° C for 15 minutes to obtain a screen printing plate.
  • the cured film formed on the plate had a thickness of 2000 urn (excluding the screen thickness).
  • the resulting screen printing plate had a pattern that was precisely reproduced.
  • 100,000 sheets of solder cream were printed on a copper laminated plate. A part was obtained and the image was not damaged. From this, it was found that the screen printing plate obtained in the example had excellent durability.
  • the screen printing plate was sprayed with a 45 t; 3% aqueous sodium hydroxide solution and sprayed. An attempt was made to separate the cured film by spraying at a pressure of 2 kg / cm 2 , but no separation was possible.
  • Example II-17 Screen printing was performed in the same manner as in Example II-17, except that the photosensitive solution used in Example II-11 ((Sample II-11), but not containing water-dispersed purple pigment) was used. Got a version.
  • the thickness of the cured film formed on the plate was 20 Q 0 um (not including the screen thickness).
  • the resulting screen printing plate had a pattern that was precisely reproduced. Using this plate, i.000 sheets of solder cream were printed on a copper laminate plate. Was obtained and no image was damaged. From this, it was found that the screen printing plates obtained in the examples had excellent durability.
  • Example II-19 A photosensitive solution was prepared in the same manner as in Example II-1 except that 50 g of vinyl polyemulsion HA-10 (manufactured by Clarian Tobolima) was further added to the composition in Example II-1 and mixed. (Sample II-19) was prepared, and a screen printing plate having 150 wm thin wires for print wiring was obtained by the same operation.
  • This plate was used to print 3,000 sheets of etching resist ink (PLUS PER-210B from Ryo Chemical) on the copper laminated plate. No image damage was obtained. From this, it was found that the screen printing plates obtained in the examples had excellent durability.
  • Example II-1 50 g of a 15% aqueous solution (F-1) of an N-methylol acrylamide adduct of the polyvinyl alcohol obtained in Reference Production Example 1 was further added to the composition in Example II-1 and mixed. Otherwise, in the same manner as in Example II-11, a photosensitive solution (sample II-10) was prepared, and a screen plate having a 150-m fine wire for print wiring was obtained by the same operation. .
  • This plate was used to print 3,000 sheets of etching resist ink (Brass Fine PER-210B, manufactured by Ryogo Kagaku Kogyo Co., Ltd.) on a copper laminated plate. There was no image damage. From this, it was found that the screen printing plates obtained in the examples had excellent durability.
  • the screen printing plate was sprayed with a 3% sodium hydroxide aqueous solution at 45 ° C at a spray pressure of 2 kg / cm 2 to attempt to remove the cured film. ⁇ I could not separate.
  • HA- 10 manufactured by Clariant Polymer Co., Ltd.
  • sulfate of a condensate of p-diazodiphenylamine and p-formaldehyde (diab resin) 3 g was mixed to prepare a photosensitive solution.
  • this photosensitive solution was used as the photosensitive solution, the coating and drying process was changed to 5 times, and the exposure time was changed to 10 minutes.
  • a screen printing plate was obtained.
  • the film pressure of the cured film formed on the plate was 500 / im (not including the screen pressure).
  • a solder cream was printed on the copper laminated plate, but after printing 500 sheets, the cured film was partially peeled off, and a mark with good reproducibility was printed. Prints could not be obtained.
  • the screen printing plate was sprayed with a 45 :, 3% sodium hydroxide aqueous solution at a spray pressure of 2 kg / cm 2 to remove the cured film. ', I could't separate at all.
  • a cured film was prepared in the same manner as in Example II-17, except that the photosensitive liquid was used in Comparative Example II-12, and the coating and drying process was changed to 30 times and the exposure time was changed to 30 minutes. An attempt was made to produce a screen printing plate having a thickness of 1000 Azm. However, during development, the cured film fell off the screen mesh and no image could be formed. From the above results, the aqueous emulsion-type photosensitive resin composition obtained by the present invention has high sensitivity and can form a cured film having particularly excellent water resistance and solvent resistance. A screen printing plate with excellent durability can be formed. Further, as is apparent from Examples II-15 to II-18, the aqueous emulsion type photosensitive resin composition obtained by the present invention has excellent developability, resolution, and durability. Further, since the exposure sensitivity is extremely high as compared with the conventional photosensitive composition for manufacturing a screen printing plate, a thick film screen printing plate having excellent physical properties can be easily manufactured.
  • the photosensitive resin composition of the present invention can be used as various resist inks, or a photosensitive resin composition for producing a dry film resist. As a result, it can be widely used.

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Description

日月 糸田 書 水性ェマルジョン型の感光性樹脂組成物 技術分野
本発明は、 水性ェマルジヨ ン型の感光性樹脂組成物に関する。
さらに詳しく は、 本発明は、 水又は希アル力 リ水溶液で現像可能な水性エマル ジョン型の感光性樹脂組成物であつて、 特にプリ ン ト SE線板製造用フ ォ ト レジス トイ ンクと して有用な感光性樹脂組成物に関する。
また、 本発明は、 感度、 耐水性および耐溶剤性に優れ、 しかもスク リ一ン印刷 版製造用の感光性組成物、.並びに感光性の印刷ィ ンキ、 及びプリ ン ト配線板製造 用のエッチングレジス 卜、 メ ツキ レジス トイ ンクおよびソルダーレジス トイ ンク 等として有用な感光性樹脂組成物に関する。 背景技術
希アル力 リ水溶液で現像可能なフ オ ト レジス トイ ンクは、 現像時に溶剤を用い る必要がなく 、 溶剤現像型のフ オ ト レジス 卜インクに比べ労働安全衛生面、 環境 汚染防止性、 火災防止性などに優れていることから、 近年、 特にプリ ン ト配線板 製造用イ ンク、 グラビアロール彫刻用イ ンク、 カラ一フ ィルタ画素製造用イ ンク 、 スク リーン印刷版製造用感光性組成物、 カラーフ ィルタ保護膜製造用イ ンク等 の分野に盛んに利用されている。 このよ うな希アル力 リ水溶液で現像可能なフォ ト レジス 卜イ ンクとしては、 従来は例えば、 特開平 5— 2 2 4 4 1 3号公報、 特 開 5— 2 4 1 3 4 0号公報に開示されているような感光性樹脂組成物が用いられ ていた。
しかしながら、 上記のような希アルカ リ水溶液で現像可能なフォ ト レジス トイ ンクは、 一般的には、 インク成分を基材表面に均一に塗布して、 その後の露光現 像過程に供することができるように、 その成分を各種有機溶剤に溶解もしくは分 散させたものであり、 そのため露光に際しては、 あらかじめ予備乾燥によ りこれ ら有機溶剤を揮発させておく必要があった。 従って、 塗布から予備乾燥塗膜形成 の過程においては、 有機溶剤に起因する労働安全衛生、 環境汚染、 火災防止など の問題は未解決のままであった。
そこで、 本発明は、 基材へ塗布した後予備乾燥塗膜を形成する過程における有 機溶剤の揮発に起因する労働安全衛生、 環境汚染、 火災防止等め問題を低減する ことができ、 エッチングレジス 卜イ ンク、 めっ き レジス ト イ ンク、 ソルダーレジ ス トイ ンク、 マーキ ングイ ンク等のプリ ン 卜配線板製造用フォ ト レジス トイ ンク や、 グラ ビアロール彫刻用フォ ト レジス トイ ンク、 カラーフィル夕画素製造用ィ ンク、 スク リーン印刷版製造用感光性組成物、 カラーフィルタ保護膜製造用ィ ン ク等として有用な水性エマルジョン型の感光性樹脂組成物であって、 水又は希ァ ルカ リ水溶液で現像可能なものを提供することを課題とする。 また、 従来よ り、 スク リーン印刷版を製造するための感光性樹脂組成物として 、 水性エマルジョ ン型感光性樹脂組成物が広く用いられている。
このようなスク リーン印刷用の感光性樹脂組成物としては、 例えば、 ポリ ビ二 ルアルコールとポリ酢酸ビニルェマルジョ ン等との混合物に光架橋剤としてジァ ゾ樹脂を配合した組成物 (特開昭 5 3 - 5 1 0 0 4号公報参照) 、 ポリ ビニルァ ルコールに N—メチロール (メ タ) アク リルアミ ドを付加して得られる水溶性の 感光性重合体からなる感光性樹脂組成物 (特公昭 4 9 - 5 9 2 3号公報参照) 、 およびスチリノレピリ ジニゥム基又はスチ リルキノ リニゥム基を有するポリ ビニル アルコール若しく はボリ酢酸ビニルのェマルジョ ンにェチレン性不飽和化合物及 び光重合開始剤を加えた組成物 (特開昭 6 0 - 1 0 2 4 5号公報参照) が知られ ている。
このようなスク リーン印刷用の水性エマルジョ ン型感光性樹脂組成物は一定の 耐水性ゃ耐溶剤性を有する硬化皮膜を形成するが、 さ らに耐久性のあるスク リー ン印刷版を製造するためには、 よ り耐水性ゃ耐溶剤性を有する硬化皮膜を形成す る感光性樹脂組成物が求められている。
そこで、 本発明では、 従来の水性ェマルジョ ン型感光性樹脂組成物よ り も、 耐 水性ゃ耐溶剤性に非常に優れた硬化皮膜を形成することができる新規な水性エマ ルジョ ン型感光性樹脂組成物を提供することを課題とする。 発明の開示
上記の課題は、 水性エマルジョ ン型感光性樹脂組成物であって、
( A ) i ) 非水溶性重合体を主成分とし、 水酸基を有する重合体を含む水性重合 体ェマルジヨ ンに、 i i ) 1\:一アルキロ一ル (メ タ) アク リルアミ ドを反応させて 得られる感光性の非水溶性重合体ェマルジョン、
( B ) 光活性なエチレン性不飽和基を有する化合物、 および
( C ) 光重合開始剤
を含むことを特徴とする水性エマルジョ ン型感光性樹脂組成物とすることによつ て解決される。 なお、 本願明細書中において、 「 (メ タ) アク リル一」 はアク リル一及び 又 はメ タク リル一を意味するものであり、 例えば (メ タ) アク リル酸はアク リル酸 及び/又はメ 夕 タ リル酸を意味し、 (メ タ) アク リルアミ ドはァク リルァミ ド及 びノ又はメ タク リルァミ ドを意味する。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明に配合される各成分及び本発明の実施態様等について、 更に、 詳 細に説明する。
( A ) 成分 ( A ) 成分は、 i ) 非水溶性重合体を主成分とし、 水酸基を有する重合体を含 む水性重合体エマルジョ ンに、 Π ) N—ァルキロール (メ タ) ァク リ ルァミ ドを 反応させて得られる感光性の非水溶性重合体ェマルジョ ンである。
上記 ( A ) の i ) の水性重合体ェマルジョ ンは、 一種の重合体からなるもので あっても、 二種以上の重合体からなるものであってもよい。 この水性重合体エマ ルジョ ンは、 非水溶性重合体を主成分として構成されている。 また、 この水性重 合体ェマルジョ ンに含まれる少なく とも 1種の重合体は、 水酸基を有している。 この水酸基を有する重合体は、 水溶性重合体であっても非水溶性重合体であって もよい。
水酸基を有する重合体は、 水性重合体ェマルジョ ンの少なく とも一部に含まれ ればよい。 従って、 水性重合体ェマルジヨ ンが非水溶性重合体単独からなる場合 には、 水酸基は非水溶性重合体に付随している必要がある。 一方、 水性重合体ェ マルジョ ンが非水溶性重合体と水溶性重合体の混合物から構成される場合には、 水酸基はそれらのいずれかの重合体に付随している。
代表的な水性重合体ェマルジョ ンは、 水酸基を有する重合体からなる保護コロ イ ドと非水溶性重合体を併含するものである。 ここで、 水酸基を有しない非水溶性重合体を形成する単量体成分としては、 例 えば、 スチレン、 (メ タ) アク リ ロニト リル、 酢酸ビュル、 塩化ビュル、 不飽和 多塩基酸類 (例えばィ タコ ン酸や無水マレイ ン酸等) 、 α—ォレフィ ン類 (例え ばイソブテン等) 、 ジェン類 (例えばブタジエン等) 、 アク リル酸類 (例えばァ ク リル酸ゃメ タク リル酸等) 、 ビニルエーテル類 (例えばェチルビニルエーテル 等) 、 アク リル酸エステル類 (例えばブチルアタ リ レー 卜ゃヒ ドロキシプロビル ァク リ レー卜等) 、 メ タク リル酸エステル類 (例えばメチルメ タク リ レー ト、 ーヒ ドロキシェチルメ タク リ レー 卜等) 、 および (メ タ) アク リルアミ ド類 (例 えばメ タク リルアミ ドゃダイアセ ト ンアク リルアミ ド等) 等が挙げられる。 これ W
らの単量体は単独で或いは組み合わせて重合して、 水酸基を有しない非水溶性重 合体になる。 また水酸基を有する非水溶性重合体を形成する単量体成分としては、 例えば、 酢酸ビュルの部分ケン化物、 2 —ヒ ドロキシェチル (メ タ) アタ リ レー ト、 ポリ エチレングリ コールモノ (メ タ) アタ リ レー ト、 ヒ ドロキシプロピル (メ タ) ァ タ リ レー ト、 ポリプロピレンポリエチレングリ コールモノ (メ タ) アタ リ レー ト 等の水酸基含有 (メ タ) アク リル酸エステル類等が挙げられる。 これらの単量体 は、 単独で或いは互いに組み合わせて、 又は、 前 I己水酸基を有しない非水溶性重 合体を形成する単量体成分と組み合わせて重合させて、 水酸基を有する非水溶性 重合体になる。
上記のようにして得られた非水溶性重合体は、 特に限定されるものではないが 、 例えば保護コロイ ドを用いる等の手段によ り、 本発明の水性重合体ェマルジョ ンと して調製される。 このような保護コロイ ドと しては、 例えば力ルボキンメチ ルセルロース、 匕 ドロキシプロ ビルメチルセルロース、 ヒ ドロキシェチルゼルロ ース、 ヒ ドロキシプロ ピルセルロース等のセルロース誘導体; アルギン酸ソーダ およびその誘導体 : ポリ ビニルアルコール系重合体、 例えばポリ酢酸ビュルを完 全ケン化又は部分ゲン化して得られるポリ ビニルアルコール、 並びに完全ゲン化 或いは部分ケン化ポリ ビニルアルコール中の— 0 H基や一 0 C 〇 C H 3 基に、 酸 無水物含有化合物、 カルボキシル基含有化合物、 エポキシ基含有化合物も しく は アルデヒ ド基含有化合物等の種々の化合物を反応して得られる水溶性ポリ ビニル アルコール誘導体、 並びにポリ酢酸ビニルを部分ケン化又は完全ケン化してなる ビュルアルコ一ル単位を有するビニルアルコール系共重合体で、 酢酸ビュルの共 重合体成分として、 例えば (メ タ) アク リル酸、 (メ タ) アク リルアミ ド、 N— メチロール (メ タ) アク リルアミ ド、 スチレン、 エチレン、 プロ ピレン、 無水マ レイ ン酸、 (メ タ) アク リ ロニ ト リ ル、 (メ タ) アク リル酸エステル等を用いた もの等が挙げられる。
これらの保護コロイ ドの中でも、 ポリ ビュルアルコール、 水溶性ポリ ビニルァ ルコール誘導体、 ポリ酢酸ビニルを部分ケン化又は完全ケン化してなるビニルァ ルコール単位を有するビニルアルコール系共重合体等は、 水酸基を有することや 非水溶性重合体の分散性が良いこと等から特に好適である。 なお、 かかる保護コロイ ドを使用する場合、 i ) の非水溶性重合体ェマルジョ ンは、 非水溶性重合体を形成する単量体成分を、 保護コロイ ドを含む系内で乳化 重合又は懸濁重合することによ り得る、 又は予め製造した非水溶性重合体を後か ら保護コロイ ドで分散することによって得ることができる。 保護コロイ ドを使用する場合、 その配合量は特に限定されるものではないが、 感光性の非水溶性重合体ェマルジョン ( A ) の分散安定性と硬化皮膜の耐水性の バランスを考慮すれば、 非水溶性重合体の固形分に対して 1 0 0重量部に対して 、 好ましく は 1 ~ 1 0 0重量部、 よ り好ましく は 5 〜 4 0重量部を配合するのが よい。 上記のようにして得られた水性重合体ェマルジョ ンは、 次に N —アルキロール (メ タ) アク リルアミ ドと反応させて ( A ) 成分としての感光性の非水溶性重合 体エマルジョ ンになる。
上記 (A ) の i ) の非水溶性重合体ェマルジヨ ン中の水酸基と i i ) の N—アル キロール (メ タ) アク リルアミ ドのアルキロール基との反応方法は特に限定され るものではなく 、 例えば非水溶性重合体ェマルジヨ ン中に無機酸、 スルホン酸誘 導体、 ハロゲン化ァンモニゥムなどの酸性触媒を加え加熱する等の公知の方法に よ り容易に実施できる。 なお、 N —アルキロール (メ タ) アク リルアミ ドとして は、 アルキロ一ルの炭素数が 1 〜 5 のものを使用するのが好ま しく 、 特に、 比較 的安価に入手できる N—メチロール (メ タ) アク リ ルアミ ドを使用するのがよい
N—アルキロール (メ タ) アク リ ルアミ ドによる不飽和二重結合の導入量とし ては、 ( A ) の感光性の非水溶性重合体ェマルジョンの固形分の し 0 K gあた り 0 . 0 1〜 5モルであるのが好ましく、 更に好ま しい範囲は 0 . 1 ~ 2モルで ある。 この範囲では、 特に水性ェマルジヨン型の感光性樹脂組成物の硬化皮膜の 耐水性およぴ耐溶剤性のバラ ンスが最適なものとなる。
( B ) 成分
次に、 本発明の感光性樹脂組成物は、 ( B ) 成分として、 光活性なエチレン性 不飽和基を有する化合物を含むが、 この化合物としては、 例えば、 ァク リロイル 基、 メ タ ク リ ロイル基、 ァ リル基、 ビニルエーテル基、 アク リルアミ ド基、 メ タ ァク リ ルアミ ド基等の光活性なエチレン性不飽和基を 1個以上もつ化合物が挙げ られる。 具体的には、 ト リ メチロールプロパン ト リ (メ タ) ァク リ レート、 ペンタエリ ス リ トール ト リ (メ タ) ァク リ レー ト、 ペンタエリ ス リ トールテ トラ (メ 夕) ァ ク リ レー ト、 ジペンタエリス リ ト一ルペンタ (メ タ) ァク リ レー ト、 ジペンタエ リ スリ トールへキサ (メ タ) ァク リ レー ト、 1 , 4 —ブタ ンジオールジァ ク リ レ 一卜、 1 , 6 —へキサンジオールジ (メ タ) アタ リ レー ト、 ネオペンチルグリ コ —ルジ (メ タ) アタ リ レ一 卜、 ト リ プロ ピレングリ コ一ルジ (メ タ) ァク リ レー ト、 2, 2 —ビス 〔 4 一 ( (メ タ) ァク リ ロキシエ トキシ) フエニル〕 プロパン 、 2 , 2 — ビス 〔 4 一 ( (メ タ) ァク リ ロキシ , ジェ トキシ) フエニル〕 プロパ ン、 2 — ヒ ドロキシー 1 , 3 —ジ (メ タ) アタ リ ロキシプロパン、 エチレングリ コールジ (メ タ) アタ リ レート、 ジエチレングリ コールジ (メ タ) ァク リ レー ト 、 ト リエチレングリ コ一ルジ (メ タ) アタ リ レー ト、 フエノキシェチル (メ タ) ァ ク リ レー 卜、 フエ ノキシジエチレングリ コール (メ タ) アタ リ レー ト、 メ 卜キ シジエチレングリ コール (メ タ) ァ ク リ レー ト、 テ 卜ラヒ ドロフルフ リ ル (メ タ ) ァク リ レー ト、 ジシクロペンテ二ルォキシェチル (メ タ) ァク リ レー ト、 1 一 メ トキシシクロ ドデカジエニル (メ タ) ァク リ レート、 β — (メ タ) ァクロィル ォキシェチルハイ ドロジェンフ タ レー ト、 β— (メ タ) ァクロィルォキシェチル ノヽイ ドロジェ ンサクシネー ト、 3 —クロ口一 2 —ヒ ドロキシプロピル (メ タ) ァ ク リ レー ト、 卜 リア リルイ ソシァヌ レー 卜、 メ トキシェチルビ二ルェ一テル、 t e r t —ブチルビュルエーテル、 ラウ リル (メ タ) アタ リ レー ト、 2 —ェチルへ キシル (メ タ) アタ リ レ一 卜、 イ ソデシル (メ タ) アタ リ レー ト、 ステア リ ル ( メ タ) ァク リ レー ト、 ベンジル (メ タ) ァク リ レー 卜、 ビスフエ ノール A —ジェ ポキシァク リル酸付加物、 卜 リ レンジイ ソシァネ一 卜と 2 —ヒ ドロキシプロ ピル
(メ タ) ァク リ レー ト との反応生成物、 フエニルイソシァヌ レー ト と 2 —ヒ ドロ キシェチル (メ タ) ァ ク リ レー 卜 との反応生成物等、 マレイ ン酸グリ コールエス テル、 (メ タ) アク リルアミ ド、 N —メ トキシメチル (メ タ) アク リ ルアミ ド、 N , N —ジメチル (メ タ) アク リ ルア ミ ド、 (メ タ) ァク リ ロイルモルホリ ン、 N —メチロール (メ タ) アク リルアミ ド、 ヒ ドロキシプロピル (メ タ) ァク リ レ —ト、 ポリエチレングリ コ一ルジ (メ タ) ァク リ レー ト、 メチレンビス (メ タ) アク リルアミ ド、 2 —ヒ ドロキシェチル (メ タ) ァク リ レー卜、 2 , 2 —ビス (:
4 —メ タク リ ロイルォキシ · ボリエ トキシフエニル〕 プロパン等のエチレン性不 飽和単量体を例示することができる。 これらの光活性なェチレン性不飽和基を有 する化合物は、 一種類または複数種類を選択して添加することができる。 本発明の感光性組成物は、 ( B ) 成分として、 分子中に少なく とも 1個のカル ボキシル基及び少なく とも 1個の光反応性のエチレン性不飽和基を有する化合物
( b ) を配合してもよい。 この化合物 ( b ) 中のカルボキシル基は、 本発明の目 的を阻害しない範囲で、 アル力ノールアミ ン等の有機の塩基性化合物やアル力 リ 金属の水酸化物、 ァンモニァ等の無機の塩基性化合物等によって中和されていて もよい。 かかる化合物 ( b ) を配合するこ とによ り、 本発明の組成物をエッチングレジ スイ ンクとして用いる場合においては、 その硬化皮膜の耐エッチング性を向上さ せるこ とができる。 また、 十分な量の ( b ) を配合することによ り本発明の水性 ェマルジョ ン型の感光性樹脂組成物の硬化皮膜は、 アル力 リ金属水酸化物等のァ ルカ リ性の水溶液においても容易に剝離可能なものとすることができる。 この性 質はスク リ一ン印刷版の再生利用や、 エッチングレジス トイ ンクの硬化膜の最終 的な剝離除去に有用である。 このような性質を付与するためには、 化合物 ( b ) を化合物 (B ) 全量に対して 5 0 〜 1 0 0重量%となるように配合するのが好ま しい。 なお、 本発明の組成物の硬化物の過ヨウ素酸ソーダ等により剝離し得る場 合もある。 この化合物 ( b ) としては特に限定されないが、 例えば、 分子中に 1個のヒ ド 口キシル基及び 1個の光反応性のェチレン性不飽和基を有する化合物と多価カル ボン酸との部分エステル化物である化合物 ( b 1 ) や、 エポキシ基及びエチレン 性不飽和基を各 1個有する化合物と多価カルボン酸との部分エステル化物 ( b 2 ) を挙げることができる。
( b 1 ) は、 例えば、 分子中に 1個のヒ ドロキシル基及び 1個の光反応性のェ チレン性不飽和基を有する化合物と多価カルボン酸無水物とを反応させることに よって、 また、 ( b 2 ) は、 例えば、 エポキシ基及びエチレン性不飽和基を各 1 個のみ有する化合物と多価力ルボン酸を反応させるこ とによつて得られる。 このようなものと しては、 1 一 (メ タ) ァク リ ロイルォキシェチル コ ノ、ク酸、 2 - (メ タ) ァク リ ロイルォキシェチルフ タル酸、 2 — (メ タ) ァ ク リ ロイルォ キシェチルテ ト ラ ヒ ド□フ夕ル酸、 2 - (メ タ) ァク リ ロイルォキシェチルへキ サヒ ドロフ タル酸等を例示できる。
上記の多価カルボン酸と しては、 コハク酸、 フ タル酸、 マレイ ン酸、 ト リ メ リ ッ ト酸、 ピロ メ リ ッ ト酸、 テ ト ラ ヒ ドロフ タル酸、 3 —メチルテ トラ ヒ ドロフ タ ル酸、 4 —メ トルテ トラ ヒ ドロフ タル酸、 4 —ェチルテ トラ ヒ ドロフタル酸、 へ キサヒ ドロフ タル酸、 3 —メチルへキサヒ ド□フタル酸、 4 ーメチルへキサヒ ド αフタル酸、 3 —ェチルキサヒ ドロフ タル酸、 4 一エイへキサヒ ドフ タル酸等が 例示される。 これらの多価カルボン酸は、 単独で又は 2種以上を適宜組み合わせ て用いるこ とができる。 また、 多価カルボン酸と しては、 上記多価カルボン酸の 無水物も例示することができる。 また、 上記 ( b 1 ) における、 分子中に 1個のヒ ドロキシル基及び 1個の光反 応性のエチレン性不飽和基を有する化合物としては、 2 —ヒ ドロキシェチル (メ タ) アタ リ レー ト、 2 —ヒ ドロキシプロ ピル (メ タ) アタ リ レー ト、 2 —ヒ ドロ キシブチル (メ タ) ァク リ レー ト、 ボリエチレングリ コール (メ タ) ァク リ レ一 卜、 ポリプロ ピレングリ コールモノ (メ タ) アタ リ レー ト、 およびポリプチレン グリ コールモノ (メ タ) ァク リ レー 卜、 並びにポリ 力プロラ ク ト ンモノ (メ タ) アタ リ レー ト等を例示することができる。 これらは、 単独で、 または適宜組み合 わせて使用することができる。 また、 上記 ( b 2 ) における、 エポキシ基及びエチレン性不飽和基を各 1個の み有する化合物と しては、 グリ シジル (メ タ) ァク リ レー 卜、 2 —、 メチルダリ シジル (メ タ) ァク リ レー 卜等のグリ シジル (メ タ) ァク リ レート類、 ( 3、 4 —エポキシシク πへキシル) メチル (メ タ) ァク リ レー ト等の (メ タ) アク リル 酸のエポキシシクロへキシル誘導体等が例示できる。 これらは単独で、 または 2 種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
( C ) 成分
更に、 本発明の感光性樹脂組成物は、 (C ) 成分として、 光重合開始剤を含ん でいる。 該成分としては、 ベンゾィルアルキルエーテル、 ミ ヒラーズケト ン、 ジ - t e r t —ブチルバーォキサイ ド、 卜 リブロモアセ トフエ ノ ンの他に、 t e r t —ブチルアン トラキノンなどのアン トラキノン誘導体およびクロ口チォキサン 卜 ンなどのチォキサン ト ン誘導体のような光照射下にラジカルを発生しやすい物 質等を例示でき、 またレーザー露光用の光重合開始剤を用いることもできる。 こ れらは、 一種類で使用されても、 複数種類併用されてもよい。 またこれらの光重合開始剤は、 安息香酸系、 又は p —ジメチルァミ ノ安息香酸 ェチルエステル、 p —ジメチルァ ミ ノ安息香酸イソアミルエステル、 2 —ジメチ ルアミ ノエチルベンゾェ一卜等の第三級アミ ン系等の公知の光重合促進剤及び増 感剤等と併用しても良い。
( D ) 成分
なお、 本発明の感光性樹脂組成物は、 特にフォ ト レジス トイ ンクとして使用さ れる場合、 ( D ) 成分として、 更に、 カルボキシル基を有するバインダー樹脂が 添加されることが好ま しい。 この ( D ) 成分は、 本発明の水性ェマルジヨン型の 感光性樹脂組成物の予備乾燥皮膜の表面粘着性を軽減し、 フォ トツールアー 卜ヮ 一ク等をオフコンタク 卜の場合のみならず、 直接貼付した場合でも、 フ才 トツ一 ルアートワーク等に感光性樹脂組成物が付着して汚れることがないようにできる とともに形成される レジス トの密着性、 被膜強度等を特に向上できるという機能 を発揮する。 勿論、 フォ ト レジス トイ ンク以外の用途の場合、 例えばスク リーン 印刷版製造用の感光性樹脂組成物においても、 この ( D) 成分を配合してもよレ、
かかる機能を十分発揮するためには、 ( D) 成分としてのバイ ンダー樹脂の力 ルボキシル基は、 樹脂の酸価で 2 0〜 3 0 0 m g K 0 H/ g . 特に 4 0 ~ 2 5 0 m g K〇 H / gの範囲になっていることが好ま しい。 上記範囲の場合に、 本発明の感光性樹脂組成物がフォ 卜ソルダーレジス ト とし て使用された場合において、 希アル力 リ水溶液による短時間での現像性に優れて いるとともに、 露光硬化部分が希アル力 リ水溶液に対する耐性に優れた良好なレ ジス 卜パターンの形成が可能となる。 また、 本発明の感光性樹脂組成物をフォ ト エッチングレジス トイ ンクとして用いる場合には良好な耐ェッチング液性が得ら れる。 なお、 ( D ) 成分のバイ ンダー樹脂は、 本発明の目的を阻害しない範囲では、 カルボキシル基がアル力 ノールアミ ン等の有機の塩基性化合物やアル力 リ金属の 水酸化物、 ァンモニァ等の無機の塩基性化合物等によって中和されていても良い
( D ) 成分のバイ ンダー樹脂は、 現像性、 形成されるレジス トの密着性、 およ ぴ被膜強度等の性能のバランスから考慮して、 平均分子量 4 0 0 0 ~ 2 5 0 0 0 0、 特に 4 0 0 0〜 1 5 0 0 0 0の範囲のものが好ましい。 かかる ( D) 成分のバイ ンダー樹脂 ( D ) の、 代表例としては、 次のようなも のが挙げられる。
( D 1 ) 1個以上のカルボキシル基を有するェチレン性不飽和単量体成分一例 えば (メ タ) アタ リル酸、 ケィ皮酸、 フマル酸、 イ タコン酸、 クロ ト ン酸および マレイ ン酸等一と、 これと共重合可能なエチレン性不飽和単量体成分との共重合 体。 前記共重合可能なエチレン性不飽和単量体成分としては、 例えば、 (メ タ) ァク リル酸エステル系不飽和単量体 〔メチル (メ タ) ァク リ レー 卜、 ェチル (メ 夕) アタ リ レー ト、 イ ソブチル (メ タ) ァク リ レー ト、 シクロへキシル (メ タ) ァク リ レー 卜等の直鎖、 分岐或は脂環族の (メ タ) ァク リル酸エステル〕 : ヒ ド ロキシェチル (メ タ) アタ リ レー ト、 メ トキシェチル (メ タ) ァク リ レー ト、 ェ トキシェチル (メ タ) ァク リ レー ト等のエチレングリ コールエステル系 (メ タ) ァク リ レー ト及び同様なプロ ピレングリ コール系 (メ タ) アタ リ レー ト、 プチレ ングリ コール系モノ (メ タ) アタ リ レー ト ; グリセロールモノ (メ タ) ァク.リ レ —卜等 : (メ タ) ァク リルァミ ド、 N— メ チル (メ タ) ァ ク リルァミ ド等のメ 夕 ) ァク リルァミ ド系不飽和単量体 : N —フェニルマレイ ミ ド、 N—シクロへキシ ルマレイ ミ ド等の N —置換マレイ ミ ド類; スチレン、 α—メチルスチレン、 ビニ ルェ一テル、 ビニルピロ リ ドン、 (メ タ) アク リ ロニト リ ル等) が例示できる。
( D 2 ) 一光重合性不飽和基を有し、 カルボキシル基を有するバイ ンダー樹脂 (以下 「カルボキシル基を有する感光性バイ ンダー樹脂」 という) も (D ) 成分 の一例である。
かかる力ルポキシル基を有する感光性バイ ンダー樹脂 (D 2 ) を使用すること によって、 露光感度が特に向上し、 また、 形成されたレジス ト被膜は、 更に強靱 な被膜となるので摩擦等の外力によ り剝がれ難くなり安定した性能を発揮するこ とができるといつた利点がある。 この光重合性不飽和基としては、 (メ タ) ァク リ ロイル基、 ビニル基等の光重 合性不飽和基を例示でき、 これを含有させる場合には不飽和基量は、 好ましく は 約 0 . 0 1 〜 1 0モル/ K g (バイ ンダ一樹脂) であり、 特に好ましくは 0 . L 〜 5 モル/ K gである。 酸価、 重量平均分子量は光重合性不飽和基を有さない場 合と同様の範囲が好適である。 カルボキシル基を有する感光性バイ ンダー樹脂 ( D 2 ) の基本骨格を構成する 基体樹脂としては、 例えばアク リ ル系樹脂、 スチレン一マレイ ン酸樹脂、 ェポキ シ系樹脂、 ポリエステル系樹脂、 ボリエーテル系樹脂、 アルキ ド系樹脂、 フッ素 系樹脂、 シ リ コ ン系樹脂、 カルボキシル変性セルロース及びウ レタン系樹脂これ らの二種以上の変性樹脂等があげられる。 カルボキシル基を有する感光性バイ ンダー樹脂 (D 2 ) の、 代表例としては、 次のようなものが挙げられる。
( D2- 1 ) 少なく とも 2個のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物 (例えば ノボラッ ク型エポキシ樹脂、 ビスフ ノール A型エポキシ樹脂等) にエチレン性 不飽和モノカルボン酸 (例えば (メ タ) アク リル酸等) 、 及び不飽和又は飽和の 多塩基酸無水物 (例えばフタル酸、 テトラヒ ドロ無水フタル酸等) を付加して得 られる、 カルボキシル基を有する感光性バイ ンダ一樹脂。
( D2-2 ) 不飽和多塩基酸無水物 (例えば無水マレイ ン酸等) と、 ビニル基を有 する芳香族炭化水素 (例えばスチレン等) 又はビニルアルキルエーテル等との共 重合体に、 分子中に光反応性のェチレン性不飽和基と 1個のヒ ドロキシル基とを 有する化合物 (例えば 2 —ヒ ドロキシェチル (メ タ) ァク リ レー 卜、 2 —ヒ ドロ キシプロビル (メ タ) ァク リ レー 卜等) を反応させて得られるカルボキシル基を 有する感光性バイ ンダ一樹脂。 C D2-3 ) カルボキシル基を有さないエチレン性不飽和単量体 (例えばアルキル (メ タ) ア タ リ レー ト、 ヒ ドロキシェチル (メ タ) アタ リ レー 卜、 スチレン等) と力ルボキシル基を有するェチレン性不飽和単量体 (例えば (メ タ) ァク リ ル酸 、 マレイ ン酸、 クロ ト ン酸、 ィ タコ ン酸) とからなる共重合体中のカルボキシル 基の一部を、 エポキシ基を 1個のみ有するエチレン性不飽和化合物 (例えばグリ シジル (メ タ) アタ リ レー ト、 ( 3 , 4 一ェボキシシク口へキシル) メチル (メ タ) ァク リ レー ト等) と反応して得られるカルボキシル基を有する感光性バイ ン ダー樹脂。
( D2-4) エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体 (例えばグリ シジル (メ タ) アタ リ レー ト、 ( 3 , 4 一エポキシシクロへキシル) メチル (メ タ) ァク リ レー 卜等) を重合単位と して含む重合体又は共重合体にェチレン性不飽和モノ力 ルボン酸 (例えば (メ タ) ァク リ ル酸等) 、 及び飽和又は不飽和の多塩基酸無水 物 (例えばフ タル酸、 テ トラ ヒ ドロ無水フ タル酸等) を反応させて得られるカル ボキシル基を有する感光性バイ ンダー樹脂。
( D2-5) カルボキシル基を有するセルロース誘導体 (例えばヒ ドロキシプロ ピ ルメチルセルロースフタ レー ト、 ヒ ドロキシプロ ピルメチルセルロースァセテ一 トサクシネー ト等) のカルボキシル基の一部をェポキシ基を 1個のみ有するェチ レン性不飽和化合物 (例えばグリ シジル (メ タ) ァク リ レー ト、 ( 3 , 4 —ェポ キシシクロへキシル) メチル (メ 夕) ァク リ レー ト等) と反応させて得られる力 ルボキシル基を有する感光性バイ ンダー樹脂。
( D2-6) カルボキシル基を有するセルロース誘導体 (例えばヒ ドロキシプロ ビ ルメチルセルロースフタ レー ト、 ヒ ドロキシブ口 ビルメチルセルロースァセテ一 卜サクシネー ト等) に、 エポキシ基を 1 個のみ有するエチレン性不飽和化合物 ( 例えばグリ シジル (メ タ) アタ リ レー ト、 ( 3 , 4 —エポキシシクロへキシル) メチル (メ タ) ァク リ レー ト等) を反応させた後、 更に飽和又は不飽和多塩基酸 無水物 (例えばフタル酸、 テ トラヒ ドロ無水フタル酸等) を反応させて得られる カルボキシル基を有する感光性バイ ンダ一樹脂。 上述の如き ( D ) 成分のバイ ンダー樹脂は、 一種類または複数種類を選択して 配合して、 本発明の感光性樹脂組成物となる。 本発明の水性エマルジョ ン型感光性樹脂組成物から成るフォ ト レジス トイ ンク またはスク リーン印刷版製造用の感光性樹脂組成物は、 ( D ) 成分として、 カル ボキシル基を有するバイ ンダー樹脂を含有することによ り、 皮膜強度に優れ、 か つ希アル力 リ水溶液等に対する耐性に優れた硬化皮膜を、 より安定して得ること ができるものであり、 高感度で、 優れた耐水性及び耐溶剤性を有する硬化皮膜を 形成できるので、 耐久性のあるスク リーン印刷版を得ることができるだけでなく 、 エッチングレジス 卜イ ンク、 メ ツキレジス トイ ンク、 ソルダ一レジス トイ ンク 、 マーキングイ ンク等のプリ ン 卜配線板製造用フォ ト レジス トイ ンクや、 グラビ アロール彫刻用フ ォ ト レジス トイ ンク、 カラーフ ィルタ画素製造用ィ ンク、 カラ —フィルタ保護膜製造用ィ ンク等としても好適なものとなる。
( E ) 成分
本発明の感光性樹脂組成物がフ ォ ト レジス トイ ンク として使用される場合、 さ らに ( E ) 成分として i分子中に 2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物 を任意に配合することができる。 勿論、 このエポキシ化合物はフ ォ ト レジス トイ ンク以外の用途の場合に添加されてもよい。
この ( E ) 成分を配合することによって、 露光、 現像後に形成された硬化皮膜 をポス トべークするこ とによ り、 耐薬品性、 耐溶剤性、 耐酸性、 耐電蝕性を更に 改良し、 かつ高い硬度ののものとするこ とができる。 この性質は特に本発明の組 成物をフ ォ 卜 ソルダ一レジス 卜イ ンク、 カラ一フ ィ ルタ画素製造用イ ンク、 カラ ーフィルタ保護膜製造用ィ ンク等の永久皮膜形成用のィ ンク と して用いる場合に 特に有用である。 上記の ( F. ) 成分と しては、 溶剤難溶性エポキシ化合物、 汎 fflの溶剤可溶性ェ ポキシ化合物等が挙げられ、 例えば、 フヱ ノールノボラッ ク型エポキシ樹脂、 ク レゾールノボラ ッ ク型エポキシ樹脂、 ビスフ ヱ ノール A型エポキシ樹脂、 ビスフ エ ノ一ル A—ノボラッ ク型エポキシ樹脂、 ビスフエ ノール F型エポキシ樹脂、 卜 リ グリ シジルイ ソシァヌ レー 卜、 油化シェルエポキシ (株) 製 「 Y X 4 0 0 0 」 、 ソルビ トールポリ グリ シジルェ一テル、 N—グリ シジル型エポキシ樹脂、 脂 環式エポキシ樹脂 (例えばダイセル化学工業 (株) 製 Γ Ε Η Ρ Ε— 3 1 5 0」 ) 、 ポリ オ一ルポリ グリ シジルエーテル化合物、 グリ シジルエステル化合物、 N— グリ シジル型エポキシ樹脂、 ト リ ス (ヒ ドロキシフエニル) メ タ ンべ一スの多官 能ェボキシ樹脂 (日本化薬 (株) 製 「 E P P N — 5 0 2 H」 、 並びにダウケミカ ル (株) 製 「タ クテッ クス一 7 4 2」 及び 「X D— 9 0 5 3 」 等) 、 水添ピスフ ェ ノール A型ェポキシ樹脂、 ジシクロペンタジェンーフエノール型ェポキシ樹脂 及びナフタ レン型エポキシ樹脂及びポリ グリ シジル (メ タ) アタ リ レー 卜等のェ ボキシ基を有する ビニル重合ポリマー等が挙げられ、 これらは単独で又は二以上 を組み合わせて用いることができる。 特に、 ト リ グリ シジルイ ソシァヌ レー ト、 油化シェルエポキシ (株) 製 「 Y X 4 0 0 0」 、 フヱ ノールノポラッ ク型ェポ キシ樹脂、 ク レゾ一ルノボラッ ク型エポキシ樹脂、 ビスフエ ノール A型エポキシ 樹脂及びビスフヱ ノール A—ノボラッ ク型エポキシ樹脂等が望ま しい。 なお、 ( E ) 成分は、 予め水性液と して乳化、 分散されていても良く 、 また、 自己乳化型' のものであっても良い'。 これらの ( E ) 成分を配合する場合には、 一種類また複 数種類を選択して用いるこ とができる。 ( F ) 成分
また、 本発明の感光性樹脂組成物には、 例えば水性ェマルジョン型の感光性樹 脂組成物の保存安定性向上や露光感度の調整等の目的でスチリルピリ ジニゥム基 又はスチ リ ルキノ リュウム基を有するポリ ビニルアルコール系重合体、 N —メチ ロール (メ タ) ク リルアミ ドを付加したポリ ビニルアルコール系重合体等の水溶 性感光性樹脂を加えてもよい。 また、 本発明の感光性樹脂組成物には、 さらに、 フ ォ ト レジス ト等の感光性樹 脂組成物に通常的な添加剤を任意に添加してもよい。 このような添加剤としては 、 ワッ クスェマルジョ ン類;本発明の目的である労働安全衛生、 環境汚染、 火災 防止等の問題の低減を阻害しない範囲で少量の有機溶剤 (例えばアルコール類、 セロソルブ類等の水に易溶性の溶剤や、 酢酸エステル類、 芳香族炭化水素等の水 に難溶性、 非溶性の有機溶剤) 等の溶剤 : シリコーン、 (メ タ) ァク リ レート共 重合体およびフッ素系界面活性剤等のレべリ ング剤 ; ハイ ドロキノ ン、 ハイ ドロ キノ ンモノメチルエーテル、 ピロガロール、 t e r t —ブチルカテコールおよび フ ノチアジン等の重合禁止剤 : ハレーシ ョ ン防止剤、 消泡剤、 酸化防止剤 ; 充 塡剤と して用いられるガラス、 金属などの繊維や粉末 ; 体質顔料として用いられ るシ リ カ、 アルミ ナ白、 ク レー、 タルク、 炭酸バリ ウム、 硫酸バリ ウム ;無機着 色顔料として用いられる亜鉛華、 鉛白、 黄鉛、 鉛円、 群青、 紺青、 酸化チタン、 クロム酸亜鉛、 ベンカラ、 カーボンブラッ ク : 有機着色顔料として用いられるブ リ リアン 卜カーミ ン 6 B、 ノ、'一マネ ン ト レッ ド R、 ベンジジンイェロー、 レーキ レツ ド C、 フタロシアニンブルー等 : ロイコ系発色性色素 ; U V B l u e 2 3 6、 P O L Y E S T E R B L U E G L— S F等の退色性モノァゾ系分散染 料 ; その他染料、 天然もしく は合成のゴム粉末等の各種添加剤、 並びに分散安定 性を向上させるための界面活性剤や高分子分散剤等が挙げられる。 配合量
各成分の配合量は特に限定されず、 用途に応じて好適な比率で配合される。 以 下に、 フ ォ ト レジス トイ ンクおよびスク リーン印刷版製造用の感光性樹脂組成物 における各成分の好適な比率を例示する。 フォ ト レジス 卜イ ンク と して使用される場合
( B ) 成分の配合量は、 ( A ) 成分中の固形分 1 0 0重量部に対して 0 . 1 〜 1 0 0 0重量部であるのが好ましく、 特に 1 〜 5 0 0重量部であるのが好ましい 。 また、 1 0 ~ 3 0 0重量部であるのが最適である。 この範囲において、 特に、 水性エマルジョ ン型の感光性樹脂組成物から得られる硬化皮膜の被膜の耐水性、 耐溶剤性が優れたものとなる。
( C ) 成分の配合量は、 ( A ) 成分中の固形分、 (B ) 成分及び ( D ) 成分の 合計量 1 0 0重量部に対して 0 . 1 ~ 5 0重量部であるのが好ましく、 特に 0 . 3 〜 3 0重量部であるのが好ましい。 また、 0 . 5 〜 2 0重量部であるのが最適 である。 この範囲において、 特に水性ェマルジヨン型の感光性樹脂組成物の露光 感度に優れ、 かつ硬化皮膜の耐水性、 耐溶剤性が充分に得られる。
( D ) 成分が配合される場合、 ( D ) 成分の配合量は、 (A ) 成分中の固形分 1 0 0重量部に対して 1 0〜 1 0 0 0重量部であるのが好ましく、 特に 1 0〜 5 0 0重量部であるのが好ましい。 また、 5 0 〜 3 0 0重量部が最適である。 この 範囲において特に水性ェマルジョン型の感光性樹脂組成物は、 露光感度や、 希ァ ルカ リ水溶液による現像性に優れるとともに、 その硬化皮膜が、 脆さや皮膜の割 れ、 剝離といった不都合がなく、 被膜硬度を十分上げることができ、 耐水性、 耐 溶剤性の優れたものとなる。 また、 予備備乾燥後の皮膜の粘着性が低いので、 フ ォ 卜ツールアートワークを用いたいわゆるオンコンタク ト露光用として優れ、 更 に、 本発明の感光性樹脂組成物をフォ トエッチングレジス 卜イ ンクとして用いた 場合には、 耐ェッチング液性に優れたものとなる。
更に、 ( E ) 成分が配合される場合、 その配合量は、 ( A ) 成分中の固形分、 ( B ) 成分及び ( D ) 成分の合計量 1 0 0重量部に対して 1 〜 5 0 0重量部であ るのが好ましく 、 特に 1 0〜 3 0 0重量部であるのが好ましい。 また、 1 0〜 1 0 0重量部が最適である。 この範囲で、 ポス トベータによ り最終的に形成された 皮膜は、 耐薬品性、 耐溶剤性、 耐酸性等に特に優れた強固なものとなるとと もに 、 予備乾燥時における (E ) 成分一エポキシ化合物一の硬化反応も生ぜず、 広い 現像幅 (現像可能性を保持し得る予備乾燥条件の幅、 或いは予備乾燥による熱か ぶりを生じない範囲であり、 「予備乾燥管理幅」 、 「予備乾燥許容幅」 ともいう 。 ) を確保できる。
本発明の可能性樹脂組成物をソルダーレジス 卜インクとして用いた場合には、 この範囲において、 特に皮膜強度が高く 、 耐電蝕性、 耐金めっ き性に優れたソル ダーレジス 卜を得ることができるの最適である。 スク リーン印刷版製造用の感光性樹脂組成物として使用される場合
( A ) 成分と (B ) 成分の配合割合は、 活性成分の重量比率で、 1 0 0 : 1 0 - 1 0 0 0であるのが好ま しく 、 1 0 0 : 2 0 〜 5 0 0であるのが特に好ましい 。 この範囲において、 特に、 水性ェマルジヨン型の感光性樹脂組成物から得られ る硬化皮膜の被膜の耐水性、 耐溶剤性が優れたものとなる。 ここで 「活性成分」 とは、 固形分又は硬化皮膜形成時に固形となるものを意味する。
( B ) 成分に対する ( C ) 成分の配合割合は、 活性成分の重量比率で、 1 0 0 : 0 . 1 〜 5 0 であるのが好ま しく、 1 0 0 : 0 . 3 〜 3 0であるのが特に好ま しい。 この範囲において、 特に水性ェマルジヨ ン型の感光性樹脂組成物から得ら れる硬化皮膜の耐水性、 耐溶剤性が優れたものとなる。
不活性固体粉末を配合する場合には、 本発明の水性エマルジョン型の感光性樹 脂組成物の活性成分 1 0 0重量部当たり、 不活性固体粉末 1 〜 6 0童量部、 特に 5 - 5 0重量部とするのがよい。 不活性固体粉末の添加量がこの範囲において、 特に水性エマルジョン型の感光性樹脂組成物から得られる硬化皮膜は、 脆さや皮 膜の割れ、 剝離といった不都合がなく、 被膜硬度を十分上げることができ、 耐水 性、 耐溶剤性の優れたものとなる。 用途
. 本発明の感光性樹脂組成物は、 フォ小 レジ 卜イ ンクまたはスク リ一ン印刷版製 造用の感光性樹脂組成物として使用されることが好ま しく、 その他ェッチングレ ジス 卜イ ンク、 めっきレジス 卜イ ンク、 ソルダ一レジス ト イ ンク、 マーキングイ ンク等のプリ ン 卜配線板製造用フォ ト レジス 卜イ ンクや、 カラーフィルタ画素製 造用イ ンク、 カラーフ ィルタ保護膜製造用ィ ンク等に特に好適に用いられるが、 スク リーン印刷版製造用の感光性樹脂組成物やグラビアロール彫刻用フォ 卜 レジ ス トイ ンク等として使用してもよい。 また、 本発明の感光性樹脂組成物をポリエ ステルフ ィルム等の担持フィルム上に塗布して成膜させることによ り、 いわゆる ドライフィルム レジス 卜 としても使用可能である。
例えば、 本発明の感光性樹脂組成物の用途の一例としては、 表面に金属層が形 成された基板に塗布して乾燥した後に、 この感光性樹脂組成物の所定部分を選択 露光して硬化皮膜を形成し、 そして感光性樹脂組成物の未露光部分を洗浄除去し 、 そしてこの基板をエツチング液に浸して前記金属層の一部をエツチング処理し て、 しかる後に、 硬化皮膜を除去することによって得られるプリ ン ト配線基板が 挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物から成る硬化皮膜は、 上記のようにエツチングレジ ス ト と して使用されるこ との他に、 上記の硬化皮膜 (例えばソルダーレジス ト) として使用してもよい。 この場合、 硬化皮膜は、 剝離削除されない永久被膜とし て、 最終製品としてのプリ ン 卜配線基板に残っている。
前記のような硬化被膜を永久保護膜として用いる場合、 露光、 現像後に形成さ れる硬化皮膜を、 更に熱風加熱、 電磁誘導加熱、 ホッ トプレス或いは遠赤外線乾 燥等を用いてポス 卜べ一クを行ったり、 紫外線照射によるボス 卜 U Vキュア等を 行う ことで、 永久保護膜の物性として特に重要な皮膜の強度、 硬度及び耐薬品性 等を向上させるこ とができる。
なお、 これらの場合、 硬化皮膜が形成される基板は、 表面に予め導体回路が形 成されたものであってもよい。 使用方法
本発明の感光性樹脂組成物は、 従来周知の方法によって使用できる。
本発明のスク リ一ン印刷版製造用の感光性樹脂組成物の使用方法を例示する。 直接法 : ポリエステル、 ナイロ ン、 ポリエチレン等の合成樹脂、 これらの樹 脂に二ッケル等の金属を蒸着させた物、 またはステンレス等からなるスク リーン 上に、 感光性樹脂組成物を塗布、 乾燥した後、 選択露光、 現像して、 例えば硬化 皮膜の厚さ i 〜 1 0 0 0 0 〃 mのス ク リーン印刷版を得る方法。 直間法 : 感光性樹脂組成物をポリエチレン、 ポリ塩化ビニル、 ポリエステル 等の剝離性フィルム上に塗布、 乾燥して例えば i 0〜 5 0 O w mの感光性層を有 するフィルムを形成し、 これを用いて、 水若しく は感光性樹脂組成物等を予め塗 布して、 或いは塗布しながらスク リーン上に感光層を転写後選択露光、 現像して スク リーン印刷版を得る方法。 この方法は、 同様の感光剤を繰り返しスク リーン 上に塗布する直接法に比べて作業的にも簡単でしかも印刷特性の優れた版を製造 することができる。 間接法 : 剝離性フ ィルム上に成膜した感光性樹脂組成物をそのままフイルム 上で選択露光、 現像した後にスク リ一ンに転写してスク リーン印刷版を得る方法 本発明によって得られた水性ェマルジョ ン型の感光性樹脂組成物は、 高感度で あり、 また、 特に優れた耐水性、 耐溶剤性を有する硬化皮膜を形成できるので、 特に耐久性に優れたスク リーン印刷版を形成することできる。
これらの特徴によ り、 本発明の感光性樹脂組成物は、 一般的な膜厚 (ここで、 「厚膜」 とは、 硬化皮膜の膜厚をいい、 スク リーンメ ッシュ自体の厚みを含まな いものである。 ) のスク リーン印刷版の製造に好適であるのみならず、 特に厚膜 のスク リーン印刷版の製造にも好適に用いられる。 なお、 「厚膜」 とは明確な定 義はないが、 ここでは、 スク リーン上に形成される硬化皮膜部分の膜厚が 1 0 0 〃m以上のものをいう ものとする。 また、 「一般的な膜厚」 とは 1 0 0 mに満 たないも.のをいう ものとする。 以下、 直接法による厚膜スク リーン印刷版の製造を例に挙げて説明する。 直接法においては、 例えば、 スク リーン上に、 厚膜用バケツ トを用い、 感光性 樹脂組成物を塗布、 乾燥 (特に高膜厚の場合には塗布、 乾燥工程を複数回繰り返 し行い所定の膜厚を得ても良い。 ) した後、 露光現像して、.所望の厚膜スク リー ン印刷版を得る。 しかしながら、 従来のポリ ビニルアルコールとボリ酢酸ビニルェマルジョ ン等 との混合物に光架橋剤としてジアブ樹脂を配合した組成物や、 ポリ ビニルアルコ ールに N —メチロール (メ タ) アク リルアミ ドを付加して得られる水溶性の感光 性重合体からなる感光性樹脂組成物や、 スチリルピリ ジニゥム基又はスチリルキ ノ リュウム基を有するポリ ビニルアルコール若しく はポリ酢酸ビニルのェマルジ ョ ンにェチレン性不飽和化合物及び光重合開始剤を加えて組成物等の場合には、 厚膜にすると、 露光感度が不足したり、 長時間の露光を要したりする上、 皮膜の 深部の硬化が不十分となりやすかつた。 このため、 画像形成不良や解像性不良、 或いは硬化皮膜の耐水性不良、 耐溶剤 性不足、 スク リーン基材との密着性不良、 皮膜強度の不足等によ り、 印刷版の製 造が困難であったり、 得られた印刷版を用いて印刷イ ンキ、 エッチングレジス ト イ ンキ、 感光性べ一ス ト、 熱硬化性ペース 卜等を印刷した場合に、 スク リーン印 刷版の耐久性が不足したり、 印刷されたパターンの精細さに欠けたりする問題が あった。 したがって、 スク リーン上に形成される皮膜の膜厚が 4 0 0 / m以上で は、 高性能なスク リーン印刷版の製造は困難であった。 一方、 本発明の感光性樹 脂組成物においては、 厚膜の場合であっても、 露光感度が高く 、 露光時間も短く 、 皮膜の深部が充分硬化され、 また、 硬化皮膜は耐水性、 耐溶剤性、 ス ク リーン 基材との密着性、 皮膜強度に優れている。 したがって、 本発明の感光性樹脂組成物は、 膜厚の上限は、 特には限定されな いものの、 スク リーンメ ッシュ上に形成される皮膜の膜厚が 1 0 0〜 1 0 0 0 0 ; u mの範囲であるときに厚膜スク リ一ン印刷版として特に良好な性質を示す。 よ り好適な範囲は 1 0 0 ~ 5 0 0 0 w mであり、 1 0 0〜 3 0 0 0 mの範囲であ るときに最適な性質を示す。 すなわち、 厚膜であるにもかかわらず、 良好な画像 形成性や解像性を示し、 また、 硬化皮膜の耐水性、 耐溶剤に優れているため、 長 期間使用した場合であつても、 スク リーン印刷版の耐久性、 印刷されたパターン の精細さが保持される。 なお、 本発明の感光性樹脂組成物は、 上記の厚膜の範照 の中でも、 これらの範囲の下限が 4 0 O w mである場合に、 従来品と比べて、 特 に大きな優位性を示すものである。 実施例
以下に本発明を、 フ ォ ト レジス 卜イ ンク ( I ) およびスク リーン印刷版製造用 の感光性樹脂組成物 ( I I ) に関する実施例に基づいて説明するが、 本発明はこ れらに限定される ものではない。
尚、 以下に使 fflされる 「部」 及び 「%」 は、 特に示さない限り、 全て重量部及 び重量%を示す。
また、 「重量平均分子量」 は、 下記測定条件に基づき G P C (ゲル · パーミテ —シ: 3 ン · クロマ ト グラフィー) によ り測定されたものである。
C G P C測定法〕
各試料を固型分について 1 ϋ m g /m 1 となる様に T H F (テ トラヒ ドロフラ ン) 溶液を調製し、 各々イ ンジヱ クシ ヨ ン量 1 0 0 u 1 にて測定した。
-測定条件
G P C測定装置 : 昭和電工社製の 「 S H◦ D E X SY S TEM 1 1」 カラム : 昭和電工社製の 「 S H◦ D E X K F - 8 0 0 P J , 「SH
0 D E X K F— 8 0 5」 、 「 S HO D E X K F— 8 0 3 J 及び 「 S H 0 D E X K F— 8 0 i」 の 4本直列
移動層 : T H F
流量 : 1 ミ リ リ ッ トル /分
力ラム温度 : 4 5 °C
検出器 : R I
換算 : ポリ スチレン
〔合成例 1〕 一 ( A) 成分の合成一
還流冷却器、 滴下ロー ト、 温度計、 窒素吹き込み口、 攪拌機を備えたガラス製 容器に、 P V A— 2 1 7 (重合度 1 7 0 0、 ケン化度 8 8モル%の (株) クラし 製ポリ ビニルアルコール) 1 0 gとィォン交換水 9 0 gを仕込み、 加熱溶解した 後、 p H 4. 0に調整した。 次いで 1 5 0 r p mで攪拌しながらメチルメ タク リ Λ
WO 00/7
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レー ト 5 g、 n —ブチルアタ リ レー ト 5 g及び n— ドデシルメ ルカプタ ン 0 . 0 2 gを添加し、 窒素置換を充分に行った後、 8 0 tに昇温した。 その後、 1 %過 硫酸ァンモユウム溶液を滴下して重合を開始した後、 メチルメ タク リ レート 4 5 g、 n —ブチルァク リ レー 卜 2 5 g、 イ ソプチルメ タク リ レー 卜 2 0 g、 n— ド デシルメルカプタン 0 . 1 8 gを混合したものを 2時間かけて滴下し、 同時に、 1 %過硫酸ァンモニゥム溶液 1 0 sを 2時間かけて滴下した後、 同温度で 3時間 熟成させて、 水酸基を有する非水溶性重合体ェマルジヨ ンを得た。 このェマルジ ヨ ンに、 N —メチロールアク リ ルアミ ド 5 gを溶解し、 0 . 1 %メ トキシハイ ド 口キノ ン水溶液 2 g と 5 %リ ン酸 4 gを添加レた後、 8 0 °Cで 5時間反応させた 反応終了後、 苛性ソーダ水溶液で中和を行い、 次にイオン交換水で希釈調整し て、 固形分 3 0 %の感光性の非水溶性重合体ェマルジヨン ( A— 1 ) を得た。
〔合成例 2 〕 — ( A ) 成分の合成一
還流冷却器、 滴下ロート、 温度計、 窒素吹き込み U、 攪拌機を備えたガラス製 容器に、 P V A— 2 2 4 (重合度 2 4 0 0、 ケン化度 8 8モル%の (株) クラレ 製ポリ ビュルアルコール) 1 0 g とィォン交換水 9 0 gを仕込み、 加熱溶解した 後、 p H 4 . 0に調整した。 次いで 1 5 0 r p mで攪拌しながらメチルメ タク リ レート 5 g、 n—ブチルァク リ レー卜 5 g、 n—ドデシルメルカプタン 0 . 0 2 gを仕込み、 窒素置換を充分に行った後、 8 0 に昇温し、 1 %過硫酸アンモニ ゥム溶液を滴下して重合を開始した後、 メチルメ タク リ レート 5 0 g、 ヒ ドロキ シェチルメ タ ク リ レー ト 2 0 g、 n —ブチルァク リ レー ト 2 0 g及び n—ドデシ ルメルカブタン 0 . 1 8 gを混合したものを 2時間かけて滴下し、 同時に、 1 % 過硫酸アンモニゥム溶液 1 0 gを 2時間かけて滴下した後、 同温度で 3時間熟成 させて、 水酸基を有する非水溶性重合体ェマルジヨ ンを得た。 このェマルジヨン に、 N—メチ口一ルァク リルアミ ド 5 s を溶解し、 0 . 1 %メ トキシハイ ドロキ ノン水溶液 2 g と 5 %リ ン酸 4 gを添加した後、 8 0 °Cで 5時間反応させた。 反応終了後、 苛性ソーダ水溶液で中和を行い、 次にイオン交換水で希釈調整し て、 固形分 3 0 %の感光性の非水溶性重合体ェマルジヨ ン ( A— 2 ) を得た。
〔合成例 3 〕 — ( D ) 成分の合成一
還流冷却器、 温度計、 窒素置換用ガラス管及び撹拌機を取り付けた四ッロフラ スコに、 メ タク リル酸 2 0部、 メチルメ タク リ レー卜 8 0部、 メチルェチルケ ト ン 1 0 0部、 ァゾビスイソプチロニ卜 リ ル 1部を加え、 窒素気流下に加熱し、 7
5 °Cにおいて 5時間重合を行ない、 カルボキシル基含有バイ ンダー樹脂の 5 0 % 溶液 ( P— 1 ) (力ルボキシル基を有するバイ ンダ一樹脂 ( D 1 ) に相当するァ. ク リル酸エステル系共重合体の溶液) を得た。 得られたバイ ンダー樹脂の重量平 均分子量は 1 1 0 0 0 0、 酸価は 1 3 0 m g K 0 H Z gであった。
〔合成例 4 〕 一( D ) 成分の合成一
ク レゾ一ルノボラッ ク型エポキシ樹脂 (エポキシ当量 2 1 4、 大日本イ ンキ化 学工業 (株) 製、 商品名 「ェビクロン N— 6 8 0」 ) 2 1 4部をメチルェチルケ ト ン 6 0部に加熱溶解したものに、 撹拌下に空気を吹き込みながらアク リル酸 7 4部、 ハイ ドロキ ノ ン 0 . 1部及びジメチルペンジルァミ ン 2 . 0部を加え、 常 法によ り 8 (TCで 2 4時間反応させた。 この反応液を冷却した後、 メチルェチル ケ ト ン 1 3 6部及びテ トラヒ ドロ無水フタル酸 7 6部を加え、 8 0 tに加熱して 撹拌下に約 1 0時間反応させ、 カルボキシル基を有する感光性バイ ンダー樹脂の
6 5 %溶液 ( P— 2 ) (カルボキシル基を有する感光性バイ ンダー樹脂 (D2- 1 ) の溶液に相当) を得た。 得られたバイ ンダ一樹脂の重量平均分子量は 1 2 0 0 0 、 酸価は 7 7 m g K 0 H / gであった。
〔合成例 5〕 一( D ) 成分の合成一 スチレン一無水マレイ ン酸共重合体 (エルファ トケ厶社製、 商品名 「 S M A— 1 0 0 0 A」 ) i 5 0部をメチルェチルケ ト ン 1 4 3部に加熱溶解したものに、 空気を吹き込みながら、 撹拌下に 2 —ヒ ドロキシェチルァク リ レート 5 1部、 ノ、 イ ドロキノ ン 0 . 1部、 ジメチルペンジルァミ ン 3 . 0部を加え、 常法によ り 8 0 °Cで 1 2時間反応させた。 この反応液にさ らに n—ブタノール 2 8部を加え、 更に約 2 4時間反応させ、 カルボキシル基を有する感光性バイ ンダー樹脂の 6 0 %溶液 (P— 3 ) (カルボキシル基を有する感光性バイ ンダー樹脂 (D2- 2 ) の溶 液に相当) を得た。 得られたバイ ンダー樹脂の重量平均分子量は 7 5 0 0、 酸価 は 1 5 6 m g K 0 H / gであった。
〔合成例 6〕 — ( D ) 成分の合成一
還流冷却器、 温度計、 窒素置換用ガラス管及び撹拌機を取り付けた四ッロフラ スコに、 メ タ ク リル酸 2 0部、 メチルメ タ ク リ レー 卜 8 0部、 メチルェチルケ 卜 ン 1 0 0部、 ラウ リ ルメルカプタ ン 0 . 5部、 ァゾビスイ ソプチロニト リ ル 4部 を加え、 窒素気流下に加熱し、 7 5 °Cにおいて 5時間重合を行ない、 5 0 %共重 合体溶液を得た。 .
上記 5 0 %共重合体溶液に、 ハイ ドロキ ノン 0 . 0 5部、 グリシジルメ タク リ レ一卜 1 5部、 ジメチルペンジルァ ミ ン 2 . 0部を加え、 8 0 °Cで空気を吹き込 みながら 2 4時間付加反応を行なった後、 メチルェチルケ ト ン L 3部を加えて力 ルポキシル基を有する感光性バイ ンダー樹脂の 5 0 %溶液 (P— 4 ) (カルボキ シル基を有する感光性バイ ンダー樹脂 (D2- 3 ) の溶液に相当) を得た。 得られた バイ ンダ一樹脂の重量平均分子量は 1 5 0 0 0、 酸価は 6 2 m g K◦ H / gであ つた。
〔合成例 7 〕 一 ( D ) 成分の合成一
還流冷却器、 温度計、 窒素置換用ガラス管及び撹拌機を取り付けた四ッロフラ スコに、 グリ シジルメ タ ク リ レー 卜 7 0部、 メチルメ タ ク リ レー ト 1 0部、 t e r t 一 ブチルメ タ ク リ レー ト 2 0部、 メチルェチルケ ト ン 1 0 0部、 ラウ リ ルメ ルカブタ ン 0 . 5部、 ァゾビスイ ソプチロニ ト リル 3部を加え、 窒素気流下に加 熱し、 7 5 °Cにおいて 5時間重合を行ない、 5 () %共重合体溶液を得た。
上記 5 0 %共重合体溶液に、 ハイ ドロキノ ン 0 . 0 5部、 ァク リル酸 3 7部、 ジメチルペンジルァミ ン 2 . 0部を加え、 8 0 °Cで空気を吹き込みながら 2 4時 間付加反応を行い、 続いてテ 卜ラヒ ドロ無水フタル酸 3 8部及びメチルェチルケ ト ン 7 3部を加えて 8 0 °Cで】 0時間反応させ、 カルボキシル基を有する感光性 バイ ンダー樹脂の 5 0 %溶液 ( P— 5 ) (カルボキシル基を有する感光性バイ ン ダー樹脂 (D2- 4) の溶液に相当) を得た。
得られたバイ ンダ一樹脂の重量平均分子量は 2 2 0 0 0、 酸価は 8 0 m g K 0 H / gであった。
〔合成例 8〕 一 ( D ) 成分の合成一
還流冷却器、 温度計、 窒素置換用ガラス管及び撹拌機を取り付けた四ッ门フラ スコに、 メ タ ク リル酸 2 0部、 メチルメ タ ク リ レー ト 8 0部、 プロ ピレングリ コ —ルモ ノ メチルエーテルアセテー ト 1 0 0部、 ァゾビスイ ソブチロニ ト リ ル 0 .
5部を加え、 室素気流下に加熱し、 7 5 °Cにおいて 5時間重合を行ない、 カルボ キシル基含有バイ ンダー樹脂の 5 0 %溶液 ( Ρ ' — 1 ) (カルボキシル基を有す るバイ ンダー樹脂 ( D 1 ) に相当するアク リル酸エステル系共重合体の溶液) を 得た。 得られたバイ ンダ一樹脂の重量平均分子量は 9 0 0 0 0. 酸価は 1 3 0 m g K O H/ gであった。
〔合成例 9〕 一 ( D ) 成分の合成一
スチレンー無水マレイ ン酸共重合体 (エルファ トケム社製、 商品名 「 S M A— 1 0 0 0 A I ) 1 5 0部をプロ ビレング'リ コールモ ノ メチルェ一テルァセテ一ト 1 3部に加熱溶解したものに、 空気を吹き込みながら、 撹拌下に 2 —ヒ ドロキ シェチルァク リ レー卜 5 1部、 ハイ ドロキノ ン 0 . 1部、 ジメチルペンジルアミ ン 3 . 0部を加え、 常法により 8 0 °Cで 1 2時間反応させた。 この反応液にさ ら に n—ブタ ノール 2 8部を加え、 更に約 2 4時間反応させ、 感光性バイ ンダー樹 脂の 6 0 %溶液 ( P ' — 2 ) を得た。
得られたバイ ンダー樹脂の重量平均分子量は 7 5 0 0、 酸価は 1 5 6 m g K〇 H / gであった。
〔合成例 1 0〕 一 ( D ) 成分の合成一
還流冷却器、 温度計、 室素置換用ガラス管及び撹袢機を取り付けた四ッロフラ スコに、 メ タク リル酸 2 0部、 メチルメ タタ リ レー ト 8 0部、 プロ ピレングリコ ールモノ メチルエーテルアセテー ト 1 0 0部、 ラウ リルメルカブタ ン 0 . 5部、 ァゾビスジメチルバレロニ卜 リル 2部を加え、 室素気流下に加熱し、 1 1 0 °Cに おいて 5時間重合を行ない、 5 Q %共重合体溶液を得た。
上記 5 0 %共重合体溶液に、 ハイ ドロキノン 0 . 0 5部、 グリシジルメ タ ク リ レート 1 5部、 ジメチルペンジルァ ミ ン 2 . 0部を加え、 8 0 °Cで空気を吹き込 みながら 2 4時間付加反応を行なつた後、 プロ ピレングリ コールモノメチルエー テルアセテート 1 1部を加えて感光性バイ ンダー樹脂の 5 0 %溶液 ( Ρ ' — 3 ) を得た。
得られたバイ ングー樹脂の重量平均分子量は 1 8 0 0 0、 酸価は 6 2 m g Κ 0 H / gであった。
〔参考製造例 1 〕
ゲン化度 8 8モル0 /0の部分ケン化ボリ酢酸ビニル (日本合成化学工業 (株) 製 、 商品名 「ゴ一セノール G H— 1 7」 、 重合度 1 7 0 0 ) 2 0 0 gを水 1 0 0 0 gに溶解した。 この水溶液に 1\—ーメチロールアク リルア ミ ド 4 0 gを溶解し、 0 . 1 %メ トキ シハイ ドロキノ ン水溶液 2 g、 8 %リ ン酸 3 gを添加後、 6 0 ° Cで 2 0時間反 応させた。 反応終了後、 5 %カセイ ソーダで中和し、 さらに水にて溶液の総量を 1 5 0 0 g となるよ うに調製し、 ポリ ビュルアルコールの N—メチロールァク リ ルアミ ド付加体の 1 5 %水溶液 ( F— i ) を得た。
〔実施例 I 一 1 〜 I 一 2 0 〕
実施例 I 一 1 〜 I 一 2 0 について、 各成分を表 1及び表 2に示すような組成に 調製したものを攪拌混合した後、 ホモミキサーで充分に分散し、 更に液温 6 5 °C にまで加熱し、 空気を吹き込みながら有機溶剤成分を留去して、 水性エマルジョ ン型の感光性樹脂組成物を調製した。
〔比較例 I 一 1 〜 I 一 6〕
比較例 I— 1 〜 I 一 6 について、 各成分を表 1及び表 2に示すような組成に調 製したものを比較例 I — 1 〜 1— 3 については攪袢混合して、 また、 比較例 I 一 4 〜 I 一 6 については三本ロールで充分混練して感光性樹脂組成物を調製した。
フォ トエッチングレジストインク
Figure imgf000034_0001
〔表 2〕 フォ トソルダーレジストインク
Figure imgf000035_0001
表 1及び 2 において、
* 1 ) 東亞合成化学工業 (株) 製のフエノール変性単官能ァク リ レ一卜
* 2 ) 東亞合成化学工業 (株) 製の ト リ メチロールプ!3パン ト リァ ク リ レー ト
* 3 ) チバ . ガイギー (株) 製の光重合開始剤
* 4 ) 日本化薬 (株) 製の光重合開始剤
* 5 ) 油化シヱルエポキシ (株) 製のエポキシ当量 1 9 5のエポキシ化合物
* 6 ) 大日本ィ ンキ化学工業 (株) 製、 ェポキシ当量 2 1 4 のク レブールノボラ ッ ク型ェポキシ樹脂
* 7 ) 保土ケ谷化学工業 (株) 製の有機染料
* 8 ) モ ンサン ト (株) 製のレベリ ング斉 J 実施例 I 一 1 〜 I — 1 0 と比較例 I — 1 〜 I 一 3の感光性樹脂組成物について は、 フォ トエッチングレジス 卜イ ンク と しての性能評価結果を表 3 に示す。 評価 は、 各感光性樹脂組成物を、 基材厚 i . 6 m m、 銅箔厚 3 5 mの F R— 4両面 銅張積層板に全面スク リ一ン印刷し、 熱風対流式乾燥機にて 8 0 。Cの温度で、 1
5分乾燥させて 1 0 m厚の予備乾燥皮膜を形成し、 フ ォ トツ一ルアートワーク を使用して 〗 0 0 m J / c m 2 で密着露光、 1 %炭酸ソ一ダで現像することによ り得たレジス トノ ターンで行なった。
C a . 乾燥性〕
予備乾燥後の塗膜表面のタツ クを指触で評価した。 結果は以下の記号によって 示した。
◎ : タッ クがなレ、
〇 : 僅かにタッ クがある
厶 : タッ クがある
X : 顕著にタツ クがある ―
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3 5
〔 b . 露光感度〕
銅ガラスエポキシ基板に塗装した塗膜について、 コダツ ク社製ステップタブレ ッ ト N 0 . 2 ( 2 1段) によ り評価した段数。
〔 c . 現像性〕
目視で観察し結果は以下の記号によつて示した。
◎ : 硬化皮膜が形成された露光部分が残存すると共に末露光部分が除去され、 現 像残りが全く無い
〇 : 未露光部分と露光部の境目のライ ンにわずかにギザが確認された
X : 露光部分と未露光部分が共に除去不能であった
〔 d . 鉛筆硬度〕
三菱ハイュニ (三菱鉛筆 (株) 製) を用いて、 J I S K 5 4 0 0に準拠し て測定して評価した。
[ e . 密着性〕
得られた硬化皮膜を J I S D 0 2 0 2に準拠したクロスカッ トによるセ 口ハン粘着テ一プ剝離試験によった。
〔 f . 耐エッチング液性〕
上記のレジス トパターンを形成させた銅張積層板を 4 0重量%塩化第 2鉄溶液 で 4 5 、 2 4 0秒エッチングを行い、 硬化皮膜の剝がれの有無を観察し、 剝が れの無いものを 「良好」 として評価した。
〔 g . レジス トの剝離性〕 4 5 ;、 3 %水酸化ナ 卜 リゥム水溶液を、 スプレー圧 2 k g / c m 2 で吹きつ けてレジス トを剝離除去した場合硬化皮膜が完全に剝離されるのに要する時間 ( 秒単位) を測定して評価した。 実施例 I 一 1 1 〜 I 一 2 0 と比較例 I 一 4〜 6の感光性樹脂組成物については 、 フォ トソルダ一レジス トイ ンクとしての性能評価結果を表 4 に示す。 評価は、 各感光性樹脂組成物を、 基材厚 1 . 6 mm、 銅箔厚 3 5 mの F' R— 4両面銅張 積層板に全面スク リ一ン印刷し、 8 0 °Cで 3 0分間予備乾燥して 1 0 厚の予 備乾燥皮膜を形成し、 フォ トツールアー トワークを使用して I S O m J Z c m2 で密着露光、 1 %炭酸ソーダで現像し、 さ らに 1 5 0 °Cで 3 0分間ポス トべーク することによ り得たレジス 卜パターンで行つた。 なお、 a . 乾燥性、 b . 露光感度、 c . 現像性、 d . 鉛筆硬度、 e . 密着性に ついては、 実施例 I 一 1 と同様の方法で評価したが、 h . はんだ耐熱性について は、 下記の方法で評価した。
C h . はんだ耐熱性〕
水溶性フラッ クスを塗布した後、 2 6 0 °Cの溶融はんだ浴に 1 5秒間浸漬、 水 洗した。 このサイ クルを 3回おこなった後の 〔表面白化〕 の程度を観察し、 下記 の如く評価した。
X : 著しく 白化した
〇 : 僅かに白化が認められた
© :異常を生じなかった その後皮膜の 〔密着性〕 を J I S D 0 2 0 2準拠したクロスカツ 卜による セロハン粘着テープ剝離試験によ り、 下記の如く評価した。 x : クロスカツ ト試験をするまでもなく、 レジス トの膨れ又は剝離を生じた 〇 : テープ剝離時にクロスカツ ト部分に一部剝離を生じた
◎ : クロスカツ 卜部分の剝離を生じなかった
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〔表 3〕
Figure imgf000040_0001
[表 4〕 施 例 比 較 例
I - 11 1-12 1-13 l-U 1-15 !-16 1-17 I-I8 1-19 1-20 1-4 1-5 1-6 a. 雄性 © ◎ ◎ ◎ © ◎ ® © ® © © ® ◎ b. 露光感度 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 c 現像性 @ ® © ® ® ◎ ◎ ® ◎ ◎ 〇 O 〇 d. i ws. 5H 5H 5H 5H 5H 5H 5H 5H 5H 5H 5H 5H 5H e. 密着性 100/ 100/ 100/ 100/ .100/ 100/ 100/ 100/ 100/ 100/ 100/ 100/ 100/
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 h. ttんだ 表面白化 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ® ◎ © ◎ ◎ ◎ 耐熱性 ◎ 密着性 ◎ © © ◎ ◎ © ◎ ◎ ® ®
@
以上の結果よ り、 本発明の組成物は、 水性エマルジョ ンであるため、 臭気や引 火性等の問題が軽減されているにもかかわらず、 有機溶剤系の希アル力 リ現像型 のイ ンク と遜色のない、 密着性、 硬度及び耐熱性等に優れた硬化皮膜を得ること ができる。 即ち、 本発明の組成物は、 水又は希アルカ リ水溶液で現像可能な水性ェマルジ ヨン型の感光性樹脂組成物であり、 フ ォ ト レジス トイ ンク等として、 労働安全衛 生、 環境汚染、 火災防止などの問題が生ずることなく 、 非常に有効に使用できる
なお、 実施例としては記載しないが、 本発明の水または希アルカ リ水溶液で現 像可能な水性ェマルジ s ン型の感光製樹脂組成物は、 スク リーン印刷版製造に用 いる場合と同様に、 厚膜メ ツキレジス ト、 厚膜ソルダ一レジス 卜等の厚膜レジス ト形成用としても優れたものである。 スク リーン印刷版製造用の感光製樹脂組成物 ( I I )
〔実施例 I I 一 1 〕
合成例 1 で得た感光性の非水溶性重合体ェマルジョ ン ( A— 1 ) 2 0 0 gに、 ベンゾイ ン一イ ソブチルエーテル i 5 g、 ペン夕エリ ス リ トールト リ ァク リ レー 卜 7 5 g と、 ァロニッ クス M— ·8 0 3 0 (東亞合成化学工業 (株) 製のポリエス テルァク リ レ一卜) 7 5 gを撹拌しながら加えて乳化した。 これに、 水 9 0 g と ブルー Fし Bコンク (大日精化 (株) 製の水分散青色顔料) 6 gを混合して、 感 光液 (サンプル 1 I 一 I ) を調製した。
この感光液を、 2 2 5 メ ッ シュのボリエステルメ ッ シュ織物 (黄) に、 バケッ 卜を用いて塗布し、 乾燥 ( 3 0 〜 4 0 °Cの温風乾燥) するという工程を 3回繰り 返して、 8 0 w in (スク リーン厚を含む) の感光膜を得た。 このスク リーン感光 膜にプリ ン 卜配線用ポジフィルムを密着させて、 3 KWメ タルハライ ドランプ ( ゥシォ電機 (株) ) で 1 mの距離より 3 0秒露光した。 その後、 マスクフ ィ ルム を取り除き、 2 0 °Cの水に 2分間浸漬した後、 シャワー洗浄して未露光部分を洗 い落とした。 このようにして現像した感光版を 4 5 °Cの温風で 1 5分間乾燥して 、 プリ ン 卜配線用の 1 5 0 ^ m細線を有するスク リーン版を得た。
この版を使用して銅積層版にエッチングレジス トイ 'ンキ (互応化学工業 (株) のプラスファイ ン P E R— 2 1 0 B ) を 3. 0 0 0枚印刷したが、 いずれも良好 な印刷物が得られ画像の破損はなかった。 このことから、 実施例で得たスク リー ン印刷版が優れた耐久性を有することがわかった。
また、 このスク リーン印刷版に、 4 5 °C . 3 %水酸化ナト リウム水溶液を、 ス プレー圧 2 k g / c m2 で吹きつけるこ とによ り、 硬化皮膜の剝離除去を試みた が、 全く剝離することができなかった。
〔実施例 I I 一 2〕
合成例 iで得た感光性の非水溶性重合体ェマルジョン ( A— 1 ) 2 0 0 gに、 ライ トアタ リ レート H O A— HH (共栄社油脂化学工業 (株) 製の 2—ァク リロ ィルォキシェチルへキサヒ ドロフタル酸) 6 0 g、 ライ トァク リ レート P〇一 A (共栄社油脂化学工業 (株) 製のフニノキシェチルァク リ レート) 2 0 g、 ァク リエステル T M P (三菱レイヨン (株) 製の ト リメチロールプ 'ン 卜 リ メ タク リ レート) 2 0 g、 光重合開始剤ィルガキュア一 9 0 7 (チ ガイギー (株) 製の 2 —メチル一 i 一 [ 4 一 (メチルチオ) フエニル] 一 2—モルホリ ノープロ 。ンー 1 —オン) 5 g及びカャキュア D E TX (日本化薬 (株) 製の 4—ジェチ ルチオキサン ト ン) 5 gを混合したものと、 L M S— 1 0 0 (冨士タルク株式会 社製のタルク) 5 0 g撹拌しながら加えて乳化した。 これに、 水 8 0 g、 ブルー F L Bコンク (大日精化 (株) 製の水分散青色顔料) 6 gを混合して、 感光液 ( サンプル 2 ) を調製した。 ,
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4 1
この感光液 (サンプル I I 一 2 ) を用いて、 実施例 I I — 1 と同様にしてスク リーン感光版を作成し、 印刷試験を行った。 その結果、 3 , 0 0 0枚の印刷を実 施しても、 いずれも良好な印刷物が得られ画像の破損はなく、 実施例 I I 一 i同 様、 耐久性あるスリーン印刷版が得られることがわかった。
また、 このスク リーン印刷版に、 4 5で、 3 %水酸化ナト リウム水溶液を、 ス プレー圧 2 k g / c m 2 で吹きつけることにより、 硬化皮膜は容易に完全剝離除 去することができた。
〔実施例 I I 一 3〕
合成例 2で得た感光性の非水溶性重合体ェマルジヨ ン ( A— 2 ) 2 0 0 gに、 ベンゾイ ン一イ ソブチルエーテル 1 5 g、 ペンタエリ スリ トール卜 リアク リ レー ト 7 5 g とァロニッ クス M— 8 0 3 0 (東亞合成化学工業 (株) 製) 7 5 gを混 合したものと、 L M S— 1 0 0 (冨士タルク株式会社製のタルク) 5 0 gを撹拌 しながら加えて乳化した。 これに、 水 1 3 5 gとブル一 F L Bコンク (大日精化 (株) 製の水分散青色顔料) 6 gを混合して、 感光液 (サンプル I I 一 3 ) を調 製した。
この感光液 (サンプル I I 一 3 ) を用いて、 実施例 I I — 1 と同様にしてスク リーン感光版を作成し、 印刷試験を行った。 その結果、 3 , 0 0 0枚の印刷を実 施しても、 いずれも良好な印刷物が得られ、 画像の破損はなく、 実施例 I 1— 1 同様、 耐久性あるスリーン印刷版が得られることがわかった。
また、 このスク リーン印刷版に、 4 5 °C、 3 %水酸化ナト リ ウム水溶液を、 ス プレー圧 2 k g / c m 2 で吹きつけることによ り、 硬化皮膜の剝離除去を試みた 力、'、 全く剝離することができなかった。
〔実施例 1 I 一 4〕
合成例 2で得た感光性の非水溶性重合体エマルジョ ン ( A— 2 ) 2 0 0 gに、 ライ トァク リ レート H O A— H H (共栄社油脂化学工業 (株) 製の 2—ァク リ ロ ィルォキジェチルへキサヒ ドロフタル酸) 5 0 g、 アタ リエステル T M P (三菱 レイヨン (株) 製の ト リ メチロールプロパン ト リ メ タ ク リ レート) 5 0 g、 光重 合開始剤ィルガキュア一 9 0 7 (チバ · ガイギ一 (株) 製の 2—メチルー 1― [ 4 - (メ チルチオ) フエニル] 一 2 —モルホリ ノーブ口パン一 1 -オン) 7 g及 びカャキュア D E T X (日本化薬 (株) 製の 4 一ジェチルチオキサン ト ン) 3 g を撹拌しながら加えて乳化した。 これに、 水 3 O g と水分散紫色顔料 (大日精化 (株) 製) 6 gを混合して、 感光液 (サンプル I I 一 4 ) を調製した。
この感光液 (サンプル I I 一 4 ) を実施例 I I 一 1 と同様にしてスク リーン感 光版を作成し印刷試験を行った。 その結果、 3 , 0 0 0枚の印刷を実施しても、 いずれも良好な印刷物が得られ、 画像の破損はなく、 実施例 I I 一 I 同様、 耐久 性あるスリ一ン印刷版が得られることがわかった。
また、 このスク リーン印刷版に、 4 5 °C、 3 %水酸化ナ ト リ ウム水溶液を、 ス プレー圧 2 k g c m 2 で吹きつけることによ り、 硬化皮膜は容易に完全剝離除 去することができた。 .
〔実施例 I I 一 5 〕
実施例 I I 一 1 で使用した感光液 ( (サンプル I I 一 1 ) 但し、 ブルー F B し コンクは配合しないもの) を、 7 0 メ ッシュのボリエステルメ ッ シュ織物 (白) に、 厚膜用バケツ 卜を用いて塗布し、 乾燥 ( 3 0〜 4 0 °Cの温風乾燥) するとい う工程を 3回繰り返して感光膜を得た。 このスク リーン感光膜に直径 3 0 0 ^ m の円で構成されるマスクフ ィルムを密着させて、 4 K Wの超高圧水銀灯 (オーク 製作所 (株) ) で 1 mの距離よ り 3 0秒露光した。 その後、 マスクフィルムを取 り除き、 2 (TCの水に 2分間浸漬した後、 シャワー洗浄して未露光部分を洗い落 とした。 このようにして現像した感光版を 4 5 °Cの温風で 1 5分間乾燥して、 ス ク リーン印刷版を得た。 版上に形成された硬化皮膜の膜厚は 5 0 0 u rn (スク リ —ン厚を含まない) であった。 得られたスク リーン印刷版は、 精細に再現された パターンを有し、 この版を使用して銅積層版にはんだク リームを 1 , 0 0 0枚印 刷したが、 いずれも良好な印刷部が得られ画像の破損はなかった。 このことから 、 実施例で得たスク リーン印刷版が優れた耐久性を有することがわかった。
なお、 このスク リーン印刷版に、 4 5 ;、 3 %水酸化ナ ト リウム水溶液を、 ス プレー圧 2 k g / c m 2 で吹きつけることによ り、 硬化皮膜の剥離除去を試みた が、 全く剝離することができなかった。
〔実施例 I I 一 6 〕
実施例 I I 一 4 で使用した感光液 ( (サンプル I I 一 1 ) 但し、 水分散紫色顔 料は配合しないもの) を使用した以外は、 実施例 I 1 — 5 と同様にして、 スク リ ^"ン印刷版を得た。 版上に形成された硬化皮膜の膜厚は 5 0 0 u m (スク リーン 厚を含まない) であった。 得られたスク リーン印刷版は、 精細に再現されたバタ —ンを有し、 この版を使用して銅積層版にはんだク リームを 1 , 0 0 0枚印刷し たが、 いずれも良好な印刷部が得られ画像の破損はなかった。 このことから、 実 施例で得たスク リ ーン印刷版が優れた耐久性を有することがわかった。
なお、 このスク リーン印刷版に、 4 5 °C、 3 %水酸化ナ ト リウム水溶液を、 ス プレー圧 2 k g c m 2 で吹きつけることによ り、 硬化皮膜は完全剝離除去する ことができた。
〔実施例 I I 一 7〕
実施例 I I 一 1 で使用した感光液 ( (サンプル I I 一 1 ) 但し、 ブルー F B L コ ンクは配合しないもの) を、 7 0 メ ッ シュのポリエステルメ ッシュ織物 (白) に、 厚膜用バケツ 卜を用いて塗布し、 乾燥 ( 3 0〜 4 0 °Cの温風乾燥) するとい う工程を 2 0回繰り返して感光膜を得た。 このスク リーン感光膜に直径 5 0 0 u mの円で構成されるマスクフ ィルムを密着させて、 4 K Wの超高圧水銀灯 (ォー ク製作所 (株) ) で l mの距離より 1 2 0秒露光した。 その後、 マスクフィルム を取り除き、 2 0での水に 2分間浸漬した後、 シャワー洗浄して未露光部分を洗 い落と した。 このようにして現像した感光版を 4 5 °Cの温風で 1 5分間乾燥して 、 ス ク リーン印刷版を得た。 版上に形成された硬化皮膜の膜厚は 2 0 0 0 u rn ( スク リ ーン厚を含まない) であった。 得られたスク リーン印刷版は、 精細に再現 されたパターンを有し、 この版を使用して銅積層版にはんだク リ一厶を 1 , 0 0 0枚印刷したが、 いずれも良好な印刷部が得られ画像の破損はなかった。 このこ とから、 実施例で得たスク リーン印刷版が優れた耐久性を有することがわかった なお、 このスク リーン印刷版に、 4 5 t;、 3 %水酸化ナト リウム水溶液を、 ス プレー圧 2 k g / c m 2 で吹きつけることによ り、 硬化皮膜の剝離除去を試みた が、 全く剝離することができなかった。
〔実施例 I I 一 8〕
実施例 I I 一 1 で使用した感光液 ( (サンプル I I 一 1 ) 但し、 水分散紫色顔 料は配合しないもの) を使用した以外は、 実施例 I I 一 7 と同様にして、 スク リ ーン印刷版を得た。 版上に形成された硬化皮膜の膜厚は 2 0 Q 0 u m (スク リー ン厚を含まない) であった。 得られたスク リーン印刷版は、 精細に再現されたパ ターンを有し、 この版を使用して銅積層版にはんだク リームを i , 0 0 0枚印刷 したが、 いずれも良好な印刷部が得られ画像の破損はなかった。 このことから、 実施例で得たスク リ一ン印刷版が優れた耐久性を有することがわかった。
なお、 このスク リーン印刷版に、 4 5 t;、 3 %水酸化ナト リ ウム水溶液を、 ス プレー圧 2 k g / c m 2 で吹きつけることによ り、 硬化皮膜は完全剝離除去する ことができた。
〔実施例 I I 一 9〕 実施例 I I— 1における配合組成に、 更にボリ酢酸ビニルェマルジョ ン H A— 1 0 (クラ リアン トボリマー社製) を 5 0 gを加えて混合した他は、 実施例 I I — 1 と同様にして、 感光液 (サンプル I I 一 9 ) を調製し、 同様の操作によりプ リ ン ト配線用の 1 5 0 w m細線を有するスク リーン印刷版を得た。
この版を使用して銅積層版にエッチングレジス 卜イ ンキ (互応化学工業 (株) のプラスファイ ン P E R— 2 1 0 B ) を 3 , 0 0 0枚印刷したが、 いずれも良好 な印刷物が得られ、 画像の破損はなかった。 このこどから、 実施例で得たスク リ ーン印刷版が優れた耐久性を有することがわかった。
また、 このスク リーン印刷版に、 4 5 ° (:、 3 %水酸化ナ ト リ ウム水溶液を、 ス ブレー圧 2 k g / c m 2 で吹きつけることにより、 硬化皮膜の剝離除去を試みた が、 全く剝離することができなかった。
〔実施例 I 1— 1 0〕
実施例 I I — 1 における配合組成に、 更に参考製造例 1で得たポリ ビニルアル コールの N - メチロールアク リ ルアミ ド付加体の 1 5 %水溶液 ( F— 1 ) を 5 0 gを加えて混合した他は、 実施例 I I 一 1 と同様にして、 感光液 (サンプル I I - 1 0 ) を調製し、 同様の操作によ りプリ ント配線用の 1 5 0 m細線を有する スク リーン版を得た。
この版を使用して銅積層版にエッチングレジス 卜インキ (互応化学工業 (株) のブラスファイ ン P E R— 2 1 0 B ) を 3 , 0 0 0枚印刷したが、 いずれも良好 な印刷物が得られ、 画像の破損はなかった。 このことから、 実施例で得たスク リ —ン印刷版が優れた耐久性を有することがわかった。
また、 このスク リーン印刷版に、 4 5 °C、 3 %水酸化ナ ト リ ウム水溶液を、 ス プレー圧 2 k g / c m 2 で吹きつけることによ り、 硬化皮膜の剝離除去を試みた が、 全く剝離することができなかった。 〔比較例 I I 一 1 〕
合成例 1 で得た ( A— 1 ) 2 0 0 gに、 ベンゾイ ン一イソブチルエーテル i 5 gを攪拌しながら加えて乳化した。 これに、 ブルー F L Bコンク (大日精化 (株 ) 性の水分散青色顔料) 6 gを混合して、 感光液を調製した。 この感光液を用い て、 実施例 I 1 一 1 と同様にしてスク リ一ン感光版を作成したところ、 得られた スク リーン印刷版は解像性に劣り、 本来直線である画像が紗の目に沿ってジグザ グ状態になった。 また、 このスク リーン印刷版を用いて 1 , 0 0 0枚の印刷を行 つたところ硬化皮膜が一部剝がれた。
また、 このスク リーン印刷版に、 4 5 °C、 3 %水酸化ナ ト リ ウム水溶液を、 ス プレー圧 2 k g / c m 2 で吹きつけることにより、 硬化皮膜の剝離除去を試みた が、 全く剝離するこ とができなかった。
〔比較例 I I 一 2〕
攪拌機を備えたガラス製容器に、 P V A— 2 1 7 (重合度 1 7 0 0、 ゲン化度 8 8モル%の (株) クラレ製ポリ ビニルアルコール) 4 5 g、 ィォン交換水 2 5 5 gを仕込み、 加熱溶解した後、 ベンゾイ ン一イソブチルエーテル 7 . 5 gを溶 解したぺンタエリ ス リ 卜一ルト リァク リ レー 卜 1 5 0 gを攪拌しながら加えて乳 化させ、 さらにボリ酢酸ビュルェマルジヨ ン H A— 1 0 (クラ リアントポリマー 社製) を 3 0 0 gを混合し、 続いて、 p—ジァゾジフエニルァミ ンと p—ホルム アルデヒ ドとの縮合物の硫酸塩 (ジアブ樹脂) 3 gを混合して感光液を調製した 次に、 感光液として、 この感光液を用い、 塗布乾燥工程を 5回に、 露光時間を 1 0分に変更した以外は、 実施例 I I 一 5 と同様にして、 スク リーン印刷版を得 た。 版上に形成された硬化皮膜の膜圧は 5 0 0 /i m (スク リーン圧を含まない) であった。 得られたスク リーン印刷版を使用して銅積層版にはんだク リームを印 刷したが、 5 0 0枚印刷したところで、 硬化皮膜が一部剝がれ、 再現性のよい印 刷物が得られなく なつた。
なお、 このスク リーン印刷版に、 4 5 :、 3 %水酸化ナト リ ウム水溶液を、 ス プレー圧 2 k g / c m 2 で吹きつけるこ とによ り、 硬化皮膜の剝離除去を試みた 力、'、 全く剝離することができなかった。
〔比較例 I I 一 3〕
感光液を比較例 I I 一 2 で使用したものに、 塗布乾燥工程を 3 0回に、 露光時 間を 3 0分に変更した以外は、 実施例 I I 一 7 と同様にして、 硬化皮膜の膜厚 1 0 0 0 Az mのスク リーン印刷版の製造を試みたが、 現像時に、 硬化皮膜がスク リ —ンメ ッシュから剝がれ落ち、 画像を形成することができなかった。 以上の結果より、 本発明によって得られた水性エマルジョ ン型の感光性樹脂組 成物は、 高感度であり、 また、 特に優れた耐水性、 耐溶剤性を有する硬化皮膜を 形成できるので、 特に耐久性に優れたスク リ一ン印刷版を形成するこ とできる。 また、 〔実施例 I I 一 5 〜 I I 一 8〕 で明らかなように、 本発明によって得られ た水性ェマルジョ ン型の感光性樹脂組成物によれば、 現像性、 解像性、 耐久性に 優れており、 また、 従来のスク リーン印刷版製造用の感光性組成物に比較して、 露光感度が極めて高いので、 優れた物性を有する厚膜スク リーン印刷版を容易に 製造することができる。
なお、 ( B ) 成分の少なく とも一部に、 分子中に少なく とも 1個のカルボキシ ル基及び少なく とも 1個の光反応性のエチレン性不飽和基を有する化合物 ( b ) を使用した場合には、 硬化皮膜が希アルカ リ水溶液等で、 溶解除去可能となるの で、 本発明の感光性樹脂組成物を各種レジス 卜イ ンクとして、 また、 ドライフィ ルムレジス 卜製造用の感光性樹脂組成物等と して広範に使用可能となる„

Claims

言青求 の 範 囲 . ( A ) i ) 非水溶性重合体を主成分とし、 水酸基を有する重合体を含む水性 重合体ェマルジョ ンに、 i i ) N—ァルキロール (メ タ) アタ リルァミ ドを反応 させて得られる感光性の非水溶性重合体ェマルジョ ン、
( B ) 光活性なエチレン性不飽和基を有する化合物、 および
( C ) 光重合開始剤を含むこ とを特徴とする水性エマルジョ ン型の感光性樹 脂組成物。 . 上記 ( A ) i ) の水性重合体ェマルジヨ ンが、 水酸基を有する重合体からな る保護コロイ ドと非水溶性重合体を含むことを特徴とする請求項 t に記載の感 光性樹脂組成物。 . さらに、 ( E ) 1分子中に 2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を 含むことを特徴とする請求項 1項に記載の感光性樹脂組成物。 . 上記 ( B ) 成分として、 分子中に少なく とも 1個のカルボキシル基及び少な く とも 1個の光反応性のェチレン性不飽和基を有する化合物 ( b ) を含むこと を特徴とする請求項 1項に記載の感光性樹脂組成物。 . さ らに、 ( D ) カルボキシル基を有するバイ ンダー樹脂を含むことを特徴と する請求項 1 に記載の感光性樹脂組成物。 . 前記 ( D ) 成分としてのカルボキシル基を有するバイ ンダー樹脂は光重合性 の不飽和基を有することを特徴とする請求項 5に記載の感光性樹脂組成物。 4 9
7. ス ク リーン印刷版を製造するために使用される請求項 1〜 6の何れか 1項に 記載された感光性樹脂組成物。
8. プリ ン ト配線板製造用フォ ト レジス 卜イ ンクとして使用される請求項 1〜 6 の何れか 1項に記載の感光性樹脂組成物。
9. フ ォ トエッ チ ン グレジス ト イ ン ク 、 メ ツキ レ ジス 卜イ ン ク またはソルダー レ ジス トイ ンク と して使用される請求項 8に記載の感光性樹脂組成物。
1 0. ス ク リ ーン印刷版の製造方法であって、
( I ) 請求項 1〜 6の何れか 1項に記載の感光性樹脂組成物を用意する工程
( I I ) 前記感光性樹脂組成物から成る塗膜をスク リー ン上に形成する工程
( I I I ) 前記塗膜を選択露光して前記ス ク リ ーン上に硬化皮膜を形成する 工程、 および
(V I ) 前記塗膜の未露光部分を洗浄除去する工程からなるスク リーン印刷 版の製造方法。
1 1. スク リーン印刷版の製造方法であって、
( I ) 請求項 1〜 6の何れか i項に記載の感光性樹脂組成物を用意する工程
( I I ) 前記感光性樹脂組成物から成る塗膜を剝離性フィルム上に形成する 工程、
( I I I ) 前記塗膜を選択露光して硬化皮膜を形成する工程、
(V I ) 前記塗膜の未露光部分を洗浄除去する工程、 および ( V ) 得られた前記硬化皮膜をス ク リ ーン上に転写する工程からなるス ク リ 一ン印刷版の製造方法。
1 2. 請求項 1 ~ 6の何れか 1項に記載の感光性樹脂組成物を用いて製造された スク リ一ン印刷版。
1 厚膜ス ク リ ーン印刷版であるこ とを特徴とする請求項 1 2に記載のスク リ 一ン印刷版。
1 4. 請求項 1 ~ 6の何れか 1項に記載の感光性樹脂組成物を用いたプリ ン ト配 線版の製造方法。
1 5. ( I ) 表面に金属層が形成された基板を用意する工程、
( I I ) 前記感光性樹脂組成物を前記基板の表面に塗布して乾燥する工程、
( I I I ) 前記基板に塗布された前記感光性樹脂組成物の所定部分を選択露 光して硬化皮膜を形成する工程、
( I V) 前 I己感光性樹脂組成物の未露光部分を洗浄除去する工程、
( V ) 前記基板をエツチング液に浸して前記金属層の一部をエッチング処理 する工程、 および
(V I ) 前記硬化皮膜を除去する工程を含むことを特徴とする請求項 1 4に 記載のプリ ン ト配線基板の製造方法。
1 6. ( I ) 表面に予め導体回路が形成された基板を用意する工程、
( I I ) 前記感光性樹脂組成物を前記基板の表面に塗布して乾燥する工程、 ( I I I ) 前記基板に塗布された前記感光性樹脂組成物の所定部分を選択露 光して硬化して硬化皮膜を形成する工程、 および
( I V ) 前記感光性樹脂組成物の未露光部分を洗浄除去する工程を含むこと を特徴とする請求項 1 4 に記載のプリ ン 卜配線基板の製造方法。 7 . さらに、 前記硬化皮膜は加熱して永久保護膜を得る工程を含むことを特徴 とする請求項 1 6に記載のプリ ント配線基板の製造方法。 8 . 請求項 1 〜 6の何れか 1項に記載の感光性樹脂組成物を用いて、 その表面 に硬化皮膜が形成されてなるブリ ン ト配線基板。 9 . 前記硬化皮膜が永久保護膜であるこ とを特徴とする請求項 1 8に記載のプ リ ン 卜配線基板。
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