WO2013111481A1 - 新規な顔料含有絶縁膜用樹脂組成物及びその利用 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a novel pigment-containing resin composition for an insulating film containing a pigment and its use.
  • the pigment-containing insulating film is excellent in tackiness after drying, and the obtained pigment-containing insulating film has flexibility and electrical insulation reliability.
  • the present invention relates to a resin composition for a pigment-containing insulating film, a resin composition for a pigment-containing insulating film, a pigment-containing insulating film, and a printed wiring board with a pigment-containing insulating film that are excellent and have a small warp after curing.
  • the pigment is a black pigment
  • the black insulating film obtained has excellent concealing properties.
  • the resulting white insulating film has excellent reflectance.
  • Polyimide resins are widely used in electrical and electronic applications because of their excellent heat resistance, electrical insulation reliability, chemical resistance, and mechanical properties. For example, it is used to form insulating films and protective coatings on semiconductor devices, base materials such as flexible circuit boards and integrated circuits, surface protective materials, and further, interlayer insulating films and protective films for fine circuits. .
  • a coverlay film obtained by applying an adhesive to a molded body such as a polyimide film has been used.
  • solder resist As a surface protective material for a circuit board, there is a case in which a method of forming an insulating film by directly applying a resin composition having an insulating function called a solder resist to a circuit board and curing it.
  • This solder resist is excellent in flexibility and electrical insulation reliability as an insulating material, but after the resin composition is applied to a circuit board and the coating film is dried, the coating film becomes sticky (poor tackiness). There were problems that workability, yield, and process contamination occurred.
  • thermosetting resin composition having an excellent balance of printability, tackiness, mattness, electrical insulation properties, adhesion to an object to be coated, and the like has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • thermosetting resin composition described in Patent Document 1 is excellent in stickiness after drying and further thermosetting, the stickiness after drying the coating film still has a problem.
  • the present inventors have obtained a resin composition for a pigment-containing insulating film containing at least (A) a binder polymer and (B) a crosslinked polymer particle containing a pigment.
  • Resin composition for pigment-containing insulating film excellent in tackiness after drying, excellent flexibility and electrical insulation reliability, and low warpage after curing, resin film for pigment-containing insulating film, pigment
  • the knowledge which a printed wiring board with a containing insulating film and a pigment containing insulating film is obtained was obtained, and based on these knowledge, this invention was achieved.
  • the pigment is a black pigment
  • the resulting black insulating film is preferable because it has excellent concealing properties.
  • the present invention can solve the above-described problems by a resin composition for a pigment-containing insulating film having the following novel structure.
  • the present invention includes the following inventions.
  • thermosetting resin for a pigment-containing insulating film according to any one of (1) to (5), further comprising (C) a thermosetting resin.
  • the amount of the crosslinked polymer particles containing the (B) pigment is 30 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (A) binder polymer, according to any one of (1) to (10) A resin composition for a pigment-containing insulating film.
  • a resin film for a pigment-containing insulating film obtained by applying the resin composition for a pigment-containing insulating film according to any one of (1) to (14) to the surface of a substrate and then drying it.
  • the resin composition for a pigment-containing insulating film according to the present invention has a structure containing at least (A) a binder polymer and (B) a crosslinked polymer particle containing a pigment.
  • the obtained pigment-containing insulating film is excellent in flexibility and electrical insulation reliability, and warpage after curing is small. Therefore, the resin composition for a pigment-containing insulating film of the present invention can be used for protective films of various circuit boards and exhibits excellent effects.
  • the pigment is a black pigment
  • the resulting black insulating film is preferable because it has excellent concealing properties.
  • a pigment is a white pigment, since the obtained white insulating film is excellent in a reflectance, it is preferable.
  • the pigment-containing insulating film resin composition of the present invention contains at least (A) a binder polymer and (B) crosslinked polymer particles containing a pigment, and contains a pigment-containing insulation. It is a resin composition used for forming a film.
  • the present inventors have found that the resin composition for a pigment-containing insulating film of the present invention is excellent in various characteristics, but this is presumed to be due to the following reasons. That is, the crosslinked polymer particles containing the pigment as the component (B) serve to provide unevenness on the surface of the insulating film, so that the pigment obtained is excellent in tackiness after being applied to a substrate and dried and is soft. The flexibility of the contained insulating film is not reduced. Furthermore, since (B) component has a crosslinked structure, it is excellent in heat resistance and chemical resistance.
  • the cured film is very soft and fold-resistant. It will be excellent. This is presumed that the (A) component constituting the cured film matrix penetrates into the (B) component so that strong adhesiveness can be obtained at the interface between the (A) component and the (B) component. is doing.
  • the pigment when the pigment is a black pigment, the black pigment is covered with the crosslinked polymer particles as an insulator, so that even when added so as to obtain sufficient concealability, the electrical insulation reliability does not decrease.
  • an insulating film having excellent electrical insulation reliability when placed in a high temperature and high humidity environment for a long time can be obtained.
  • the circuit concealability of the obtained cured film is insufficient and the circuit can be seen through, the secret information contained in the circuit pattern of the printed wiring board is likely to leak. The problem can also be solved.
  • the pigment is a white pigment
  • the white pigment is covered with soft crosslinked polymer particles, so even if it is added so that sufficient reflectance is obtained, the occurrence of cracks after bending the cured film is suppressed.
  • an insulating film having excellent electrical insulation reliability when placed in a high temperature and high humidity environment for a long period of time can be obtained.
  • the reflectance of the obtained cured film is insufficient, and when used for a printed wiring board on which the LED chip is mounted, the light from the LED chip is efficiently utilized. The problem that it is difficult to do can also be solved.
  • A binder polymer
  • B crosslinked polymer particles containing pigment
  • C thermosetting resin
  • D compound having radical polymerizable group in molecule
  • E photopolymerization initiator
  • F A method for mixing the phosphorus-based flame retardant, other components, and the pigment-containing insulating film resin composition will be described.
  • the (A) binder polymer of the present invention is a polymer that is soluble in an organic solvent and has a weight average molecular weight of 1,000 or more and 1,000,000 or less in terms of polyethylene glycol.
  • the organic solvent is not particularly limited.
  • sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide
  • formamide solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide
  • acetamide solvents such as N, N-diethylacetamide
  • pyrrolidone solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-vinyl-2-pyrrolidone, hexamethylphosphoramide, and ⁇ -butyrolactone.
  • these organic polar solvents can be used in combination with an aromatic hydrocarbon such as xylene or toluene.
  • the solubility of the organic solvent which is an index that becomes soluble in the organic solvent, can be measured as parts by weight of the base polymer dissolved in 100 parts by weight of the organic solvent, and is soluble in 100 parts by weight of the organic solvent. If the weight part of the base polymer is 5 parts by weight or more, it can be made soluble in an organic solvent.
  • the organic solvent solubility measurement method is not particularly limited. For example, 5 parts by weight of the base polymer is added to 100 parts by weight of the organic solvent, stirred at 40 ° C. for 1 hour, cooled to room temperature, and left for 24 hours or longer. It can be measured by a method for confirming that the solution is uniform without generation of insoluble matter or precipitates.
  • the weight average molecular weight of the component (A) of the present invention can be measured, for example, by the following method.
  • the weight average molecular weight is 1,000 or less, flexibility and chemical resistance may be lowered, and when the weight average molecular weight is 1,000,000 or more, the viscosity of the resin composition for a pigment-containing insulating film is high. There is a case.
  • the component (A) of the present invention is not particularly limited.
  • polyurethane resin poly (meth) acrylic resin, polyvinyl resin, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyimide resin, polyamide resin, for example.
  • a resin containing a urethane bond in the molecule (a1) is preferable because the flexibility and bending resistance of the pigment-containing insulating film obtained from the resin composition for a pigment-containing insulating film are improved and warpage is reduced.
  • resin containing a carboxyl group since the adhesiveness of the pigment containing insulating film obtained from the resin composition for pigment containing insulating films and a base material improves, it is preferable.
  • (a3) a resin containing an imide group is preferable because the heat resistance, flame retardancy, and electrical insulation reliability of the pigment-containing insulating film obtained from the resin composition for a pigment-containing insulating film are improved.
  • the resin containing a urethane bond (a1) of the present invention contains a repeating unit containing at least one urethane bond in the molecule and has a weight average molecular weight of 1,000 or more in terms of polyethylene glycol, 1, 000,000 or less polymer.
  • the affinity is very good when the component (B) has a urethane bond in the molecule, and (a1) the resin containing the urethane bond from the crosslinked polymer particle surface. Soaks into the inside, so that adhesion to a strong matrix is obtained, the flexibility and crease resistance of the pigment-containing insulating film are improved, and warpage is reduced, which is preferable.
  • the resin (a1) containing a urethane bond of the present invention can be obtained by any reaction.
  • the following general formula (1) the following general formula (1)
  • R 1 and X 1 each independently represent a divalent organic group, and n represents an integer of 1 or more
  • the diol compound of the present invention is not particularly limited as long as it has the above structure.
  • Polyoxyls such as diols, alkylene diols such as 1,4-cyclohexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and random copolymers of tetramethylene glycol and neopentyl glycol Ring-
  • the diisocyanate compound of the present invention is not particularly limited as long as it has the above structure.
  • the flexibility of the pigment-containing insulating film is excellent.
  • reaction with a diisocyanate compound may be performed after mixing 2 or more types of diol compounds, or each diol compound and diisocyanate compound may be made to react separately. Good. Moreover, after making a diol compound and a diisocyanate compound react, you may make the obtained terminal isocyanate compound react with another diol compound, and also make this react with a diisocyanate compound. The same applies when two or more types of diisocyanate compounds are used. In this way, a resin containing a urethane bond in a desired molecule can be produced.
  • the reaction temperature between the diol compound and the diisocyanate compound is preferably 40 to 160 ° C., more preferably 60 to 150 ° C. If it is less than 40 ° C., the reaction time becomes too long. If it exceeds 160 ° C., a three-dimensional reaction occurs during the reaction and gelation tends to occur.
  • the reaction time can be appropriately selected depending on the scale of the batch and the reaction conditions employed. If necessary, the reaction may be performed in the presence of a catalyst such as a tertiary amine, an alkali metal, an alkaline earth metal, a metal such as tin, zinc, titanium, cobalt, or a metalloid compound.
  • the above reaction can be carried out in the absence of a solvent, but in order to control the reaction, it is desirable to carry out the reaction in an organic solvent system.
  • organic solvent used here is not specifically limited, For example, what was illustrated above can be used.
  • the amount of the organic solvent used in the reaction is desirably such that the solute weight concentration in the reaction solution, that is, the solution concentration is 5% by weight or more and 90% by weight or less.
  • the solute weight concentration in the reaction solution is more preferably 10 wt% or more and 80 wt% or less.
  • the resin containing a urethane bond (a1) of the present invention may further contain a carboxyl group and / or an imide group.
  • a carboxyl group it is preferable because the adhesion between the insulating film obtained from the insulating film resin composition and the substrate is improved.
  • an imide group the insulating film obtained from the resin composition for insulating film improves the heat resistance and electrical insulation reliability under high temperature and high humidity conditions. A printed wiring board having excellent reliability can be obtained.
  • a resin containing a carboxyl group (a1) containing a urethane bond can be obtained by any reaction.
  • a diol compound and a diisocyanate compound the following general formula (4)
  • R 2 represents a trivalent organic group
  • the compound containing two hydroxyl groups and one carboxyl group of the present invention is not particularly limited as long as it has the above structure.
  • the resin containing an imide group (a1) and containing a urethane bond can be obtained by any reaction.
  • a diol compound and a diisocyanate compound the following general formula (5)
  • the tetracarboxylic dianhydride of the present invention is not particularly limited as long as it has the above structure.
  • the resin containing a carboxyl group (a2) of the present invention contains a repeating unit containing at least one carboxyl group in the molecule and has a weight average molecular weight of 1,000 or more in terms of polyethylene glycol, 1, 000,000 or less polymer.
  • the (a2) carboxyl group-containing resin of the present invention can be obtained by any reaction.
  • a resin containing a urethane bond in addition to the diol compound and the diisocyanate compound by the above method (a1) to obtain a resin containing a urethane bond, It can be obtained by reacting a compound containing two hydroxyl groups and one carboxyl group represented by the general formula (4).
  • (meth) acrylic acid is acrylic acid or methacrylic acid.
  • a (meth) acrylic acid ester derivative is an acrylic acid ester derivative or a methacrylic acid ester derivative.
  • reaction of (meth) acrylic acid and (meth) acrylic ester of the present invention can be carried out by any method.
  • (meth) acrylic acid and / or (meth) acrylic ester derivatives are used as solvents. It can be obtained by reacting in the presence of a radical polymerization initiator.
  • the (meth) acrylic acid ester derivative of the present invention is not particularly limited.
  • (meth) acrylic acid ester derivatives it is particularly preferable to use methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate from the viewpoint of the flexibility and chemical resistance of the insulating film. .
  • radical polymerization initiator examples include azo compounds such as azobisisobutyronitrile, azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, t- Organic peroxides such as butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, Acid value hydrogen etc. are mentioned, These can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • azo compounds such as azobisisobutyronitrile, azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile
  • t- Organic peroxides such as butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-
  • the amount of the radical polymerization initiator used is preferably 0.001 to 5 parts by weight, more preferably 0.01 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer used. When the amount is less than 0.001 part by weight, the reaction hardly proceeds, and when the amount is more than 5 parts by weight, the molecular weight may be lowered.
  • the amount of solvent used in the above reaction is preferably such that the solute weight concentration in the reaction solution, that is, the solution concentration is 5 wt% or more and 90 wt% or less, and is 20 wt% or more and 70 wt% or less. More preferably.
  • the solution concentration is less than 5%, the polymerization reaction is difficult to occur and the reaction rate is lowered, and a desired structural substance may not be obtained.
  • the solution concentration is more than 90% by weight, the reaction solution has a high viscosity. And the reaction may be non-uniform.
  • the reaction temperature is preferably 20 to 120 ° C, more preferably 50 to 100 ° C.
  • the reaction time can be appropriately selected depending on the scale of the batch and the reaction conditions employed.
  • a method of reacting a polyvalent carboxylic acid compound with a functional group-containing resin such as a hydroxyl group, an isocyanate group, an amino group, or an epoxy group can also be mentioned.
  • the resin containing (a3) imide group of the present invention contains a repeating unit containing at least one imide group in the molecule, and the weight average molecular weight is 1,000 or more in terms of polyethylene glycol, 1, 000,000 or less polymer.
  • the resin containing the (a3) imide group of the present invention can be obtained by any reaction.
  • the tetracarboxylic dianhydride of the present invention is not particularly limited as long as it has the above structure.
  • the diamino compound of the present invention is not particularly limited as long as it has the above structure.
  • Hydroxybiphenyl compounds 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-diamino-2,2′-dihydroxydiphenylmethane, etc.
  • Dihydroxydiphenylmethanes 2,2-bis [3-amino-4-hydroxyphenyl] propa Bis [hydroxyphenyl] propanes such as 2,2-bis [4-amino-3-hydroxyphenyl] propane, 2,2-bis [3-amino-4-hydroxyphenyl] hexafluoropropane, 2,2- Bis [hyhydroxyphenyl] hexafluoropropanes such as bis [3-amino-4-hydroxyphenyl] hexafluoropropane, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′-diamino-3 , 3′-dihydroxydiphenyl ether, hydroxydiphenyl ethers such as 4,4′-diamino-2,2′-dihydroxydiphenyl ether, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4′-diamino- 3,
  • the above reaction between the tetracarboxylic anhydride and the diamino compound can be carried out by any method, for example, by the following method.
  • Method 1 A polyamic acid solution is prepared by adding and reacting a diamino compound in a solution in which tetracarboxylic dianhydride is dispersed or dissolved in an organic solvent. At this time, the total amount of diamino compound added is 0.50 to 1.50 moles per mole of tetracarboxylic dianhydride. After the reaction between the tetracarboxylic dianhydride and the diamino compound is completed, the resulting polyamic acid solution is heated to 100 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or higher and 250 ° C. or lower to perform imidization.
  • Method 2 A polyamic acid solution is prepared in the same manner as in Method 1 above. Add an imidization catalyst (preferably tertiary amines such as pyridine, picoline, isoquinoline, trimethylamine, triethylamine, tributylamine, etc.) and a dehydrating agent (acetic anhydride, etc.) to this polyamic acid solution at 60 ° C. or higher. The imidization is carried out by heating to 180 ° C. or lower.
  • an imidization catalyst preferably tertiary amines such as pyridine, picoline, isoquinoline, trimethylamine, triethylamine, tributylamine, etc.
  • acetic anhydride acetic anhydride, etc.
  • Method 3 A polyamic acid solution is prepared in the same manner as in Method 1 above.
  • the polyamic acid solution is placed in a vacuum oven heated to 100 ° C. or more and 250 ° C. or less, and imidation is performed by drawing a vacuum while heating and drying.
  • the crosslinked polymer particles containing the pigment (B) of the present invention are spherical polymer particles having an average particle diameter of 1 to 100 ⁇ m having a crosslinked structure in which the pigment is dispersed.
  • the spherical shape may be a true spherical shape or an elliptical shape.
  • the average particle size is 1 ⁇ m or less, the viscosity and thixotropy of the pigment-containing insulating film resin composition is increased, and appearance defects may occur due to foaming of the coating film during coating or insufficient leveling.
  • the diameter is 100 ⁇ m or more, particles may be exposed on the surface of the pigment-containing insulating film, resulting in poor surface smoothness of the insulating film.
  • the average particle size of the component (B) of the present invention is preferably 1 to 50 ⁇ m, more preferably 1 to 20 ⁇ m, so that the coating property of the pigment-containing resin film for insulating film, the smoothness of the insulating film, It is preferable because the insulation reliability is excellent.
  • the average particle diameter of the component (B) of the present invention can be measured, for example, as a volume-based median diameter (particle diameter with respect to an integrated distribution value of 50%) by the following method.
  • Equipment used LA-950V2 equivalent product manufactured by Horiba, Ltd.
  • Measuring method Laser diffraction / scattering method.
  • the (A) binder polymer that forms the matrix of the cured film in the component (B) soaks into the interior, so at the interface between the component (A) and the component (B) It is preferable because strong adhesiveness can be obtained.
  • the oil absorption amount of the component (B) of the present invention can be measured, for example, as the number of ml of oil per 100 g of particles by the boiled oil method specified in JIS K 5101-13-2.
  • the oil absorption amount of the component (B) is preferably 50 ml / 100 g or more because strong adhesiveness can be obtained at the interface between the (A) binder polymer and the (B) component.
  • the oil absorption is smaller than 50 ml / 100 g, the penetration of the matrix component into the particles becomes insufficient, the interfacial adhesion is poor, and the flexibility of the pigment-containing insulating film may be lowered.
  • the upper limit of the oil absorption amount is not particularly limited, but when the oil absorption amount is larger than 500 ml / 100 g, the viscosity of the pigment-containing insulating film resin composition increases, resulting in insufficient foaming or leveling of the coating film during coating. Appearance defects may occur. Therefore, the oil absorption amount of the component (B) is particularly preferably 50 ml / 100 g or more and 500 ml / 100 g or less.
  • Component (B) of the present invention is not particularly limited.
  • crosslinked polyurethane particles containing pigment crosslinked acrylic particles, crosslinked alkyl acrylate copolymer particles, crosslinked methacrylic particles, crosslinked alkyl methacrylate copolymer particles, crosslinked polybutadiene.
  • examples thereof include particles, crosslinked polyisoprene particles, and crosslinked silicone particles, and these can be used alone or in combination of two or more.
  • crosslinked polyurethane particles it is preferable for improving the flexibility of being able to withstand a decrease in warpage of the cured film and repeated bending.
  • the production method of the crosslinked polyurethane particles containing the pigment of the present invention is not particularly limited.
  • the pigment, the polyol component, and the polyisocyanate component are charged into water, and dispersed and reacted to form polymer particles in water.
  • a method of obtaining polymer particles by preparing a suspension, then separating a liquid from the obtained suspension, and solidifying by drying.
  • the amount of the pigment contained in the component (B) of the present invention is preferably 1 to 70% by weight, more preferably 1 to 50% by weight, so that the colorability of the pigment-containing insulating film resin composition can be improved. Is preferable.
  • the polyol is not particularly limited.
  • Diols such as diol, bisphenol A, ethylene oxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, ethylene oxide adduct of hydrogenated bisphenol A, propylene oxide adduct of hydrogenated bisphenol A, glycerin Trifunctional polyols such as trimethylolpropane and 1,2,6-hexanetriol, tetrafunctional polyols such as pentaerythritol, and hexafunctional polyols such as dipentaerythritol. Al may be used alone or in combinations of two or more.
  • the polyisocyanate component of the present invention when a diol is used as the polyol component, it is necessary to use a tri- or higher functional polyisocyanate in order to obtain a crosslinked structure.
  • the trifunctional or higher functional polyisocyanate is not particularly limited, and for example, isocyanurate type, biuret type, and adduct type polyisocyanates can be used alone or in combination of two or more.
  • isocyanurate type polyisocyanate include trade name Duranate TPA-100 and THA-100 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation.
  • Examples of the biuret type polyfunctional polyisocyanate include trade name Duranate 24A manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation.
  • adduct type polyfunctional polyisocyanate examples include trade names Duranate P-301-75E and E-402-90T manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation.
  • the diisocyanate compound mentioned above for the resin containing a urethane bond (a1) can be used in combination.
  • the content of the component (B) of the present invention is preferably 30 to 100 parts by weight, more preferably 40 to 80 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the component (A).
  • the content of the component (B) of the present invention is preferably 30 to 100 parts by weight, more preferably 40 to 80 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the component (A).
  • pigments that can be used in the present invention
  • various pigments can be used and are not particularly limited. Examples thereof include black pigments, white pigments, yellow pigments, orange pigments, red pigments, purple pigments, blue pigments, green pigments, brown pigments.
  • black pigment and a white pigment will be described as examples.
  • the black pigment of the present invention is not particularly limited.
  • the black pigment may be used as a powder, or may be prepared by using a slurry dispersed in water, a solvent or a varnish.
  • the carbon black of the present invention is not particularly limited.
  • trade names # 2650, # 2600, # 2350, # 2300, # 1000, # 980, # 970, # 960, # 950, # 900 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation are available.
  • # 850, MCF88, MA600, # 750B, # 650B, # 52, # 47, # 45, # 45L, # 44, # 40 # 33, # 32, # 30, # 25, # 20, # 10, # 5, # 95, # 85, # 260, MA77, MA7, MA8, MA11, MA100, MA100R, MA100S, MA230, MA220, MA14, # 4000B, trade names 9H, SEAST9, SEAST manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
  • the white pigment of the present invention is not particularly limited.
  • examples thereof include calcium acid, aluminum silicate, and hollow resin particles, and these can be used alone or in combination of two or more.
  • titanium oxide it is preferable because high colorability and reflectance can be obtained.
  • rutile type titanium oxide it is preferable because of excellent colorability, concealability and stability.
  • the rutile-type titanium oxide in the present invention is an oxide of titanium having a tetragonal crystal structure and an inorganic compound represented by the composition formula TiO 2 , and the production method is not particularly limited. It can be produced by a so-called sulfuric acid method in which a titanium solution is hydrolyzed and the resulting hydrous titanium oxide is fired, or a so-called chlorine method in which titanium halide is vapor-phase oxidized.
  • a metal such as zinc, potassium, aluminum, lithium, niobium, magnesium, or a compound such as phosphorus can be added as a baking treatment agent in the production process.
  • titanium oxide In the case of the method titanium oxide, a compound such as aluminum or potassium may be added as a treating agent during the oxidation process of titanium tetrachloride in the production process.
  • a compound such as aluminum or potassium may be added as a treating agent during the oxidation process of titanium tetrachloride in the production process.
  • the reflectance and concealment of the cured film obtained from the photosensitive resin composition are good, and discoloration at low temperatures or low reflectance is unlikely to occur. This is preferable.
  • rutile-type titanium oxide examples include trade names TYPAKE R-550, R-580, R-630, R-670, R-680, R-780, R-780- manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. 2, R-820, R-830, R-850, R-855, R-930, R-980, CR-50, CR-50-2, CR-57, CR-58, CR-58-2, CR-60, CR-60-2, CR-63, CR-67, CR-Super70, CR-80, CR-85, CR-90, CR-90-2, CR-93, CR-95, CR- 953, CR-97, PF-736, PF-737, PF-742, PF-690, PF-691, PF-711, PF-739, PF-740, PC-3, S-305, CR-EL, PT-301, PT-401M, PT 501A, PT-501R, trade names R-3
  • the white pigment may be used as a powder, or may be prepared by using a slurry dispersed in water, a solvent or varnish.
  • ⁇ Insulating film cross section> A range of 5 mm ⁇ 3 mm of the insulating film was cut out with a cutter knife, and the protective film layer and both surfaces of the insulating film side surface and the base material side surface of the laminated body cut out using an epoxy-based embedding resin and a cover glass After the cover glass layer is formed, a cross section polisher process using an ion beam is performed on the cross section in the thickness direction of the insulating film.
  • the pigment when a pigment containing relatively heavy elements such as iron, copper, cobalt, nickel, chromium, manganese, aluminum, bismuth, and titanium is dispersed therein, the pigment is a circle of the component (B). Are observed as dim (eg, gray) or bright (white) micro-regions within the area.
  • thermosetting resin of the present invention is a compound containing at least one thermosetting organic group in the molecule.
  • (C) component of this invention will not be specifically limited if it is the said structure,
  • the component (C) of the present invention is capable of imparting heat resistance to the pigment-containing insulating film, particularly when an epoxy resin is used among the above thermosetting resins, and adhesion to conductors such as metal foils and circuit boards. Is preferable.
  • the epoxy resin is a compound containing at least one epoxy group in the molecule and is not particularly limited.
  • the bisphenol A type epoxy resin trade names jER828, jER1001, and jER1002 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd. ADEKA Co., Ltd., trade names Adeka Resin EP-4100E, Adeka Resin EP-4300E, Nippon Kayaku Co., Ltd. trade names RE-310S, RE-410S, DIC Corporation trade names Epicron 840S, Epicron 850S, Epicron 1050 , Epicron 7050, Etototo YD-115, Etototo YD-127, Etototo YD-128, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.
  • Trade name Epicron EXA-1514, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin include trade names jERYX8000, jERYX8034, jERYL7170, and ADEKA Resin EP-4080E, DIC Corporation trade name Epicron EXA-7015, Toto Kasei Co., Ltd. trade name Epototo YD-3000, Epototo YD-4000D, biphenyl type epoxy resin, Japan Epoxy Resin Co., Ltd. Names jERYX4000, jERYL6121H, jERYL6640, jERYL6677, trade names NC-3000 and NC-3000H manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • Epoxy resins include DIC Corporation's trade names Epicron HP-4032, Epicron HP-4700, Epicron HP-4200, and Nippon Kayaku Co., Ltd. trade names NC-70. 00L, phenol novolac type epoxy resin, trade names jER152 and jER154 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name EPPN-201-L manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name Epicron N-740 manufactured by DIC Corporation, Epicron N-770, trade name Epototo YDPN-638 manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., and cresol novolac type epoxy resin include trade names EOCN-1020, EOCN-102S, EOCN-103S, EOCN-104S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • DIC Corporation's trade names Epicron N-660, Epicron N-670, Epicron N-680, Epicron N-695, and trisphenol methane type epoxy resin include trade names EPPN-501H manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. EPPN-501HY, For PPN-502H, dicyclopentadiene type epoxy resin, trade name XD-1000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., for trade name Epicron HP-7200 manufactured by DIC Corporation, and for Japan type epoxy resin, Japan Epoxy Resin Co., Ltd.
  • Adeka Resin EPU-73, Adeka Resin EPU-78-11, rubber-modified epoxy resins are trade names Adeka Resin EPR-4023, Adeka Resin EPR-4026, Adeka Resin EPR-1309, and Chelate-modified Epoxy Resins Trade names Adeka Resin EP-49-10 and Adeka Resin EP-49-20 manufactured by the company ADEKA, and heterocyclic-containing epoxy resins include trade names TEPIC made by Nissan Chemical Co., Ltd. Can be used in combination.
  • thermosetting resin in the resin composition for pigment containing insulating films of this invention
  • phenol resin, amino resin such as a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, a naphthalene type phenol resin , Urea resin, melamine, dicyandiamide and the like, and these can be used alone or in combination of two or more.
  • the curing accelerator is not particularly limited.
  • phosphine compounds such as triphenylphosphine; amine compounds such as tertiary amine, trimethanolamine, triethanolamine and tetraethanolamine; 1,8- Borate compounds such as diaza-bicyclo [5,4,0] -7-undecenium tetraphenylborate, imidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-un Imidazoles such as decylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-isopropylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole; 2-methylimidazoline, 2- Ethyl imidazoline, -Imidazolines such as isopropylimidazoline, 2-phenylimidazoline, 2-unde
  • the compound (D) having a radical polymerizable group in the molecule of the present invention is a compound containing in the molecule at least one radical polymerizable group in which a polymerization reaction proceeds by a radical polymerization initiator.
  • the radical polymerizable group is preferably an unsaturated double bond.
  • the unsaturated double bond is preferably a (meth) acryloyl group or a vinyl group.
  • the compound (D) having a radical polymerizable group in the molecule is not particularly limited.
  • a compound having a radical polymerizable group in the molecule for example, an acid modification obtained by reacting an epoxy compound with an unsaturated monocarboxylic acid and further adding a saturated or unsaturated polycarboxylic acid anhydride.
  • Epoxy acrylate, urethane acrylate which is a polymer of diisocyanate compound with diol compound having ethylenically unsaturated group and / or carboxyl group, (meth) acrylic acid having carboxyl group and copolymerizable double bond (meta )
  • Acrylic acrylate obtained by obtaining a copolymer with acrylic ester, etc., and reacting a part of the carboxyl group in the side chain with the epoxy group of a compound having (meth) acrylic group and epoxy group such as glycidyl methacrylate.
  • a radically polymerizable group-containing resin such as can also be used.
  • Examples of the epoxy acrylate include ZFR series, ZAR series, ZCR series, CCR series, and PCR series manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., and urethane acrylates include, for example, UXE series manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. Can be mentioned.
  • Examples of the acrylated acrylate include Cyclomer ACA series manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.
  • the radical polymerizable group-containing resin may be used alone or in combination with the radical polymerizable monomer.
  • the (E) photopolymerization initiator of the present invention is a compound that is activated by energy such as UV and initiates / promotes a reaction of a radical polymerizable group.
  • the component (E) of the present invention is not particularly limited as long as it has the above structure.
  • the (F) phosphorus flame retardant of the present invention is a compound that contains at least one phosphorus element in the molecule and has an effect of suppressing the combustion of organic matter.
  • the component (F) of the present invention is not particularly limited as long as it has the above structure.
  • red phosphorus, condensed phosphate ester compounds, cyclic organic phosphorus compounds, phosphazene compounds, phosphorus-containing (meth) acrylate compounds , Phosphorus-containing epoxy compounds, phosphorus-containing polyol compounds, phosphorus-containing amine compounds, ammonium polyphosphate, melamine phosphate, phosphinate, and the like which can be used alone or in combination of two or more.
  • the component (F) of the present invention in particular, the use of phosphinates can impart excellent flame retardancy to the pigment-containing insulating film and is difficult from the pigment-containing insulating film. Since there is little bleed out of a fuel agent, since a contact failure and process contamination can be suppressed, it is preferable.
  • the phosphinic acid salt of the present invention is a compound represented by the following general formula (7).
  • R 3 and R 4 each independently represent a linear or branched alkyl group or aryl group having 1 to 6 carbon atoms, and M represents Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti , Fe, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na and K represents a metal selected from at least one selected from the group consisting of 1 to 4).
  • the phosphinic acid salt of the present invention is not particularly limited as long as it has the above structure.
  • aluminum trisdiethylphosphinate, aluminum trismethylethylphosphinate, aluminum trisdiphenylphosphinate, zinc bisdiethylphosphinate, bismethylethylphosphine examples thereof include zinc oxide, zinc bisdiphenylphosphinate, titanyl bisdiethylphosphinate, titanyl bismethylethylphosphinate, titanyl bisdiphenylphosphinate, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, aluminum trisdiethylphosphinate and aluminum trismethylethylphosphinate are particularly preferable because high flame retardancy can be obtained.
  • the content of the component (F) of the present invention is preferably 5 to 100 parts by weight, more preferably 10 to 50 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the component (A). Excellent flame resistance and electrical insulation reliability.
  • the amount of the component (F) is less than 5 parts by weight, the flame retardancy may be inferior.
  • the amount is more than 100 parts by weight, the folding resistance may be inferior, or when the pigment-containing insulating film resin composition is applied. The coatability deteriorates, and appearance defects may occur due to foaming of the coating film during coating or insufficient leveling.
  • filler examples include fine inorganic fillers such as silica, mica, talc, barium sulfate, wollastonite, and calcium carbonate.
  • antifoaming agent examples include acrylic compounds, vinyl compounds, and butadiene compounds.
  • leveling agent examples include acrylic compounds and vinyl compounds.
  • Examples of the colorant include phthalocyanine compounds, azo compounds, and carbon black.
  • adhesion assistant also referred to as adhesion-imparting agent
  • adhesion-imparting agent examples include silane coupling agents, triazole compounds, tetrazole compounds, and triazine compounds.
  • polymerization inhibitor examples include hydroquinone and hydroquinone monomethyl ether.
  • a flame retardant may be added in order to obtain a higher flame retardant effect.
  • a flame retardant for example, a halogen-containing compound, a metal hydroxide, a melamine compound, or the like can be added.
  • the above various additives can be used alone or in combination of two or more.
  • the resin composition for a pigment-containing insulating film of the present invention can be obtained by pulverizing and dispersing the components (A) to (F) and other components and mixing them.
  • the pulverizing / dispersing method is not particularly limited, and for example, it is performed using a general kneading apparatus such as a bead mill, a ball mill, or a three roll. Among these, in particular, when pulverized / dispersed using a bead mill and confused, the particle size distribution of the component (B) present as fine particles is preferably uniform.
  • the above components (A) to (F) and other components, if necessary, a solvent are mixed, mixed with beads, and agitated with a predetermined apparatus to cut off.
  • fine particles can be pulverized and dispersed to be mixed.
  • beads zirconia, zircon, glass, titania, etc. are used, and beads suitable for the target particle size and application may be used.
  • the bead particle size is not particularly limited as long as it is suitable for the target particle size.
  • the stirring speed (peripheral speed) varies depending on the apparatus, but stirring may be performed within a range of 100 to 3000 rpm. If the speed is increased, the temperature rises.
  • the beads can be separated by filtration to obtain the pigment-containing insulating film resin composition of the present invention.
  • the particle diameter of the fine particles can be measured by a method using a gauge defined in JIS K 5600-2-5. Moreover, if a particle size distribution measuring apparatus is used, an average particle diameter, a particle diameter, and a particle size distribution can be measured.
  • a pigment-containing insulating film After using the resin composition for pigment-containing insulating film of the present invention directly or after preparing the resin composition solution for pigment-containing insulating film, Thus, a pigment-containing insulating film can be formed.
  • the pigment-containing insulating film resin composition or the pigment-containing insulating film resin composition solution is applied to a substrate and dried to remove the organic solvent.
  • the substrate can be applied by screen printing, curtain roll, river roll, spray coating, spin coating using a spinner, or the like.
  • the coating film (preferably having a thickness of 5 to 100 ⁇ m, particularly 10 to 100 ⁇ m) is dried at 120 ° C. or less, preferably 40 to 100 ° C.
  • the coating film obtained above is heat-treated.
  • a pigment-containing insulating film having high heat resistance can be obtained.
  • the thickness of the pigment-containing insulating film is determined in consideration of the wiring thickness and the like, but is preferably about 2 to 50 ⁇ m.
  • the final curing temperature at this time is desired to be able to be cured by heating at a low temperature for the purpose of preventing oxidation of the wiring and the like and not reducing the adhesion between the wiring and the substrate.
  • the curing temperature at this time is preferably 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and particularly preferably 130 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. If the final heating temperature is high, the wiring is oxidatively deteriorated, which is not desirable.
  • the resin composition for pigment-containing insulating films of the present invention is a photosensitive resin composition containing (D) a compound having a radical polymerizable group in the molecule and (E) a photopolymerization initiator. Describe.
  • the pigment-containing insulating film can be formed as follows either directly using the pigment-containing insulating film resin composition of the present invention or after preparing the pigment-containing insulating film resin composition solution.
  • the pigment-containing insulating film resin composition or the pigment-containing insulating film resin composition solution is applied to a substrate and dried to remove the organic solvent.
  • the substrate can be applied by screen printing, curtain roll, river roll, spray coating, spin coating using a spinner, or the like.
  • the coating film (preferably having a thickness of 5 to 100 ⁇ m, particularly 10 to 100 ⁇ m) is dried at 120 ° C. or less, preferably 40 to 100 ° C.
  • a negative photomask is placed on the dried coating film and irradiated with actinic rays such as ultraviolet rays, visible rays, and electron beams.
  • actinic rays such as ultraviolet rays, visible rays, and electron beams.
  • the relief pattern can be obtained by washing out the unexposed portion with a developer using various methods such as shower, paddle, dipping or ultrasonic waves. Since the time until the pattern is exposed varies depending on the spraying pressure and flow rate of the developing device and the temperature of the etching solution, it is desirable to find the optimum device conditions as appropriate.
  • This developer may contain a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, or N-methyl-2-pyrrolidone.
  • alkaline compound that gives the alkaline aqueous solution include hydroxides, carbonates, hydrogen carbonates, amine compounds, and the like of alkali metals, alkaline earth metals, or ammonium ions, and specifically sodium hydroxide.
  • Ropiruamin aqueous solution with compounds of other long as it exhibits basicity can also be naturally used.
  • the concentration of the alkaline compound that can be suitably used in the development step of the resin composition for a pigment-containing insulating film of the present invention is 0.01 to 20% by weight, particularly preferably 0.02 to 10% by weight. Is preferred.
  • the temperature of the developer depends on the composition of the pigment-containing insulating film resin composition and the composition of the alkali developer, and is generally 0 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, more generally 10 ° C. or higher. It is preferable to use at 60 ° C. or lower.
  • the relief pattern formed by the above development process is rinsed to remove unnecessary residues.
  • the rinsing liquid include water and acidic aqueous solutions.
  • the coating film obtained above is heat-treated.
  • a pigment-containing insulating film having high heat resistance can be obtained.
  • the thickness of the pigment-containing insulating film is determined in consideration of the wiring thickness and the like, but is preferably about 2 to 50 ⁇ m.
  • the final curing temperature at this time is desired to be able to be cured by heating at a low temperature for the purpose of preventing oxidation of the wiring and the like and not reducing the adhesion between the wiring and the substrate.
  • the curing temperature at this time is preferably 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and particularly preferably 130 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. If the final heating temperature is high, the wiring is oxidatively deteriorated, which is not desirable.
  • the pigment-containing insulating film formed from the resin composition for a pigment-containing insulating film of the present invention is excellent in flexibility and electrical insulation reliability, and has a small warpage of the substrate after curing.
  • a pigment-containing insulating film obtained from a resin composition for a pigment-containing insulating film preferably has a thickness of about 2 to 50 ⁇ m and is particularly suitable as an insulating material for a flexible substrate. Furthermore, it is used for various wiring coating protective agents, heat-resistant adhesives, electric wire / cable insulation coatings, and the like.
  • the invention of the present application uses the same insulating material even when using the resin film obtained by applying the pigment-containing insulating film resin composition or the pigment-containing insulating film resin composition solution to the substrate surface and drying it. Can be provided.
  • the resulting resin solution had a solid content concentration of 50%, a weight average molecular weight of 48,000, and a solid content acid value of 78 mgKOH / g.
  • the solid content concentration and the weight average molecular weight were measured by the same method as in Synthesis Example 1, and the acid value was measured by the same method as in Synthesis Example 2.
  • the reaction solution was cooled to room temperature, and after separating the solid, it was washed with ion-exchanged water three times and dried at 70 ° C. for 20 hours to obtain crosslinked polymer particles.
  • the obtained crosslinked polymer particles had an average particle size of 7 ⁇ m and an oil absorption of 120 ml / 100 g.
  • the average particle diameter and oil absorption were measured by the following methods.
  • a mixed solution of 0.000 g and 0.0015 g of dibutyltin dilaurate as a polymerization catalyst was dropped from the dropping funnel over 2 hours while keeping the temperature at 60 ° C. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was stirred and reacted at 60 ° C. for 4 hours. Next, the reaction solution was cooled to room temperature, and after separating the solid, it was washed with ion-exchanged water three times and dried at 70 ° C. for 20 hours to obtain crosslinked polymer particles. The average particle diameter of the obtained crosslinked polymer particles was 7 ⁇ m, and the oil absorption was 100 ml / 100 g. The average particle diameter and oil absorption were measured by the same method as in Synthesis Example 5.
  • the resin composition for a black insulating film was first mixed with a general stirring device equipped with a stirring blade, and then passed twice with a three-roll mill to obtain a uniform solution.
  • a general stirring device equipped with a stirring blade
  • the following evaluation was carried out by completely defoaming the foam in the solution with a defoaming device.
  • the above black insulating film resin composition is 100 mm ⁇ 100 mm in a final dry thickness of 20 ⁇ m on a 25 ⁇ m polyimide film (manufactured by Kaneka Corporation: trade name 25 NPI).
  • the film was cast and applied to the area and dried at 80 ° C. for 20 minutes to prepare a coating film after drying the solvent.
  • the method for evaluating the tackiness of the coating film was obtained by cutting out the film with the coating film after drying the solvent into 50 mm ⁇ 30 mm strips, overlapping the coating film surfaces with the coating film inside, and adding 300 g to the overlapped portion.
  • a black insulating film laminated film having a thickness of 20 ⁇ m is formed on the surface of a polyimide film having a thickness of 25 ⁇ m (Apical 25NPI manufactured by Kaneka Corporation) in the same manner as in the above item ⁇ Preparation of coating film on polyimide film>.
  • the method for evaluating the folding resistance of the black insulating film laminated film is to cut the black insulating film laminated film into 50 mm ⁇ 10 mm strips, bend the black insulating film on the outside and bend 180 ° at 25 mm, and load 5 kg on the bent portion. After 3 seconds, the load was removed, and the apex of the bent portion was observed with a microscope.
  • the bent portion was opened, and a 5 kg load was again applied for 3 seconds, and then the load was removed to completely open the cured film laminated film.
  • the above operation was repeated, and the number of occurrences of cracks in the bent portion was defined as the number of bending times.
  • the folding resistance is preferably 5 times or more.
  • a DC voltage of 100 V was applied to both terminals of the test piece in an environmental test machine at 85 ° C. and 85% RH, and the insulation resistance value after 1000 hours was measured.
  • the resistance value is preferably 1 ⁇ 10 8 or more.
  • appearance changes such as migration and dendrite were visually observed.
  • No change in appearance such as migration and dendrite after 1000 hours.
  • Some change in appearance such as migration and dendrite after 1000 hours.
  • X Appearance changes such as migration and dendrite noticeably after 1000 hours.
  • a black insulating film laminated film having a thickness of 20 ⁇ m is formed on the surface of a polyimide film having a thickness of 75 ⁇ m (Apical 75NPI manufactured by Kaneka Corporation) in the same manner as in the above item ⁇ Preparation of coating film on polyimide film>.
  • the obtained black insulating film laminated film was floated so that the surface coated with the black insulating film was in contact with the solder bath completely dissolved at 260 ° C. and pulled up 10 seconds later. The operation was performed three times, and the state of the film surface was observed.
  • There is no abnormality in the coating film.
  • X Abnormality such as swelling or peeling occurs in the coating film.
  • (V) Warpage A black insulating film laminated film having a thickness of 20 ⁇ m was prepared on the surface of a polyimide film having a thickness of 25 ⁇ m (Apical 25NPI manufactured by Kaneka Corporation) in the same manner as in the above item ⁇ Preparation of coating film on polyimide film>. .
  • the obtained black insulating film laminated film was cut into an area of 50 mm ⁇ 50 mm, placed on a smooth base so that the black insulating film was on the upper surface, and the warp height of the film edge was measured.
  • a schematic diagram of the measurement site is shown in FIG.
  • the warp amount is preferably 5 mm or less. In addition, when rounding cylindrically, it was set as x.
  • (Vi) Concealment property A black insulating film laminated film having a thickness of 20 ⁇ m is prepared on the surface of a polyimide film having a thickness of 25 ⁇ m (Apical 25NPI manufactured by Kaneka Corporation) in the same manner as the above item ⁇ Preparation of coating film on polyimide film>. did.
  • the produced black insulating film laminated film was placed on a graph paper having 1 mm square cells, and the cells were observed visually from above the test piece. ⁇ : Invisible cells.
  • X What can see a grid.
  • Comparative Example 2 60.0 parts by weight of a resin containing a urethane bond and a carboxyl group in the molecule which is the binder polymer obtained in Synthesis Example 2, 22.5 parts by weight of an epoxy resin (trade name jER828 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), melamine 2.5 parts by weight (trade name fine powdered melamine manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.), 12.0 parts by weight of organic fine particles having a core-shell multilayer structure (manufactured by Ganz Kasei Co., Ltd., trade name Staphyloid AC-3816, average particle size 0. The physical properties were evaluated in the same manner as in Example 1 using 5 ⁇ m). The results are listed in Table 2.
  • 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane which is a solvent in the table is the total amount of the solvent including the solvent contained in the synthesized resin solution.
  • the resin composition for a black insulating film was first mixed with a general stirring device equipped with a stirring blade, and then passed twice with a three-roll mill to obtain a uniform solution. When the particle size was measured with a grindometer, all were 10 ⁇ m or less. The following evaluation was carried out by completely defoaming the foam in the solution with a defoaming device.
  • spray development was performed for 90 seconds at a discharge pressure of 1.0 kgf / mm 2 using a solution obtained by heating a 1.0 wt% sodium carbonate aqueous solution to 30 ° C.
  • the film was thoroughly washed with pure water, and then cured by heating in an oven at 150 ° C. for 30 minutes to prepare a cured film of the resin composition for black insulating film on the polyimide film.
  • the resin composition for a black insulating film is 100 mm ⁇ 100 mm so that the final dry thickness becomes 20 ⁇ m on a 25 ⁇ m polyimide film (manufactured by Kaneka Corporation: trade name 25NPI) using a Baker type applicator.
  • the film was cast and applied to the area and dried at 80 ° C. for 20 minutes to prepare a coating film after drying the solvent.
  • the method for evaluating the tack-free property of the coating film is to cut out the film with the coating film after drying the solvent into 50 mm x 30 mm strips, and the coating film surfaces overlap each other with the coating film on the inside.
  • the cured film laminated film of the thing was produced.
  • the evaluation method of the bending resistance of the cured film laminated film is that the cured film laminated film is cut into 50 mm ⁇ 10 mm strips, bent at 180 ° at 25 mm with the cured film on the outside, and a load of 5 kg is applied to the bent portion for 3 seconds. After loading, the load was removed, and the apex of the bent portion was observed with a microscope.
  • the bent portion was opened, and a 5 kg load was again applied for 3 seconds, and then the load was removed to completely open the cured film laminated film.
  • the above operation was repeated, and the number of occurrences of cracks in the bent portion was defined as the number of bending times.
  • the folding resistance is preferably 5 times or more.
  • a cured film of a resin composition for a black insulating film having a thickness of 20 ⁇ m was prepared on a comb pattern by the same method as the above item ⁇ Preparation of coating film on polyimide film>, and a test piece was prepared.
  • a DC voltage of 100 V was applied to both terminals of the test piece in an environmental test machine at 85 ° C. and 85% RH, and the insulation resistance value after 1000 hours was measured.
  • the resistance value is preferably 1 ⁇ 10 8 or more.
  • appearance changes such as migration and dendrite were visually observed.
  • No change in appearance such as migration and dendrite after 1000 hours.
  • Some change in appearance such as migration and dendrite after 1000 hours.
  • X Appearance changes such as migration and dendrite noticeably after 1000 hours.
  • the warp amount is preferably 5 mm or less. In addition, when rounding cylindrically, it was set as x.
  • (Xiii) Concealment property A black insulating film laminated film having a thickness of 20 ⁇ m is produced on the surface of a polyimide film having a thickness of 25 ⁇ m (Apical 25NPI manufactured by Kaneka Corporation) in the same manner as in the above item ⁇ Preparation of a coating film on a polyimide film>. did.
  • the produced black insulating film laminated film was placed on a graph paper having 1 mm square cells, and the cells were observed visually from above the test piece.
  • Invisible cells.
  • X What can see a grid.
  • the resin composition for a white insulating film was first mixed with a general stirring device equipped with a stirring blade, and then passed twice with a three-roll mill to obtain a uniform solution.
  • a general stirring device equipped with a stirring blade
  • the following evaluation was carried out by completely defoaming the foam in the solution with a defoaming device.
  • the white insulating film resin composition was cast on a 25 ⁇ m polyimide film (manufactured by Kaneka Corporation: product name 25NPI) to an area of 100 mm ⁇ 100 mm so that the final dry thickness was 20 ⁇ m. After coating and drying at 80 ° C. for 20 minutes, a white insulating film was formed on the polyimide film by heating and curing in an oven at 150 ° C. for 30 minutes.
  • the obtained white insulating film was evaluated for the following items. The evaluation results are shown in Table 6. The tackiness, crease resistance, electrical insulation reliability, solder heat resistance, and warpage were evaluated in the same manner as in Examples 1 to 6.
  • Comparative Example 7 60.0 parts by weight of a resin containing a urethane bond and a carboxyl group in the molecule which is the binder polymer obtained in Synthesis Example 2, 22.5 parts by weight of an epoxy resin (trade name jER828 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), melamine 2.5 parts by weight (trade name fine powdered melamine manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.), 12.0 parts by weight of organic fine particles having a core-shell multilayer structure (manufactured by Ganz Kasei Co., Ltd., trade name Staphyloid AC-3816, average particle size 0. The physical properties were evaluated in the same manner as in Example 14 using 5 ⁇ m). The results are listed in Table 6.
  • 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane which is a solvent in the table is the total amount of the solvent including the solvent contained in the synthesized resin solution.
  • the resin composition for a white insulating film was first mixed with a general stirring device equipped with a stirring blade, and then passed twice with a three-roll mill to obtain a uniform solution. When the particle size was measured with a grindometer, all were 10 ⁇ m or less. The following evaluation was carried out by completely defoaming the foam in the solution with a defoaming device.
  • the white insulating film resin composition was cast on a 25 ⁇ m polyimide film (manufactured by Kaneka Corporation: product name 25NPI) to an area of 100 mm ⁇ 100 mm so that the final dry thickness was 20 ⁇ m. After coating and drying at 80 ° C. for 20 minutes, exposure was performed by irradiating with an ultraviolet ray having an accumulated exposure amount of 300 mJ / cm 2 . Subsequently, spray development was performed for 90 seconds at a discharge pressure of 1.0 kgf / mm 2 using a solution obtained by heating a 1.0 wt% sodium carbonate aqueous solution to 30 ° C. After development, the film was thoroughly washed with pure water, and then cured by heating in an oven at 150 ° C. for 30 minutes to prepare a cured film of the white insulating film resin composition on the polyimide film.
  • the resin composition for a pigment-containing insulating film according to the present invention can be widely used in industries in the electric / electronic field.
  • it can be used for insulating films and protective coating agents on semiconductor devices, base materials such as flexible circuit boards and integrated circuits, surface protective materials, and interlayer insulating films and protective films for fine circuits.
  • base materials such as flexible circuit boards and integrated circuits, surface protective materials, and interlayer insulating films and protective films for fine circuits.
  • base materials such as flexible circuit boards and integrated circuits
  • surface protective materials such as surface protective materials
  • interlayer insulating films and protective films for fine circuits for fine circuits.
  • it is not limited to these.

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Abstract

 少なくとも(A)バインダーポリマー、(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子を含有する顔料含有絶縁膜用樹脂組成物によれば、乾燥後のタック性に優れ、得られる顔料含有絶縁膜が柔軟性、電気絶縁信頼性に優れ、硬化後の反りが小さい顔料含有絶縁膜用樹脂組成物、顔料含有絶縁膜用樹脂フィルム、顔料含有絶縁膜、顔料含有絶縁膜付きプリント配線板を提供できる。

Description

新規な顔料含有絶縁膜用樹脂組成物及びその利用
 本発明は、顔料を含有した新規な顔料含有絶縁膜用樹脂組成物及びその利用に関し、具体的には乾燥後のタック性に優れ、得られる顔料含有絶縁膜が柔軟性、電気絶縁信頼性に優れ、硬化後の反りが小さい顔料含有絶縁膜用樹脂組成物、顔料含有絶縁膜用樹脂フィルム、顔料含有絶縁膜、顔料含有絶縁膜付きプリント配線板に関するものである。なお、例えば、顔料が黒色顔料である場合、得られる黒色絶縁膜は隠蔽性に優れる。また、顔料が白色顔料である場合、得られる白色絶縁膜が反射率に優れる。
 ポリイミド樹脂は、耐熱性、電気絶縁信頼性や耐薬品性、機械特性に優れることから電気・電子用途に広く使用されている。例えば、半導体デバイス上への絶縁フィルムや保護コーティング剤、フレキシブル回路基板や集積回路等の基材材料や表面保護材料、更には、微細な回路の層間絶縁膜や保護膜を形成させる場合に用いられる。
 特に、フレキシブル回路基板用の表面保護材料として用いる場合には、ポリイミドフィルム等の成形体に接着剤を塗布して得られるカバーレイフィルムが用いられてきた。このカバーレイフィルムをフレキシブル回路基板上に接着する場合、回路の端子部や部品との接合部に予めパンチングなどの方法により開口部を設け、位置合わせをした後に熱プレス等で熱圧着する方法が一般的である。
 しかし、薄いカバーレイフィルムに高精度な開口部を設けることは困難であり、また、張り合わせ時の位置合わせは手作業で行われる場合が多いため、位置精度が悪く、張り合わせの作業性も悪く、コスト高となっていた。
 一方、回路基板用の表面保護材料としては、ソルダーレジストと呼ばれる絶縁機能を有する樹脂組成物を直接回路基板に塗布し、硬化させることにより絶縁膜を形成する手法を取られる場合がある。このソルダーレジストは、絶縁材料としては柔軟性、電気絶縁信頼性に優れるが、樹脂組成物を回路基板に塗布し塗膜を乾燥させた後に塗膜にべたつきが発生し(タック性が悪い)、作業性や収率の低下、工程汚染が発生する問題があった。
 このソルダーレジストとして、柔軟性や電気絶縁信頼性を維持しつつ、タック性を改善する種々の提案がされている。
 例えば、印刷性、タック性、つや消し性、電気絶縁特性および被塗物との密着性などのバランスに優れた熱硬化性樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
国際公開第2007/125806号
 上記特許文献では、ソルダーレジストの課題を解決する種々の方法が提案されている。しかし、特許文献1に記載されている熱硬化性樹脂組成物は、塗膜を乾燥し、更に熱硬化した後のべたつきは優れるものの、依然として塗膜を乾燥した後のべたつきは問題がある。
 本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、少なくとも(A)バインダーポリマー、(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子を含有することを特徴とする顔料含有絶縁膜用樹脂組成物から、乾燥後のタック性に優れ、得られる顔料含有絶縁膜が柔軟性、電気絶縁信頼性に優れ、硬化後の反りが小さい顔料含有絶縁膜用樹脂組成物、顔料含有絶縁膜用樹脂フィルム、顔料含有絶縁膜、顔料含有絶縁膜付きプリント配線板が得られる知見を得、これらの知見に基づいて、本発明に達したものである。例えば、顔料が黒色顔料である場合、得られる黒色絶縁膜は隠蔽性に優れるため好ましい。また、顔料が白色顔料である場合、得られる白色絶縁膜が反射率に優れるため好ましい。本願発明は以下の新規な構成の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物により上記課題を解決しうる。
 すなわち、本願発明は、以下の発明を包含する。
 (1)少なくとも
(A)バインダーポリマー、及び
(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子
を含有する顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (2)前記(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子が、分子内にウレタン結合を有する(1)に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (3)前記(B)顔料が、黒色顔料または白色顔料である(1)または(2)に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (4)前記黒色顔料がカーボンブラックである(3)に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (5)前記白色顔料が酸化チタンである(3)に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (6)更に(C)熱硬化性樹脂を含有する(1)~(5)のいずれかに記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (7)更に(D)分子内にラジカル重合性基を有する化合物及び(E)光重合開始剤を含有する(1)~(6)のいずれかに記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (8)前記(A)バインダーポリマーが、下記(a1)~(a3)からなる群から選ばれる少なくとも1種を有する(1)~(7)のいずれかに記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
(a1)ウレタン結合
(a2)カルボキシル基
(a3)イミド基
 (9)前記(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子の平均粒子径が、1~20μmである(1)~(8)のいずれかに記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (10)前記(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子の吸油量が、50ml/100g以上である(1)~(9)のいずれかに記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (11)前記(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子の配合量が、(A)バインダーポリマー100重量部に対して30~100重量部である(1)~(10)のいずれかに記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (12)更に(F)リン系難燃剤を含有する(1)~(11)のいずれかに記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (13)前記(F)リン系難燃剤が、ホスフィン酸塩である(12)に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (14)前記(F)リン系難燃剤の配合量が、(A)バインダーポリマー100重量部に対して5~100重量部である(12)または(13)に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
 (15)(1)~(14)のいずれかに記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物を基材表面に塗布した後、乾燥して得られた顔料含有絶縁膜用樹脂フィルム。
 (16)(15)に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂フィルムを硬化させて得られる顔料含有絶縁膜。
 (17)(16)に記載の顔料含有絶縁膜がプリント配線板に被覆された顔料含有絶縁膜付きプリント配線板。
 (18)(1)~(14)のいずれかに記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物から得られる顔料含有絶縁膜用樹脂フィルム。
 (19)(1)~(14)のいずれかに記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物から得られる顔料含有絶縁膜。
 (20)(19)に記載の顔料含有絶縁膜がプリント配線板に被覆された顔料含有絶縁膜付きプリント配線板。
 本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物は、以上のように、少なくとも(A)バインダーポリマー、(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子を含有する構成を備えているので、乾燥後のタック性に優れ、得られる顔料含有絶縁膜が柔軟性、電気絶縁信頼性に優れ、硬化後の反りが小さい。従って、本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物は、種々の回路基板の保護膜等に使用でき、優れた効果を奏するものである。例えば、顔料が黒色顔料である場合、得られる黒色絶縁膜は隠蔽性に優れるため好ましい。また、顔料が白色顔料である場合、得られる白色絶縁膜が反射率に優れるため好ましい。
フィルムの反り量を測定している模式図である。
 以下、本願発明について、(I)顔料含有絶縁膜用樹脂組成物、(II)顔料含有絶縁膜用樹脂組成物の使用方法の順に詳細に説明する。
 (I)顔料含有絶縁膜用樹脂組成物
 本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物とは、少なくとも(A)バインダーポリマー、及び(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子を含有し、顔料含有絶縁膜を形成するために用いられる樹脂組成物である。
 ここで、本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物は、各種特性に優れる事を、本発明者らは見出したが、これは、以下の理由によるのではないかと推測している。つまり、(B)成分である顔料を含有する架橋ポリマー粒子は、絶縁膜表面に凹凸を設ける役割を果たすため、基材に塗布し乾燥した後のタック性に優れ、軟質であるため得られる顔料含有絶縁膜の柔軟性低下を招かない。更に、(B)成分が架橋構造を有するため耐熱性や耐薬品性に優れる。更に、驚くべきことに、一般的にはフィラー成分を高充填すると繰り返し折り曲げに耐える柔軟性が低下するが、(A)成分及び(B)成分を組み合わせることにより、硬化膜が非常に柔らかく耐折れ性に優れるものになる。これは、(B)成分に硬化膜のマトリクスを構成する(A)成分が内部に染み込むため、(A)成分と(B)成分との界面で強固な接着性が得られるためではないかと推測している。
 また、例えば、顔料が黒色顔料である場合、黒色顔料が絶縁体である架橋ポリマー粒子に覆われているため、十分な隠蔽性が得られるほど添加した場合でも電気絶縁信頼性の低下を招かず、長期間高温・高湿環境下に置かれた場合での電気絶縁信頼性に優れる絶縁膜が得られる。また、かかる黒色絶縁膜用樹脂組成物によれば、得られる硬化膜の回路隠蔽性が不充分であり回路が透けて見えるため、プリント配線板の回路パターンに含まれる秘密情報が漏洩しやすいという課題も解決できる。
 また、例えば、顔料が白色顔料である場合、白色顔料が軟質な架橋ポリマー粒子に覆われているため、十分な反射率が得られるほど添加した場合でも硬化膜を折り曲げた後のクラック発生が抑制され、更に長期間高温・高湿環境下に置かれた場合での電気絶縁信頼性に優れる絶縁膜が得られる。また、かかる白色絶縁膜用樹脂組成物によれば、得られる硬化膜の反射率が不充分であり、LEDチップを実装するプリント配線板に用いた場合、LEDチップからの光を効率的に活用することが困難であるという課題も解決できる。
 以下(A)バインダーポリマー、(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子、(C)熱硬化性樹脂、(D)分子内にラジカル重合性基を有する化合物、(E)光重合開始剤、(F)リン系難燃剤、その他の成分、及び、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物の混合方法について説明する。
 <(A)バインダーポリマー>
 本願発明の(A)バインダーポリマーとは、有機溶媒に対して可溶性であり、重量平均分子量が、ポリエチレングリコール換算で1,000以上、1,000,000以下のポリマーである。
 上記有機溶媒とは、特に限定されないが、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミドなどのホルムアミド系溶媒、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアミドなどのアセトアミド系溶媒、N-メチル-2-ピロリドン、N-ビニル-2-ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、あるいはヘキサメチルホスホルアミド、γ-ブチロラクトンなどを挙げることができる。さらに必要に応じて、これらの有機極性溶媒とキシレンあるいはトルエンなどの芳香族炭化水素とを組み合わせて用いることもできる。
 更に、例えばメチルモノグライム(1,2-ジメトキシエタン)、メチルジグライム(ビス(2-メトキシエテル)エーテル)、メチルトリグライム(1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン)、メチルテトラグライム(ビス[2-(2-メトキシエトキシエチル)]エーテル)、エチルモノグライム(1,2-ジエトキシエタン)、エチルジグライム(ビス(2-エトキシエチル)エーテル)、ブチルジグライム(ビス(2-ブトキシエチル)エーテル)等の対称グリコールジエーテル類、メチルアセテート、エチルアセテート、イソプロピルアセテート、n―プロピルアセテート、ブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(別名、カルビトールアセテート、酢酸2-(2-ブトキシエトキシ)エチル))、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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ジアセテート、1,3―ブチレングリコールジアセテート等のアセテート類や、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールn-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールn-プロピルエーテル、プロピレングリコールn-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールn-ブチルエーテル、トリピレングリコールn-プロピルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、1,3―ジオキソラン、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エチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールものエチルエーテル等のエーテル類の溶剤が挙げられる。
 有機溶媒に対して可溶性となる指標である有機溶媒溶解性は、有機溶媒100重量部に対して溶解するベースポリマーの重量部として測定することが可能であり、有機溶媒100重量部に対して溶解するベースポリマーの重量部が5重量部以上であれば有機溶媒に対して可溶性とすることができる。有機溶媒溶解性測定方法は、特に限定されないが、例えば、有機溶媒100重量部に対してベースポリマーを5重量部添加し、40℃で1時間攪拌後、室温まで冷却して24時間以上放置し、不溶解物や析出物の発生なく均一な溶液であることを確認する方法で測定することができる。
 本願発明の(A)成分の重量平均分子量は、例えば、以下の方法で測定することができる。
 (重量平均分子量測定)
使用装置:東ソーHLC-8220GPC相当品
カラム :東ソー TSK gel Super AWM-H(6.0mmI.D.×15cm)×2本
ガードカラム:東ソー TSK guard column Super AW-H
溶離液:30mM LiBr+20mM H3PO4 in DMF
流速:0.6mL/min
カラム温度:40℃
検出条件:RI:ポラリティ(+)、レスポンス(0.5sec)
試料濃度:約5mg/mL
標準品:PEG(ポリエチレングリコール)。
 上記範囲内に重量平均分子量を制御することにより、得られる顔料含有絶縁膜の柔軟性、耐薬品性が優れるため好ましい。重量平均分子量が1,000以下の場合は、柔軟性や耐薬品性が低下する場合があり、重量平均分子量が1,000,000以上の場合は顔料含有絶縁膜用樹脂組成物の粘度が高くなる場合がある。
 本願発明の(A)成分は、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。中でも分子内に(a1)ウレタン結合を含有する樹脂である場合、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物から得られる顔料含有絶縁膜の柔軟性、耐折れ性が向上し、反りが小さくなるため好ましい。また、(a2)カルボキシル基を含有する樹脂である場合、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物から得られる顔料含有絶縁膜と基材との密着性が向上するため好ましい。また、(a3)イミド基を含有する樹脂である場合、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物から得られる顔料含有絶縁膜の耐熱性、難燃性、電気絶縁信頼性が向上するため好ましい。更に、上記(a1)ウレタン結合を含有する樹脂、(a2)カルボキシル基を含有する樹脂、及び(a3)イミド基を含有する樹脂のうち2種、あるいは3種を含有する場合、それらの相乗効果により各種特性に優れた絶縁膜が得られるため好ましい。
 <(a1)ウレタン結合を含有する樹脂>
 本願発明の(a1)ウレタン結合を含有する樹脂とは、分子内に少なくとも1つのウレタン結合を含有する繰り返し単位を含有している、重量平均分子量が、ポリエチレングリコール換算で1,000以上、1,000,000以下のポリマーである。
 上記(a1)ウレタン結合を含有する樹脂の場合、(B)成分が分子内にウレタン結合を有する場合に親和性が非常に良好であり、架橋ポリマー粒子表面から(a1)ウレタン結合を含有する樹脂が内部に染み込むため、強固なマトリックスとの接着性が得られ、顔料含有絶縁膜の柔軟性、耐折れ性が向上し、反りが小さくなるため好ましい。
 本願発明の(a1)ウレタン結合を含有する樹脂は、任意の反応により得ることが可能であるが、例えば、下記一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、Rは2価の有機基を示す)
で示されるジオール化合物と、下記一般式(2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、Xは2価の有機基を示す)
で示されるジイソシアネート化合物を反応させることにより、下記一般式(3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、R及びXはそれぞれ独立に2価の有機基を示し、nは1以上の整数を示す)
で示されるウレタン結合を含有する繰り返し単位を含有する構造として得られる。
 本願発明のジオール化合物は、上記構造であれば特に限定はされないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、2-メチル1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等のアルキレンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、テトラメチレングリコールとネオペンチルグリコールとのランダム共重合体等のポリオキシアルキレンジオール、多価アルコールと多塩基酸とを反応させて得られるポリエステルジオール、カーボネート骨格を有するポリカーボネートジオール、γ-ブチルラクトン、ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン等のラクトン類を開環付加反応させて得られるポリカプロラクトンジオール、ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、水添ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 特に、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシアルキレンジオール、ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオール、ポリカプロラクトンジオール等の長鎖ジオールを用いた場合、顔料含有絶縁膜の弾性率を低下させ、屈曲性、低反りに優れる点で好ましい。
 本願発明のジイソシアネート化合物は、上記構造であれば特に限定はされないが、例えば、ジフェニルメタン-2,4′-ジイソシアネート、3,2′-又は3,3′-又は4,2′-又は4,3′-又は5,2′-又は5,3′-又は6,2′-又は6,3′-ジメチルジフェニルメタン-2,4′-ジイソシアネート、3,2′-又は3,3′-又は4,2′-又は4,3′-又は5,2′-又は5,3′-又は6,2′-又は6,3′-ジエチルジフェニルメタン-2,4′-ジイソシアネート、3,2′-又は3,3′-又は4,2′-又は4,3′-又は5,2′-又は5,3′-又は6,2′-又は6,3′-ジメトキシジフェニルメタン-2,4′-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4′-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-3,3′-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-3,4′-ジイソシアネート、ジフェニルエーテル-4,4′-ジイソシアネート、ベンゾフェノン-4,4′-ジイソシアネート、ジフェニルスルホン-4,4′-ジイソシアネート、トリレン-2,4-ジイソシアネート、トリレン-2,6-ジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、ナフタレン-2,6-ジイソシアネート、4,4′-[2,2-ビス(4-フェノキシフェニル)プロパン]ジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート化合物、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート化合物、ヘキサ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、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 特に、脂環族ジイソシアネート及び脂肪族ジイソシアネート化合物を用いた場合、顔料含有絶縁膜の柔軟性に優れる点で好ましい。
 本願発明のウレタン結合を含有する樹脂の合成方法は、ジオール化合物とジイソシアネート化合物との配合量を、水酸基数とイソシアネート基数との比率が、イソシアネート基/水酸基=0.5以上2.0以下になるように配合し、無溶媒あるいは有機溶媒中で反応させることで得られる。
 また、2種類以上のジオール化合物を用いる場合、ジイソシアネート化合物との反応は、2種類以上のジオール化合物を混合した後に行ってもよいし、それぞれのジオール化合物とジイソシアネート化合物とを別個に反応させてもよい。また、ジオール化合物とジイソシアネート化合物とを反応させた後に、得られた末端イソシアネート化合物をさらに他のジオール化合物と反応させ、さらにこれをジイソシアネート化合物と反応させてもよい。また、2種類以上のジイソシアネート化合物を用いる場合も同様である。このようにして、所望の分子内にウレタン結合を含有する樹脂を製造することができる。
 ジオール化合物とジイソシアネート化合物との反応温度は、40~160℃とすることが好ましく、60~150℃とすることがより好ましい。40℃未満では反応時間が長くなり過ぎ、160℃を超えると反応中に三次元化反応が生じてゲル化が起こり易い。反応時間は、バッチの規模、採用される反応条件により適宜選択することができる。また、必要に応じて、三級アミン類、アルカリ金属、アルカリ土類金属、錫、亜鉛、チタニウム、コバルト等の金属又は半金属化合物等の触媒存在下に反応を行っても良い。
 上記反応は、無溶媒で反応させることもできるが、反応を制御する為には、有機溶媒系で反応させることが望ましい。ここで用いられる有機溶媒は、特に限定されないが、例えば、上記例示されたものを用いることができる。
 反応の際に用いられる有機溶媒量は、反応溶液中の溶質重量濃度すなわち溶液濃度が5重量%以上90重量%以下となるような量とすることが望ましい。反応溶液中の溶質重量濃度は、更に好ましくは、10重量%以上80重量%以下となることが望ましい。溶液濃度が5%以下の場合には、重合反応が起こりにくく反応速度が低下すると共に、所望の構造物質が得られない場合がある。
 本願発明の(a1)ウレタン結合を含有する樹脂は、更にカルボキシル基及び/又はイミド基を含有していてもよい。カルボキシル基を含有する場合は絶縁膜用樹脂組成物から得られる絶縁膜と基材との密着性が向上するため好ましい。また、イミド基を含有する場合は絶縁膜用樹脂組成物から得られる絶縁膜の耐熱性や高温高湿条件下での電気絶縁信頼性が向上するため、プリント配線板の被覆材として用いた場合、信頼性に優れるプリント配線板が得られる。
 カルボキシル基を含有する(a1)ウレタン結合を含有する樹脂は、任意の反応により得ることが可能であるが、例えば、ジオール化合物、ジイソシアネート化合物に加えて、下記一般式(4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、Rは3価の有機基を示す)
で示される2つの水酸基及び1つのカルボキシル基を含有する化合物を反応させることにより得られる。
 本願発明の2つの水酸基及び1つのカルボキシル基を含有する化合物は、上記構造であれば特に限定はされないが、例えば、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2-ビス(2-ヒドロキシエチル)プロピオン酸、2,2-ビス(3-ヒドロキシメプロピル)プロピオン酸、2,3-ジヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、2,2-ビス(2-ヒドロキシエチル)ブタン酸、2,2-ビス(3-ヒドロキシプロピル)ブタン酸、2,3-ジヒドロキシブタン酸、2,4-ジヒドロキシ-3,3-ジメチルブタン酸、2,3-ジヒドロキシヘキサデカン酸、2,3-ジヒドロキシ安息香酸、2,4-ジヒドロキシ安息香酸、2,5-ジヒドロキシ安息香酸、2,6-ジヒドロキシ安息香酸、3,4-ジヒドロキシ安息香酸、3,5-ジヒドロキシ安息香酸等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 また、イミド基を含有する(a1)ウレタン結合を含有する樹脂は、任意の反応により得ることが可能であるが、例えば、ジオール化合物、ジイソシアネート化合物に加えて、下記一般式(5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、Yは4価の有機基を示す)
で示されるテトラカルボン酸二無水物を反応させることにより得られる。
 本願発明のテトラカルボン酸二無水物は、上記構造であれば特に限定はされないが、例えば、3,3’,4,4’―ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’―オキシジフタル酸二無水物、2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンジベンゾエート-3,3´,4,4´-テトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’―ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’―ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4―ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロ-3-フラニル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物等のテトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 <(a2)カルボキシル基を含有する樹脂>
 本願発明の(a2)カルボキシル基を含有する樹脂とは、分子内に少なくとも1つのカルボキシル基を含有する繰り返し単位を含有している、重量平均分子量が、ポリエチレングリコール換算で1,000以上、1,000,000以下のポリマーである。
 本願発明の(a2)カルボキシル基を含有する樹脂は、任意の反応により得ることが可能であるが、例えば、上記(a1)ウレタン結合を含有する樹脂を得る方法でジオール化合物、ジイソシアネート化合物に加えて、上記一般式(4)で示される2つの水酸基及び1つのカルボキシル基を含有する化合物を反応させることにより得られる。
 また、上記方法以外にも、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸エステル誘導体を反応させることにより得る方法も挙げられる。なお、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸又はメタクリル酸のことである。(メタ)アクリル酸エステル誘導体とは、アクリル酸エステル誘導体又はメタアクリル酸エステル誘導体のことである。
 本願発明の(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸エステルの反応は、任意の方法により行うことが可能であるが、例えば、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸エステル誘導体を溶媒中、ラジカル重合開始剤存在下で反応させることにより得られる。
 本願発明の(メタ)アクリル酸エステル誘導体は、特に限定はされないが、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ターシャリーブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベンジル等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。これら(メタ)アクリル酸エステル誘導体の中でも、特に(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチルを用いることが、絶縁膜の柔軟性と耐薬品性の観点から好ましい。
 上記、ラジカル重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリルなどのアゾ系化合物、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイドなどの有機過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過酸価水素等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 上記、ラジカル重合開始剤の使用量は、使用するモノマー100重量部に対して0.001~5重量部とすることが好ましく、0.01~1重量部とすることがより好ましい。0.001重量部より少ない場合では反応が進行しにくく、5重量部より多い場合では分子量が低下する場合がある。
 上記反応の際に用いられる溶媒量は、反応溶液中の溶質重量濃度すなわち溶液濃度が5重量%以上90重量%以下となるような量とすることが好ましく、20重量%以上70重量%以下とすることがより好ましい。溶液濃度が5%より少ない場合では重合反応が起こりにくく反応速度が低下すると共に、所望の構造物質が得られない場合があり、また、溶液濃度が90重量%より多い場合では反応溶液が高粘度となり反応が不均一となる場合がある。
 上記反応温度は、20~120℃とすることが好ましく、50~100℃とすることがより好ましい。20℃より低い温度の場合では反応時間が長くなり過ぎ、120℃を超えると急激な反応の進行や副反応に伴う三次元架橋によるゲル化を招く恐れがある。反応時間は、バッチの規模、採用される反応条件により適宜選択することができる。
 他にも、水酸基、イソシアネート基、アミノ基、エポキシ基等の官能基含有樹脂に多価カルボン酸化合物を反応させる方法も挙げられる。
 <(a3)イミド基を含有する樹脂>
 本願発明の(a3)イミド基を含有する樹脂とは、分子内に少なくとも1つのイミド基を含有する繰り返し単位を含有している、重量平均分子量が、ポリエチレングリコール換算で1,000以上、1,000,000以下のポリマーである。
 本願発明の(a3)イミド基を含有する樹脂は、任意の反応により得ることが可能であるが、例えば、上記一般式(5)で示されるテトラカルボン酸二無水物と、下記一般式(6)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、Zは2価の有機基を示す)
で示されるジアミノ化合物を反応させることにより得られる。
 本願発明のテトラカルボン酸二無水物は、上記構造であれば特に限定はされないが、例えば、3,3’,4,4’―ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’―オキシジフタル酸二無水物、2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンジベンゾエート-3,3´,4,4´-テトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’―ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’―ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4―ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロ-3-フラニル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物等のテトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 本願発明のジアミノ化合物は、上記構造であれば特に限定されないが、例えば、m-フェニレンジアミン、o-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、m-アミノベンジルアミン、p-アミノベンジルアミン、ビス(3-アミノフェニル)スルフィド、(3-アミノフェニル)(4-アミノフェニル)スルフィド、ビス(4-アミノフェニル)スルフィド、ビス(3-アミノフェニル)スルホキシド、(3-アミノフェニル)(4-アミノフェニル)スルホキシド、ビス(4-アミノフェニル)スルホキシド、ビス(3-アミノフェニル)スルホン、(3-アミノフェニル)(4-アミノフェニル)スルホン、ビス(4-アミノフェニル)スルホン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、ビス[4-(アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、(4-アミノフェノキシフェニル)(3-アミノフェノキシフェニル)フェニル]スルホキシド、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、(4-アミノフェノキシフェニル)(3-アミノフェノキシフェニル)フェニル]スルホン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4-(アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、(4-アミノフェノキシフェニル)(3-アミノフェノキシフェニル)フェニル]スルフィド、3,3’-ジアミノベンズアニリド、3,4’-ジアミノベンズアニリド、4,4’-ジアミノベンズアニリド、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]メタン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]メタン、[4-(4-アミノフェノキシフェニル)][4-(3-アミノフェノキシフェニル)]メタン、1,1-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,1-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,1-[4-(4-アミノフェノキシフェニル)][4-(3-アミノフェノキシフェニル)]エタン、1,2-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,2-[4-(4-アミノフェノキシフェニル)][4-(3-アミノフェノキシフェニル)]エタン、2,2-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-[4-(4-アミノフェノキシフェニル)][4-(3-アミノフェノキシフェニル)] プロパン、2,2-ビス[3-(3-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-[4-(4-アミノフェノキシフェニル)][4-(3-アミノフェノキシフェニル)] -1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート、ポリ(テトラメチレン/3-メチルテトラメチレンエーテル)グリコールビス(4-アミノベンゾエート)、トリメチレン―ビス(4-アミノベンゾエート)、p-フェニレン-ビス(4-アミノベンゾエート)、m-フェニレン-ビス(4-アミノベンゾエート)、ビスフェノールA-ビス(4-アミノベンゾエート)、2,4-ジアミノ安息香酸、2,5-ジアミノ安息香酸、3,5-ジアミノ安息香酸、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジカルボキシビフェニル、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジカルボキシビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジカルボキシビフェニル、[ビス(4-アミノ-2-カルボキシ)フェニル]メタン、 [ビス(4-アミノ-3-カルボキシ)フェニル]メタン、[ビス(3-アミノ-4-カルボキシ)フェニル]メタン、 [ビス(3-アミノ-5-カルボキシ)フェニル]メタン、2,2-ビス[3-アミノ-4-カルボキシフェニル]プロパン、2,2-ビス[4-アミノ-3-カルボキシフェニル]プロパン、2,2-ビス[3-アミノ-4-カルボキシフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4-アミノ-3-カルボキシフェニル]ヘキサフルオロプロパン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4‘-ジアミノ-3,3’-ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジカルボキシジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノ-4,4‘-ジカルボキシジフェニルスルフォン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジカルボキシジフェニルスルフォン、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジカルボキシジフェニルスルフォン、2,3-ジアミノフェノール、2,4-ジアミノフェノール、2,5-ジアミノフェノール、3,5-ジアミノフェノール等のジアミノフェノール類、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシビフェニル、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジヒドロキシビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’,5,5’-テトラヒドロキシビフェニル等のヒドロキシビフェニル化合物類、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジヒドロキシジフェニルメタン等のジヒドロキシジフェニルメタン類、2,2-ビス[3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2-ビス[4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル]プロパン等のビス[ヒドロキシフェニル]プロパン類、2,2-ビス[3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]ヘキサフルオロプロパン等のビス[ヒヒドロキシフェニル]ヘキサフルオロプロパン類、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジヒドロキシジフェニルエーテル等のヒドロキシジフェニルエーテル類、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルフォン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシジフェニルスルフォン、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジヒドロキシジフェニルスルフォン等のジヒドロキシジフェニルスルフォン類、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジヒドロキシジフェニルスルフィド等のジヒドロキシジフェニルスルフィド類、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジヒドロキシジフェニルスルホキシド等のジヒドロキシジフェニルスルホキシド類、2,2-ビス[4-(4-アミノ-3-ヒドロキシフェノキシ)フェニル]プロパン等のビス[(ヒドロキシフェニル)フェニル]アルカン化合物類、4,4’-ビス(4-アミノ-3-ヒドキシフェノキシ)ビフェニル等のビス(ヒドキシフェノキシ)ビフェニル化合物類、2,2-ビス[4-(4-アミノ-3-ヒドロキシフェノキシ)フェニル]スルフォン等のビス[(ヒドロキシフェノキシ)フェニル]スルフォン化合物、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジハイドロキシジフェニルメタン、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジハイドロキシジフェニルメタン、2,2-ビス[3-アミノ-4-カルボキシフェニル]プロパン、4,4’-ビス(4-アミノ-3-ヒドキシフェノキシ)ビフェニル等のビス(ヒドキシフェノキシ)ビフェニル化合物等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 上記、テトラカルボン酸無水物とジアミノ化合物との反応は、任意の方法により行うことが可能であるが、例えば、下記方法により行うことができる。
 方法1:テトラカルボン酸二無水物を有機溶剤中に分散もしくは溶解させた溶液中に、ジアミノ化合物を添加して反応させてポリアミド酸溶液を作製する。この時のジアミノ化合物の総添加量はテトラカルボン酸二無水物1モルに対して、0.50~1.50モルの比率になるように添加する。テトラカルボン酸二無水物とジアミノ化合物の反応が終了した後、得られたポリアミド酸溶液を100℃以上300℃以下、より好ましくは、150℃以上250℃以下に加熱してイミド化を行う。
 方法2:上記方法1と同様の方法でポリアミド酸溶液を作製する。このポリアミド酸溶液中にイミド化の触媒(好ましくは3級アミンであるピリジン、ピコリン、イソキノリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン等が用いられる)及び脱水剤(無水酢酸等)を添加して60℃以上180℃以下に加熱して、イミド化を行う。
 方法3:上記方法1と同様の方法でポリアミド酸溶液を作製する。このポリアミド酸溶液を100℃以上250℃以下に加熱した真空オーブン中に入れて加熱・乾燥を行いながら真空に引くことでイミド化を行う。
 <(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子>
 本願発明の(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子とは、顔料が内部に分散し、架橋構造を有している平均粒子径が1~100μmの球状ポリマー粒子である。ここで、球状とは、真球状であってもよいし、楕円状であってもよい。平均粒子径が1μm以下の場合は、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物の粘度やチクソ性が高くなり、塗工時の塗膜の発泡やレベリング不足による外観不良が発生する場合があり、平均粒子径が100μm以上の場合は顔料含有絶縁膜表面に粒子が露出し絶縁膜の表面平滑性不良になる場合がある。
 本願発明の(B)成分の平均粒子径は、好ましくは1~50μm、より好ましくは1~20μmとすることにより、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物の塗工性や絶縁膜の平滑性、電気絶縁信頼性が優れるため好ましい。
 本願発明の(B)成分の平均粒子径は、例えば、以下の方法で体積基準のメジアン径(積算分布値50%に対する粒子径)として測定することができる。
 (平均粒子径測定)
使用装置:株式会社堀場製作所製LA-950V2相当品
測定方式:レーザー回折/散乱式。
 本願発明の(B)成分は吸油性を持つ場合、(B)成分に硬化膜のマトリクスを構成する(A)バインダーポリマーが内部に染み込むため、(A)成分と(B)成分との界面で強固な接着性が得られるため好ましい。
 本願発明の(B)成分の吸油量は、例えば、JIS K 5101-13-2に規定された煮あまに油法で、粒子100gに対する煮あまに油のml数として測定することができる。(B)成分の吸油量は、50ml/100g以上である場合、(A)バインダーポリマーと(B)成分との界面で強固な接着性が得られるため好ましい。吸油量が50ml/100gより小さい場合は、マトリックス成分の粒子への染み込みが不充分となり界面接着性が乏しく、顔料含有絶縁膜の柔軟性が低下する場合がある。また、吸油量の上限については特に制限はないが、吸油量が500ml/100gより大きい場合は、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物の粘度が高くなり、塗工時の塗膜の発泡やレベリング不足による外観不良が発生する場合がある。従って、特に(B)成分の吸油量は、50ml/100g以上、500ml/100g以下であることが特に好ましい。
 本願発明の(B)成分は、特に限定されないが、例えば、顔料を含有する架橋ポリウレタン粒子、架橋アクリル粒子、架橋アクリル酸アルキルエステルコポリマー粒子、架橋メタクリル粒子、架橋メタクリル酸アルキルエステルコポリマー粒子、架橋ポリブタジエン粒子、架橋ポリイソプレン粒子、架橋シリコーン粒子等が挙げられ、これらは単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いることができる。中でも特に架橋ポリウレタン粒子を用いた場合、硬化膜の反り低下、繰り返し折り曲げに耐え得る柔軟性の向上のために好ましい。
 本願発明の顔料を含有する架橋ポリウレタン粒子の製造方法は特に限定されないが、例えば、顔料、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分を水中に投入し、粒子状に分散して反応させ水中にポリマー粒子が分散した懸濁液を調整し、次いで得られた懸濁液から液体を分離し、乾燥固化することによりポリマー粒子を得る方法が挙げられる。
 本願発明の(B)成分中に含有される顔料の量は、好ましくは1~70重量%、より好ましくは1~50重量%とすることにより、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物への着色性に優れるため、好ましい。
 上記ポリオールは、特に限定はされないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、2-メチル1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等のアルキレンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、テトラメチレングリコールとネオペンチルグリコールとのランダム共重合体等のポリオキシアルキレンジオール、多価アルコールと多塩基酸とを反応させて得られるポリエステルジオール、カーボネート骨格を有するポリカーボネートジオール、γ-ブチルラクトン、ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン等のラクトン類を開環付加反応させて得られるポリカプロラクトンジオール、ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、水添ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等のジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール等の3官能ポリオール、ペンタエリスリトール等の4官能ポリオール、ジペンタエリスリトール等の6官能ポリオール等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 本願発明のポリイソシアネート成分としては、ポリオール成分としてジオールを用いた場合には、架橋構造とするためには3官能以上のポリイソシアネートを用いる必要がある。3官能以上のポリイソシアネートは、特に限定されないが、例えば、イソシアヌレート型、ビウレット型、アダクト型のポリイソシアネートを用いることができ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。上記イソシアヌレート型ポリイソシアネートは、例えば、旭化成ケミカルズ株式会社製の商品名デュラネートTPA-100、THA-100が挙げられ、ビウレット型多官能ポリイソシアネートは、例えば、旭化成ケミカルズ株式会社製の商品名デュラネート24A-100、22A-75PXが挙げられ、アダクト型多官能ポリイソシアネートは、例えば、旭化成ケミカルズ株式会社製の商品名デュラネートP-301-75E、E-402-90Tが挙げられる。又、ポリイソシアネート以外にも上記(a1)ウレタン結合を含有する樹脂で挙げられたジイソシアネート化合物を組み合わせて使用できる。
 本願発明の(B)成分の含有量は、好ましくは(A)成分100重量部に対して30~100重量部、より好ましくは40~80重量部とすることにより、得られる顔料含有絶縁膜表面に効果的に凹凸を形成することが可能となりタック性に優れ、(B)成分による充填効果が得られるため硬化膜の反りが低下し、応力緩和効果や破壊靱性の向上により繰り返し折り曲げに耐え得る柔軟性が向上する。(B)成分が30重量部より少ない場合はタックフリー性や繰り返し折り曲げに耐え得る柔軟性に劣る場合があり、100重量部より多い場合は顔料含有絶縁膜用樹脂組成物溶液を塗工する際の塗工性が悪化し、塗工時の塗膜の発泡やレベリング不足による外観不良が発生する場合がある。
 本願発明において使用可能な顔料としては、従来公知の各種顔料を使用でき、特に限定されるものではない。例えば、黒色顔料、白色顔料、黄色顔料、オレンジ色顔料、赤色顔料、紫色顔料、青色顔料、緑色顔料、茶色顔料等が挙げられる。以下、黒色顔料及び白色顔料を例に挙げて説明する。
 (B-1)黒色顔料
 本願発明の黒色顔料は、特に限定されないが、例えば、カーボンブラック、ランプブラック、チタンブラック、グラファイト、酸化鉄、酸化銅、酸化コバルト、酸化ニッケル、鉄・クロム複合酸化物、鉄・マンガン複合酸化物、鉄・マンガン・アルミニウム複合酸化物、鉄・コバルト・クロム複合酸化物、鉄・クロム・マンガン複合酸化物、鉄・コバルト・ニッケル・マンガン複合酸化物、銅・クロム複合酸化物、銅・クロム・マンガン複合酸化物、銅・鉄・マンガン複合酸化物、マンガン・ビスマス複合酸化物、マンガン・イットリウム複合酸化物、マンガン・ストロンチウム複合酸化物、アニリン系化合物、アンスラキノン系化合物、ペリレン系化合等を挙げることができ、これらは単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いることができる。中でも特にカーボンブラックを用いた場合、高い着色性、隠蔽性が得られるため好ましい。また、黒色顔料は、粉体のまま用いてもよいし、水、溶媒又はワニスに分散させたスラリーを調整し用いてもよい。
 本願発明のカーボンブラックは特に限定されないが、例えば、三菱化学株式会社製の商品名#2650、#2600、#2350、#2300、#1000、#980、#970、#960、#950、#900、#850、MCF88、MA600、#750B、#650B、#52、#47、#45、#45L、#44、#40、#33、#32、#30、#25、#20、#10、#5、#95、#85、#260、MA77、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA100S、MA230、MA220、MA14、#4000B、東海カーボン株式会社製の商品名シースト9H、シースト9、シースト7HM、シースト6、シースト600、シースト5H、シーストKH、シースト3H、シーストNH、シースト3、シーストN、シースト300、シースト116HM、シースト116、シーストFM、シーストSO、シーストV、シーストSVH、シーストFY、シーストS、シーストSP、シーストTA、トーカブラック#8500/F、トーカブラック#8300/F、トーカブラック#7550SB/F、トーカブラック#7400、トーカブラック#7360SB、トーカブラック#7350/F、トーカブラック#7270SB、トーカブラック#7100/F、トーカブラック#7050、エボニックデグサ社製の商品名Color Black Color Black FW200、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW1、Color Black FW18、Color Black S170、Color Black S160、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4、Special Black 4A、Special Black 550、Special Black 350、Special Black 250、Special Black 100、Special Black 101、Printex 300、Printex 200、Printex 150T、Printex U、Printex V、Printex 140U、Printex 140V、Printex 95、Printex 90、Printex 85、Printex 80、Printex 75、Printex 60、Printex 55、Printex 45、Printex 40、Printex 35、Printex 30、Printex 25、Printex 3、Printex L6、Printex L、Printex ES23、Printex ES22、Printex A、Printex G等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 (B-2)白色顔料
 本願発明の白色顔料は、特に限定されないが、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、中空樹脂粒子挙げることができ、これらは単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いることができる。中でも特に酸化チタンを用いた場合、高い着色性、反射率が得られるため好ましく、更にルチル型酸化チタンを用いた場合、着色性、隠蔽性、安定性に優れるため好ましい。
 本願発明におけるルチル型酸化チタンとは、正方晶系の結晶構造を持つチタンの酸化物であり組成式TiOで表される無機化合物であり、製造方法は、特に限定はされないが、例えば、硫酸チタン溶液を加水分解し、得られた含水酸化チタンを焼成するいわゆる硫酸法や、ハロゲン化チタンを気相酸化するいわゆる塩素法で製造することができる。尚、前記硫酸法の酸化チタンにあっては、その製造工程でたとえば亜鉛、カリウム、アルミニウム、リチウム、ニオブ、マグネシウムなどの金属またはリンなどの化合物を焼成処理剤として添加することもでき、また塩素法酸化チタンにあっては、その製造工程における四塩化チタンの酸化過程でたとえばアルミニウム、カリウムなどの化合物を処理剤として添加してもよい。特に、塩素法で製造された酸化チタンの場合、感光性樹脂組成物から得られる硬化膜の反射率、隠蔽性が良好であり、高温時又は光照射時の変色、反射率の低下が起こり難い点で好ましい。
 前記ルチル型酸化チタンとしては、具体的には、石原産業株式会社製の商品名タイペークR-550、R-580、R-630、R-670、R-680、R-780、R-780-2、R-820、R-830、R-850、R-855、R-930、R-980、CR-50、CR-50-2、CR-57、CR-58、CR-58-2、CR-60、CR-60-2、CR-63、CR-67、CR-Super70、CR-80、CR-85、CR-90、CR-90-2、CR-93、CR-95、CR-953、CR-97、PF-736、PF-737、PF-742、PF-690、PF-691、PF-711、PF-739、PF-740、PC-3、S-305、CR-EL、PT-301、PT-401M、PT-501A、PT-501R、堺化学工業株式会社製の商品名R-3L、R-5N、R-7E、R-11P、R-21、R-25、R-32、R-42、R-44、R-45M、R-62N、R-310、R-650、SR-1、D-918、GTR-100、FTR-700、TCR-52、テイカ株式会社製の商品名JR、JRNC、JR-301、JR-403、JR-405、JR-600A、JR-600E、JR-603、JR-605、JR-701、JR-800、JR-805、JR-806、JR-1000、MT-01、MT-05、MT-10EX、MT-100S、MT-100TV、MT-100Z、MT-100AQ、MT-100WP、MT-100SA、MT-100HD、MT-150EX、MT-150W、MT-300HD、MT-500B、MT-500SA、MT-500HD、MT-600B、MT-600SA、MT-700B、MT-700HD、チタン工業株式会社製の商品名KR-310、KR-380、KR-380N、富士チタン工業株式会社製の商品名TR-600、TR-700、TR-750、TR-840、TR-900等が挙げられるが、これらに限定されない。また、白色顔料は、粉体のまま用いてもよいし、水、溶媒又はワニスに分散させたスラリーを調整し用いてもよい。
 (B-3)顔料の分散の確認方法
 本願発明の(B)顔料を分散する架橋ポリマー粒子が絶縁膜中に含有され、架橋ポリマー内部に顔料が分散している状態は任意の方法で確認することが可能である。例えば、下記のように、絶縁膜を熱硬化性樹脂で包埋し、厚み方向の断面をイオンビームで研磨して絶縁膜の断面出しを行い、絶縁膜の断面を走査型電子顕微鏡で観察する方法が挙げられる。
 <絶縁膜の断面出し>
 絶縁膜を5mm×3mmの範囲をカッターナイフで切り出し、エポキシ系包埋樹脂及びカバーガラスを使用して切り出した積層体の絶縁膜側表面及び積層体の基材側表面の両面に保護膜層及びカバーガラス層を形成した後、絶縁膜の厚み方向の断面をイオンビームによるクロスセクションポリッシャ加工を行う。
 <クロスセクションポリッシャ加工>
 使用装置:日本電子株式会社製 SM-09020CP相当品
 加工条件:加速電圧 6kV
 <絶縁膜の断面観察>
 上記の方法で得られた絶縁膜の厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡により観察を行う。
 <走査型電子顕微鏡観察>
 使用装置:株式会社日立ハイテクノロジーズ製 S-3000N相当品
 観察条件:加速電圧 15kV
 検出器:反射電子検出(組成モード)
 倍率:1000倍
 ここで、用いた反射電子検出(組成モード)は、観察領域の平均原子番号の差がコントラストに強く反映されるため、重元素が存在する領域が明るく(白く)、軽元素が存在する領域が暗く(黒く)観察される。よって、炭素、水素、酸素、窒素等の比較的軽元素から構成される有機物で、球状である(B)成分は暗い(黒い)円状領域として観察される。一方、その内部に、比較的重元素である鉄、銅、コバルト、ニッケル、クロム、マンガン、アルミニウム、ビスマス、チタン等を含む顔料が分散している場合、当該顔料は上記(B)成分の円状領域内部に、薄暗い(例えば、グレーの)又は明るい(白い)微小領域として観察される。
 また、絶縁膜の厚み方向の断面中の(B)成分領域を走査型電子顕微鏡-X線マイクロアナライザー(SEM-EPMA)で分析することにより、(B)成分が含有する元素の情報を得ることができる。これにより、顔料が含有されていることを確認することができる。
 <走査型電子顕微鏡-X線マイクロアナライザー分析>
 使用装置:株式会社掘場製作所製 EMAX-7000相当品
 分析条件:加速電圧 15kV 積算時間900秒
 <(C)熱硬化性樹脂>
 本願発明の(C)熱硬化性樹脂とは、分子内に少なくとも1つの熱硬化性の有機基を含有する化合物である。
 本願発明の(C)成分は、上記構造であれば特に限定はされないが、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、イソシアネート樹脂、ブロックイソシアネート樹脂、ビスマレイミド樹脂、ビスアリルナジイミド樹脂、ポリエステル樹脂(例えば不飽和ポリエステル樹脂等)、ジアリルフタレート樹脂、珪素樹脂、ビニルエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリビスマレイミドトリアジン樹脂(BT樹脂)、シアネート樹脂(例えばシアネートエステル樹脂等)、ユリア樹脂、グアナミン樹脂、スルホアミド樹脂、アニリン樹脂、ポリウレア樹脂、チオウレタン樹脂、ポリアゾメチン樹脂、エピスルフィド樹脂、エン-チオール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、これらの共重合体樹脂、これら樹脂を変性させた変性樹脂、又はこれらの樹脂同士もしくは他の樹脂類との混合物等が挙げられる。
 本願発明の(C)成分は、上記熱硬化性樹脂の中でも、特にエポキシ樹脂を用いた場合、顔料含有絶縁膜に対して耐熱性を付与できると共に、金属箔等の導体や回路基板に対する接着性を付与することができるため好ましい。
 上記エポキシ樹脂とは、分子内に少なくとも1つのエポキシ基を含有する化合物であり、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER828、jER1001、jER1002、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEP-4100E、アデカレジンEP-4300E、日本化薬株式会社製の商品名RE-310S、RE-410S、DIC株式会社製の商品名エピクロン840S、エピクロン850S、エピクロン1050、エピクロン7050、東都化成株式会社製の商品名エポトートYD-115、エポトートYD-127、エポトートYD-128、ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER806、jER807、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEP-4901E、アデカレジンEP-4930、アデカレジンEP-4950、日本化薬株式会社製の商品名RE-303S、RE-304S、RE-403S,RE-404S、DIC株式会社製の商品名エピクロン830、エピクロン835、東都化成株式会社製の商品名エポトートYDF-170、エポトートYDF-175S、エポトートYDF-2001、ビスフェノールS型エポキシ樹脂としては、DIC株式会社製の商品名エピクロンEXA-1514、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jERYX8000、jERYX8034,jERYL7170、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEP-4080E、DIC株式会社製の商品名エピクロンEXA-7015、東都化成株式会社製の商品名エポトートYD-3000、エポトートYD-4000D、ビフェニル型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jERYX4000、jERYL6121H、jERYL6640、jERYL6677、日本化薬株式会社製の商品名NC-3000、NC-3000H、フェノキシ型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER1256、jER4250、jER4275、ナフタレン型エポキシ樹脂としては、DIC株式会社製の商品名エピクロンHP-4032、エピクロンHP-4700、エピクロンHP-4200、日本化薬株式会社製の商品名NC-7000L、フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER152、jER154、日本化薬株式会社製の商品名EPPN-201-L、DIC株式会社製の商品名エピクロンN-740、エピクロンN-770、東都化成株式会社製の商品名エポトートYDPN-638、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、日本化薬株式会社製の商品名EOCN-1020、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、DIC株式会社製の商品名エピクロンN-660、エピクロンN-670、エピクロンN-680、エピクロンN-695、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂としては、日本化薬株式会社製の商品名EPPN-501H、EPPN-501HY、EPPN-502H、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂としては、日本化薬株式会社製の商品名XD-1000、DIC株式会社製の商品名エピクロンHP-7200、アミン型エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER604、jER630、東都化成株式会社の商品名エポトートYH-434、エポトートYH-434L、三菱ガス化学株式会社製の商品名TETRAD-X、TERRAD-C、可とう性エポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER871、jER872、jERYL7175、jERYL7217、DIC株式会社製の商品名エピクロンEXA-4850、ウレタン変性エポキシ樹脂としては、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEPU-6、アデカレジンEPU-73、アデカレジンEPU-78-11、ゴム変性エポキシ樹脂としては、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEPR-4023、アデカレジンEPR-4026、アデカレジンEPR-1309、キレート変性エポキシ樹脂としては、株式会社ADEKA製の商品名アデカレジンEP-49-10、アデカレジンEP-49-20、複素環含有エポキシ樹脂としては、日産化学株式会社製の商品名TEPIC等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物には、上記熱硬化性樹脂の硬化剤として、特に限定されないが、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、アミノ樹脂、ユリア樹脂、メラミン、ジシアンジアミド等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 また、硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、トリフェニルホスフィン等のホスフィン系化合物;3級アミン系、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラエタノールアミン等のアミン系化合物;1,8-ジアザ-ビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムテトラフェニルボレート等のボレート系化合物等、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、2-ウンデシルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-イソプロピルイミダゾール、2,4-ジメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール類;2-メチルイミダゾリン、2-エチルイミダゾリン、2-イソプロピルイミダゾリン、2-フェニルイミダゾリン、2-ウンデシルイミダゾリン、2,4-ジメチルイミダゾリン、2-フェニル-4-メチルイミダゾリン等のイミダゾリン類;2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-ウンデシルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-エチル-4’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン等のアジン系イミダゾール類等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 <(D)分子内にラジカル重合性基を有する化合物>
 本願発明の(D)分子内にラジカル重合性基を有する化合物とは、ラジカル重合開始剤により重合反応が進行するラジカル重合性基を分子内に少なくとも1つ含有する化合物である。その中でも上記ラジカル重合性基は、不飽和二重結合であることが好ましい。さらには、上記不飽和二重結合は、(メタ)アクリロイル基、もしくはビニル基であることが好ましい。前記(D)分子内にラジカル重合性基を有する化合物を用いることにより、絶縁膜用感光性樹脂組成物となり、露光、現像により微細加工可能となる。
 上記(D)分子内にラジカル重合性基を有する化合物としては、特に限定されないが、例えばビスフェノールF EO変性(n=2~50)ジアクリレート、ビスフェノールA EO変性(n=2~50)ジアクリレート、ビスフェノールS EO変性(n=2~50)ジアクリレート、ビスフェノールF EO変性(n=2~50)ジメタクリレート、ビスフェノールA EO変性(n=2~50)ジメタクリレート、ビスフェノールS EO変性(n=2~50)ジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、β-メタクリロイルオキシエチルハイドロジェンフタレート、β-メタクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、β-アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート、ラウリルアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3-ブチレングリコールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2-ヒドロキシ-1,3-ジメタクリロキシプロパン、2,2-ビス[4-(メタクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(メタクリロキシ・ジエトキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(メタクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル]プロパン、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2-ビス[4-(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(アクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル]プロパン、2-ヒドロキシ-1-アクリロキシ-3-メタクリロキシプロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールアクリレート、1 - アクリロイルオキシプロピル-2-フタレート、イソステアリルアクリレート、ポリオキシエチレンアルキルエーテルアクリレート、ノニルフェノキシエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジメタクリレート、1,6-メキサンジオールジメタクリレート、1,9-ノナンジオールメタクリレート、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオールジメタクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、2,2-水添ビス[4-(アクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(アクリロキシ・ポリプロポキシ)フェニル]プロパン、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオールジアクリレート、エトキシ化トチメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トチメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸トリ(エタンアクリレート)、ペンタスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタスリトールテトラアクリレート、プロポキシ化ペンタスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールポリアクリレート、イソシアヌル酸トリアリル、グリシジルメタクリレート、グリシジルアリルエーテル、1,3,5-トリアクリロイルヘキサヒドロ-s-トリアジン、トリアリル1,3,5-ベンゼンカルボキシレート、トリアリルアミン、トリアリルシトレート、トリアリルフォスフェート、アロバービタル、ジアリルアミン、ジアリルジメチルシラン、ジアリルジスルフィド、ジアリルエーテル、ザリルシアルレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルテレフタレート、1,3-ジアリロキシ-2-プロパノール、ジアリルスルフィドジアリルマレエート、4,4’-イソプロピリデンジフェノールジメタクリレート、4,4’-イソプロピリデンジフェノールジアクリレート等のラジカル重合性モノマーを挙げることができ、これらは単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いることができる。特に、ジアクリレートあるいはジメタクリレートの一分子中に含まれるEO(エチレンオキサイド)の繰り返し単位が2~50モル含有されるものを用いた場合、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物のアルカリ水溶液に代表される水系現像液への溶解性が向上し、現像時間が短縮されるので好ましい。
 また、上記分子内にラジカル重合性基を有する化合物として、例えば、エポキシ化合物と不飽和モノカルボン酸とを反応させ、更に飽和又は不飽和の多価カルボン酸無水物を付加して得られる酸変性エポキシアクリレート、エチレン性不飽和基及び/又はカルボキシル基を有するジオール化合物と、ジイソシアネート化合物との重合物であるウレタンアクリレート、カルボキシル基及び共重合可能な二重結合を有する(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸エステル等で共重合物を得て、側鎖のカルボキシル基の一部をグリシジルメタクリレート等の(メタ)アクリル基とエポキシ基を有する化合物のエポキシ基と反応することで得られるアクリル化アクリレートなどのラジカル重合性基含有樹脂を用いることもできる。上記エポキシアクリレートは、例えば、日本化薬株式会社製のZFRシリーズ、ZARシリーズ、ZCRシリーズ、CCRシリーズ、PCRシリーズ等が挙げられ、ウレタンアクリレートは、例えば、日本化薬株式会社製のUXEシリーズ等が挙げられる。アクリル化アクリレートは、例えば、ダイセル・サイテック株式会社製のサイクロマーACAシリーズ等が挙げられる。上記ラジカル重合性基含有樹脂は単独で用いてもよいし、上記ラジカル重合性モノマーと併用してもよい。
 <(E)光重合開始剤>
 本願発明の(E)光重合開始剤とは、UVなどのエネルギーによって活性化し、ラジカル重合性基の反応を開始・促進させる化合物である。前記(E)光重合開始剤を(D)分子内にラジカル重合性基を有する化合物と共に用いることにより、絶縁膜用感光性樹脂組成物となり、露光、現像により微細加工可能となる。
 本願発明の(E)成分は、上記構造であれば特に限定はされないが、例えば、ミヒラ-ズケトン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’,4’’-トリス(ジメチルアミノ)トリフェニルメタン、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ジイミダゾール、アセトフェノン、ベンゾイン、2-メチルベンゾイン、ベンゾインメチルエ-テル、ベンゾインエチルエ-テル、ベンゾインイソプロピルエ-テル、ベンゾインイソブチルエ-テル、2-t-ブチルアントラキノン、1,2-ベンゾ-9,10-アントラキノン、メチルアントラキノン、チオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジアセチルベンジル、ベンジルジメチルケタ-ル、ベンジルジエチルケタ-ル、2(2’-フリルエチリデン)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-S-トリアジン、2[2’(5’’-メチルフリル)エチリデン]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-S-トリアジン、2(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-S-トリアジン、2,6-ジ(p-アジドベンザル)-4-メチルシクロヘキサノン、4,4’-ジアジドカルコン、ジ(テトラアルキルアンモニウム)-4,4’-ジアジドスチルベン-2,2’-ジスルフォネ-ト、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォ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-ペンチルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-ケトン、ビス(n5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]、ヨード二ウム,(4-メチルフェニル)[4-(2-メチルプロピル)フェニル]-ヘキサフルオロフォスフェート(1-)、エチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、2-エチルヘキシル-4-ジメチルアミノベンゾエート、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシオム)等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 <(F)リン系難燃剤>
 本願発明の(F)リン系難燃剤とは、分子内に少なくとも1つのリン元素を含有し、有機物の燃焼を抑制する効果を有する化合物である。
 本願発明の(F)成分は、上記構造であれば特に限定はされないが、例えば、赤リン、縮合リン酸エステル系化合物、環状有機リン系化合物、ホスファゼン系化合物、リン含有(メタ)アクリレート系化合物、リン含有エポキシ系化合物、リン含有ポリオール系化合物、リン含有アミン系化合物、ポリリン酸アンモニウム、メラミンリン酸塩、ホスフィン酸塩等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 本願発明の(F)成分は、上記リン系難燃剤の中でも、特にホスフィン酸塩を用いることが、顔料含有絶縁膜に対して優れた難燃性を付与できると共に、顔料含有絶縁膜からの難燃剤のブリードアウトが少ないため、接点障害や工程汚染を抑制することができるため好ましい。
 本願発明のホスフィン酸塩とは、下記一般式(7)で示される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、R及びRは、それぞれ独立に直鎖状または枝分かれした炭素数1~6のアルキル基またはアリール基を示し、Mは、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na及びKからなる群の少なくとも1種より選択される金属類を示し、tは1~4の整数である。)。
 本願発明のホスフィン酸塩は、上記構造であれば特に限定はされないが、例えば、トリスジエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスメチルエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスジフェニルホスフィン酸アルミニウム、ビスジエチルホスフィン酸亜鉛、ビスメチルエチルホスフィン酸亜鉛、ビスジフェニルホスフィン酸亜鉛、ビスジエチルホスフィン酸チタニル、ビスメチルエチルホスフィン酸チタニル、ビスジフェニルホスフィン酸チタニル等を挙げることができ、これらは単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いることができる。中でも特にトリスジエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスメチルエチルホスフィン酸アルミニウムを用いた場合、高い難燃性が得られるため好ましい。
 本願発明の(F)成分の含有量は、好ましくは(A)成分100重量部に対して5~100重量部、より好ましくは10~50重量部とすることにより、得られる顔料含有絶縁膜の難燃性、電気絶縁信頼性に優れる。(F)成分が5重量部より少ない場合は難燃性に劣る場合があり、100重量部より多い場合は耐折れ性が劣る場合や、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物を塗工する際の塗工性が悪化し、塗工時の塗膜の発泡やレベリング不足による外観不良が発生する場合がある。
 <その他成分>
 本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物には、さらに必要に応じて充填剤、接着助剤、消泡剤、レベリング剤、着色剤、重合禁止剤等の各種添加剤を加えることができる。
 上記充填剤としては、シリカ、マイカ、タルク、硫酸バリウム、ワラストナイト、炭酸カルシウムなどの微細な無機充填剤が挙げられる。
 上記消泡剤としては、例えば、アクリル系化合物、ビニル系化合物、ブタジエン系化合物等が挙げられる。
 上記レベリング剤としては、例えば、アクリル系化合物、ビニル系化合物等が挙げられる。
 上記着色剤としては、例えば、フタロシアニン系化合物、アゾ系化合物、カーボンブラック等が挙げられる。
 上記接着助剤(密着性付与剤ともいう。)としては、シランカップリング剤、トリアゾール系化合物、テトラゾール系化合物、トリアジン系化合物等が挙げられる。
 上記重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル等が挙げられる。
 本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物は、より高い難燃効果を得るために難燃剤を加えてもよい。難燃剤としては、例えば、含ハロゲン系化合物、金属水酸化物、メラミン系化合物等を添加することができる。上記各種添加剤は、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。
 <顔料含有絶縁膜用樹脂組成物の混合方法>
 本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物は、上記(A)~(F)成分及びその他成分を粉砕・分散させて混合し、得られることができる。粉砕・分散方法としては、特に限定されるものではないが、例えばビーズミル、ボールミル、3本ロール等の一般的な混練装置を用いて行われる。この中でも、特にビーズミルを用いて粉砕・分散させて混同した場合、微粒子として存在する(B)成分の粒度分布が均一になるため好ましい。
 ビーズミルで粉砕・分散する例を挙げると、上記(A)~(F)成分及びその他成分、必要に応じて溶媒を混合し、ビーズと混合して、所定の装置で攪拌することで、煎断をかけることで微粒子を粉砕・分散させて混合することができる。ビーズの種類はジルコニア、ジルコン、ガラス、チタニアなどを使用し、目標とする粒径や用途に適したビーズを使用すればよい。また、ビーズの粒径は、目標とする粒子径に適したものを使用すればよく、特に限定されるものではない。攪拌速度(周速)は、装置によって異なるが、100~3000rpmの範囲で攪拌すればよく、高速になれば、温度が上昇するので、適宜、冷却水又は冷媒を流すことで、温度上昇を抑えればよい。所望の粒子径が得られれば、ビーズを濾別し、本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物を得ることができる。微粒子の粒子径はJIS K 5600-2-5で規定されたゲージを用いる方法で測定することができる。また粒度分布測定装置を使用すれば、平均粒子径、粒子径、粒度分布を測定することができる。
 (II)顔料含有絶縁膜用樹脂組成物の使用方法
 本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物を直接に用いて、又は、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物溶液を調製した後に、以下のようにして顔料含有絶縁膜を形成することができる。先ず、上記顔料含有絶縁膜用樹脂組成物、又は、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物溶液を基板に塗布し、乾燥して有機溶媒を除去する。基板への塗布はスクリ-ン印刷、カ-テンロ-ル、リバ-スロ-ル、スプレーコーティング、スピンナーを利用した回転塗布等により行うことができる。塗布膜(好ましくは厚み:5~100μm、特に10~100μm)の乾燥は120℃以下、好ましくは40~100℃で行う。
 次いで、上記得られた塗膜の加熱処理を行う。加熱処理を行って、分子構造中に残存する反応性基を反応させることにより、耐熱性に富む顔料含有絶縁膜を得ることができる。顔料含有絶縁膜の厚みは、配線厚み等を考慮して決定されるが、2~50μm程度であることが好ましい。このときの最終硬化温度は配線等の酸化を防ぎ、配線と基材との密着性を低下させないことを目的として低温で加熱して硬化できることが望まれている。
 この時の硬化温度は100℃以上250℃以下であることが好ましく、更に好ましくは120℃以上200℃以下であり、特に好ましくは130℃以上180℃以下である。最終加熱温度が高くなると配線の酸化劣化が進むので望ましくない。
 本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物が、上記(D)分子内にラジカル重合性基を有する化合物、(E)光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物である場合の使用方法について記載する。
 本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物を直接に用いて、又は、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物溶液を調製した後に、以下のようにして顔料含有絶縁膜を形成することができる。先ず、上記顔料含有絶縁膜用樹脂組成物、又は、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物溶液を基板に塗布し、乾燥して有機溶媒を除去する。基板への塗布はスクリ-ン印刷、カ-テンロ-ル、リバ-スロ-ル、スプレーコーティング、スピンナーを利用した回転塗布等により行うことができる。塗布膜(好ましくは厚み:5~100μm、特に10~100μm)の乾燥は120℃以下、好ましくは40~100℃で行う。
 次いで、乾燥後、乾燥塗布膜にネガ型のフォトマスクを置き、紫外線、可視光線、電子線などの活性光線を照射する。次いで、未露光部分をシャワー、パドル、浸漬または超音波等の各種方式を用い、現像液で洗い出すことによりレリ-フパタ-ンを得ることができる。なお、現像装置の噴霧圧力や流速、エッチング液の温度によりパターンが露出するまでの時間が異なる為、適宜最適な装置条件を見出すことが望ましい。
 上記現像液としては、アルカリ水溶液を使用することが好ましい。この現像液には、メタノ-ル、エタノ-ル、n-プロパノ-ル、イソプロパノ-ル、N-メチル-2-ピロリドン等の水溶性有機溶媒が含有されていてもよい。上記のアルカリ水溶液を与えるアルカリ性化合物としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属またはアンモニウムイオンの、水酸化物または炭酸塩や炭酸水素塩、アミン化合物などが挙げられ、具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素アンモニウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、N-メチルジエタノ-ルアミン、N-エチルジエタノ-ルアミン、N,N-ジメチルエタノ-ルアミン、トリエタノ-ルアミン、トリイソプロパノ-ルアミン、トリイソプロピルアミンなどを挙げることができ、水溶液が塩基性を呈するものであればこれ以外の化合物も当然使用することができる。本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物の現像工程に好適に用いることのできる、アルカリ性化合物の濃度は、0.01~20重量%、特に好ましくは、0.02~10重量%とすることが好ましい。また、現像液の温度は顔料含有絶縁膜用樹脂組成物の組成や、アルカリ現像液の組成に依存しており、一般的には0℃以上80℃以下、より一般的には、10℃以上60℃以下で使用することが好ましい。
 上記現像工程によって形成したレリ-フパタ-ンは、リンスして不用な残分を除去する。リンス液としては、水、酸性水溶液などが挙げられる。
 次いで、上記得られた塗膜の加熱処理を行う。加熱処理を行って、分子構造中に残存する反応性基を反応させることにより、耐熱性に富む顔料含有絶縁膜を得ることができる。顔料含有絶縁膜の厚みは、配線厚み等を考慮して決定されるが、2~50μm程度であることが好ましい。このときの最終硬化温度は配線等の酸化を防ぎ、配線と基材との密着性を低下させないことを目的として低温で加熱して硬化できることが望まれている。
 この時の硬化温度は100℃以上250℃以下であることが好ましく、更に好ましくは120℃以上200℃以下であり、特に好ましくは130℃以上180℃以下である。最終加熱温度が高くなると配線の酸化劣化が進むので望ましくない。
 本願発明の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物から形成した顔料含有絶縁膜は、柔軟性、電気絶縁信頼性に優れ、硬化後の基板の反りが小さい。
 また、例えば、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物から得られる顔料含有絶縁膜は、好適には厚さ2~50μm程度の膜厚で、フレキシブル基板の絶縁材料として特に適しているのである。また更には、各種配線被覆保護剤、耐熱性接着剤、電線・ケーブル絶縁被膜等に用いられる。
 尚、本願発明は上記顔料含有絶縁膜用樹脂組成物、又は、顔料含有絶縁膜用樹脂組成物溶液を基材表面に塗布し乾燥して得られた樹脂フィルムを用いても同様の絶縁材料を提供することができる。
 以下本発明を実施例により具体的に説明するが本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
 (合成例1)
 <(A)バインダーポリマー1>
 攪拌機、温度計、及び窒素導入管を備えた反応容器に、重合用溶媒としてメチルトリグライム(=1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン)25.00gを仕込み、これに、ノルボルネンジイソシアネート5.16g(0.024モル)を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃に加温して溶解させた。この溶液に、ポリカーボネートジオール50.00g(0.025モル)(旭化成株式会社製、製品名PCDL T5652、重量平均分子量2000)をメチルトリグライム25.00gに溶解した溶液を1時間かけて添加した。この溶液を5時間80℃で加熱攪拌を行い反応させた。上記反応を行うことで分子内にウレタン結合を含有する樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は53%、重量平均分子量は5,600であった。尚、固形分濃度、重量平均分子量は下記の方法で測定した。
 <固形分濃度>
 JIS K 5601-1-2に従って測定を行った。尚、乾燥条件は170℃×1時間の条件を選択した。
 <重量平均分子量>
 下記条件で測定を行った。
使用装置:東ソーHLC-8220GPC相当品
カラム :東ソー TSK gel Super AWM-H(6.0mmI.D.×15cm)×2本
ガードカラム:東ソー TSK guard column Super AW-H
溶離液:30mM LiBr+20mM H3PO4 in DMF
流速:0.6mL/min
カラム温度:40℃
検出条件:RI:ポラリティ(+)、レスポンス(0.5sec)
試料濃度:約5mg/mL
標準品:PEG(ポリエチレングリコール)。
 (合成例2)
 <(A)バインダーポリマー2>
 攪拌機、温度計、及び窒素導入管を備えた反応容器に、重合用溶媒としてメチルトリグライム(=1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン)30.00gを仕込み、これに、ノルボルネンジイソシアネート10.31g(0.050モル)を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃に加温して溶解させた。この溶液に、ポリカーボネートジオール50.00g(0.025モル)(旭化成株式会社製、製品名PCDL T5652、重量平均分子量2000)及び2,2-ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸3.70g(0.025モル)をメチルトリグライム30.00gに溶解した溶液を1時間かけて添加した。この溶液を5時間80℃で加熱攪拌を行い反応させた。上記反応を行うことで分子内にウレタン結合及びカルボキシル基を含有する樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は52%、重量平均分子量は5,600、固形分の酸価は22mgKOH/gであった。尚、固形分濃度、重量平均分子量は合成例1と同様の方法で、酸価は下記の方法で測定した。
 <酸価>
 JIS K 5601-2-1に従って測定を行った。
 (合成例3)
 <(A)バインダーポリマー3>
 攪拌機、温度計、滴下漏斗、及び窒素導入管を備えた反応容器に、重合用溶媒としてメチルトリグライム(=1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン)100.00gを仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃まで昇温した。これに、室温で予め混合しておいた、メタクリル酸12.00g(0.14モル)、メタクリル酸ベンジル28.00g(0.16モル)、メタクリル酸ブチル60.00g(0.42モル)、ラジカル重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリ0.50gを80℃に保温した状態で3時間かけて滴下漏斗から滴下した。滴下終了後、反応溶液を攪拌しながら90℃まで昇温し、反応溶液の温度を90℃に保ちながら更に2時間攪拌を行い反応させた。上記反応を行うことで分子内にカルボキシル基を含有する樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は50%、重量平均分子量は48,000、固形分の酸価は78mgKOH/gであった。尚、固形分濃度、重量平均分子量は合成例1と同様の方法で、酸価は合成例2と同様の方法で測定した。
 (合成例4)
 <(A)バインダーポリマー4>
 攪拌機、温度計、及び窒素導入管を備えた反応容器に、重合用溶媒としてメチルトリグライム(=1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン)130.60gを仕込み、これに、3,3’,4,4’-オキシジフタル酸二無水物31.02g(0.100モル)、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン12.92g(0.030モル)、ポリ(テトラメチレン/3-メチルテトラメチレンエーテル)グリコールビス(4-アミノベンゾエート)86.66g(0.070モル)を仕込み、窒素気流下で30分攪拌してポリアミド酸溶液を得た。次いで、この溶液を190℃に加温して2時間反応させた。上記反応を行うことで分子内にイミド基を含有する樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は49%、重量平均分子量は28,000であった。尚、固形分濃度、重量平均分子量は合成例1と同様の方法で測定した。
 (合成例5)
 <(B-1)黒色顔料を含有する架橋ポリマー粒子>
 攪拌機、温度計、滴下漏斗、及び窒素導入管を備えた1Lセパラブルフラスコにイオン交換水400.00gを仕込み、窒素気流下で攪拌しながら60℃まで昇温した。これに、室温で予め混合しておいた、ポリテトラメチレングリコール94.00g(三菱化学株式会社製、製品名PTMG2000、重量平均分子量2000)、ヘキサメチレンジイソシアネート系イソシアヌレート型ポリイソシアネート56.00g(旭化成ケミカルズ株式会社製、製品名デュラネートTPA-100、NCO含有量:23.1wt%)、黒色顔料としてカーボンブラック20.00g(三菱化学株式会社製 製品名#2600)、溶媒としてメチルエチルケトン50.00g、及び重合触媒としてジブチルスズジラウリレート0.0015gの混合溶液を60℃に保温した状態で2時間かけて滴下漏斗から滴下した。滴下終了後、反応溶液を攪拌しながら60℃で4時間攪拌を行い反応させた。次いで、反応溶液を室温まで冷却し、固体を分離した後、イオン交換水で3回洗浄し、70℃で20時間乾燥して架橋ポリマー粒子を得た。得られた架橋ポリマー粒子の平均粒子径は7μm、吸油量は120ml/100gであった。尚、平均粒子径、吸油量は下記方法で測定した。
 <平均粒子径測定>
使用装置:株式会社堀場製作所製LA-950V2
測定方式:レーザー回折/散乱式。
 <吸油量>
JIS K 5101-13-2に従って測定を行った。
 (合成例6)
<(B-2)白色顔料を含有する架橋ポリマー粒子>
 攪拌機、温度計、滴下漏斗、及び窒素導入管を備えた1Lセパラブルフラスコにイオン交換水400.00gを仕込み、窒素気流下で攪拌しながら60℃まで昇温した。これに、室温で予め混合しておいた、ポリテトラメチレングリコール94.00g(三菱化学株式会社製、製品名PTMG2000、重量平均分子量2000)、ヘキサメチレンジイソシアネート系イソシアヌレート型ポリイソシアネート56.00g(旭化成ケミカルズ株式会社製、製品名デュラネートTPA-100、NCO含有量:23.1wt%)、白色顔料としてルチル型酸化チタン60.00g(石原産業株式会社製 製品名タイペークCR-60)、溶媒としてメチルエチルケトン50.00g、及び重合触媒としてジブチルスズジラウリレート0.0015gの混合溶液を60℃に保温した状態で2時間かけて滴下漏斗から滴下した。滴下終了後、反応溶液を攪拌しながら60℃で4時間攪拌を行い反応させた。次いで、反応溶液を室温まで冷却し、固体を分離した後、イオン交換水で3回洗浄し、70℃で20時間乾燥して架橋ポリマー粒子を得た。得られた架橋ポリマー粒子の平均粒子径は7μm、吸油量は100ml/100gであった。尚、平均粒子径、吸油量は合成例5と同様の方法で測定した。
 (実施例1~6)
 <黒色絶縁膜用樹脂組成物の調製>
 合成例1~4で得られた(A)バインダーポリマー、(B)成分として、合成例5で得られた(B-1)黒色顔料を含有する架橋ポリマー粒子、(C)熱硬化性樹脂、(F)リン系難燃剤、その他成分、及び有機溶媒を添加して黒色絶縁膜用樹脂組成物を作製した。それぞれの構成原料の樹脂固形分での配合量及び原料の種類を表1に記載する。なお、表中の溶媒である1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタンは上記合成した樹脂溶液に含まれる溶剤も含めた全溶剤量である。黒色絶縁膜用樹脂組成物ははじめに一般的な攪拌翼のついた攪拌装置で混合し、その後3本ロールミルで2回パスし均一な溶液とした。グラインドメーターにて粒子径を測定したところ、いずれも10μm以下であった。混合溶液を脱泡装置で溶液中の泡を完全に脱泡して下記評価を実施した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
<1>根上工業株式会社製 黒色顔料を含有する架橋アクリル粒子の製品名(平均粒子径6μm)
<2>日産化学株式会社製 多官能エポキシ樹脂(トリグリシジルイソシアヌレート)の製品名
<3>クラリアントジャパン株式会社製 ホスフィン酸塩の製品名
<4>日産化学株式会社製 メラミンの製品名
<5>共栄社化学株式会社製 ブタジエン系消泡剤の製品名。
 <ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>
 上記黒色絶縁膜用樹脂組成物を、ベーカー式アプリケーターを用いて、25μmのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製:商品名25NPI)に最終乾燥厚みが20μmになるように100mm×100mmの面積に流延・塗布し、80℃で20分乾燥した後、150℃のオーブン中で30分加熱硬化させてポリイミドフィルム上に黒色絶縁膜を作製した。
 <黒色絶縁膜の評価>
 得られた黒色絶縁膜について、以下の項目につき評価を行った。評価結果を表2に記載する。
 (i)タック性
 上記黒色絶縁膜用樹脂組成物を、ベーカー式アプリケーターを用いて、25μmのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製:商品名25NPI)に最終乾燥厚みが20μmになるように100mm×100mmの面積に流延・塗布し、80℃で20分乾燥して溶媒乾燥後の塗膜を作製した。塗膜のタック性の評価方法は、作製した溶媒乾燥後の塗膜付きフィルムを50mm×30mmの短冊に切り出して、塗膜を内側にして塗膜面同士を重ね合わせ、重ね合わせた部分に300gの荷重を3秒間のせた後、荷重を取り除き、塗膜面を引き剥がした時の状態を観察した。
○:塗膜同士の貼り付きがなく、塗膜に貼り付き跡も残っていない。
△:塗膜同士が少し貼り付き、塗膜に貼り付き跡が残っている。
×:塗膜同士が完全に貼り付いて引き剥がせない。
 (ii)耐折れ性
 上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で、25μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル25NPI)表面に20μm厚みの黒色絶縁膜積層フィルムを作製した。黒色絶縁膜積層フィルムの耐折れ性の評価方法は、黒色絶縁膜積層フィルムを50mm×10mmの短冊に切り出して、黒色絶縁膜を外側にして25mmのところで180°に折り曲げ、折り曲げ部に5kgの荷重を3秒間のせた後、荷重を取り除き、折り曲げ部の頂点を顕微鏡で観察した。顕微鏡観察後、折り曲げ部を開いて、再度5kgの荷重を3秒間乗せた後、荷重を取り除き完全に硬化膜積層フィルムを開いた。上記操作を繰り返し、折り曲げ部にクラックが発生する回数を折り曲げ回数とした。耐折れ性は5回以上であることが好ましい。
 (iii)電気絶縁信頼性
 フレキシブル銅貼り積層版(電解銅箔の厚み12μm、ポリイミドフィルムは株式会社カネカ製アピカル25NPI、ポリイミド系接着剤で銅箔を接着している)上にライン幅/スペース幅=100μm/100μmの櫛形パターンを作製し、10容量%の硫酸水溶液中に1分間浸漬した後、純水で洗浄し銅箔の表面処理を行った。その後、上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で櫛形パターン上に20μm厚みの黒色絶縁膜を作製し試験片の作成を行った。85℃、85%RHの環境試験機中で試験片の両端子部分に100Vの直流電流を印加し1000時間後の絶縁抵抗値を測定した。抵抗値は1×10以上であることが好ましい。また、1000時間後にマイグレーション、デンドライトなど外観変化の発生を目視にて観察した。
○:1000時間後、マイグレーション、デンドライトなどの外観変化の発生がないもの。
△:1000時間後、僅かにマイグレーション、デンドライトなどの外観変化の発生があるもの。
×:1000時間後、顕著にマイグレーション、デンドライトなどの外観変化の発生があるもの。
 (iv)半田耐熱性
 上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で、75μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル75NPI)表面に20μm厚みの黒色絶縁膜積層フィルムを作製した。得られた黒色絶縁膜積層フィルムを260℃で完全に溶解してある半田浴に黒色絶縁膜が塗工してある面が接する様に浮かべて10秒後に引き上げた。その操作を3回行い、フィルム表面の状態を観察した。
○:塗膜に異常がない。
×:塗膜に膨れや剥がれなどの異常が発生する。
 (v)反り
 上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で、25μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル25NPI)表面に20μm厚みの黒色絶縁膜積層フィルムを作製した。得られた黒色絶縁膜積層フィルムを50mm×50mmの面積に切り出して平滑な台の上に黒色絶縁膜が上面になるように置き、フィルム端部の反り高さを測定した。測定部位の模式図を図1に示す。ポリイミドフィルム表面での反り量が少ない程、プリント配線板表面での応力が小さくなり、プリント配線板の反り量も低下することになる。反り量は5mm以下であることが好ましい。尚、筒状に丸まる場合は×とした。
 (vi)隠蔽性
 上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で、25μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル25NPI)表面に20μm厚みの黒色絶縁膜積層フィルムを作製した。作製した黒色絶縁膜積層フィルムを1mm角のマス目を有する方眼紙の上に置き、目視にて試験片の上からマス目を観察した。
○:マス目が見えないもの。
×:マス目が見えるもの。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 (比較例1)
 実施例1で用いた合成例5の(B-1)黒色顔料を含有する架橋ポリマー粒子に代えて、ポリメタクリル酸メチル系架橋ポリマー粒子(ガンツ化成株式会社製、商品名ガンツパールGM-0801S、平均粒子径8μm)を用い、黒色顔料としてカーボンブラック4重量部(三菱化学株式会社製 製品名#2600)を添加して実施例1と同様の方法で物性評価を行った。その結果を表2に記載する。
 (比較例2)
 合成例2で得られたバインダーポリマーである分子内にウレタン結合及びカルボキシル基を含有する樹脂60.0重量部、エポキシ樹脂22.5重量部(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER828)、メラミン2.5重量部(日産化学株式会社製の商品名微粉メラミン)、コアシェル多層構造をもつ有機微粒子12.0重量部(ガンツ化成株式会社製、商品名スタフィロイドAC-3816、平均粒子径0.5μm)を用いて実施例1と同様の方法で物性評価を行った。その結果を表2に記載する。
 (比較例3)
 実施例1で用いた合成例5の(B-1)黒色顔料を含有する架橋ポリマー粒子に代えて、黒色顔料としてカーボンブラック4重量部(三菱化学株式会社製 製品名#2600)を添加して実施例1と同様の方法で物性評価を行った。その結果を表2に記載する。
 (実施例7~13)
 <黒色絶縁膜用樹脂組成物の調製>
 合成例1~4で得られた(A)バインダーポリマー、(B)成分として、合成例5で得られた(B-1)黒色顔料を含有する架橋ポリマー粒子、(C)熱硬化性樹脂、(D)分子内にラジカル重合性基を有する化合物、(E)光重合開始剤、(F)リン系難燃剤、その他成分、及び有機溶媒を添加して黒色絶縁膜用樹脂組成物を作製した。それぞれの構成原料の樹脂固形分での配合量及び原料の種類を表3に記載する。なお、表中の溶媒である1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタンは上記合成した樹脂溶液に含まれる溶剤も含めた全溶剤量である。黒色絶縁膜用樹脂組成物ははじめに一般的な攪拌翼のついた攪拌装置で混合し、その後3本ロールミルで2回パスし均一な溶液とした。グラインドメーターにて粒子径を測定したところ、いずれも10μm以下であった。混合溶液を脱泡装置で溶液中の泡を完全に脱泡して下記評価を実施した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
<1>根上工業株式会社製 黒色顔料を含有する架橋アクリル粒子の製品名(平均粒子径6μm)
<2>日産化学株式会社製 多官能エポキシ樹脂(トリグリシジルイソシアヌレート)の製品名
<3>クラリアントジャパン株式会社製 ホスフィン酸塩の製品名
<4>日産化学株式会社製 メラミンの製品名
<5>共栄社化学株式会社製 ブタジエン系消泡剤の製品名
<6>日立化成工業株式会社製 分子内にラジカル重合性基を有する化合物(EO変性ビスフェノールAジメタクリレート)の製品名
<7>日本化薬株式会社製、分子内にラジカル重合性基を有する化合物(カルボキシル基及び感光性基含有樹脂の製品名 固形分濃度65%、固形分酸価98mgKOH/g)
<8>BASFジャパン株式会社製 光重合開始剤の製品名。
 <ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>
 上記黒色絶縁膜用樹脂組成物を、ベーカー式アプリケーターを用いて、25μmのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製:商品名25NPI)に最終乾燥厚みが20μmになるように100mm×100mmの面積に流延・塗布し、80℃で20分乾燥した後、300mJ/cmの積算露光量の紫外線を照射して露光した。次いで、1.0重量%の炭酸ナトリウム水溶液を30℃に加熱した溶液を用いて、1.0kgf/mmの吐出圧で90秒スプレー現像を行った。現像後、純水で十分洗浄した後、150℃のオーブン中で30分加熱硬化させてポリイミドフィルム上に黒色絶縁膜用樹脂組成物の硬化膜を作製した。
 <硬化膜の評価>
 得られた硬化膜について、以下の項目につき評価を行った。評価結果を表4に記載する。
 (vii)感光性
 上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で得られた硬化膜の表面観察を行い判定した。ただし、露光は、ライン幅/スペース幅=100μm/100μmのネガ型フォトマスクを置いて露光した。
〇:ポリイミドフィルム表面に顕著な線太りや現像残渣無くライン幅/スペース幅=100/100μmの感光パターンが描けているもの。
×:ポリイミドフィルム表面にライン幅/スペース幅=100/100μmの感光パターンが描けていないもの。
 (viii)タック性
 上記黒色絶縁膜用樹脂組成物を、ベーカー式アプリケーターを用いて、25μmのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製:商品名25NPI)に最終乾燥厚みが20μmになるように100mm×100mmの面積に流延・塗布し、80℃で20分乾燥して溶媒乾燥後の塗膜を作製した。塗膜のタックフリー性の評価方法は、作製した溶媒乾燥後の塗膜付きフィルムを50mm×30mmの短冊に切り出して、塗膜を内側にして塗膜面同士を重ね合わせ、重ね合わせた部分に300gの荷重を3秒間のせた後、荷重を取り除き、塗膜面を引き剥がした時の状態を観察した。
○:塗膜同士の貼り付きがなく、塗膜に貼り付き跡も残っていない。
△:塗膜同士が少し貼り付き、塗膜に貼り付き跡が残っている。
×:塗膜同士が完全に貼り付いて引き剥がせない。
 (ix)耐折れ性
 上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で、25μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル25NPI)表面に20μm厚みの黒色絶縁膜用樹脂組成物の硬化膜積層フィルムを作製した。硬化膜積層フィルムの耐折れ性の評価方法は、硬化膜積層フィルムを50mm×10mmの短冊に切り出して、硬化膜を外側にして25mmのところで180°に折り曲げ、折り曲げ部に5kgの荷重を3秒間のせた後、荷重を取り除き、折り曲げ部の頂点を顕微鏡で観察した。顕微鏡観察後、折り曲げ部を開いて、再度5kgの荷重を3秒間乗せた後、荷重を取り除き完全に硬化膜積層フィルムを開いた。上記操作を繰り返し、折り曲げ部にクラックが発生する回数を折り曲げ回数とした。耐折れ性は5回以上であることが好ましい。
 (x)電気絶縁信頼性
 フレキシブル銅貼り積層版(電解銅箔の厚み12μm、ポリイミドフィルムは株式会社カネカ製アピカル25NPI、ポリイミド系接着剤で銅箔を接着している)上にライン幅/スペース幅=100μm/100μmの櫛形パターンを作製し、10容量%の硫酸水溶液中に1分間浸漬した後、純水で洗浄し銅箔の表面処理を行った。その後、上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で櫛形パターン上に20μm厚みの黒色絶縁膜用樹脂組成物の硬化膜を作製し試験片の作成を行った。85℃、85%RHの環境試験機中で試験片の両端子部分に100Vの直流電流を印加し1000時間後の絶縁抵抗値を測定した。抵抗値は1×10以上であることが好ましい。また、1000時間後にマイグレーション、デンドライトなど外観変化の発生を目視にて観察した。
○:1000時間後、マイグレーション、デンドライトなどの外観変化の発生がないもの。
△:1000時間後、僅かにマイグレーション、デンドライトなどの外観変化の発生があるもの。
×:1000時間後、顕著にマイグレーション、デンドライトなどの外観変化の発生があるもの。
 (xi)半田耐熱性
 上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で、75μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル75NPI)表面に20μm厚みの黒色絶縁膜用樹脂組成物の硬化膜積層フィルムを作製した。得られた硬化膜積層フィルムを260℃で完全に溶解してある半田浴に黒色絶縁膜用樹脂組成物の硬化膜が塗工してある面が接する様に浮かべて10秒後に引き上げた。その操作を3回行い、フィルム表面の状態を観察した。
○:塗膜に異常がない。
×:塗膜に膨れや剥がれなどの異常が発生する。
 (xii)反り
 上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で、25μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル25NPI)表面に20μm厚みの黒色絶縁膜用樹脂組成物の硬化膜積層フィルムを作製した。得られた硬化膜積層フィルムを50mm×50mmの面積に切り出して平滑な台の上に塗布膜が上面になるように置き、フィルム端部の反り高さを測定した。測定部位の模式図を図1に示す。ポリイミドフィルム表面での反り量が少ない程、プリント配線板表面での応力が小さくなり、プリント配線板の反り量も低下することになる。反り量は5mm以下であることが好ましい。尚、筒状に丸まる場合は×とした。
 (xiii)隠蔽性
 上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で、25μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル25NPI)表面に20μm厚みの黒色絶縁膜積層フィルムを作製した。作製した黒色絶縁膜積層フィルムを1mm角のマス目を有する方眼紙の上に置き、目視にて試験片の上からマス目を観察した。
○:マス目が見えないもの。
×:マス目が見えるもの。
 (xiv)難燃性
 プラスチック材料の燃焼性試験規格UL94VTMに従い、以下のように燃焼性試験を行った。上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で、25μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製:商品名アピカル25NPI)両面に20μm厚みの黒色絶縁膜用樹脂組成物硬化膜積層フィルムを作製した。 上記作製したサンプルを寸法:50mm幅×200mm長さ×75μm 厚み(ポリイミドフィルムの厚みを含む)に切り出し、125mmの部分に標線を入れ、直径約13mmの筒状に丸め、標線よりも上の重ね合わせ部分(75mmの箇所)、及び、上部に隙間がないようにPIテープを貼り、燃焼性試験用の筒を20本用意した。 そのうち10本は(1)23℃/50%相対湿度/48時間で処理し、残りの10本は(2)70℃で168時間処理後無水塩化カルシウム入りデシケーターで4時間以上冷却した。これらのサンプルの上部をクランプで止めて垂直に固定し、サンプル下部にバーナーの炎を3秒間近づけて着火する。3秒間経過したらバーナーの炎を遠ざけて、サンプルの炎や燃焼が何秒後に消えるか測定する。
○:各条件((1)、(2))につき、サンプルからバーナーの炎を遠ざけてから平均(10本の平均)で10秒以内、最高で10秒以内に炎や燃焼が停止し自己消火し、かつ、評線まで燃焼が達していないもの。
×:1本でも10秒以内に消火しないサンプルがあったり、炎が評線以上のところまで上昇して燃焼するもの。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 (比較例4)
 実施例7で用いた合成例5の(B-1)黒色顔料を含有する架橋ポリマー粒子に代えて、ポリメタクリル酸メチル系架橋ポリマー粒子(ガンツ化成株式会社製、商品名ガンツパールGM-0801S、平均粒子径8μm)を用い、黒色顔料としてカーボンブラック4重量部(三菱化学株式会社製 製品名#2600)を添加して実施例7と同様の方法で物性評価を行った。その結果を表4に記載する。
 (比較例5)
 実施例7で用いた合成例5の(B-1)黒色顔料を含有する架橋ポリマー粒子に代えて、黒色顔料としてカーボンブラック4重量部(三菱化学株式会社製 製品名#2600)を添加して実施例7と同様の方法で物性評価を行った。その結果を表4に記載する。
 (実施例14~19)
 <白色絶縁膜用樹脂組成物の調製>
 合成例1~4で得られた(A)バインダーポリマー、(B)成分として、合成例6で得られた(B-2)白色顔料を含有する架橋ポリマー粒子、(C)熱硬化性樹脂、(F)リン系難燃剤、その他成分、及び有機溶媒を添加して白色絶縁膜用樹脂組成物を作製した。それぞれの構成原料の樹脂固形分での配合量及び原料の種類を表5に記載する。なお、表中の溶媒である1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタンは上記合成した樹脂溶液に含まれる溶剤も含めた全溶剤量である。白色絶縁膜用樹脂組成物ははじめに一般的な攪拌翼のついた攪拌装置で混合し、その後3本ロールミルで2回パスし均一な溶液とした。グラインドメーターにて粒子径を測定したところ、いずれも10μm以下であった。混合溶液を脱泡装置で溶液中の泡を完全に脱泡して下記評価を実施した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
<1>根上工業株式会社製 白色顔料を含有する架橋アクリル粒子の製品名(平均粒子径6μm)
<2>日産化学株式会社製 多官能エポキシ樹脂(トリグリシジルイソシアヌレート)の製品名
<3>クラリアントジャパン株式会社製 ホスフィン酸塩の製品名
<4>日産化学株式会社製 メラミンの製品名
<5>共栄社化学株式会社製 ブタジエン系消泡剤の製品名。
 <ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>
 上記白色絶縁膜用樹脂組成物を、ベーカー式アプリケーターを用いて、25μmのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製:商品名25NPI)に最終乾燥厚みが20μmになるように100mm×100mmの面積に流延・塗布し、80℃で20分乾燥した後、150℃のオーブン中で30分加熱硬化させてポリイミドフィルム上に白色絶縁膜を作製した。
 <白色絶縁膜の評価>
 得られた白色絶縁膜について、以下の項目につき評価を行った。評価結果を表6に記載する。なお、タック性、耐折れ性、電気絶縁信頼性、半田耐熱性、反りについては、実施例1~6と同様の方法で評価した。
 (I)反射率
 上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同じ方法で、25μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル25NPI)表面に20μm厚みの白色絶縁膜積層フィルムを作製した。得られた白色絶縁膜積層フィルムを用いて、白色絶縁膜の反射率を下記方法で測定し、450nmにおける測定値を反射率とした。反射率は80%以上であることが好ましい。
使用装置:日本分光株式会社製 紫外可視分光光度計 V-650
測定波長領域:300~800nm
標準白板:ラブスフェア社製 スペクトラロンTM。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 (比較例6)
 実施例14で用いた合成例6の(B-2)白色顔料を含有する架橋ポリマー粒子に代えて、ポリメタクリル酸メチル系架橋ポリマー粒子(ガンツ化成株式会社製、商品名ガンツパールGM-0801S、平均粒子径8μm)を用い、白色顔料としてルチル型酸化チタン12.50重量部(石原産業株式会社製 製品名タイペークCR-60)を添加して実施例14と同様の方法で物性評価を行った。その結果を表6に記載する。
 (比較例7)
 合成例2で得られたバインダーポリマーである分子内にウレタン結合及びカルボキシル基を含有する樹脂60.0重量部、エポキシ樹脂22.5重量部(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名jER828)、メラミン2.5重量部(日産化学株式会社製の商品名微粉メラミン)、コアシェル多層構造をもつ有機微粒子12.0重量部(ガンツ化成株式会社製、商品名スタフィロイドAC-3816、平均粒子径0.5μm)を用いて実施例14と同様の方法で物性評価を行った。その結果を表6に記載する。
 (比較例8)
 実施例14で用いた合成例6の(B-2)白色顔料を含有する架橋ポリマー粒子に代えて、白色顔料としてルチル型酸化チタン12.50重量部(石原産業株式会社製 製品名タイペークCR-60)を添加して実施例14と同様の方法で物性評価を行った。その結果を表6に記載する。
 (実施例20~25)
 <白色絶縁膜用樹脂組成物の調製>
 合成例1~4で得られた(A)バインダーポリマー、(B)成分として、合成例6で得られ(B-2)白色顔料を含有する架橋ポリマー粒子、(C)熱硬化性樹脂、(D)分子内にラジカル重合性基を有する化合物、(E)光重合開始剤(F)リン系難燃剤、その他成分、及び有機溶媒を添加して白色絶縁膜用樹脂組成物を作製した。それぞれの構成原料の樹脂固形分での配合量及び原料の種類を表7に記載する。なお、表中の溶媒である1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタンは上記合成した樹脂溶液に含まれる溶剤も含めた全溶剤量である。白色絶縁膜用樹脂組成物ははじめに一般的な攪拌翼のついた攪拌装置で混合し、その後3本ロールミルで2回パスし均一な溶液とした。グラインドメーターにて粒子径を測定したところ、いずれも10μm以下であった。混合溶液を脱泡装置で溶液中の泡を完全に脱泡して下記評価を実施した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
<1>根上工業株式会社製 白色顔料を含有する架橋アクリル粒子の製品名(平均粒子径6μm)
<2>日産化学株式会社製 多官能エポキシ樹脂(トリグリシジルイソシアヌレート)の製品名
<3>クラリアントジャパン株式会社製 ホスフィン酸塩の製品名
<4>日産化学株式会社製 メラミンの製品名
<5>共栄社化学株式会社製 ブタジエン系消泡剤の製品名
<6>日立化成工業株式会社製 分子内にラジカル重合性基を有する化合物(EO変性ビスフェノールAジメタクリレート)の製品名
<7>日本化薬株式会社製、分子内にラジカル重合性基を有する化合物(カルボキシル基及び感光性基含有樹脂の製品名 固形分濃度65%、固形分酸価98mgKOH/g)
<8>BASFジャパン株式会社製 光重合開始剤の製品名。
<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>
 上記白色絶縁膜用樹脂組成物を、ベーカー式アプリケーターを用いて、25μmのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製:商品名25NPI)に最終乾燥厚みが20μmになるように100mm×100mmの面積に流延・塗布し、80℃で20分乾燥した後、300mJ/cmの積算露光量の紫外線を照射して露光した。次いで、1.0重量%の炭酸ナトリウム水溶液を30℃に加熱した溶液を用いて、1.0kgf/mmの吐出圧で90秒スプレー現像を行った。現像後、純水で十分洗浄した後、150℃のオーブン中で30分加熱硬化させてポリイミドフィルム上に白色絶縁膜用樹脂組成物の硬化膜を作製した。
 <硬化膜の評価>
 得られた硬化膜について、以下の項目につき評価を行った。評価結果を表8に記載する。なお、感光性、タック性、耐折れ性、電気絶縁信頼性、半田耐熱性、反り、難燃性については、実施例7~13と同様の方法で評価した。
 (II)反射率
 上記<ポリイミドフィルム上への塗膜の作製>の項目と同様の方法で、25μm厚みのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製アピカル25NPI)表面に20μm厚みの白色絶縁膜積層フィルムを作製した。得られた白色絶縁膜積層フィルムを用いて、白色絶縁膜の反射率を下記方法で測定し、450nmにおける測定値を反射率とした。反射率は80%以上であることが好ましい。
使用装置:日本分光株式会社製 紫外可視分光光度計 V-650
測定波長領域:300~800nm
標準白板:ラブスフェア社製 スペクトラロンTM。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 (比較例9)
 実施例20で用いた合成例6の(B-2)白色顔料を含有する架橋ポリマー粒子に代えて、ポリメタクリル酸メチル系架橋ポリマー粒子(ガンツ化成株式会社製、商品名ガンツパールGM-0801S、平均粒子径8μm)を用い、白色顔料としてルチル型酸化チタン11.40重量部(石原産業株式会社製 製品名タイペークCR-60)を添加して実施例20と同様の方法で物性評価を行った。その結果を表8に記載する。
 (比較例10)
 実施例20で用いた合成例6の(B-2)白色顔料を含有する架橋ポリマー粒子に代えて、白色顔料としてルチル型酸化チタン11.40重量部(石原産業株式会社製 製品名タイペークCR-60)を添加して実施例20と同様の方法で物性評価を行った。その結果を表8に記載する。
 本願発明に係る顔料含有絶縁膜用樹脂組成物は、電気・電子分野の産業に広く利用可能である。例えば、半導体デバイス上への絶縁フィルムや保護コーティング剤、フレキシブル回路基板や集積回路等の基材材料や表面保護材料、更には、微細な回路の層間絶縁膜や保護膜等に利用可能である。もちろん、これらに限定されない。
 1  顔料含有絶縁膜用樹脂組成物を積層したポリイミドフィルム
 2  反り量
 3  平滑な台
 

Claims (20)

  1.  少なくとも
    (A)バインダーポリマー、及び
    (B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子
    を含有することを特徴とする顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  2.  前記(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子が、分子内にウレタン結合を有することを特徴とする請求項1に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  3.  前記(B)顔料が、黒色顔料または白色顔料であることを特徴とする請求項1または2に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  4.  前記黒色顔料がカーボンブラックであることを特徴とする請求項3に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  5.  前記白色顔料が酸化チタンであることを特徴とする請求項3に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  6.  更に(C)熱硬化性樹脂を含有することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  7.  更に(D)分子内にラジカル重合性基を有する化合物及び(E)光重合開始剤を含有することを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  8.  前記(A)バインダーポリマーが、下記(a1)~(a3)からなる群から選ばれる少なくとも1種を有することを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
    (a1)ウレタン結合
    (a2)カルボキシル基
    (a3)イミド基
  9.  前記(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子の平均粒子径が、1~20μmであることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  10.  前記(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子の吸油量が、50ml/100g以上であることを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  11.  前記(B)顔料を含有する架橋ポリマー粒子の配合量が、(A)バインダーポリマー100重量部に対して30~100重量部であることを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  12.  更に(F)リン系難燃剤を含有することを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  13.  前記(F)リン系難燃剤が、ホスフィン酸塩であることを特徴とする請求項12に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  14.  前記(F)リン系難燃剤の配合量が、(A)バインダーポリマー100重量部に対して5~100重量部であることを特徴とする請求項12または13に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物。
  15.  請求項1~14のいずれか1項に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物を基材表面に塗布した後、乾燥して得られたことを特徴とする顔料含有絶縁膜用樹脂フィルム。
  16.  請求項15に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂フィルムを硬化させて得られることを特徴とする顔料含有絶縁膜。
  17.  請求項16に記載の顔料含有絶縁膜がプリント配線板に被覆されたことを特徴とする顔料含有絶縁膜付きプリント配線板。
  18.  請求項1~14のいずれか1項に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物から得られることを特徴とする顔料含有絶縁膜用樹脂フィルム。
  19.  請求項1~14のいずれか1項に記載の顔料含有絶縁膜用樹脂組成物から得られることを特徴とする顔料含有絶縁膜。
  20.  請求項19に記載の顔料含有絶縁膜がプリント配線板に被覆されたことを特徴とする顔料含有絶縁膜付きプリント配線板。
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