WO2011096206A1 - 光硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物及びプリント配線板 - Google Patents

光硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物及びプリント配線板 Download PDF

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信人 伊藤
大地 岡本
貴大 吉田
有馬 聖夫
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太陽ホールディングス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a photocurable resin composition used for, for example, a solder resist, a dry film, a cured product thereof, and a printed wiring board using the cured product.
  • alkali development type photo solder resists using an aqueous alkali solution as a developing solution are mainly used.
  • an epoxy acrylate-modified resin derived by modification of an epoxy resin is generally used.
  • Patent Document 1 discloses a solder resist composition
  • a solder resist composition comprising a photosensitive resin obtained by adding an acid anhydride to a reaction product of a novolak-type epoxy compound and an unsaturated monobasic acid, a photopolymerization initiator, a diluent, and an epoxy compound. It has been reported.
  • (meth) acrylic acid is added to an epoxy resin obtained by reacting a reaction product of salicylaldehyde with a monohydric phenol with epichlorohydrin, and a polybasic carboxylic acid or
  • a solder resist composition comprising a photosensitive resin obtained by reacting the anhydride, a photopolymerization initiator, an organic solvent and the like is disclosed.
  • the current alkali development type photo solder resist is not sufficient in terms of durability, such as alkali resistance, water resistance and heat resistance, as compared with conventional thermosetting type and solvent development type.
  • the alkali-developable photo solder resist is mainly composed of a hydrophilic group in order to enable alkali development, and chemicals, water, water vapor, etc. are easy to permeate. This is considered to decrease the adhesiveness and adhesion between the resist film and copper.
  • CTE coefficient of linear expansion
  • the present invention has been made in view of such problems of the prior art, and can form a cured product that can be alkali-developed, has excellent resolution, and has excellent (wet) heat resistance and thermal shock resistance.
  • the present invention provides a photocurable resin composition, a dry film, a cured product thereof, and a printed wiring board using the cured product.
  • the photocurable resin composition of one embodiment of the present invention is characterized by containing a carboxyl group-containing resin, a photopolymerization initiator, and Neuburg silica particles. With such a configuration, it is possible to form a cured product that can be alkali-developed and has excellent resolution, and is excellent in (wet) heat resistance and thermal shock resistance.
  • the Neuburg silica particles are preferably subjected to a surface treatment.
  • the surface treatment By performing the surface treatment, the wettability with the resin can be improved.
  • the photocurable resin composition of one embodiment of the present invention preferably further contains a silane coupling agent.
  • a silane coupling agent By containing a silane coupling agent, it becomes possible to improve wettability with resin.
  • the dry film of one embodiment of the present invention is characterized by including a dry coating film obtained by applying and drying the photocurable resin composition having the above-described configuration on a film. With such a configuration, it is possible to form a cured product that can be alkali-developed and has excellent resolution, and is excellent in (wet) heat resistance and thermal shock resistance.
  • the cured product of one embodiment of the present invention is the active energy ray after the photocurable resin composition having the above-described configuration is applied on the base material or the dry film having the above-described configuration is attached onto the base material. It is obtained by curing by irradiation. With such a configuration, it is possible to obtain heat resistance (wet) and heat shock resistance.
  • the printed wiring board of one embodiment of the present invention is characterized by including such a cured product.
  • it has heat resistance (wet) and heat shock resistance, and it is possible to suppress deterioration and modification due to thermal history.
  • a photocurable resin composition capable of forming a cured product that is alkali developable and has excellent resolution, and is excellent in (wet) heat resistance and thermal shock resistance, It becomes possible to obtain a dry film, these hardened
  • the photocurable resin composition of one embodiment of the present invention is characterized by containing a carboxyl group-containing resin, a photopolymerization initiator, and Neuburg silica particles.
  • the carboxyl group-containing resin a known resin containing a carboxyl group can be used. Among these, it is desirable to use a carboxyl group-containing resin that does not use an epoxy resin as a starting material. Such a carboxyl group-containing resin has a very low halide ion content, and can suppress deterioration of insulation reliability.
  • a carboxyl group-containing photosensitive resin having an ethylenically unsaturated double bond in the molecule is preferable from the viewpoint of photocurability and development resistance.
  • the unsaturated double bond is preferably derived from acrylic acid, methacrylic acid or derivatives thereof.
  • (meth) acrylic acid is reacted with a bifunctional or higher polyfunctional (solid) epoxy resin as described later, and phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride are added to the hydroxyl group present in the side chain.
  • a polyfunctional epoxy resin obtained by epoxidizing a hydroxyl group of a bifunctional (solid) epoxy resin as described later with epichlorohydrin is reacted with (meth) acrylic acid, and the resulting hydroxyl group is dibasic acid anhydride.
  • a carboxyl group-containing photosensitive resin to which a product is added.
  • An epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule is combined with a compound having at least one alcoholic hydroxyl group and one phenolic hydroxyl group in one molecule, and (meth) acrylic acid or the like.
  • Polybasic such as maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, adipic acid, etc., with respect to the alcoholic hydroxyl group of the reaction product obtained by reacting with a saturated carboxylic acid containing monocarboxylic acid A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting an acid anhydride.
  • a reaction product obtained by reacting a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule with a cyclic carbonate compound such as ethylene carbonate or propylene carbonate is reacted with an unsaturated group-containing monocarboxylic acid.
  • Diisocyanate compounds such as aliphatic diisocyanates, branched aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, aromatic diisocyanates, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyester polyols, polyolefin polyols, acrylic polyols, bisphenol A systems
  • a terminal carboxyl group-containing urethane resin obtained by reacting an acid anhydride with a terminal of a urethane resin by a polyaddition reaction of a diol compound such as an alkylene oxide adduct diol, a compound having a phenolic hydroxyl group and an alcoholic hydroxyl group.
  • a carboxyl group-containing urethane resin by a polyaddition reaction between a diisocyanate, a carboxyl group-containing dialcohol compound such as dimethylolpropionic acid or dimethylolbutyric acid, and a diol compound, a molecule such as hydroxyalkyl (meth) acrylate
  • a carboxyl group-containing urethane resin in which a compound having one hydroxyl group and one or more (meth) acryloyl groups is added and terminally (meth) acrylated.
  • a carboxyl group-containing urethane resin obtained by adding a compound having two isocyanate groups and one or more (meth) acryloyl groups and then terminally (meth) acrylating.
  • a carboxyl group-containing resin obtained by copolymerization of an unsaturated carboxylic acid such as (meth) acrylic acid and an unsaturated group-containing compound such as styrene, ⁇ -methylstyrene, lower alkyl (meth) acrylate, and isobutylene.
  • an unsaturated carboxylic acid such as (meth) acrylic acid
  • an unsaturated group-containing compound such as styrene, ⁇ -methylstyrene, lower alkyl (meth) acrylate, and isobutylene.
  • a carboxyl group formed by adding a compound having one epoxy group and one or more (meth) acryloyl groups in one molecule such as glycidyl (meth) acrylate and ⁇ -methylglycidyl (meth) acrylate to the polyester resin Contains photosensitive resin.
  • (meth) acrylate is a generic term for acrylate, methacrylate, and mixtures thereof, and the same applies to other similar expressions.
  • carboxyl group-containing resins as described above, a carboxyl group-containing resin that does not use an epoxy resin as a starting material can be suitably used. Therefore, among the specific examples of the carboxyl group-containing resin described above, (4) to (8) can be particularly preferably used.
  • the amount of chlorine ion impurities can be suppressed to a very low value, for example, 100 ppm or less.
  • the chloride ion content of the carboxyl group-containing resin suitably used in this embodiment is 0 to 100 ppm, more preferably 0 to 50 ppm, and still more preferably 0 to 30 ppm.
  • a resin containing no hydroxyl group can be easily obtained.
  • the presence of hydroxyl groups has excellent characteristics such as improved adhesion by hydrogen bonding, but it is known to significantly reduce moisture resistance.
  • the moisture resistance is improved. It becomes possible.
  • a carboxyl group-containing resin not containing hydroxyl groups can obtain excellent PCT resistance when treated or added with Neuburg silica particles and a silane coupling agent. .
  • the silanol groups of the silane coupling agent react with the hydroxyl groups of the resin, not the filler surface, and do not act effectively on the bond between the filler and the resin.
  • a carboxyl group-containing resin containing no hydroxyl group is stable with respect to the silane coupling agent and is effective from the viewpoint of storage stability.
  • a phenol resin obtained by alkyl oxide-modifying a phenol novolac resin containing no chloride ion impurities is partially acrylated, and an acid anhydride is introduced, thereby providing double bond equivalents of 300 to 550, an acid value of 40 In the range of ⁇ 120 mg KOH / g, it is possible to obtain a resin that theoretically has no hydroxyl group.
  • the phenol novolak resin which does not contain a chlorine ion impurity can be obtained easily.
  • a carboxyl group-containing urethane resin synthesized from an isocyanate compound not using phosgene as a starting material and a raw material not using epihalohydrin and having a chlorine ion impurity amount of 0 to 30 ppm is also preferably used.
  • a resin containing no hydroxyl group can be easily synthesized by combining the equivalents of the hydroxyl group and the isocyanate group.
  • an epoxy acrylate-modified raw material can be used as a diol compound in the synthesis of a urethane resin.
  • chlorine ion impurities enter, it can be used from the viewpoint that the amount of chlorine ion impurities can be controlled.
  • the above-mentioned carboxyl group-containing resins (4) to (8) can be used more suitably.
  • the carboxyl group-containing resin (9) is obtained by reacting glycidyl methacrylate as a compound having a cyclic ether group and a (meth) acryloyl group in one molecule, or copolymerizing glycidyl methacrylate as an unsaturated group-containing compound.
  • glycidyl methacrylate as a compound having a cyclic ether group and a (meth) acryloyl group in one molecule
  • copolymerizing glycidyl methacrylate as an unsaturated group-containing compound.
  • Such a carboxyl group-containing resin has a large number of carboxyl groups in the side chain of the backbone polymer, and thus can be developed with an alkaline aqueous solution.
  • the acid value of such a carboxyl group-containing resin is preferably 40 to 150 mgKOH / g.
  • the acid value of the carboxyl group-containing resin is less than 40 mgKOH / g, alkali development becomes difficult.
  • it exceeds 150 mgKOH / g dissolution of the exposed portion by the developer proceeds, so that the line becomes thinner than necessary, and in some cases, dissolution and peeling occur with the developer without distinguishing between the exposed portion and the unexposed portion, It becomes difficult to draw a normal resist pattern. More preferably, it is 0 to 130 mgKOH / g.
  • the weight average molecular weight of such a carboxyl group-containing resin varies depending on the resin skeleton, but is generally preferably 2,000 to 150,000. If the weight average molecular weight is less than 2,000, the tack-free performance may be inferior, the moisture resistance of the coated film after exposure may be poor, the film may be reduced during development, and the resolution may be greatly inferior. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 150,000, developability may be remarkably deteriorated, and storage stability may be inferior. More preferably, it is 5,000 to 100,000.
  • the blending amount of such a carboxyl group-containing resin is preferably 20 to 60% by mass in the entire composition. When it is less than 20% by mass, the coating film strength is lowered. On the other hand, when it is more than 60% by mass, the viscosity becomes high, and the coating property and the like are lowered. More preferably, it is 30 to 50% by mass.
  • an oxime ester photopolymerization initiator having an oxime ester group, an ⁇ -aminoacetophenone photopolymerization initiator, and an acylphosphine oxide photopolymerization initiator can be used. Of these, it is preferable to use at least one of them.
  • oxime ester photopolymerization initiators commercially available products include CGI-325, Irgacure (registered trademark) OXE01, Irgacure OXE02, Adeka Arcles (registered trademark), manufactured by Ciba Specialty Chemicals. ) NCI-831 and the like.
  • numerator can also be used suitably, Specifically, the oxime ester compound which has a carbazole structure represented with the following general formula is mentioned.
  • X is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, a phenyl group (an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms).
  • Y and Z are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, or a carbon atom having 1 carbon atom), substituted with an alkyl group having a C 1-8 alkyl group or a dialkylamino group.
  • X and Y are each a methyl group or an ethyl group
  • Z is methyl or phenyl
  • n is 0, and Ar is preferably phenylene, naphthylene, thiophene or thienylene.
  • the blending amount of such oxime ester photopolymerization initiator is preferably 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin.
  • the blending amount of such oxime ester photopolymerization initiator is preferably 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin.
  • it is less than 0.01 parts by mass, the photocurability on copper is insufficient, the coating film is peeled off, and the coating properties such as chemical resistance are deteriorated.
  • it exceeds 5 parts by mass light absorption on the surface of the solder resist coating film becomes violent, and the deep curability tends to decrease. More preferably, it is 0.5 to 3 parts by mass.
  • ⁇ -aminoacetophenone photopolymerization initiator examples include 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone-1, 2-benzyl-2-dimethylamino-1 -(4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, N, N-dimethylaminoacetophenone and the like can be mentioned.
  • Examples of commercially available products include Irgacure 907, Irgacure 369, and Irgacure 379 manufactured by Ciba Specialty Chemicals.
  • acylphosphine oxide photopolymerization initiators include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, and bis (2,6-dimethoxy). And benzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide.
  • examples of commercially available products include Lucillin (registered trademark) TPO manufactured by BASF and Irgacure 819 manufactured by Ciba Specialty Chemicals.
  • the blending amount of these ⁇ -aminoacetophenone photopolymerization initiator and acylphosphine oxide photopolymerization initiator is preferably 0.01 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin. If it is less than 0.01 parts by mass, the photo-curability on copper is similarly insufficient, the coating film peels off, and the coating properties such as chemical resistance deteriorate. On the other hand, if it exceeds 15 parts by mass, a sufficient effect of reducing the outgas cannot be obtained, and light absorption on the surface of the solder resist coating film becomes violent, and the deep curability tends to decrease. More preferably, it is 0.5 to 10 parts by mass.
  • a photopolymerization initiator a photoinitiator assistant and a sensitizer that can be suitably used for the photocurable resin composition of the present embodiment
  • a benzoin compound an acetophenone compound, an anthraquinone compound, a thioxanthone compound, a ketal compound
  • examples include benzophenone compounds, tertiary amine compounds, and xanthone compounds.
  • benzoin compound examples include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, and benzoin isopropyl ether.
  • acetophenone compound examples include acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, and the like.
  • anthraquinone compound examples include 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone and the like.
  • thioxanthone compound examples include 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, and the like.
  • ketal compound examples include acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal.
  • benzophenone compound examples include benzophenone, 4-benzoyldiphenyl sulfide, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, 4-benzoyl-4′-ethyldiphenyl sulfide, and 4-benzoyl-4′-propyldiphenyl. And sulfides.
  • tertiary amine compound examples include an ethanolamine compound and a compound having a dialkylaminobenzene structure, such as 4,4′-dimethylaminobenzophenone (Nisso Cure (registered trademark) manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.).
  • thioxanthone compounds and tertiary amine compounds are preferred.
  • a thioxanthone compound it is possible to improve deep curability.
  • the compounding amount of such a thioxanthone compound is preferably 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin.
  • the blending amount of the thioxanthone compound exceeds 20 parts by mass, the thick film curability is lowered and the cost of the product is increased. More preferably, it is 10 parts by mass or less.
  • a compound having a dialkylaminobenzene structure is preferable, and among them, a dialkylaminobenzophenone compound, a dialkylamino group-containing coumarin compound having a maximum absorption wavelength of 350 to 450 nm, and ketocoumarins are particularly preferable.
  • dialkylaminobenzophenone compound 4,4′-diethylaminobenzophenone is preferable because of its low toxicity.
  • the dialkylamino group-containing coumarin compound has a maximum absorption wavelength of 350 to 410 nm in the ultraviolet region, so it is less colored and uses a colored pigment as well as a colorless and transparent photosensitive composition, and reflects the color of the colored pigment itself. It becomes possible to obtain a solder resist film.
  • 7- (diethylamino) -4-methyl-2H-1-benzopyran-2-one is preferred because it exhibits an excellent sensitizing effect on laser light having a wavelength of 400 to 410 nm.
  • the blending amount of such a tertiary amine compound is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin.
  • the amount of the tertiary amine compound is less than 0.1 parts by mass, a sufficient sensitizing effect tends not to be obtained.
  • the amount exceeds 20 parts by mass light absorption on the surface of the coating film by the tertiary amine compound becomes violent, and the deep curability tends to decrease. More preferably, it is 0.1 to 10 parts by mass.
  • photopolymerization initiators can be used alone or as a mixture of two or more.
  • the total amount of such photopolymerization initiator, photoinitiator assistant, and sensitizer is preferably 35 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin. When it exceeds 35 parts by mass, the deep curability tends to decrease due to light absorption.
  • these photopolymerization initiators, photoinitiator assistants, and sensitizers absorb a specific wavelength, the sensitivity may be lowered in some cases, and may function as an ultraviolet absorber. However, they are not used only for the purpose of improving the sensitivity of the composition. Absorbs light of a specific wavelength as necessary to improve the photoreactivity of the surface, change the resist line shape and opening to vertical, tapered, reverse taper, and processing accuracy of line width and opening diameter Can be improved.
  • the Neuburgh siliceous particles used in the present embodiment are natural bound substances called silitin and silicolloid, and have a structure in which spherical silica and plate-shaped kaolinite are loosely bound to each other. Such a structure makes it possible to impart excellent cured product properties that cannot be obtained with fillers such as barium sulfate, crushing, or fused silica.
  • Neuburgh siliceous particles are composed of silica and kaolinite, a silane coupling agent described later works very effectively, and sufficient wettability with respect to resins can be obtained.
  • Neuburg silica particles are readily available, but are relatively large in size because they are minerals. However, since it can be easily reduced in size by pulverization, it can be used more suitably by appropriately setting the particle size appropriately when used in an electronic material.
  • the particle diameter D 50 is preferably 2.0 ⁇ m or less.
  • a disperser such as a jet mill or a bead mill, further classify or form a slurry, and filter it.
  • the maximum particle size is preferably 5.0 ⁇ m or less.
  • the compounding amount of the Neuburg silica particle is 5 parts by mass or more and 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin. If the amount is less than 5 parts by mass, the effect is not confirmed. On the other hand, if the amount exceeds 300 parts by mass, the photocurable resin composition may cause poor dispersion and markedly improved thixotropy. More preferably, it is 20 to 250 parts by mass.
  • Neuburg silica particles include, for example, Siritin V85, Siritin V88, Siritin N82, Siritin N85, Siritin N87, Siritin Z86, Siritin Z89, Siricolin P87, Siritin N85 Puris, Siritin Z86 Puris, Siritin Z89 Puris, Siricolloid P87 Puris, ( Any of these may include trade names; manufactured by Hoffmann-mineral). These can be used alone or in combination of two or more.
  • Neuburg silica particles are preferably subjected to a surface treatment in order to obtain sufficient wettability to resins.
  • surface treatment silane coupling treatment
  • silane coupling treatment can be performed using aminosilane, mercaptosilane, vinyl silane, methacryl silane, epoxy silane, alkyl silane, or the like.
  • Neuburg silica particles that have been surface-treated include Actidyl VM56, Actidyl MAM, Actidyl MAM-R, Actidyl EM, Actidyl AM, Actidyl MM, Actidyl PF777 (all trade names; Hoffman Minerals) (Manufactured by Hoffmann-mineral)). These can be used alone or in combination of two or more.
  • the photocurable resin composition of the present embodiment can use a silane coupling agent in order to improve the wettability of Neuburg silica particles and resins.
  • a silane coupling agent is a compound composed of an organic substance (organic group) and silicon, and has two or more different reactive groups in the molecule. For this reason, it serves as an intermediary between an organic material and an inorganic material, which are usually very difficult to bond, and is used for improving the strength of composite materials, modifying resins, modifying surfaces, and the like.
  • the Neuburg silica particle is composed of silica and kaolinite, so that the silane coupling agent works very effectively. Therefore, sufficient wettability with respect to the resins can be obtained by adding the silane coupling agent.
  • the surface treatment is performed by using a silane coupling agent, and the wettability to the resin can be effectively improved. Further improvement in wettability can be obtained even in the surface-treated Neuburg silica particles.
  • the surface treatment can be reliably performed by adding a silane coupling agent. .
  • the compounding quantity of a silane coupling agent is 0.1 to 10 mass parts with respect to 100 mass parts of carboxyl group-containing resin. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the effect is not confirmed. On the other hand, if the amount exceeds 10 parts by mass, the viscosity of the photocurable resin composition is increased or the cost is increased. More preferably, it is 5 parts by mass or less, or 5% by weight or less based on the amount of Neuburg silica particles to be used.
  • organic groups contained in the silane coupling agent include vinyl groups, epoxy groups, styryl groups, methacryloxy groups, acryloxy groups, amino groups, ureido groups, chloropropyl groups, mercapto groups, polysulfide groups, and isocyanate groups. Can be mentioned.
  • silane coupling agents examples include KA-1003, KBM-1003, KBE-1003, KBM-303, KBM-403, KBE-402, KBE-403, KBM-1403, KBM-502, KBM- 503, KBE-502, KBE-503, KBM-5103, KBM-602, KBM-603, KBE-603, KBM-903, KBE-903, KBE-9103, KBM-9103, KBM-573, KBM-575, Examples thereof include KBM-6123, KBE-585, KBM-703, KBM-802, KBM-803, KBE-846, KBE-9007 (all trade names; manufactured by Shin-Etsu Silicone). These can be used alone or in combination of two or more.
  • the surface treatment of Neuburg silica particles or the addition of a silane coupling agent provides sufficient wettability to the resins, eliminating the interface between the resins and Neuburg silica particles and further insulation.
  • Various characteristics such as reliability, PCT resistance, and cured product properties can be improved.
  • fillers in order to raise the physical strength of a coating film or hardened
  • known inorganic or organic fillers can be used, but barium sulfate, spherical silica and talc are particularly preferable.
  • metal hydroxides such as titanium oxide, metal oxides, and aluminum hydroxide can be used as fillers.
  • thermosetting component can be added to the photocurable resin composition of the present embodiment in order to impart heat resistance.
  • Thermosetting components include isocyanates, blocked isocyanate compounds, amino resins, polyfunctional epoxy compounds, polyfunctional oxetane compounds, episulfide resins, melamine derivatives, benzoguanamine derivatives, maleimide compounds, benzoxazine resins, carbodiimide resins, cyclocarbonate compounds, etc.
  • a known thermosetting resin can be used.
  • isocyanates blocked isocyanate compounds, and amino resins can easily react with hydroxyl groups or carboxyl groups. By reacting these, it is possible to obtain a cured product that is incorporated into a strong three-dimensional network and has a significantly increased flexibility.
  • thermosetting components those having two or more cyclic ether groups and / or cyclic thioether groups (hereinafter abbreviated as cyclic (thio) ether groups) in one molecule are preferable.
  • cyclic (thio) ether groups there are many commercially available thermosetting components having a cyclic (thio) ether group, and various properties can be imparted depending on the structure.
  • thermosetting component having two or more cyclic (thio) ether groups in the molecule is either one of the three-, four- or five-membered cyclic ether groups in the molecule, or the cyclic thioether group, or two of them.
  • a compound having at least two epoxy groups in the molecule that is, a polyfunctional epoxy compound, a compound having at least two oxetanyl groups in the molecule, that is, a polyfunctional compound.
  • examples include oxetane compounds, compounds having two or more thioether groups in the molecule, that is, episulfide resins.
  • polyfunctional epoxy compound examples include bisphenol A type epoxy resin, brominated epoxy resin, novolac type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, hydantoin type epoxy resin, Alicyclic epoxy resin, trihydroxyphenylmethane type epoxy resin, bixylenol type or biphenol type epoxy resin or mixtures thereof, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, heterocyclic ring Epoxy resin, diglycidyl phthalate resin, tetraglycidyl xylenoyl ethane resin, naphthalene group-containing epoxy resin, epoxy resin having dicyclopentadiene skeleton, Jill methacrylate copolymerization system epoxy resins, copolymerized epoxy resins of cyclohexylmaleimide and glycidyl methacrylate, polybutadiene rubber derivative
  • Polyfunctional oxetane compounds include bis [(3-methyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ether, bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ether, 1,4-bis [(3-methyl- 3-Oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl acrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl)
  • polyfunctional oxetanes such as methyl acrylate, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate and oligomers or copolymers thereof, oxetane alcohol and novolak resins, poly (P-hydroxystyrene), card
  • a copolymer of an unsaturated monomer having an oxetane ring and an alkyl (meth) acrylate is also included.
  • These polyfunctional oxetane compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • episulfide resin examples include bisphenol A type episulfide resin.
  • episulfide resin etc. which replaced the oxygen atom of the epoxy group of the novolak-type epoxy resin with the sulfur atom using the same synthesis method can be used. These episulfide resins can be used alone or in combination of two or more.
  • the compounding amount of the thermosetting component having two or more cyclic (thio) ether groups in the molecule is 0.6 to 2.5 equivalents relative to 1 equivalent of the carboxyl group of the carboxyl group-containing resin. It is preferable.
  • the amount of the thermosetting component having two or more cyclic (thio) ether groups in the molecule is less than 0.6, carboxyl groups remain in the solder resist film, and heat resistance, alkali resistance, electrical insulation, etc. Decreases.
  • the amount exceeds 2.5 equivalents the low molecular weight cyclic (thio) ether group remains in the coating film, thereby reducing the strength of the coating film. More preferably, it is 0.8 to 2.0 equivalents.
  • thermosetting components examples include melamine derivatives and benzoguanamine derivatives.
  • examples include methylol melamine compounds, methylol benzoguanamine compounds, methylol glycoluril compounds, and methylol urea compounds.
  • the alkoxymethylated melamine compound, the alkoxymethylated benzoguanamine compound, the alkoxymethylated glycoluril compound and the alkoxymethylated urea compound have the methylol group of the respective methylolmelamine compound, methylolbenzoguanamine compound, methylolglycoluril compound and methylolurea compound. Obtained by conversion to an alkoxymethyl group.
  • the type of the alkoxymethyl group is not particularly limited, and can be, for example, a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxymethyl group, a butoxymethyl group, or the like.
  • a melamine derivative having a formalin concentration which is friendly to the human body and the environment is preferably 0.2% or less.
  • These melamine derivatives and benzoguanamine derivatives can be used alone or in combination of two or more.
  • an isocyanate or a blocked isocyanate compound a compound having two or more isocyanate groups in one molecule, that is, a polyisocyanate compound, or a compound having two or more blocked isocyanate groups in one molecule, that is, a blocked isocyanate compound Etc.
  • polyisocyanate compound for example, aromatic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate or alicyclic polyisocyanate is used.
  • aromatic polyisocyanate examples include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, o-xylylene diisocyanate, m- Examples include xylylene diisocyanate and 2,4-tolylene dimer.
  • aliphatic polyisocyanate examples include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, methylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, 4,4-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) and isophorone diisocyanate.
  • alicyclic polyisocyanate examples include bicycloheptane triisocyanate.
  • adduct bodies, burette bodies, and isocyanurate bodies of the isocyanate compounds listed above may be mentioned.
  • the blocked isocyanate group contained in the blocked isocyanate compound is a group in which the isocyanate group is protected by a reaction with a blocking agent and temporarily deactivated. When heated to a predetermined temperature, the blocking agent is dissociated to produce isocyanate groups.
  • the blocked isocyanate compound an addition reaction product of an isocyanate compound and an isocyanate blocking agent is used.
  • the isocyanate compound that can react with the blocking agent include isocyanurate type, biuret type, and adduct type.
  • the aromatic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate, or alicyclic polyisocyanate mentioned above is used, for example.
  • isocyanate blocking agent examples include phenolic blocking agents such as phenol, cresol, xylenol, chlorophenol and ethylphenol; lactam blocking agents such as ⁇ -caprolactam, ⁇ -palerolactam, ⁇ -butyrolactam and ⁇ -propiolactam; Active methylene blocking agents such as ethyl acetoacetate and acetylacetone; methanol, ethanol, propanol, butanol, amyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, benzyl Ether, methyl glycolate, butyl glycolate, diacetone alcohol, Alcohol blocking agents such as methyl acid and ethyl lactate; oxime blocking agents such as formaldehyde oxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl e
  • polyisocyanate compounds and blocked isocyanate compounds can be used singly or in combination of two or more.
  • the blending amount of such polyisocyanate compound and block isocyanate compound is preferably 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin.
  • the blending amount is less than 1 part by mass, sufficient toughness of the coating film cannot be obtained, while when it exceeds 100 parts by mass, the storage stability is lowered. More preferably, it is 2 to 70 parts by mass.
  • a urethanization catalyst can be added in order to promote the curing reaction of hydroxyl groups, carboxyl groups and isocyanate groups.
  • a urethanization catalyst one or more urethanization catalysts selected from the group consisting of tin-based catalysts, metal chlorides, metal acetylacetonate salts, metal sulfates, amine compounds, and / or amine salts should be used. Is preferred.
  • tin catalyst examples include organic tin compounds such as stannous octoate and dibutyltin dilaurate, and inorganic tin compounds.
  • the metal chloride is a metal chloride composed of Cr, Mn, Co, Ni, Fe, Cu, or Al, and examples thereof include cobalt chloride, ferrous nickel chloride, and ferric chloride.
  • the metal acetylacetonate salt is a metal acetylacetonate salt made of Cr, Mn, Co, Ni, Fe, Cu or Al, for example, cobalt acetylacetonate, nickel acetylacetonate, iron acetylacetonate, etc. Can be mentioned.
  • the metal sulfate is a metal sulfate composed of Cr, Mn, Co, Ni, Fe, Cu or Al, and examples thereof include copper sulfate.
  • Examples of the amine compound include known triethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,6-hexanediamine, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, N, N, N ′, N “, N” -pentamethyldiethylenetriamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N, N-dimethylethanolamine, dimorpholinodiethyl ether, N-methylimidazole, dimethylaminopyridine, triazine, N ′-(2 -Hydroxyethyl) -N, N, N'-trimethyl-bis (2-aminoethyl) ether, N, N-dimethylhexanolamine, N, N-dimethylaminoethoxyethanol, N, N, N'-trimethyl-N'- (2-hydroxyethyl) ethylenediamine, N- (2-hydroxyethyl) N, N
  • Examples of the amine salt include DBU (1,8-diaza-bicyclo [5,4,0] undecene-7) organic acid salt amine salt.
  • the amount of these urethanization catalysts to be blended is a normal quantitative ratio, for example, preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts per 100 parts by weight of the carboxyl group-containing resin. 0 parts by mass.
  • thermosetting component having two or more cyclic (thio) ether groups in the molecule
  • thermosetting catalysts include imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole.
  • Imidazole derivatives such as 1- (2-cyanoethyl) -2-ethyl-4-methylimidazole; dicyandiamide, benzyldimethylamine, 4- (dimethylamino) -N, N-dimethylbenzylamine, 4-methoxy-N, N -Amine compounds such as dimethylbenzylamine and 4-methyl-N, N-dimethylbenzylamine, hydrazine compounds such as adipic acid dihydrazide and sebacic acid dihydrazide; phosphorus compounds such as triphenylphosphine, and block isocyanates of dimethylamine Over preparative compounds, and bicyclic amidine compounds and their salts.
  • thermosetting catalyst for epoxy resins or oxetane compounds or a catalyst that promotes the reaction of epoxy groups and / or oxetanyl groups with carboxyl groups, either alone or in combination of two or more. May be used.
  • thermosetting catalysts is sufficient in the usual quantitative ratio, for example, carboxyl group-containing resin) or 100 parts by mass of thermosetting component having two or more cyclic (thio) ether groups in the molecule.
  • the amount is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 15.0 parts by mass.
  • the photocurable resin composition of the present embodiment can contain a colorant.
  • a colorant known colorants such as red, blue, green and yellow can be used, and any of pigments, dyes and pigments may be used. However, it is preferable not to contain halogen from the viewpoint of reducing the environmental burden and affecting the human body.
  • red colorant examples include monoazo, diazo, azo lake, benzimidazolone, perylene, diketopyrrolopyrrole, condensed azo, anthraquinone, and quinacridone.
  • blue colorants include phthalocyanine and anthraquinone.
  • metal-substituted or unsubstituted phthalocyanine compounds can also be used.
  • examples of the green colorant include phthalocyanine series, anthraquinone series, and perylene series.
  • metal-substituted or unsubstituted phthalocyanine compounds can also be used.
  • yellow colorants examples include monoazo, disazo, condensed azo, benzimidazolone, isoindolinone, and anthraquinone.
  • a colorant such as purple, orange, brown, or black may be added.
  • the mixing ratio of these colorants is not particularly limited, but 0 to 10 parts by mass is sufficient for 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin. More preferably, it is 0.1 to 5 parts by mass.
  • a compound having two or more ethylenically unsaturated groups can be contained.
  • known polyester (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, carbonate (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and the like can be used.
  • Hydroxyalkyl acrylates such as hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxypropyl acrylate; diacrylates of glycols such as ethylene glycol, methoxytetraethylene glycol, polyethylene glycol and propylene glycol; N, N-dimethylacrylamide, N-methylolacrylamide, Acrylamides such as N, N-dimethylaminopropyl acrylamide; N, N-dimethylaminoethyl acrylate, N, N-dimethylaminopropyl acrylate Aminoalkyl acrylates such as relates; polyhydric alcohols such as hexanediol, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tris-hydroxyethyl isocyanurate, or their ethylene oxide adducts, propylene oxide adducts, or ⁇ -caprolactone Polyvalent acrylates such as adducts;
  • an epoxy acrylate resin obtained by reacting acrylic acid with a polyfunctional epoxy resin such as a cresol novolac type epoxy resin, and further, a hydroxy acrylate such as pentaerythritol triacrylate and a diisocyanate such as isophorone diisocyanate on the hydroxyl group of the epoxy acrylate resin.
  • a polyfunctional epoxy resin such as a cresol novolac type epoxy resin
  • a hydroxy acrylate such as pentaerythritol triacrylate
  • a diisocyanate such as isophorone diisocyanate
  • the compounding amount of the compound having two or more ethylenically unsaturated groups in the molecule is preferably 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carboxyl group-containing resin.
  • the blending amount is less than 5 parts by mass, photocurability is lowered, and pattern formation becomes difficult by alkali development after irradiation with active energy rays.
  • it exceeds 100 mass parts the solubility with respect to alkaline aqueous solution falls, and a coating film becomes weak. More preferably, it is 1 to 70 parts by mass.
  • the photocurable resin composition of the present embodiment can contain a binder polymer for the purpose of improving dryness to touch and improving handling properties.
  • a binder polymer for the purpose of improving dryness to touch and improving handling properties.
  • polyester polymers, polyurethane polymers, polyester urethane polymers, polyamide polymers, polyester amide polymers, acrylic polymers, cellulose polymers, polylactic acid polymers, phenoxy polymers, and the like can be used.
  • These binder polymers can be used alone or as a mixture of two or more.
  • the photocurable resin composition of the present embodiment can use an elastomer for the purpose of imparting flexibility and improving brittleness of the cured product.
  • a hydroxyl group-containing elastomer has a strong hydroxyl group by reacting with a hydroxyl group generated by a reaction between a carboxyl group and a cyclic (thio) ether group (for example, an epoxy group) or by reacting the hydroxyl groups with each other. It can be incorporated into a dimensional network. Therefore, by using an amino resin, an isocyanate, or a blocked isocyanate that can easily react with a hydroxyl group or a carboxyl group, a cured product having remarkably softness can be obtained.
  • polyester elastomers examples include polyester elastomers, polyurethane elastomers, polyester urethane elastomers, polyamide elastomers, polyesteramide elastomers, acrylic elastomers, and olefin elastomers.
  • resins in which a part or all of epoxy groups of epoxy resins having various skeletons are modified with carboxylic acid-modified butadiene-acrylonitrile rubber at both ends can be used.
  • epoxy-containing polybutadiene elastomers, acrylic-containing polybutadiene elastomers, and the like can also be used. These elastomers can be used alone or as a mixture of two or more.
  • the photocurable resin composition of the present embodiment may contain an organic solvent for the synthesis of a carboxyl group-containing resin and the adjustment of the composition, or for the adjustment of the viscosity for application to a substrate or a carrier film. it can.
  • organic solvents examples include ketones, aromatic hydrocarbons, glycol ethers, glycol ether acetates, esters, alcohols, aliphatic hydrocarbons, petroleum solvents, and the like. More specifically, ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and tetramethylbenzene; cellosolve, methylcellosolve, butylcellosolve, carbitol, methylcarbitol, butylcarbitol, propylene glycol monomethyl Glycol ethers such as ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether; ethyl acetate, butyl acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether
  • the photo-curable resin composition of the present embodiment can be added with an antioxidant to prevent oxidation.
  • an antioxidant to prevent oxidation.
  • oxidative degradation occurs in a chained manner, resulting in functional degradation of the polymeric material, but the functional degradation can be suppressed by the addition of an antioxidant. .
  • Antioxidants are those that act as radical scavengers that invalidate the generated radicals, or peroxide decomposers that decompose the generated peroxides into harmless substances and prevent the generation of new radicals. Is mentioned.
  • the photocurable resin composition of the present embodiment can contain an ultraviolet absorber.
  • an ultraviolet absorber In general, a polymer material absorbs light and decomposes and deteriorates. However, by adding an ultraviolet absorber, stabilization against ultraviolet rays can be achieved.
  • ultraviolet absorber examples include benzophenone derivatives, benzoate derivatives, benzotriazole derivatives, triazine derivatives, benzothiazole derivatives, cinnamate derivatives, anthranilate derivatives, dibenzoylmethane derivatives, and the like.
  • benzophenone derivative examples include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, and 2,4-dihydroxybenzophenone. Is mentioned.
  • benzoate derivatives include 2-ethylhexyl salicylate, phenyl salicylate, pt-butylphenyl salicylate, 2,4-di-t-butylphenyl-3,5-di-t. -Butyl-4-hydroxybenzoate and hexadecyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoate.
  • benzotriazole derivative examples include 2- (2′-hydroxy-5′-t-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2 -(2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-t-butylphenyl) -5 -Chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-t-amylphenyl) benzotriazole and the like.
  • the triazine derivative include hydroxyphenyl triazine, bisethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine, and the like.
  • ultraviolet absorbers can be used singly or in combination of two or more.
  • cured material obtained from the photocurable resin composition of this embodiment can be aimed at by using together with antioxidant.
  • N phenylglycines phenoxyacetic acids, thiophenoxyacetic acids, mercaptothiazole, and the like can be used as a chain transfer agent in order to improve sensitivity.
  • chain transfer agents having a carboxyl group such as mercaptosuccinic acid, mercaptoacetic acid, mercaptopropionic acid, methionine, cysteine, thiosalicylic acid and derivatives thereof; mercaptoethanol, mercaptopropanol, mercaptobutanol, mercaptopropanediol, mercapto Chain transfer agents having a hydroxyl group such as butanediol, hydroxybenzenethiol and derivatives thereof; 1-butanethiol, butyl-3-mercaptopropionate, methyl-3-mercaptopropionate, 2,2- (ethylenedioxy) Diethanethiol, ethanethiol, 4-methylbenzenethiol, dodecyl mercaptan, propanethiol, butanethiol, pentanethiol, 1-octanethiol, cyclopentanethiol , Cyclohe
  • polyfunctional mercaptan compounds can be used.
  • the polyfunctional mercaptan-based compound is not particularly limited, and specifically, for example, hexane-1,6-dithiol, decane-1,10-dithiol, dimercaptodiethyl ether, dimercaptodiethylsulfide, etc.
  • Aromatic thiols such as aliphatic thiols, xylylene dimercaptan, 4,4'-dimercaptodiphenyl sulfide, 1,4-benzenedithiol; ethylene glycol bis (mercaptoacetate), polyethylene glycol bis (mercaptoacetate), propylene glycol Bis (mercaptoacetate), glycerin tris (mercaptoacetate), trimethylolethane tris (mercaptoacetate), trimethylolpropane tris (mercaptoacetate), pentaerythritol tet Poly (mercaptoacetate) s of polyhydric alcohols such as kiss (mercaptoacetate) and dipentaerythritol hexakis (mercaptoacetate); ethylene glycol bis (3-mercaptopropionate), polyethylene glycol bis (3-mercaptopropionate) ), Propylene glycol bis (3-mercaptopropionate), glycerin tris
  • a heterocyclic compound having a mercapto group can be used as a chain transfer agent.
  • mercapto-4-butyrolactone also known as 2-mercapto-4-butanolide
  • 2-mercapto-4-methyl-4-butyrolactone 2-mercapto-4-ethyl-4-butyrolactone
  • 2-mercapto -4-butyrothiolactone 2-mercapto-4-butyrolactam
  • N-methoxy-2-mercapto-4-butyrolactam N-ethoxy-2-mercapto-4-butyrolactam
  • N-methyl-2-mercapto-4-butyrolactam N-methyl-2-mercapto-4- Butyrolactam
  • N-ethyl-2-mercapto-4-butyrolactam N- (2-methoxy) ethyl-2-mercapto-4-butyrolactam
  • 2- Mercapto-5-valerolactone 2-mercapto-4-butyrolactone
  • mercaptobenzothiazole 3-mercapto-4-methyl-4H-1,2,4-triazole, 5-methyl-1,3,4-thiadiazole which does not impair the developability of the photocurable resin composition -2-thiol, 1-phenyl-5-mercapto-1H-tetrazole is preferred.
  • chain transfer agents can be used alone or in combination of two or more.
  • the photocurable resin composition of the present embodiment can contain an adhesion promoter in order to improve the adhesion between layers or the adhesion between the resin layer and the substrate.
  • an adhesion promoter in order to improve the adhesion between layers or the adhesion between the resin layer and the substrate.
  • the photocurable resin composition of the present embodiment can further contain a thixotropic agent such as finely divided silica, organic bentonite, montmorillonite, hydrotalcite, etc., if necessary.
  • a thixotropic agent such as finely divided silica, organic bentonite, montmorillonite, hydrotalcite, etc., if necessary.
  • Organic bentonite and hydrotalcite are highly stable over time as thixotropic agents, and hydrotalcite is particularly excellent in electrical characteristics.
  • thermal polymerization inhibitors such as silicones, fluorines and polymers, silane coupling agents such as imidazoles, thiazoles and triazoles, rust inhibitors and bisphenols
  • Known additives such as copper-based and triazinethiol-based copper damage inhibitors can be blended.
  • the thermal polymerization inhibitor is used to prevent thermal polymerization or polymerization with time of the polymerizable compound.
  • thermal polymerization inhibitors include 4-methoxyphenol, hydroquinone, alkyl or aryl-substituted hydroquinone, t-butylcatechol, pyrogallol, 2-hydroxybenzophenone, 4-methoxy-2-hydroxybenzophenone, cuprous chloride, phenothiazine, chloranil , Naphthylamine, ⁇ -naphthol, 2,6-di-tert-butyl-4-cresol, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), pyridine, nitrobenzene, dinitrobenzene, picric acid, 4 -Toluidine, methylene blue, copper and organic chelating agent reactant, methyl salicylate, and phenothiazine, nitroso compound, chelate of nitroso compound and Al, and the like.
  • the photocurable resin composition of the present embodiment configured as described above is used as follows, for example. First, it is adjusted to a viscosity suitable for the coating method with an organic solvent, and coated on the substrate by a method such as a dip coating method, a flow coating method, a roll coating method, a bar coater method, a screen printing method, or a curtain coating method. Then, a tack-free coating film is formed by volatile drying (temporary drying) of the organic solvent contained in the composition at a temperature of about 60 to 100 ° C.
  • pattern exposure is selectively performed by irradiation with active energy rays and cured.
  • the unexposed portion is developed with an alkaline aqueous solution (for example, 0.3 to 3% aqueous sodium carbonate solution) to form a pattern.
  • an alkaline aqueous solution for example, 0.3 to 3% aqueous sodium carbonate solution
  • the formed pattern can be subjected to heat treatment (thermosetting) as necessary.
  • thermosetting for example, by heating to a temperature of about 140 to 180 ° C. and thermosetting, the carboxyl group of the carboxyl group-containing resin, two or more cyclic ether groups and /
  • a thermosetting component having a cyclic thioether group reacts to form a cured product excellent in various properties such as heat resistance, chemical resistance, moisture absorption resistance, adhesion, and electrical characteristics.
  • thermosetting component Even if it does not contain a thermosetting component, the ethylenically unsaturated bond of the photocurable component remaining in an unreacted state at the time of exposure is thermally radical polymerized by heat treatment, and the coating film characteristics are improved. Can be improved.
  • the base material on which the coating film is formed in addition to a printed circuit board and a flexible printed circuit board on which a circuit is formed in advance, paper-phenol resin, paper-epoxy resin, glass cloth-epoxy resin, glass-polyimide, Copper / non-woven cloth-epoxy resin, glass cloth / paper-epoxy resin, synthetic fiber-epoxy resin, all grades (FR-4, etc.) of copper using composite materials such as fluororesin, polyethylene, PPO, cyanate ester A tension laminate, a polyimide film, a PET film, a glass substrate, a ceramic substrate, a wafer plate, or the like can be used.
  • Volatile drying is performed by using a hot air circulating drying furnace, IR furnace, hot plate, convection oven, etc., equipped with a heat source of an air heating system using steam, and a method or nozzle for contacting hot air in the dryer in countercurrent contact. It can be performed by using a method of spraying on the support.
  • an exposure machine that performs pattern exposure on the coating film using a photomask (contact or non-contact) and a direct drawing device that directly draws an image on the coating film using CAD data from a computer are used. be able to.
  • a metal halide lamp, a (super) high pressure mercury lamp, a mercury short arc lamp, or the like can be used.
  • a light source of the direct drawing apparatus a laser such as a gas laser or a solid laser, an ultraviolet lamp such as a (super) high pressure mercury lamp, or the like can be used.
  • a direct drawing apparatus for example, those manufactured by Nippon Orbotech, Pentax, etc. can be used.
  • the active energy ray only needs to have a maximum wavelength in the range of 350 to 410 nm, and the exposure amount varies depending on the film thickness and the like, but is generally 5 to 500 mJ / cm 2 , preferably 5 to 200 mJ / cm 2 .
  • a developing method As a developing method, a dipping method, a shower method, a spray method, a brush method, or the like can be used.
  • an alkaline aqueous solution such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium phosphate, sodium silicate, ammonia, amines and the like can be used.
  • the photocurable resin composition of this embodiment can be used in the form of a dry film other than the form in which a liquid composition is directly applied to a substrate.
  • the dry film has a structure in which a carrier film, a dry coating film obtained by applying and drying a photocurable resin composition, and a peelable cover film used as necessary are sequentially laminated. is there.
  • Such a dry film can be obtained by forming a dry coating film on a carrier film and then laminating a cover film thereon or forming a dry coating film on a cover film and laminating this laminate on a carrier film. It is done.
  • the dry coating film is formed by, for example, uniformly applying a liquid photocurable resin composition with a thickness of 10 to 150 ⁇ m using a blade coater, a lip coater, a comma coater, a film coater, and the like, followed by drying. Is done.
  • the carrier film a polyester film having a thickness of 2 to 150 ⁇ m, a thermoplastic film such as polyethylene terephthalate is used.
  • a cover film although a polyethylene film, a polypropylene film, etc. can be used, the adhesive force with a soldering resist layer is smaller than a carrier film.
  • the cover film is peeled off as necessary, and a dry coating film and circuit formation of the photocurable resin composition are performed.
  • the formed base materials are stacked and bonded together using a laminator or the like, and a photocurable resin composition layer is formed on the circuit-formed base material.
  • a cured product cured coating film
  • the carrier film may be peeled off either before exposure or after exposure.
  • Synthesis example 1 A novolac-type cresol resin (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd., trade name; Shonor (registered trademark) CRG951, OH equivalent: 119.4) is added to an autoclave equipped with a thermometer, a nitrogen introduction device / alkylene oxide introduction device and a stirring device ) 119.4 g, 1.19 g of potassium hydroxide and 119.4 g of toluene were charged, the system was purged with nitrogen while stirring, and the temperature was raised.
  • varnish A-1 a resin solution of a carboxyl group-containing photosensitive resin having a solid acid value of 88 mgKOH / g and a nonvolatile content of 71% was obtained.
  • varnish A-1 a resin solution of a carboxyl group-containing photosensitive resin having a solid acid value of 88 mgKOH / g and a nonvolatile content of 71% was obtained.
  • varnish A-1 a resin solution of a carboxyl group-containing photosensitive resin having a solid acid value of 88 mgKOH / g and a nonvolatile content of 71%.
  • Synthesis example 2 In a 5-liter separable flask equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser, polycaprolactone diol (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name: Plaxel (registered trademark) 208, molecular weight 830) as a polymer polyol, 245 g, 201 g of dimethylolpropionic acid as a dihydroxyl compound having a carboxyl group, 777 g of isophorone diisocyanate as a polyisocyanate, 119 g of 2-hydroxyethyl acrylate as a (meth) acrylate having a hydroxyl group, p-methoxyphenol and di- 0.5 g each of t-butyl-hydroxytoluene was added.
  • polycaprolactone diol manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name: Plaxel (registered trademark) 208, molecular weight 830
  • the mixture was stopped by heating to 60 ° C. while stirring, and 0.8 g of dibutyltin dilaurate was added.
  • the temperature in the reaction vessel starts to decrease, the mixture is heated again and stirred at 80 ° C. to confirm that the isocyanate group absorption spectrum (2280 cm ⁇ 1 ) has disappeared in the infrared absorption spectrum.
  • a viscous liquid urethane acrylate compound was obtained.
  • varnish A-2 a resin solution of a urethane (meth) acrylate compound having a carboxyl group having a solid acid value of 47 mgKOH / g and a nonvolatile content of 50% was obtained.
  • varnish A-2 a resin solution of a urethane (meth) acrylate compound having a carboxyl group having a solid acid value of 47 mgKOH / g and a nonvolatile content of 50% was obtained.
  • varnish A-2 a resin solution of a urethane (meth) acrylate compound having a carboxyl group having a solid acid value of 47 mgKOH / g and a nonvolatile content of 50% was obtained.
  • varnish A-2 a resin solution of a urethane (meth) acrylate compound having a carboxyl group having a solid acid value of 47 mgKOH / g and a nonvolatile content of 50%
  • Synthesis example 3 In a 2 liter separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, dropping funnel and nitrogen introduction tube, 900 g of diethylene glycol dimethyl ether as a solvent and t-butylperoxy 2-ethylhexanoate (day) as a polymerization initiator 21.4 g of Oil Co., Ltd., trade name: Perbutyl (registered trademark) O) was added and heated to 90 ° C.
  • varnish A-3 a resin solution having a solid content acid value of 108.9 mgKOH / g, a weight average molecular weight of 25,000 and a solid content of 54% was obtained.
  • varnish A-3 a resin solution having a solid content acid value of 108.9 mgKOH / g, a weight average molecular weight of 25,000 and a solid content of 54% was obtained.
  • varnish A-3 a resin solution having a solid content acid value of 108.9 mgKOH / g, a weight average molecular weight of 25,000 and a solid content of 54% was obtained.
  • varnish A-3 a resin solution having a solid content acid value of 108.9 mgKOH / g, a weight average molecular weight of 25,000 and a solid content of 54% was obtained.
  • varnish A-3 a resin solution having a solid content acid value of 108.9 mgKOH / g, a weight average molecular weight of 25,000 and a solid content of 54% was obtained.
  • triphenylphosphine was charged, heated to 110 ° C., reacted for 2 hours, heated to 120 ° C., and further reacted for 12 hours.
  • 415 g of aromatic hydrocarbon (Sorvesso 150) and 456.0 g (3.0 mol) of tetrahydrophthalic anhydride were charged, reacted at 110 ° C. for 4 hours, and cooled.
  • varnish R-1 a resin solution having a solid content acid value of 89 mgKOH / g and a solid content of 65% was obtained.
  • varnish R-1 a resin solution having a solid content acid value of 89 mgKOH / g and a solid content of 65% was obtained.
  • varnish R-1 a resin solution having a solid content acid value of 89 mgKOH / g and a solid content of 65% was obtained.
  • varnish R-1 a resin solution having a solid content acid value of 89 mgKOH / g and a solid content of 65%.
  • reaction solution was cooled to 60 ° C., charged with 13.8 parts of triphenylphosphine, heated to 100 ° C., and reacted for about 32 hours to obtain a reaction product having an acid value of 0.5 mgKOH / g.
  • 364.7 parts of tetrahydrophthalic anhydride, 137.5 parts of carbitol acetate, and 58.8 parts of solvent naphtha were charged into this, heated to 95 ° C., reacted for about 6 hours, and cooled.
  • varnish R-2 a resin solution of a carboxyl group-containing photosensitive resin having a solid content acid value of 40 mgKOH / g and a non-volatile content of 65% was obtained.
  • varnish R-2 a resin solution of a carboxyl group-containing photosensitive resin having a solid content acid value of 40 mgKOH / g and a non-volatile content of 65% was obtained.
  • varnish R-2 this is referred to as varnish R-2.
  • varnish R-3 a resin solution having a solid content acid value of 100 mgKOH / g and a solid content of 65% was obtained.
  • varnish R-3 a resin solution having a solid content acid value of 100 mgKOH / g and a solid content of 65% was obtained.
  • varnish R-3 a resin solution having a solid content acid value of 100 mgKOH / g and a solid content of 65% was obtained.
  • actidyl AM (manufactured by HOFFMANN MINEAL) 500g, Calbitoacetate 500g as a solvent, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane 15g as a silane coupling agent are mixed and stirred, and 0.5 ⁇ m zirconia beads are mixed with a bead mill. Was used for distributed processing. This was repeated twice, and an actidyl AM slurry was prepared by passing through a 3 ⁇ m filter.
  • actidyl MM slurry 500 g of Actidyl MM (manufactured by HOFFMANN MINEAL), 500 g of carbitoacetate as a solvent, and 15 g of N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane as a silane coupling agent are mixed and stirred, and 0.5 ⁇ m zirconia beads are mixed with a bead mill. Was used for distributed processing. This was repeated twice, and an actidyl MM slurry was prepared by passing through a 3 ⁇ m filter.
  • ⁇ Optimum exposure amount> A circuit pattern substrate having a copper thickness of 18 ⁇ m was subjected to a copper surface roughening treatment (MEC Etch Bond (registered trademark) CZ-8100 manufactured by MEC Co., Ltd.), washed with water and dried. Then, the photocurable resin compositions of Example 1-11 and Comparative Example 1-3 were applied to the entire surface of the substrate using a roll coater so that the dry film thickness was about 20 ⁇ m, and a hot air circulation type at 80 ° C. It was dried for 60 minutes in a drying furnace.
  • MEC Etch Bond registered trademark
  • CZ-8100 manufactured by MEC Co., Ltd.
  • step tablet Karl Fischer No. 2
  • Development (30 ° C., 0.2 MPa, 1 wt% sodium carbonate aqueous solution) was performed for 60 seconds, and the exposure amount when the remaining step tablet pattern was 7 steps was defined as the optimal exposure amount.
  • Example 1-11 and Comparative Example 1-3 were applied on the entire surface of the patterned copper foil substrate using a roll coater so that the dry film thickness was about 20 ⁇ m. Drying was performed at ° C. Then, the substrate was taken out every 10 minutes from 20 minutes to 80 minutes and allowed to cool to room temperature.
  • the substrates having different drying times were each developed with a 1 wt% sodium carbonate aqueous solution at 30 ° C. under a spray pressure of 0.2 MPa for 60 seconds, and the maximum allowable drying time in which no residue remained was defined as the maximum development life.
  • Cured product evaluation The photocurable resin compositions of Examples and Comparative Examples were applied on the entire surface of a patterned copper foil substrate using a roll coater so that the dry film thickness was about 20 ⁇ m, and dried at 80 ° C. for 30 minutes. And allowed to cool to room temperature. After exposing the pattern with an optimum exposure amount using an exposure apparatus equipped with a high-pressure mercury lamp on this substrate, development was performed with a 1 wt% sodium carbonate aqueous solution at 30 ° C. under a spray pressure of 0.2 MPa for 90 seconds. Got.
  • This substrate was irradiated with ultraviolet rays under a condition of an integrated exposure amount of 1000 mJ / cm 2 in a UV conveyor furnace and then cured by heating at 150 ° C. for 60 minutes to obtain an evaluation substrate on which a cured product pattern was formed.
  • ⁇ Acid resistance> The evaluation substrate was immersed in a 10 vol% H 2 SO 4 aqueous solution at room temperature for 30 minutes, and the penetration and the dissolution of the coating film were visually confirmed. Further, peeling due to tape peeling was confirmed. The judgment criteria are as follows. ⁇ : No change is observed ⁇ : Only a slight change ⁇ : The coating film swells or swells and falls off
  • ⁇ Alkali resistance> The evaluation substrate was immersed in a 10 vol% NaOH aqueous solution at room temperature for 30 minutes, and the penetration and the dissolution of the coating film were visually confirmed. Further, peeling due to tape peeling was confirmed. The judgment criteria are as follows. ⁇ : No change is observed ⁇ : Only a slight change ⁇ : The coating film swells or swells and falls off
  • ⁇ Solder heat resistance> After applying the rosin flux to the evaluation substrate, it was immersed in a solder bath set at 260 ° C. in advance. Then, after washing the flux with denatured alcohol, the resist layer was visually evaluated for swelling and peeling. The judgment criteria are as follows. ⁇ : No peeling is observed even if the immersion for 10 seconds is repeated 3 times or more. ⁇ : A little peeling occurs when the immersion for 10 seconds is repeated 3 times or more. X: The resist layer swells and peels within 3 times for 10 seconds.
  • the presence or absence of peeling of the resist layer or the presence or absence of plating penetration was evaluated by tape peeling, and then the presence or absence of peeling of the resist layer was evaluated by tape peeling.
  • the judgment criteria are as follows. ⁇ : No penetration after plating, no peeling after tape peeling ⁇ : Whitening is confirmed after plating, but no peeling after tape peeling ⁇ : slight penetration after plating, peeling after tape peeling Can also be seen
  • ⁇ PCT resistance> The evaluation substrate subjected to electroless gold plating in the same manner as the evaluation of electroless gold plating resistance was subjected to conditions of 121 ° C., saturation, and 0.2 MPa using a PCT apparatus (HAST SYSTEM TPC-412MD manufactured by Espec Corp.). The PCT resistance was evaluated according to the state of the coating film. The judgment criteria are as follows. ⁇ : No swelling, peeling, discoloration, or dissolution ⁇ : Some swelling, peeling, discoloration, or dissolution ⁇ : Many swelling, peeling, discoloration, or dissolution
  • ⁇ Cold shock resistance> Similarly, with respect to a thermal shock resistance evaluation board obtained by forming a cured product pattern with ⁇ on the substrate and without ⁇ , the thermal thermal shock tester (manufactured by ETAC Co., Ltd.) can be used at ⁇ 55 ° C./30 minutes to A durability test of 1000 cycles was performed with 150 ° C./30 minutes as one cycle.
  • substrate was put into the high temperature / humidity tank of the atmosphere of 130 degreeC and humidity 85%, the voltage 12V was charged, and the in-chamber HAST test was done for 168 hours.
  • the insulation resistance value in the tank at the time of 168 hours elapsed was measured, and HAST resistance was evaluated.
  • the judgment criteria are as follows. ⁇ : 10 8 ⁇ or more ⁇ : 10 6 to 10 8 ⁇ ⁇ : 10 6 ⁇ or less
  • ⁇ CTE measurement> A cured product of a photocurable resin composition having a thickness of about 40 ⁇ m was formed, and the coefficient of linear expansion (CTE) was measured by TMA (TMA / SS 6100 manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.). In order to eliminate the influence of curing shrinkage and the like, the annealing treatment was performed with 1stRun, and the CTE was calculated by measuring 2ndRun. The measured CTE value was determined as an average value of 30 ° C. to 80 ° C.
  • ⁇ Resolution evaluation> A cured product pattern of a photocurable resin composition having an opening of 100 ⁇ m was formed on the substrate, and observed with an SEM (scanning electron microscope). By measuring the obtained aperture diameter, it was evaluated by the rate of change in resolution with respect to the negative dimensions. Evaluation criteria were judged as follows. ⁇ : Opening diameter reduction rate of less than 15% ⁇ : Opening diameter reduction rate of 15% or more
  • Examples 12 to 22 and Comparative Examples 4 to 6 The photocurable resin compositions of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3 prepared at the blending ratios shown in Table 1 were diluted with methyl ethyl ketone and applied onto a PET film. This was dried at 80 ° C. for 30 minutes to form a dry coating film having a thickness of 20 ⁇ m, and a cover film was further bonded thereon to produce dry films of Examples 12 to 22 and Comparative Examples 4 to 6. The obtained dry film was evaluated as follows.
  • ⁇ Dry film evaluation> The cover film was peeled off from the obtained dry film, and the dry film was heat-laminated on the patterned copper foil substrate. Subsequently, pattern exposure was performed with an optimum exposure amount using an exposure apparatus having a high-pressure mercury lamp mounted on the substrate.
  • the carrier film was peeled off, and developed with a 1 wt% sodium carbonate aqueous solution at 30 ° C. under a spray pressure of 0.2 MPa for 90 seconds to obtain a pattern.
  • This substrate was irradiated with ultraviolet rays under a condition of an integrated exposure amount of 1000 mJ / cm 2 in a UV conveyor furnace, and then cured by heating at 150 ° C. for 60 minutes to obtain an evaluation substrate on which a cured product pattern was formed.
  • the photocurable resin composition of the present embodiment and its dry film have excellent coating properties, and the cured product is required for, for example, a solder resist for semiconductor packages.
  • PCT resistance, thermal shock resistance, and HAST resistance as well as excellent cured product properties and resolution.

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Abstract

 アルカリ現像可能で優れた解像性を有するとともに、耐(湿)熱性、冷熱衝撃耐性に優れた硬化物を形成することが可能な光硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、及びこれらの硬化物と、これらの硬化物を用いたプリント配線板を提供する。 本発明の光硬化性樹脂組成物は、カルボキシル基含有樹脂と、光重合開始剤と、表面処理が施されたノイブルグ珪土粒子とを含有することを特徴とする。

Description

光硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物及びプリント配線板
 本発明は、例えばソルダーレジストなどに用いられる光硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、及びこれらの硬化物と、これらの硬化物を用いたプリント配線板に関する。
 近年、一部の民生用プリント配線板や、ほとんどの産業用プリント配線板のソルダーレジストにおいて、高精度、高密度の観点から、紫外線照射後、現像することにより画像形成し、熱及び/又は光照射で仕上げ硬化(本硬化)する液状現像型ソルダーレジストが使用されている。また、近年のエレクトロニクス機器の軽薄短小化に伴うプリント配線板の高密度化に対応して、ソルダーレジストの作業性の向上や高性能化が要求されている。
 一方、環境問題への配慮から、現像液としてアルカリ水溶液を用いるアルカリ現像型のフォトソルダーレジストが主流になっている。このようなアルカリ現像型のフォトソルダーレジストとして、一般にエポキシ樹脂の変性により誘導されたエポキシアクリレート変性樹脂が用いられている。
 例えば、特許文献1には、ノボラック型エポキシ化合物と不飽和一塩基酸の反応生成物に酸無水物を付加した感光性樹脂、光重合開始剤、希釈剤及びエポキシ化合物からなるソルダーレジスト組成物が報告されている。また、特許文献2には、サリチルアルデヒドと一価フェノールとの反応生成物にエピクロロヒドリンを反応させて得られたエポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を付加し、さらに多塩基性カルボン酸又はその無水物を反応させて得られる感光性樹脂、光重合開始剤、有機溶剤などからなるソルダーレジスト組成物が開示されている。
 しかしながら、現行のアルカリ現像型のフォトソルダーレジストは、従来の熱硬化型、溶剤現像型のものに比べて、耐アルカリ性、耐水性、耐熱性など、耐久性の点では十分とはいえない。これは、アルカリ現像型フォトソルダーレジストはアルカリ現像可能にするために、親水性基を有するものが主成分となっており、薬液、水、水蒸気などが浸透し易いことから、アルカリ耐性など耐薬品性や、レジスト皮膜と銅との密着性を低下させるためと考えられる。
 特に、BGA(ボール・グリッド・アレイ)やCSP(チップ・スケール・パッケージ)などの半導体パッケージにおいては、特に耐湿熱性が要求される。しかしながら、現状においては、高湿高温下で行われるPCT(プレッシャークッカー試験)では、数時間~十数時間程度しかもたない。また、高温加湿条件下電圧を印加して行われるHAST(高度加速寿命試験)では、ほとんどの場合、数時間でマイグレーションの発生による不良が確認されている。
 さらに、表面実装への移行や、環境問題への配慮に伴う鉛フリーはんだの使用などに伴い、パッケージ内外部の到達温度は著しく高くなる。そして、熱履歴により塗膜が劣化、若しくは特性が変化し、剥がれが発生したり、PCT耐性やHAST耐性が劣化するという問題が生じる。
 また、ソルダーレジストと、銅、シリコンチップ、基材や、アンダーフィルなどの基板形成材料との線膨張係数(CTE)の差が大きく、TCT(サーマルサイクル試験)においてレジストにクラックが生じるという問題がある。これに対して、ソルダーレジストに硫酸バリウムや破砕シリカ、あるいは溶融シリカなどの無機フィラーを高充填することにより、CTEを低下させることが可能である。しかしながら、一方で、これらの無機フィラーは光反応を阻害し、解像性を低下させることから、高充填は困難であるという問題がある。
特開昭61-243869号公報(特許請求の範囲) 特開平3-250012号公報(特許請求の範囲)
 本発明は、このような従来技術の問題に鑑みなされたものであり、アルカリ現像可能で優れた解像性を有するとともに、耐(湿)熱性、冷熱衝撃耐性に優れた硬化物を形成することが可能な光硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、及びこれらの硬化物と、これらの硬化物を用いたプリント配線板を提供するものである。
 本発明の一態様の光硬化性樹脂組成物は、カルボキシル基含有樹脂と、光重合開始剤と、ノイブルグ珪土粒子とを含有することを特徴とするものである。このような構成により、アルカリ現像可能で優れた解像性を有するとともに、耐(湿)熱性、冷熱衝撃耐性に優れた硬化物を形成することが可能となる。
 本発明の一態様の光硬化性樹脂組成物において、ノイブルグ珪土粒子は、表面処理が施されていることが好ましい。表面処理が施されることにより、樹脂との濡れ性を向上させることが可能となる。
 また、本発明の一態様の光硬化性樹脂組成物において、さらにシランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤を含有することにより、樹脂との濡れ性を向上させることが可能となる。
 本発明の一態様のドライフィルムは、上述の構成の光硬化性樹脂組成物をフィルム上に塗布乾燥して得られる乾燥塗膜を備えることを特徴とするものである。このような構成により、アルカリ現像可能で優れた解像性を有するとともに、耐(湿)熱性、冷熱衝撃耐性に優れた硬化物を形成することが可能となる。
 また、本発明の一態様の硬化物は、上述した構成の光硬化性樹脂組成物を基材上に塗布し、又は上述した構成のドライフィルムを基材上に貼り付けた後、活性エネルギー線照射により硬化させて得られることを特徴とするものである。このような構成により、耐(湿)熱性、冷熱衝撃耐性を得ることが可能となる。
 さらに、本発明の一態様のプリント配線板は、このような硬化物を備えることを特徴とするものである。このような構成により、耐(湿)熱性、冷熱衝撃耐性を有し、熱履歴による劣化、変性を抑えることが可能となる。
 本発明の一態様によれば、アルカリ現像可能で優れた解像性を有するとともに、耐(湿)熱性、冷熱衝撃耐性に優れた硬化物を形成することが可能な光硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、及びこれらの硬化物と、これらの硬化物を用いたプリント配線板を得ることが可能となる。
 以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
 本発明の一実施形態の光硬化性樹脂組成物は、カルボキシル基含有樹脂と、光重合開始剤と、ノイブルグ珪土粒子とを含有することを特徴とするものである。
 ここで、カルボキシル基含有樹脂としては、公知のカルボキシル基を含む樹脂を用いることができる。このうち、エポキシ樹脂を出発原料として使用していないカルボキシル基含有樹脂を用いることが望ましい。このようなカルボキシル基含有樹脂は、ハロゲン化物イオン含有量が非常に少なく、絶縁信頼性の劣化を抑えることができる。特に、分子中にエチレン性不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有感光性樹脂が、光硬化性や耐現像性の面から好ましい。そして、その不飽和二重結合は、アクリル酸もしくはメタアクリル酸又はそれらの誘導体由来のものが好ましい。なお、エチレン性不飽和二重結合を有さないカルボキシル基含有樹脂のみを用いる場合、組成物を光硬化性とするためには、後述するような分子中に1個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物(感光性モノマー)を併用する必要がある。
 本実施形態に用いることができるカルボキシル基含有樹脂の具体例としては、以下に列挙するような化合物(オリゴマー及びポリマーのいずれでもよい)が挙げられる。
(1)後述するような2官能又はそれ以上の多官能(固形)エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、側鎖に存在する水酸基に無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。
(2)後述するような2官能(固形)エポキシ樹脂の水酸基を、さらにエピクロロヒドリンでエポキシ化した多官能エポキシ樹脂に、(メタ)アクリル酸を反応させ、生じた水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。
(3)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に、1分子中に少なくとも1個のアルコール性水酸基と1個のフェノール性水酸基を有する化合物と、(メタ)アクリル酸などの不飽和基含有モノカルボン酸とを反応させ、得られた反応生成物のアルコール性水酸基に対して、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、アジピン酸などの多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(4)ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ノボラック型フェノール樹脂、ポリ-p-ヒドロキシスチレン、ナフトールとアルデヒド類の縮合物、ジヒドロキシナフタレンとアルデヒド類との縮合物などの1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物と、エチレンオキシド、プロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドとを反応させて得られる反応生成物に、(メタ)アクリル酸などの不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(5)1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物とエチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどの環状カーボネート化合物とを反応させて得られる反応生成物に、不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(6)脂肪族ジイソシアネート、分岐脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネートなどのジイソシアネート化合物と、ポリカーボネート系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ビスフェノールA系アルキレンオキシド付加体ジオール、フェノール性ヒドロキシル基及びアルコール性ヒドロキシル基を有する化合物などのジオール化合物の重付加反応によるウレタン樹脂の末端に、酸無水物を反応させてなる末端カルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(7)ジイソシアネートと、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロール酪酸などのカルボキシル基含有ジアルコール化合物と、ジオール化合物との重付加反応によるカルボキシル基含有ウレタン樹脂の合成中に、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートなどの分子中に1つの水酸基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(8)ジイソシアネートと、カルボキシル基含有ジアルコール化合物と、ジオール化合物との重付加反応によるカルボキシル基含有ウレタン樹脂の合成中に、イソホロンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの等モル反応物など、分子中に1つのイソシアネート基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(9)(メタ)アクリル酸などの不飽和カルボン酸と、スチレン、α-メチルスチレン、低級アルキル(メタ)アクリレート、イソブチレンなどの不飽和基含有化合物との共重合により得られるカルボキシル基含有樹脂。
(10)後述するような多官能オキセタン樹脂に、アジピン酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸などのジカルボン酸を反応させ、生じた1級の水酸基に、2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有ポリエステル樹脂に、さらにグリシジル(メタ)アクリレート、α-メチルグリシジル(メタ)アクリレートなどの1分子中に1つのエポキシ基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加してなるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(11)上述した(1)~(10)のカルボキシル基含有樹脂に、1分子中に環状エーテル基と(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。
 なお、ここで(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタクリレート及びそれらの混合物を総称する用語で、以下他の類似の表現についても同様である。
 このようなカルボキシル基含有樹脂の中でも、上述したように、エポキシ樹脂を出発原料として用いていないカルボキシル基含有樹脂を好適に用いることができる。従って、上述したカルボキシル基含有樹脂の具体例のうち、(4)~(8)を特に好適に用いることができる。
 このように、エポキシ樹脂を出発原料として用いないことにより、塩素イオン不純物量を例えば100ppm以下と非常に少なく抑えることができる。本実施形態に好適に用いられるカルボキシル基含有樹脂の塩素イオン不純物含有量は0~100ppm、より好ましくは0~50ppm、さらに好ましくは0~30ppmである。
 また、エポキシ樹脂を出発原料として用いないことにより、水酸基を含まない樹脂を容易に得ることができる。一般的に水酸基の存在は水素結合による密着性の向上など優れた特徴も有しているが、著しく耐湿性を低下させることが知られており、水酸基を含まないことにより、耐湿性を向上させることが可能となる。
 さらに、水酸基を多く含むカルボキシル基含有樹脂に比べて、水酸基を含まないカルボキシル基含有樹脂は、ノイブルグ珪土粒子とシランカップリング剤の処理若しくは添加した際に、優れたPCT耐性を得ることができる。これは、水酸基を多く含むカルボキシル基含有樹脂の場合、シランカップリング剤のシラノール基が、フィラー表面でなく樹脂の水酸基と反応して、フィラーと樹脂の結合に有効に作用しないためと考えられる。また、別の側面では、水酸基を含まないカルボキシル基含有樹脂は、シランカップリング剤に対して安定であり、保存安定性の観点からも有効であるといえる。
 具体的には、塩素イオン不純物を含まないフェノールノボラック樹脂をアルキルオキシド変性したフェノール樹脂を、部分的にアクリル化し、酸無水物を導入することにより、二重結合等量300~550、酸価40~120mgKOH/gの範囲で、理論上水酸基を有さない樹脂を得ることが可能である。なお、塩素イオン不純物を含まないフェノールノボラック樹脂は、容易に入手することができる。
 一方、一般的なソルダーレジストに使用されているエポキシアクリレート変性樹脂を用いた場合、類似のフェノールノボラック樹脂より合成されたエポキシ樹脂のエポキシ基を全てアクリル化し、全ての水酸基に酸無水物を導入すると、二重結合等量400~500で酸価が非常に大きくなってしまい、露光後でも耐現像性を有する塗膜が得られなくなる。さらには、酸価が高いことから、耐水性に劣り、絶縁信頼性、PCT耐性を著しく低下させる。すなわち、類似のフェノールノボラック型エポキシ樹脂より誘導されたエポキシアクリレート系樹脂から完全に水酸基を無くすことは、非常に困難である。
 なお、ホスゲンを出発原料として用いていないイソシアネート化合物、エピハロヒドリンを使用しない原料から合成され、塩素イオン不純物量が0~30ppmのカルボキシル基含有ウレタン樹脂も好適に用いられる。このようなウレタン樹脂において、水酸基とイソシアネート基の当量を合わせることにより、水酸基を含まない樹脂を容易に合成することができる。
 また、ウレタン樹脂の合成の際に、ジオール化合物としてエポキシアクリレート変性原料を使用することもできる。塩素イオン不純物は入ってしまうが、塩素イオン不純物量をコントロールできるといった点から使用することは可能である。
 このような観点から、例えば半導体パッケージ用ソルダーレジストとしてより優れたPCT耐性、HAST耐性、冷熱衝撃耐性を有するソルダーレジスト組成物を得るためには、上述したカルボキシル基含有樹脂(4)~(8)を、より好適に用いることができる。
 また、先に示した不飽和基含有化合物との共重合により得られるカルボキシル基含有樹脂(9)に対し、一分子中に環状エーテル基と(メタ)アクリロイル基を有する化合物として3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレートを反応させたカルボキシル基含有感光性樹脂も、脂環式エポキシを使用していることから、塩素イオン不純物が少なく、好適に用いることができる。
 一方、カルボキシル基含有樹脂(9)に、1分子中に環状エーテル基と(メタ)アクリロイル基を有する化合物としてグリシジルメタアクリレートを反応させたものや、不飽和基含有化合物としてグリシジルメタアクリレートを共重合させたものは、塩素イオン不純物量が多くなる懸念がある。
 このようなカルボキシル基含有樹脂は、バックボーン・ポリマーの側鎖に多数のカルボキシル基を有するため、アルカリ水溶液による現像が可能である。
 また、このようなカルボキシル基含有樹脂の酸価は、40~150mgKOH/gであることが好ましい。カルボキシル基含有樹脂の酸価が40mgKOH/g未満であると、アルカリ現像が困難となる。一方、150mgKOH/gを超えると、現像液による露光部の溶解が進むために、必要以上にラインが痩せ、場合によっては、露光部と未露光部の区別なく現像液で溶解剥離してしまい、正常なレジストパターンの描画が困難となる。より好ましくは、0~130mgKOH/gである。
 また、このようなカルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量は、樹脂骨格により異なるが、一般的に2,000~150,000であることが好ましい。重量平均分子量が2,000未満であると、タックフリー性能が劣ることがあり、露光後の塗膜の耐湿性が悪く、現像時に膜減りが生じ、解像度が大きく劣ることがある。一方、重量平均分子量が150,000を超えると、現像性が著しく悪くなることがあり、貯蔵安定性が劣ることがある。より好ましくは、5,000~100,000である。
 このようなカルボキシル基含有樹脂の配合量は、全組成物中に、20~60質量%であることが好ましい。20質量%より少ない場合、塗膜強度が低下してしまう。一方、60質量%より多い場合、粘性が高くなり、塗布性などが低下してしまう。より好ましくは、30~50質量%である。
 本実施形態に用いられる光重合開始剤としては、オキシムエステル基を有するオキシムエステル系光重合開始剤、α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤を使用することができ、これらのうち少なくとも1種以上用いることが好ましい。
 オキシムエステル系光重合開始剤としては、市販品として、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のCGI-325、イルガキュア(登録商標)OXE01、イルガキュアOXE02、アデカ社製のN-1919、アデカアークルズ(登録商標)NCI-831などが挙げられる。
 また、分子内に2個のオキシムエステル基を有する光重合開始剤も好適に用いることができ、具体的には、下記一般式で表されるカルバゾール構造を有するオキシムエステル化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、Xは、水素原子、炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、フェニル基、フェニル基(炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1~8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基により置換されている)、ナフチル基(炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1~8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基により置換されている)を表し、Y、Zはそれぞれ、水素原子、炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、ハロゲン基、フェニル基、フェニル基(炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1~8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基により置換されている)、ナフチル基(炭素数1~17のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1~8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基により置換されている)、アンスリル基、ピリジル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基を表し、Arは、炭素数1~10のアルキレン、ビニレン、フェニレン、ビフェニレン、ピリジレン、ナフチレン、チオフェン、アントリレン、チエニレン、フリレン、2,5-ピロール-ジイル、4,4’-スチルベン-ジイル、4,2’-スチレン-ジイルを表し、nは0又は1の整数である)
 特に、式中、X、Yが、それぞれ、メチル基又はエチル基であり、Zはメチル又はフェニルであり、nは0であり、Arは、フェニレン、ナフチレン、チオフェン又はチエニレンであることが好ましい。
 このようなオキシムエステル系光重合開始剤の配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01~5質量部とすることが好ましい。0.01質量部未満であると、銅上での光硬化性が不足し、塗膜が剥離するとともに、耐薬品性などの塗膜特性が低下する。一方、5質量部を超えると、ソルダーレジスト塗膜表面での光吸収が激しくなり、深部硬化性が低下する傾向がある。より好ましくは、0.5~3質量部である。
 α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤としては、具体的には、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパノン-1、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタン-1-オン、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、N,N-ジメチルアミノアセトフェノンなどが挙げられる。市販品としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のイルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア379などが挙げられる。
 アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、具体的には2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルホスフィンオキサイドなどが挙げられる。市販品としては、BASF社製のルシリン(登録商標)TPO、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のイルガキュア819などが挙げられる。
 これらα-アミノアセトフェノン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤の配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01~15質量部であることが好ましい。0.01質量部未満であると、同様に銅上での光硬化性が不足し、塗膜が剥離するとともに、耐薬品性などの塗膜特性が低下する。一方、15質量部を超えると、十分なアウトガスの低減効果が得られず、さらにソルダーレジスト塗膜表面での光吸収が激しくなり、深部硬化性が低下する傾向がある。より好ましくは0.5~10質量部である。
 その他、本実施形態の光硬化性樹脂組成物に好適に用いることができる光重合開始剤、光開始助剤及び増感剤としては、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アントラキノン化合物、チオキサントン化合物、ケタール化合物、ベンゾフェノン化合物、3級アミン化合物、及びキサントン化合物などを挙げることができる。
 ベンゾイン化合物としては、具体的には、例えばベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどが挙げられる。
 アセトフェノン化合物としては、具体的には、例えばアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノンなどが挙げられる。
 アントラキノン化合物としては、具体的には、例えば2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、2-t-ブチルアントラキノン、1-クロロアントラキノンなどが挙げられる。
 チオキサントン化合物としては、具体的には、例えば2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントンなどが挙げられる。
 ケタール化合物としては、具体的には、例えばアセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどが挙げられる。
 ベンゾフェノン化合物としては、具体的には、例えばベンゾフェノン、4-ベンゾイルジフェニルスルフィド、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルスルフィド、4-ベンゾイル-4’-エチルジフェニルスルフィド、4-ベンゾイル-4’-プロピルジフェニルスルフィドなどが挙げられる。
 3級アミン化合物としては、具体的には、例えばエタノールアミン化合物、ジアルキルアミノベンゼン構造を有する化合物、例えば、市販品では、4,4’-ジメチルアミノベンゾフェノン(日本曹達(株)製ニッソキュアー(登録商標)MABP)、4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン(保土谷化学工業(株)製EAB)などのジアルキルアミノベンゾフェノン、7-(ジエチルアミノ)-4-メチル-2H-1-ベンゾピラン-2-オン(7-(ジエチルアミノ)-4-メチルクマリン)などのジアルキルアミノ基含有クマリン化合物、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル(日本化薬(株)製カヤキュアー(登録商標)EPA)、2-ジメチルアミノ安息香酸エチル(インターナショナルバイオ-シンセティックス社製Quantacure DMB)、4-ジメチルアミノ安息香酸(n-ブトキシ)エチル(インターナショナルバイオ-シンセティックス社製Quantacure BEA)、p-ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエチルエステル(日本化薬(株)製カヤキュアーDMBI)、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル(Van Dyk社製Esolol 507)などが挙げられる。
 これらのうち、チオキサントン化合物及び3級アミン化合物が好ましい。特に、チオキサントン化合物が含まれることにより、深部硬化性を向上させることができる。
 このようなチオキサントン化合物の配合量としては、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましい。チオキサントン化合物の配合量が20質量部を超えると、厚膜硬化性が低下するとともに、製品のコストアップに繋がる。より好ましくは、10質量部以下である。
 また、3級アミン化合物としては、ジアルキルアミノベンゼン構造を有する化合物が好ましく、中でも、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、最大吸収波長が350~450nmにあるジアルキルアミノ基含有クマリン化合物及びケトクマリン類が特に好ましい。
 ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物としては、4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノンが毒性が低いことから好ましい。ジアルキルアミノ基含有クマリン化合物は、最大吸収波長が350~410nmと紫外線領域にあるため、着色が少なく、無色透明な感光性組成物はもとより、着色顔料を用い、着色顔料自体の色を反映した着色ソルダーレジスト膜を得ることが可能となる。特に、7-(ジエチルアミノ)-4-メチル-2H-1-ベンゾピラン-2-オンが、波長400~410nmのレーザー光に対して優れた増感効果を示すことから好ましい。
 このような3級アミン化合物の配合量としては、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.1~20質量部であることが好ましい。3級アミン化合物の配合量が0.1質量部未満であると、十分な増感効果を得ることができない傾向にある。一方、20質量部を超えると、3級アミン化合物による塗膜の表面での光吸収が激しくなり、深部硬化性が低下する傾向がある。より好ましくは、0.1~10質量部である。
 これらの光重合開始剤、光開始助剤及び増感剤は、単独で又は2種類以上の混合物として使用することができる。
 このような光重合開始剤、光開始助剤、及び増感剤の総量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して35質量部以下であることが好ましい。35質量部を超えると、これらの光吸収により深部硬化性が低下する傾向にある。
 なお、これら光重合開始剤、光開始助剤、及び増感剤は、特定の波長を吸収するため、場合によっては感度が低くなり、紫外線吸収剤として働くことがある。しかしながら、これらは組成物の感度を向上させることだけの目的に用いられるものではない。必要に応じて特定の波長の光を吸収させて、表面の光反応性を高め、レジストのライン形状及び開口を垂直、テーパー状、逆テーパー状に変化させるとともに、ライン幅や開口径の加工精度を向上させることができる。
 本実施形態に用いられるノイブルグ珪土粒子は、シリチン、シリコロイドと呼ばれる天然の結合物であり、球状のシリカと板状のカオリナイトが互いにゆるく結合した構造を有するものである。このような構造により、例えば硫酸バリウムや破砕、あるいは溶融シリカなどのフィラーでは得られない、優れた硬化物物性を付与することが可能になる。
 このようなノイブルグ珪土粒子は、硬化物の低CTE化に大きな効果を発揮するだけでなく、用いる樹脂類と屈折率(n=1.55)が近いため、高充填しても解像性を低下させることがなく、物性の向上と優れた解像性の両立が可能となる。
 また、ノイブルグ珪土粒子は、シリカとカオリナイトから構成されることから、後述するシランカップリング剤が非常に有効に働き、樹脂類に対して十分な濡れ性を得ることができる。
 なお、従来フィラーとして使用されている硫酸バリウムやタルクは、シランカップリング剤の反応点であるシラノール基との親和性が低いため、シランカップリング処理による濡れ性や物性の向上をほとんど得ることができない。また、シリカは、シラノール基と反応し得るため、シランカップリング剤の効果は充分認められるものの、屈折率が1.47であり、高信頼性のレジストに好適に使用される芳香環を多く含む感光性(カルボキシル基含有)樹脂の屈折率(1.52-1.59)より大きく異なる。従って、高充填することにより、例えばソルダーレジストの開口形状がハレーションをおこし、設計値より大きく外れた形状になり、高充填による物性向上は困難である。
 このようなノイブルグ珪土粒子は、容易に入手可能であるが、鉱物であるため比較的粒径が大きい。しかしながら、粉砕することで容易に小径化することができるため、電子材料に使用する際に、適宜、最適な粒径にすることで、より好適に使用することができる。
 例えば、高信頼性が要求されるプリント配線板用の光硬化性樹脂組成物として用いる場合、粒径D50=2.0μm以下とすることが好ましい。さらには、粗大な粒子を完全に取り除くため、再度、ジェットミル、ビーズミル等分散機で分散、さらに分級、あるいはスラリーにして、ろ別して用いることが好ましい。そのとき、最大粒径は5.0μm以下であることが好ましい。最大粒径を5.0μm以下とすることにより、例えばソルダーレジストとして用いた場合、解像性が優れるだけでなく、開口側面からの粒子の突起物などが確認されず、非常にきれいなものを得ることができる。より好ましくは、3.0μm以下である。
 ノイブルグ珪土粒子の配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、5質量部以上、300部質量部以下であることが好ましい。5質量部未満ではその効果が確認されず、一方、300質量部を超えると光硬化性樹脂組成物として分散不良、また著しいチキソ性の向上などを引き起こすおそれがあるためである。より好ましくは、20~250質量部である。
 ノイブルグ珪土粒子としては、例えば、シリチンV85、シリチンV88、シリチンN82、シリチンN85、シリチンN87、シリチンZ86、シリチンZ89、シリコロイドP87、シリチンN85ピュリス、シリチンZ86ピュリス、シリチンZ89ピュリス、シリコロイドP87ピュリス、(いずれも商品名;ホフマンミネラル(Hoffmann-mineral)社製)などを挙げることができる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 このようなノイブルグ珪土粒子は、樹脂類に対する十分な濡れ性を得るために、表面処理が施されていることが好ましい。例えば、アミノシラン、メルカプトシランや、ビニールシラン、メタクリルシラン、エポキシシラン、アルキルシランなどにより表面処理(シランカップリング処理)を行うことができる。
 表面処理が施されたノイブルグ珪土粒子としては、アクティジルVM56、アクティジルMAM、アクティジルMAM-R、アクティジルEM、アクティジルAM、アクティジルMM、アクティジルPF777(いずれも商品名;ホフマンミネラル(Hoffmann-mineral)社製)などを挙げることができる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、ノイブルグ珪土粒子と樹脂類の濡れ性を向上させるため、シランカップリング剤を用いることができる。シランカップリング剤は、有機物(有機基)とケイ素から構成される化合物であり、分子中に2つ以上の異なった反応基を有する。そのため、通常では非常に結びつきにくい有機材料と無機材料を結ぶ仲介として働き、複合材料の強度向上、樹脂の改質、表面改質などに使用される。
 上述したように、ノイブルグ珪土粒子はシリカとカオリナイトから構成されることから、シランカップリング剤が非常に有効に働く。従って、シランカップリング剤を加えることで、樹脂類に対して十分な濡れ性を得ることができる。
 未(表面)処理のノイブルグ珪土粒子においては、シランカップリング剤を使用することで、表面処理が行われ、効果的に樹脂に対する濡れ性を向上させることができる。表面処理されたノイブルグ珪土粒子においても、さらなる濡れ性の向上を得ることができる。例えば、上述したように、ジェットミル、ビーズミルなどの分散機を用いて分散、分級する際に、表面積が増大するため、さらにシランカップリング剤を加えることにより、確実に表面処理を行うことができる。
 シランカップリング剤の配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上、10部質量部以下であることが好ましい。0.1質量部未満では、その効果が確認されず、一方、10質量部を超えると、光硬化性樹脂組成物の増粘、あるいはコストアップになるためである。より好ましくは5質量部以下、あるいは、使用するノイブルグ珪土粒子の量に対して5重量%以下である。
 シランカップリング剤に含有される有機基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、ウレイド基、クロロプロピル基、メルカプト基、ポリスルフィド基、イソシアネート基などが挙げられる。
 シランカップリング剤の市販品としては、例えば、KA-1003、KBM-1003、KBE-1003、KBM-303、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-1403、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、KBM-602、KBM-603、KBE-603、KBM-903、KBE-903、KBE-9103、KBM-9103、KBM-573、KBM-575、KBM-6123、KBE-585、KBM-703、KBM-802、KBM-803、KBE-846、KBE-9007(いずれも商品名;信越シリコーン社製)などを挙げることができる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 このように、ノイブルグ珪土粒子の表面処理、或いはシランカップリング剤の添加で、樹脂類に対する十分な濡れ性が得られることにより、樹脂類とノイブルグ珪土粒子との界面がなくなり、更なる絶縁信頼性、PCT耐性、硬化物物性などの諸特性の向上が可能となる。
 なお、必要に応じて、塗膜や硬化物の物理的強度を上げるために、併せてその他のフィラーを配合してもよい。このようなフィラーとしては、公知の無機又は有機フィラーが使用できるが、特に硫酸バリウム、球状シリカ及びタルクが好ましい。さらに、白色の外観や難燃性を得るために、酸化チタンや金属酸化物、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物をフィラーとしても使用することができる。
 さらに、本実施形態の光硬化性樹脂組成物には、耐熱性を付与するために、熱硬化性成分を加えることができる。熱硬化性成分としては、イソシアネート、ブロックイソシアネート化合物、アミノ樹脂、多官能エポキシ化合物、多官能オキセタン化合物、エピスルフィド樹脂、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体、マレイミド化合物、ベンゾオキサジン樹脂、カルボジイミド樹脂、シクロカーボネート化合物などの公知の熱硬化性樹脂が使用できる。
 このうち、イソシアネート、ブロックイソシアネート化合物や、アミノ樹脂は、水酸基やあるいはカルボキシル基と容易に反応可能である。これらを反応させることで、強固な3次元ネットワークに組み込まれ、著しく柔軟性を付与した硬化物を得ることができる。
 特に、上述の熱硬化性成分の中で、1分子中に2個以上の環状エーテル基及び/又は環状チオエーテル基(以下、環状(チオ)エーテル基と略称する)を有するものが好ましい。これら環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分は、市販されている種類が多く、その構造によって多様な特性を付与することができる。
 このような分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分は、分子中に3、4又は5員環の環状エーテル基、又は環状チオエーテル基のいずれか一方又は2種類の基を2個以上有する化合物であり、例えば、分子中に少なくとも2つ以上のエポキシ基を有する化合物、すなわち多官能エポキシ化合物、分子中に少なくとも2つ以上のオキセタニル基を有する化合物、すなわち多官能オキセタン化合物、分子中に2個以上のチオエーテル基を有する化合物、すなわちエピスルフィド樹脂などが挙げられる。
 多官能エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ブロム化エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂又はそれらの混合物、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ジグリシジルフタレート樹脂、テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂、ナフタレン基含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂、グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂、シクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートの共重合エポキシ樹脂、エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体、CTBN変性エポキシ樹脂が挙げられるが、これらに限られるものではない。これらの多官能エポキシ樹脂は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 多官能オキセタン化合物としては、ビス[(3-メチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、1,4-ビス[(3-メチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、(3-メチル-3-オキセタニル)メチルアクリレート、(3-エチル-3-オキセタニル)メチルアクリレート、(3-メチル-3-オキセタニル)メチルメタクリレート、(3-エチル-3-オキセタニル)メチルメタクリレートやそれらのオリゴマー又は共重合体などの多官能オキセタン類の他、オキセタンアルコールとノボラック樹脂、ポリ(p-ヒドロキシスチレン)、カルド型ビスフェノール類、カリックスアレーン類、カリックスレゾルシンアレーン類、又はシルセスキオキサンなどの水酸基を有する樹脂とのエーテル化物などが挙げられる。その他、オキセタン環を有する不飽和モノマーとアルキル(メタ)アクリレートとの共重合体なども挙げられる。これらの多官能オキセタン化合物は、単独又は2種以上を併用することができる。
 エピスルフィド樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エピスルフィド樹脂等が挙げられる。また、同様の合成方法を用いて、ノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ基の酸素原子を硫黄原子に置き換えたエピスルフィド樹脂なども用いることができる。これらのエピスルフィド樹脂は、単独又は2種以上を併用することができる。
 このような分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分の配合量は、カルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基1当量に対して、0.6~2.5当量であることが好ましい。分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分の配合量が0.6未満である場合、ソルダーレジスト膜にカルボキシル基が残り、耐熱性、耐アルカリ性、電気絶縁性などが低下する。一方、2.5当量を超える場合、低分子量の環状(チオ)エーテル基が塗膜に残存することにより、塗膜の強度などが低下する。より好ましくは、0.8~2.0当量である。
 さらに、好適に用いることができる熱硬化性成分として、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体などが挙げられる。例えばメチロールメラミン化合物、メチロールベンゾグアナミン化合物、メチロールグリコールウリル化合物及びメチロール尿素化合物などがある。さらに、アルコキシメチル化メラミン化合物、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン化合物、アルコキシメチル化グリコールウリル化合物及びアルコキシメチル化尿素化合物は、それぞれのメチロールメラミン化合物、メチロールベンゾグアナミン化合物、メチロールグリコールウリル化合物及びメチロール尿素化合物のメチロール基をアルコキシメチル基に変換することにより得られる。このアルコキシメチル基の種類については、特に限定されるものではなく、例えばメトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基などとすることができる。特に人体や環境に優しいホルマリン濃度が0.2%以下のメラミン誘導体が好ましい。これらのメラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体は、単独又は2種以上を併用することができる。
 また、イソシアネート、ブロックイソシアネート化合物としては、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物、すなわちポリイソシアネート化合物、又は1分子中に2個以上のブロック化イソシアネート基を有する化合物、すなわちブロックイソシアネート化合物などが挙げられる。これらを用いることにより、組成物の光硬化性樹脂組成物の硬化性、及び得られる硬化物の強靭性を向上させることができる。
 ポリイソシアネート化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートが用いられる。
 芳香族ポリイソシアネートの具体例としては、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、ナフタレン-1,5-ジイソシアネート、o-キシリレンジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート及び2,4-トリレンダイマーが挙げられる。
 脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、4,4-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)及びイソホロンジイソシアネートが挙げられる。
 脂環式ポリイソシアネートの具体例としては、ビシクロヘプタントリイソシアネートが挙げられる。並びに先に挙げられたイソシアネート化合物のアダクト体、ビューレット体及びイソシアヌレート体が挙げられる。
 ブロックイソシアネート化合物に含まれるブロック化イソシアネート基は、イソシアネート基がブロック剤との反応により保護されて、一時的に不活性化された基である。所定温度に加熱されたときに、そのブロック剤が解離して、イソシアネート基が生成する。
 ブロックイソシアネート化合物としては、イソシアネート化合物とイソシアネートブロック剤との付加反応生成物が用いられる。ブロック剤と反応し得るイソシアネート化合物としては、イソシアヌレート型、ビウレット型、アダクト型などが挙げられる。このイソシアネート化合物としては、例えば、上述した芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートが用いられる。
 イソシアネートブロック剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、クロロフェノール及びエチルフェノールなどのフェノール系ブロック剤;ε-カプロラクタム、δ-パレロラクタム、γ-ブチロラクタム及びβ-プロピオラクタムなどのラクタム系ブロック剤;アセト酢酸エチル及びアセチルアセトンなどの活性メチレン系ブロック剤;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アミルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルエーテル、グリコール酸メチル、グリコール酸ブチル、ジアセトンアルコール、乳酸メチル及び乳酸エチルなどのアルコール系ブロック剤;ホルムアルデヒドキシム、アセトアルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトキシム、ジアセチルモノオキシム、シクロヘキサンオキシムなどのオキシム系ブロック剤;ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、t-ブチルメルカプタン、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノールなどのメルカプタン系ブロック剤;酢酸アミド、ベンズアミドなどの酸アミド系ブロック剤;コハク酸イミド及びマレイン酸イミドなどのイミド系ブロック剤;キシリジン、アニリン、ブチルアミン、ジブチルアミンなどのアミン系ブロック剤;イミダゾール、2-エチルイミダゾールなどのイミダゾール系ブロック剤;メチレンイミン及びプロピレンイミンなどのイミン系ブロック剤などが挙げられる。
 これらポリイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 このようなポリイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物の配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、1~100質量部であることが好ましい。配合量が1質量部未満の場合、十分な塗膜の強靭性が得られず、一方、100質量部を超えた場合、保存安定性が低下する。より好ましくは、2~70質量部である。
 本実施形態の光硬化性樹脂組成物には、水酸基やカルボキシル基とイソシアネート基との硬化反応を促進させるために、ウレタン化触媒を加えることができる。ウレタン化触媒としては、錫系触媒、金属塩化物、金属アセチルアセトネート塩、金属硫酸塩、アミン化合物、又は/及びアミン塩よりなる群から選択される1種以上のウレタン化触媒を使用することが好ましい。
 錫系触媒としては、例えばスタナスオクトエート、ジブチル錫ジラウレートなどの有機錫化合物、無機錫化合物などが挙げられる。
 金属塩化物としては、Cr、Mn、Co、Ni、Fe、Cu又はAlからなる金属の塩化物で、例えば、塩化第二コバルト、塩化第一ニッケル、塩化第二鉄などが挙げられる。
 金属アセチルアセトネート塩としては、Cr、Mn、Co、Ni、Fe、Cu又はAlからなる金属のアセチルアセトネート塩であり、例えば、コバルトアセチルアセトネート、ニッケルアセチルアセトネート、鉄アセチルアセトネートなどが挙げられる。
 金属硫酸塩としては、Cr、Mn、Co、Ni、Fe、Cu又はAlからなる金属の硫酸塩で、例えば、硫酸銅などが挙げられる。
 アミン化合物としては、例えば、公知のトリエチレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,6-ヘキサンジアミン、ビス(2-ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N,N’,N”,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン、N-メチルモルフォリン、N-エチルモルフォリン、N,N-ジメチルエタノールアミン、ジモルホリノジエチルエーテル、N-メチルイミダゾール、ジメチルアミノピリジン、トリアジン、N’-(2-ヒドロキシエチル)-N,N,N’-トリメチルービス(2-アミノエチル)エーテル、N,N-ジメチルヘキサノールアミン、N,N-ジメチルアミノエトキシエタノール、N,N,N’-トリメチル-N’-(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N-(2-ヒドロキシエチル)-N,N’,N”,N”-テトラメチルジエチレントリアミン、N-(2-ヒドロキシプロピル)-N,N’,N”,N”-テトラメチルジエチレントリアミン、N,N,N’-トリメチル-N’-(2-ヒドロキシエチル)プロパンジアミン、N-メチル-N’-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン、ビス(N,N-ジメチルアミノプロピル)アミン、ビス(N,N-ジメチルアミノプロピル)イソプロパノールアミン、2-アミノキヌクリジン、3-アミノキヌクリジン、4-アミノキヌクリジン、2-キヌクリジオール、3-キヌクリジノール、4-キヌクリジノール、1-(2’-ヒドロキシプロピル)イミダゾール、1-(2’-ヒドロキシプロピル)-2-メチルイミダゾール、1-(2’-ヒドロキシエチル)イミダゾール、1-(2’-ヒドロキシエチル)-2-メチルイミダゾール、1-(2’-ヒドロキシプロピル)-2-メチルイミダゾール、1-(3’-アミノプロピル)イミダゾール、1-(3’-アミノプロピル)-2-メチルイミダゾール、1-(3’-ヒドロキシプロピル)イミダゾール、1-(3’-ヒドロキシプロピル)-2-メチルイミダゾール、N,N-ジメチルアミノプロピル-N’-(2-ヒドロキシエチル)アミン、N,N-ジメチルアミノプロピル-N’,N’-ビス(2-ヒドロキシエチル)アミン、N,N-ジメチルアミノプロピル-N’,N’-ビス(2-ヒドロキシプロピル)アミン、N,N-ジメチルアミノエチル-N’,N’-ビス(2-ヒドロキシエチル)アミン、N,N-ジメチルアミノエチル-N’,N’-ビス(2-ヒドロキシプロピル)アミン、メラミン又は/及びベンゾグアナミンなどが挙げられる。
 アミン塩としては、例えば、DBU(1,8-ジアザ-ビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7)の有機酸塩系のアミン塩などが挙げられる。
 これらウレタン化触媒の配合量は、通常の量的割合で充分であり、例えばカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは0.1~20質量部、より好ましくは0.5~10.0質量部である。
 上述した分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分を使用する場合、熱硬化触媒を含有することが好ましい。そのような熱硬化触媒としては、例えば、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、4-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-(2-シアノエチル)-2-エチル-4-メチルイミダゾールなどのイミダゾール誘導体;ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4-(ジメチルアミノ)-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メトキシ-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メチル-N,N-ジメチルベンジルアミンなどのアミン化合物、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドなどのヒドラジン化合物;トリフェニルホスフィンなどのリン化合物、ジメチルアミンのブロックイソシアネート化合物、二環式アミジン化合物及びその塩などが挙げられる。
 特に、これらに限られるものではなく、エポキシ樹脂やオキセタン化合物の熱硬化触媒、もしくはエポキシ基及び/又はオキセタニル基とカルボキシル基の反応を促進するものであればよく、単独で又は2種以上を混合して使用してもよい。また、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メラミン、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン、2-ビニル-2,4-ジアミノ-S-トリアジン、2-ビニル-4,6-ジアミノ-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物などのS-トリアジン誘導体を用いることもできる。また、これら密着性付与剤としても機能する化合物を熱硬化触媒と併用することが好ましい。
 これら熱硬化触媒の配合量は、通常の量的割合で充分であり、例えばカルボキシル基含有樹脂)又は分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分100質量部に対して、好ましくは0.1~20質量部、より好ましくは0.5~15.0質量部である。
 さらに、本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、着色剤を配合することができる。着色剤としては、赤、青、緑、黄などの公知の着色剤を使用することができ、顔料、染料、色素のいずれでもよい。但し、環境負荷低減並びに人体への影響の観点から、ハロゲンを含有しないことが好ましい。
 赤色着色剤としてはモノアゾ系、ジズアゾ系、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系、縮合アゾ系、アントラキノン系、キナクリドン系などが挙げられる。
 青色着色剤としては、フタロシアニン系、アントラキノン系が挙げられる。その他、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
 緑色着色剤としては、同様にフタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系が挙げられる。その他、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
 黄色着色剤としては、モノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、アントラキノン系などが挙げられる。
 その他、色調を調整する目的で、紫、オレンジ、茶色、黒などの着色剤を加えてもよい。
 これらの着色剤の配合割合は、特に制限はないが、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0~10質量部で充分である。より好ましくは0.1~5質量部である。
 また、本実施形態の光硬化性樹脂組成物において、活性エネルギー線照射により、光硬化して、カルボキシル基含有樹脂を、アルカリ水溶液に不溶化、又はカルボキシル基含有樹脂の不溶化を助けるため、分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物を含有することができる。このような化合物としては、公知のポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、カーボネート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレートなどが使用でき、具体的には、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレート類;エチレングリコール、メトキシテトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコールのジアクリレート類;N,N-ジメチルアクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミドなどのアクリルアミド類;N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリレートなどのアミノアルキルアクリレート類;ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス-ヒドロキシエチルイソシアヌレートなどの多価アルコール又はこれらのエチレオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、もしくはε-カプロラクトン付加物などの多価アクリレート類;フェノキシアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、及びこれらのフェノール類のエチレンオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物などの多価アクリレート類;グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレートなどのグリシジルエーテルの多価アクリレート類;上記に限らず、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートジオール、水酸基末端ポリブタジエン、ポリエステルポリオールなどのポリオールを直接アクリレート化、もしくは、ジイソシアネートを介してウレタンアクリレート化したアクリレート類及びメラミンアクリレート、及び/又はこれらアクリレート類に対応する各メタクリレート類などが挙げられる。
 さらに、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などの多官能エポキシ樹脂に、アクリル酸を反応させたエポキシアクリレート樹脂や、さらにそのエポキシアクリレート樹脂の水酸基に、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどのヒドロキシアクリレートとイソホロンジイソシアネートなどのジイソシアネートのハーフウレタン化合物を反応させたエポキシウレタンアクリレート化合物などが挙げられる。このようなエポキシアクリレート系樹脂は、指触乾燥性を低下させることなく、光硬化性を向上させることができる。
 このような分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物の配合量は、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、5~100質量部であることが好ましい。配合量が、5質量部未満の場合、光硬化性が低下し、活性エネルギー線照射後のアルカリ現像により、パターン形成が困難となる。一方、100質量部を超えた場合、アルカリ水溶液に対する溶解性が低下して、塗膜が脆くなる。より好ましくは、1~70質量部である。
 さらに、本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、指触乾燥性の改善、ハンドリング性の改善などを目的に、バインダーポリマーを含有することができる。例えばポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー、ポリエステルウレタン系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリエステルアミド系ポリマー、アクリル系ポリマー、セルロース系ポリマー、ポリ乳酸系ポリマー、フェノキシ系ポリマーなどを用いることができる。これらのバインダーポリマーは、単独で又は2種類以上の混合物として使用することができる。
 また、本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、柔軟性の付与、硬化物の脆さを改善することなどを目的に、エラストマーを使用することができる。
 特に水酸基含有エラストマーは、その水酸基が、カルボキシル基と環状(チオ)エーテル基(例えばエポキシ基)との反応により生成する水酸基と反応したり、さらにはその水酸基同士を反応することで、強固な3次元ネットワークに組み込ませることができる。従って、水酸基やあるいはカルボキシル基と容易に反応可能なアミノ樹脂やイソシアネート、ブロックイソシアネート類を用いることで、著しく柔軟性を付与した硬化物を得ることができる。
 その他、例えば、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステルウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリエステルアミド系エラストマー、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマーを用いることができる。また、種々の骨格を有するエポキシ樹脂の一部又は全部のエポキシ基を両末端カルボン酸変性型ブタジエン-アクリロニトリルゴムで変性した樹脂なども使用できる。さらには、エポキシ含有ポリブタジエン系エラストマー、アクリル含有ポリブタジエン系エラストマーなども使用することができる。これらのエラストマーは、単独で又は2種類以上の混合物として使用することができる。
 さらに、本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、カルボキシル基含有樹脂の合成や組成物の調整のため、又は基板やキャリアフィルムに塗布するための粘度調整のため、有機溶剤を含有することができる。
 このような有機溶剤としては、ケトン類、芳香族炭化水素類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、エステル類、アルコール類、脂肪族炭化水素、石油系溶剤などが挙げることができる。より具体的には、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテートなどのエステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類;オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤などである。このような有機溶剤は、単独で又は2種以上の混合物として用いられる。
 また、本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、酸化を防ぐために酸化防止剤を添加することができる。一般に、高分子材料の多くは、一度酸化が始まると、次々と連鎖的に酸化劣化が起き、高分子素材の機能低下をもたらすが、酸化防止剤の添加により、機能低下を抑制することができる。
 酸化防止剤としては、発生したラジカルを無効化するようなラジカル捕捉剤や、発生した過酸化物を無害な物質に分解し、新たなラジカルが発生しないようにする過酸化物分解剤として働くものが挙げられる。
 ラジカル捕捉剤として働く酸化防止剤としては、具体的には、例えばヒドロキノン、4-t-ブチルカテコール、2-t-ブチルヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、2,2-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5-トリス(3’,5’-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-S-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)トリオンなどのフェノール系、メタキノン、ベンゾキノンなどのキノン系化合物、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-セバケート、フェノチアジンなどのアミン系化合物などなどが挙げられる。
 過酸化物分解剤として働く酸化防止剤としては、具体的には、例えばトリフェニルフォスファイトなどのリン系化合物、ペンタエリスリトールテトララウリルチオプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリル3,3’-チオジプロピオネートなどの硫黄系化合物などが挙げられる。
 これらの酸化防止剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、紫外線吸収剤を含有することができる。一般に、高分子材料は光を吸収し、分解・劣化を起こすが、紫外線吸収剤を添加することにより、紫外線に対する安定化を図ることができる。
 紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、シンナメート誘導体、アントラニレート誘導体、ジベンゾイルメタン誘導体などが挙げられる。
 ベンゾフェノン誘導体の具体的な例としては、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン及び2,4-ジヒドロキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
 ベンゾエート誘導体の具体的な例としては、2-エチルヘキシルサリチレート、フェニルサリチレート、p-t-ブチルフェニルサリチレート、2,4-ジ-t-ブチルフェニル-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート及びヘキサデシル-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエートなどが挙げられる。
 ベンゾトリアゾール誘導体の具体的な例としては、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)べンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-t-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール及び2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
 トリアジン誘導体の具体的な例としては、ヒドロキシフェニルトリアジン、ビスエチルヘキシルオキシフェノールメトキシフェニルトリアジンなどが挙げられる。
 これらの紫外線吸収剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、酸化防止剤と併用することで、本実施形態の光硬化性樹脂組成物より得られる硬化物の安定化を図ることができる。
 本実施形態の光硬化性樹脂組成物には、感度を向上するために、連鎖移動剤として、公知のNフェニルグリシン類、フェノキシ酢酸類、チオフェノキシ酢酸類、メルカプトチアゾールなどを用いることができる。
 具体的には、例えばメルカプト琥珀酸、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、メチオニン、システイン、チオサリチル酸及びその誘導体などのカルボキシル基を有する連鎖移動剤;メルカプトエタノール、メルカプトプロパノール、メルカプトブタノール、メルカプトプロパンジオール、メルカプトブタンジオール、ヒドロキシベンゼンチオール及びその誘導体などの水酸基を有する連鎖移動剤;1-ブタンチオール、ブチル-3-メルカプトプロピオネート、メチル-3-メルカプトプロピオネート、2,2-(エチレンジオキシ)ジエタンチオール、エタンチオール、4-メチルベンゼンチオール、ドデシルメルカプタン、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、1-オクタンチオール、シクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール、チオグリセロール、4,4-チオビスベンゼンチオールなどが挙げられる。
 また、多官能性メルカプタン系化合物を用いることができる。多官能性メルカプタン系化合物は、特に限定されるものではないが、具体的には、例えばヘキサン-1,6-ジチオール、デカン-1,10-ジチオール、ジメルカプトジエチルエーテル、ジメルカプトジエチルスルフィドなどの脂肪族チオール類、キシリレンジメルカプタン、4,4′-ジメルカプトジフェニルスルフィド、1,4-ベンゼンジチオールなどの芳香族チオール類;エチレングリコールビス(メルカプトアセテート)、ポリエチレングリコールビス(メルカプトアセテート)、プロピレングリコールビス(メルカプトアセテート)、グリセリントリス(メルカプトアセテート)、トリメチロールエタントリス(メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(メルカプトアセテート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(メルカプトアセテート)などの多価アルコールのポリ(メルカプトアセテート)類;エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、ポリエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、プロピレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、グリセリントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)などの多価アルコールのポリ(3-メルカプトプロピオネート)類;1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、ペンタエリリトールテトラキス(3-メルタプトブチレート)などのポリ(メルカプトブチレート)類を用いることができる。
 さらに、連鎖移動剤として、メルカプト基を有する複素環化合物を用いることができる。具体的には、例えばメルカプト-4-ブチロラクトン(別名:2-メルカプト-4-ブタノリド)、2-メルカプト-4-メチル-4-ブチロラクトン、2-メルカプト-4-エチル-4-ブチロラクトン、2-メルカプト-4-ブチロチオラクトン、2-メルカプト-4-ブチロラクタム、N-メトキシ-2-メルカプト-4-ブチロラクタム、N-エトキシ-2-メルカプト-4-ブチロラクタム、N-メチル-2-メルカプト-4-ブチロラクタム、N-エチル-2-メルカプト-4-ブチロラクタム、N-(2-メトキシ)エチル-2-メルカプト-4-ブチロラクタム、N-(2-エトキシ)エチル-2-メルカプト-4-ブチロラクタム、2-メルカプト-5-バレロラクトン、2-メルカプト-5-バレロラクタム、N-メチル-2-メルカプト-5-バレロラクタム、N-エチル-2-メルカプト-5-バレロラクタム、N-(2-メトキシ)エチル-2-メルカプト-5-バレロラクタム、N-(2-エトキシ)エチル-2-メルカプト-5-バレロラクタム、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプト-5-メチルチオ-チアジアゾール、2-メルカプト-6-ヘキサノラクタム、2,4,6-トリメルカプト-s-トリアジン、2-ジブチルアミノ-4,6-ジメルカプト-s-トリアジン、及び2-アニリノ-4,6-ジメルカプト-s-トリアジンなどが挙げられる。
 特に、光硬化性樹脂組成物の現像性を損なうことがない、メルカプトベンゾチアゾール、3-メルカプト-4-メチル-4H-1,2,4-トリアゾール、5-メチル-1,3,4-チアジアゾール-2-チオール、1-フェニル-5-メルカプト-1H-テトラゾールが好ましい。
 これらの連鎖移動剤は、単独又は2種以上を併用することができる。
 本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、層間の密着性、又は樹脂層と基材との密着性を向上させるために、密着促進剤を含有することができる。具体的には、例えばベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾール、2-メルカプトベンゾオキサゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、3-モルホリノメチル-1-フェニル-トリアゾール-2-チオン、5-アミノ-3-モルホリノメチル-チアゾール-2-チオン、2-メルカプト-5-メチルチオ-チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、アミノ基含有ベンゾトリアゾール、シランカップリング剤などがある。
 本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、さらに必要に応じて、微粉シリカ、有機ベントナイト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイトなどのチキソ化剤を含有することができる。有機ベントナイト、ハイドロタルサイトは、チキソ化剤としての経時安定性が高く、特にハイドロタルサイトは電気特性に優れている。
 また、その他、熱重合禁止剤や、シリコーン系、フッ素系、高分子系などの消泡剤及び/又はレベリング剤、イミダゾール系、チアゾール系、トリアゾール系などのシランカップリング剤、防錆剤、ビスフェノール系、トリアジンチオール系などの銅害防止剤、といった公知の添加剤類を配合することができる。
 熱重合禁止剤は、重合性化合物の熱的な重合又は経時的な重合を防止するために用いられる。熱重合禁止剤としては、例えば4-メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキル又はアリール置換ハイドロキノン、t-ブチルカテコール、ピロガロール、2-ヒドロキシベンゾフェノン、4-メトキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、クロラニル、ナフチルアミン、β-ナフトール、2,6-ジ-t-ブチル-4-クレゾール、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、4-トルイジン、メチレンブルー、銅と有機キレート剤反応物、サリチル酸メチル、及びフェノチアジン、ニトロソ化合物、ニトロソ化合物とAlとのキレートなどが挙げられる。
 このように構成される本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、例えば以下のようにして用いられる。
 先ず、有機溶剤で塗布方法に適した粘度に調整し、基材上に、ディップコート法、フローコート法、ロールコート法、バーコーター法、スクリーン印刷法、カーテンコート法などの方法により塗布する。そして、約60~100℃の温度で、組成物中に含まれる有機溶剤を揮発乾燥(仮乾燥)させることにより、タックフリーの塗膜を形成する。
 次いで、活性エネルギー線の照射により選択的にパターン露光して硬化させる。そして、未露光部をアルカリ水溶液(例えば0.3~3%炭酸ナトリウム水溶液)により現像して、パターンが形成される。
 形成されたパターンについて、必要に応じて熱処理(熱硬化)を行うことができる。熱硬化性成分を含有している場合、例えば約140~180℃の温度に加熱して熱硬化させることにより、カルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基と、分子中に2個以上の環状エーテル基及び/又は環状チオエーテル基を有する熱硬化性成分が反応し、耐熱性、耐薬品性、耐吸湿性、密着性、電気特性などの諸特性に優れた硬化物を形成することができる。なお、熱硬化性成分を含有していない場合でも、熱処理することにより、露光時に未反応の状態で残った光硬化性成分のエチレン性不飽和結合が、熱ラジカル重合して、塗膜特性を向上させることができる。
 ここで、塗膜が形成される基材としては、予め回路形成されたプリント配線板やフレキシブルプリント配線板の他、紙-フェノール樹脂、紙-エポキシ樹脂、ガラス布-エポキシ樹脂、ガラス-ポリイミド、ガラス布/不繊布-エポキシ樹脂、ガラス布/紙-エポキシ樹脂、合成繊維-エポキシ樹脂、フッ素樹脂・ポリエチレン・PPO・シアネートエステルなどの複合材を用いた全てのグレード(FR-4など)の銅張積層板、ポリイミドフィルム、PETフィルム、ガラス基板、セラミック基板、ウエハ板などを用いることができる。
 また、揮発乾燥は、熱風循環式乾燥炉、IR炉、ホットプレート、コンベクションオーブンなど、蒸気による空気加熱方式の熱源を備えたものを用いて、乾燥機内の熱風を、向流接触させる方法やノズルより支持体に吹き付ける方法などを用いて行うことができる。
 また、活性エネルギー線照射には、フォトマスク(接触、非接触)を用いて塗膜にパターン露光を行う露光機や、コンピューターからのCADデータにより、塗膜に直接画像を描く直接描画装置を用いることができる。
 露光機の光源としては、例えばメタルハライドランプ、(超)高圧水銀ランプ、水銀ショートアークランプなどを用いることができる。また、直接描画装置の光源としては、ガスレーザー、固体レーザーなどのレーザーや、(超)高圧水銀ランプなどの紫外線ランプなどを用いることができる。このような直接描画装置としては、例えば日本オルボテック社製、ペンタックス社製などのものを使用することができる。
 活性エネルギー線としては、最大波長が350~410nmの範囲にあればよく、その露光量は膜厚などによって異なるが、一般には5~500mJ/cm、好ましくは5~200mJ/cmである。
 現像方法としては、ディッピング法、シャワー法、スプレー法、ブラシ法などを用いることができる。また、現像液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、アミン類などのアルカリ水溶液が使用できる。
 本実施形態の光硬化性樹脂組成物は、液状の組成物を直接基材に塗布する形態以外にも、ドライフィルムの形態で使用することができる。
 ドライフィルムは、キャリアフィルムと、光硬化性樹脂組成物を塗布・乾燥して得られる乾燥塗膜と、必要に応じて用いられる剥離可能なカバーフィルムとが、順次積層された構造を有するものである。
 このようなドライフィルムは、キャリアフィルムに乾燥塗膜を形成した後に、カバーフィルムをその上に積層するか、カバーフィルムに乾燥塗膜を形成し、この積層体をキャリアフィルムに積層することにより得られる。このとき、乾燥塗膜は、例えば液状の光硬化性樹脂組成物を、ブレードコーター、リップコーター、コンマコーター、フィルムコーターなどにより、10~150μmの厚さで均一に塗布し、乾燥して、形成される。
 キャリアフィルムとしては、2~150μmの厚みのポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性フィルムが用いられる。また、カバーフィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムなどを使用することができるが、ソルダーレジスト層との接着力が、キャリアフィルムよりも小さいものが良い。
 このようなドライフィルムを用いて、例えばプリント配線板上に保護膜(永久保護膜)を作製するには、必要に応じてカバーフィルムを剥がし、光硬化性樹脂組成物の乾燥塗膜と回路形成された基材を重ね、ラミネーターなどを用いて張り合わせ、回路形成された基材上に光硬化性樹脂組成物層を形成する。そして、同様に露光、現像、必要に応じて熱処理(熱硬化)を行うことにより、硬化物(硬化塗膜)を形成することができる。このとき、キャリアフィルムは、露光前又は露光後のいずれかに剥離すればよい。
 以下、実施例及び比較例を示して、本実施形態について具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではないことはもとよりである。なお、以下において「部」及び「%」とあるのは、特に断りのない限り全て質量基準である。
(カルボキシル基含有樹脂の合成)
 合成例1
 温度計、窒素導入装置兼アルキレンオキシド導入装置及び撹拌装置を備えたオートクレーブに、ノボラック型クレゾール樹脂(昭和高分子(株)製、商品名;ショーノール(登録商標)CRG951、OH当量:119.4)119.4g、水酸化カリウム1.19g及びトルエン119.4gを仕込み、撹拌しつつ系内を窒素置換し、加熱昇温した。
 次いで、プロピレンオキシド63.8gを徐々に滴下し、125~132℃、0~4.8kg/cmで16時間反応させた。その後、室温まで冷却し、この反応溶液に89%リン酸1.56gを添加混合して水酸化カリウムを中和し、不揮発分62.1%、水酸基価が182.2g/eq.であるノボラック型クレゾール樹脂のプロピレンオキシド反応溶液を得た。これは、フェノール性水酸基1当量当りアルキレンオキシドが平均1.08モル付加しているものであった。
 そして、得られたノボラック型クレゾール樹脂のアルキレンオキシド反応溶液293.0g、アクリル酸43.2g、メタンスルホン酸11.53g、メチルハイドロキノン0.18g及びトルエン252.9gを、撹拌機、温度計及び空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、空気を10ml/分の速度で吹き込み、撹拌しながら、110℃で12時間反応させた。反応により生成した水は、トルエンとの共沸混合物として、12.6gの水が留出した。
 その後、室温まで冷却し、得られた反応溶液を15%水酸化ナトリウム水溶液35.35gで中和し、次いで水洗した。そして、エバポレーターにてトルエンをジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート118.1gで置換しつつ留去し、ノボラック型アクリレート樹脂溶液を得た。さらに、得られたノボラック型アクリレート樹脂溶液332.5g及びトリフェニルホスフィン1.22gを、撹拌器、温度計及び空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、空気を10ml/分の速度で吹き込み、撹拌しながら、テトラヒドロフタル酸無水物60.8gを徐々に加え、95~101℃で6時間反応させた。
 このようにして、固形物の酸価88mgKOH/g、不揮発分71%のカルボキシル基含有感光性樹脂の樹脂溶液を得た。以下、これをワニスA-1と称す。
 合成例2
 温度計、撹拌機及び環流冷却器を備えた5リットルのセパラブルフラスコに、ポリマーポリオールとしてポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業(株)製、商品名;プラクセル(登録商標)208、分子量830)1,245g、カルボキシル基を有するジヒドロキシル化合物としてジメチロールプロピオン酸201g、ポリイソシアナートとしてイソホロンジイソシアナート777g及びヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレートとして2-ヒドロキシエチルアクリレート119g、さらにp-メトキシフェノール及びジ-t-ブチル-ヒドロキシトルエンを各々0.5gずつ投入した。
 攪拌しながら60℃まで加熱して停止し、ジブチル錫ジラウレート0.8gを添加した。反応容器内の温度が低下し始めたら再度加熱して、80℃で攪拌を続け、赤外線吸収スペクトルでイソシアナート基の吸収スペクトル(2280cm-1)が消失したことを確認して反応を終了し、粘稠液体のウレタンアクリレート化合物を得た。そして、得られたウレタンアクリレート化合物を、カルビトールアセテートを用いて、不揮発分=50質量%に調整した。
 このようにして、固形物の酸価47mgKOH/g、不揮発分50%のカルボキシル基を有するウレタン(メタ)アクリレート化合物の樹脂溶液を得た。以下、これをワニスA-2と称す。
 合成例3
 攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下ロート及び窒素導入管を備えた2リットルのセパラブルフラスコに、溶媒としてジエチレングリコールジメチルエーテル900g、及び重合開始剤としてt-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート(日油(株)製、商品名;パーブチル(登録商標)O)21.4gを加えて90℃に加熱した。
 加熱後、ここに、メタクリル酸309.9g、メタクリル酸メチル116.4g、及びラクトン変性2-ヒドロキシエチルメタクリレート(ダイセル化学工業(株)製、商品名;プラクセル(登録商標)FM1)109.8gを、重合開始剤であるビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(日油(株)製、商品名;パーロイル(登録商標)TCP)21.4gと共に3時間かけて滴下して加え、さらに6時間熟成することにより、カルボキシル基含有共重合樹脂を得た。なお、反応は、窒素雰囲気下で行った。
 次に、得られたカルボキシル基含有共重合樹脂に、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート(ダイセル化学工業(株)製、商品名;サイクロマーA200)363.9g、開環触媒としてジメチルベンジルアミン3.6g、重合抑制剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル1.80gを加え、100℃に加熱し、攪拌することによりエポキシの開環付加反応を16時間行った。
 このようにして、固形分酸価が108.9mgKOH/g、重量平均分子量が25,000、固形分54%の樹脂溶液を得た。以下、これをワニスA-3と称す。
 合成例4
 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート600gにオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製、商品名;EPICLON(登録商標)N-695、軟化点95℃、エポキシ当量214、平均官能基数7.6)1070g(グリシジル基数(芳香環総数):5.0モル)、アクリル酸360g(5.0モル)、及びハイドロキノン1.5gを仕込み、100℃に加熱攪拌し、均一溶解した。
 次いで、トリフェニルホスフィン4.3gを仕込み、110℃に加熱して2時間反応後、120℃に昇温してさらに12時間反応を行った。得られた反応液に芳香族系炭化水素(ソルベッソ150)415g、テトラヒドロ無水フタル酸456.0g(3.0モル)を仕込み、110℃で4時間反応を行い、冷却した。
 このようにして、固形分酸価89mgKOH/g、固形分65%の樹脂溶液を得た。以下、これをワニスR-1と称す。
 合成例5
 クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、商品名;EOCN(登録商標)-104S、軟化点92℃、エポキシ当量220)2200部、ジメチロールプロピオン酸134部、アクリル酸648.5部、メチルハイドロキノン4.6部、カルビトールアセテート1131部及びソルベントナフサ484.9部を仕込み、9 0℃に加熱し撹拌し、反応混合物を溶解した。
 次いで、反応液を60℃まで冷却し、トリフェニルフォスフィン13.8部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応させ、酸価が0.5mgKOH/gの反応物を得た。次に、これにテトラヒドロ無水フタル酸364.7部、カルビトールアセテート137.5部及びソルベントナフサ58.8部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応させ、冷却した。
 このようにして、固形分酸価40mgKOH/g、不揮発分65%のカルボキシル基含有感光性樹脂の樹脂溶液を得た。以下、これをワニスR-2と称す。
 合成例6
 エポキシ当量800、軟化点79℃のビスフェノールF型固型エポキシ樹脂400部をエピクロルヒドリン925部とジメチルスルホキシド462.5部を溶解させた後、攪拌下70℃で、98.5%NaOH 81.2部を、100分かけて添加した。添加後、さらに70℃で3時間反応を行なった。
 次いで、過剰の未反応エピクロルヒドリン及びジメチルスルホキシドの大半を減圧下に留去し、副生塩とジメチルスルホキシドを含む反応生成物をメチルイソブチルケトン750部に溶解させ、さらに30%NaOH 10部を加え、70℃で1時間反応させた。反応終了後、水200部で2回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチルケトンを蒸留回収して、エポキシ当量290、軟化点62℃のエポキシ樹脂(a-1)370部を得た。
 得られたエポキシ樹脂(a-1)2900部(10当量)、アクリル酸720部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8部、カルビトールアセテート1950部を仕込み、90℃に加熱、攪拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルフォスフィン16.7部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応させ、酸価が1.0mgKOH/gの反応物を得た。次に、これに無水コハク酸786部(7.86モル)、カルビトールアセテート423部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応を行った。
 このようにして、固形分酸価100mgKOH/g、固形分65%の樹脂溶液を得た。以下、これをワニスR-3と称す。
(ノイブルグ珪土粒子スラリーの調製)
シリチンN85ピュリススラリーの調製;
 シリチンN85ピュリス(HOFFMANN MINERAL社製)500gと、溶剤としてカルビトーアセテート500g、シランカップリング剤としてN-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン15gを混合攪拌し、ビーズミルにて0.5μmのジルコニアビーズを用い分散処理を行った。これを2回繰り返して、3μmのフィルターを通すことで、シリチンN85ピュリススラリーを調製した。
アクティジルAMスラリーの調製;
 アクティジルAM(HOFFMANN MINERAL社製)500gと、溶剤としてカルビトーアセテート500g、シランカップリング剤としてN-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン15gを混合攪拌し、ビーズミルにて0.5μmのジルコニアビーズを用い分散処理を行った。これを2回繰り返して、3μmのフィルターを通すことで、アクティジルAMスラリーを調製した。
アクティジルMMスラリーの調製;
 アクティジルMM(HOFFMANN MINERAL社製)500gと、溶剤としてカルビトーアセテート500g、シランカップリング剤としてN-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン15gを混合攪拌し、ビーズミルにて0.5μmのジルコニアビーズを用い分散処理を行った。これを2回繰り返して、3μmのフィルターを通すことで、アクティジルMMスラリーを調製した。
(実施例1~11及び比較例1~3の光硬化性樹脂組成物の調製)
 これら合成例の樹脂溶液を用い、表1に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練し、光硬化性樹脂組成物を調製した。ここで、得られた光硬化性樹脂組成物の分散度を、エリクセン社製グラインドメータによる粒度測定にて評価したところ、15μm以下であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 塗膜特性評価:
<最適露光量>
 銅厚18μmの回路パターン基板を、銅表面粗化処理(メック(株)製メックエッチボンド(登録商標)CZ-8100)後、水洗し、乾燥した。そして、基板全面に、実施例1-11及び比較例1-3の光硬化性樹脂組成物を、乾燥膜厚が約20μmになるようにロールコーターを用いて塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で60分間乾燥させた。
 乾燥後、高圧水銀灯搭載の露光装置を用いてステップタブレット(Kodak No.2)を介して露光した。現像(30℃、0.2MPa、1wt%炭酸ナトリウム水溶液)を60秒で行い、残存するステップタブレットのパターンが7段の時の露光量を、最適露光量とした。
<最大現像ライフ>
 実施例1-11及び比較例1-3の光硬化性樹脂組成物を、パターン形成された銅箔基板上に、乾燥膜厚が約20μmになるようにロールコーターを用いて全面塗布し、80℃で乾燥を行った。そして、20分から80分まで10分おきに基板を取り出し、それぞれ室温まで放冷した。
 乾燥時間の異なる基板に、それぞれ30℃の1wt%炭酸ナトリウム水溶液により、スプレー圧0.2MPaの条件で、60秒間現像を行い、残渣が残らない最大許容乾燥時間を最大現像ライフとした。
 硬化物特性評価:
 実施例及び比較例の光硬化性樹脂組成物を、パターン形成された銅箔基板上に、乾燥膜厚が約20μmになるようにロールコーターを用いて全面塗布し、80℃で30分間乾燥し、室温まで放冷した。この基板に高圧水銀灯を搭載した露光装置を用いて、最適露光量でパターンを露光した後、30℃の1wt%炭酸ナトリウム水溶液により、スプレー圧0.2MPaの条件で、90秒間現像を行い、パターンを得た。
 この基板を、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cmの条件で紫外線照射した後、150℃で60分加熱して硬化させ、硬化物パターンの形成された評価基板を得た。
 得られた評価基板を用いて、耐酸性、耐アルカリ性、はんだ耐熱性、耐無電解金めっき性、PCT耐性について、以下のように評価した。また、同様にして評価基板を作成し、冷熱衝撃耐性、HAST耐性、CTE測定、解像性について、以下のように評価した。
<耐酸性>
 評価基板を、10vol%HSO水溶液に室温で30分間浸漬し、染み込みや塗膜の溶け出しを目視にて確認し、さらにテープピーリングによる剥がれを確認した。判定基準は以下のとおりである。
 ○:変化が認められないもの
 △:ほんの僅か変化しているもの
 ×:塗膜に膨れあるいは膨潤脱落があるもの
<耐アルカリ性>
 評価基板を、10vol%NaOH水溶液に室温で30分間浸漬し、染み込みや塗膜の溶け出しを目視にて確認し、さらにテープピーリングによる剥がれを確認した。判定基準は以下のとおりである。
 ○:変化が認められないもの
 △:ほんの僅か変化しているもの
 ×:塗膜に膨れあるいは膨潤脱落があるもの
<はんだ耐熱性>
 評価基板にロジン系フラックスを塗布した後、予め260℃に設定したはんだ槽に浸漬した。そして、変性アルコールでフラックスを洗浄した後、目視によるレジスト層の膨れ・剥がれについて評価した。判定基準は以下のとおりである。
 ○:10秒間浸漬を3回以上繰り返しても剥がれが認められない
 △:10秒間浸漬を3回以上繰り返すと少し剥がれる
 ×:10秒間浸漬を3回以内にレジスト層に膨れ、剥がれがある
<耐無電解金めっき性>
 評価基板について、市販品の無電解ニッケルめっき浴及び無電解金めっき浴を用いて、ニッケル5μm、金0.05μmの条件でめっきを行った。メッキされた評価基板において、テープピーリングにより、レジスト層の剥がれの有無やめっきのしみ込みの有無を評価した後、テープピーリングによりレジスト層の剥がれの有無を評価した。判定基準は以下のとおりである。
 ○:めっき後にしみ込みが見られず、テープピーリング後に剥がれはない
 △:めっき後に白化が確認されるが、テープピーリング後の剥がれはない
 ×:めっき後に僅かなしみ込みが確認され、テープピーリング後に剥がれも見られる
<PCT耐性>
 耐無電解金めっき性の評価と同様に無電解金めっきを施した評価基板を、PCT装置(エスペック(株)製HAST SYSTEM TPC-412MD)を用いて、121℃、飽和、0.2MPaの条件で168時間処理し、塗膜の状態によりPCT耐性を評価した。判定基準は以下のとおりである。
 ○:膨れ、剥がれ、変色、溶出のないもの
 △:若干の膨れ、剥がれ、変色、溶出があるもの
 ×:膨れ、剥がれ、変色、溶出が多く見られるもの
<冷熱衝撃耐性>
 同様にして、基板上に□抜き、○抜きの硬化物パターンを形成して得られた冷熱衝撃耐性評価基板について、冷熱衝撃試験器(エタック(株)製)により、-55℃/30分~150℃/30分を1サイクルとして、1000サイクルの耐性試験を行った。
 試験後、処理後の硬化物パターンを目視により観察し、クラックの発生状況を評価した。判定基準は以下のとおりである。
 ○:クラック発生率30%未満
 △:クラック発生率30~50%
 ×:クラック発生率50%以上
<HAST耐性>
 クシ型電極(ライン/スペース=30ミクロン/30ミクロン)が形成されたBT基板上に、同様にして光硬化性樹脂組成物の硬化物パターンを形成し、HAST耐性評価基板を作成した。この評価基板を、130℃、湿度85%の雰囲気下の高温高湿槽に入れ、電圧12Vを荷電し、168時間、槽内HAST試験を行った。
 168時間経過時の槽内絶縁抵抗値を測定し、HAST耐性を評価した。判定基準は以下のとおりである。
 ○:10Ω以上
 △:10~10Ω
 ×:10Ω以下
<CTE測定>
 約40μm厚の光硬化性樹脂組成物の硬化物を形成し、TMA(エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)社製 TMA/SS 6100)により、線膨張係数(CTE)を測定した。測定は硬化収縮などの影響を排除するため、1stRunでアニール処理を行い、2ndRunの測定にてCTEを算出した。また測定したCTEの値は、30℃~80℃の平均値として決定した。
<解像性評価>
 基板上に、100μmの開口を有する光硬化性樹脂組成物の硬化物パターンを形成し、SEM(走査型電子顕微鏡)により観察した。得られた開口径を測長することで、ネガ寸法に対しての解像性の変化率により評価した。評価基準は下記のように判断した。
○:開口径縮小率15%未満
×:開口径縮小率15%以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例12~22及び比較例4~6
 表1に示す配合割合で調製した実施例1~11及び比較例1~3の各光硬化性樹脂組成物を、メチルエチルケトンにて希釈し、PETフィルム上に塗布した。これを80℃で30分乾燥し、厚さ20μmの乾燥塗膜を形成し、さらにその上にカバーフィルムを貼り合わせて、実施例12~22、比較例4~6のドライフィルムを作製した。
 得られたドライフィルムについて、以下のように評価を行った。
<ドライフィルム評価>
 得られたドライフィルムからカバーフィルムを剥がし、パターン形成された銅箔基板に、ドライフィルムを熱ラミネートした。次いで、この基板に高圧水銀灯を搭載した露光装置を用いて、最適露光量でパターン露光を行った。
 露光後、キャリアフィルムを剥がし、30℃の1wt%炭酸ナトリウム水溶液により、スプレー圧0.2MPaの条件で90秒間現像を行い、パターンを得た。この基板を、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cmの条件で紫外線照射した後、150℃で60分加熱して硬化し、硬化物パターンの形成された評価基板を得た。
 得られた評価基板について、実施例1~11、比較例1~3の評価と同様にして、各特性の評価を行った。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表2及び表3に示す結果より、本実施形態の光硬化性樹脂組成物及びそのドライフィルムにおいて、優れた塗膜特性を有し、その硬化物において、例えば半導体パッケージ用ソルダーレジストに必要とされるPCT耐性、冷熱衝撃耐性、HAST耐性を有するとともに、優れた硬化物物性、解像性を兼ね備えることがわかる。

Claims (6)

  1.  カルボキシル基含有樹脂と、光重合開始剤と、ノイブルグ珪土粒子とを含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物。
  2.  前記ノイブルグ珪土粒子は、表面処理が施されていることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
  3.  さらに、シランカップリング剤を含有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光硬化性樹脂組成物。
  4.  請求項1から請求項3のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物を、フィルム上に塗布乾燥して得られる乾燥塗膜を備えることを特徴とするドライフィルム。
  5.  請求項1から請求項3のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物を基材上に塗布乾燥し、又は請求項4に記載のドライフィルムを基材上に張り付けることにより、基材上に形成された乾燥塗膜を、活性エネルギー線照射により硬化させて得られることを特徴とする硬化物。
  6.  請求項5に記載の硬化物を備えることを特徴とするプリント配線板。
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