WO2017175777A1 - 脂肪族ポリカーボネート樹脂、隔壁材料、基板及びその製造方法、配線基板の製造方法、並びに、配線形成方法 - Google Patents

脂肪族ポリカーボネート樹脂、隔壁材料、基板及びその製造方法、配線基板の製造方法、並びに、配線形成方法 Download PDF

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WO2017175777A1
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aliphatic polycarbonate
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wiring
substrate
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聖司 西岡
英幸 竹田
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住友精化株式会社
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    • H05K3/107—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by filling grooves in the support with conductive material

Definitions

  • the present invention relates to an aliphatic polycarbonate resin, a partition wall material, a substrate and a manufacturing method thereof, a manufacturing method of a wiring substrate, and a wiring forming method.
  • aliphatic polycarbonate resins synthesized from raw materials containing carbon dioxide and an epoxy compound have been actively studied from the viewpoint of carbon dioxide resources, and various uses have been found. Since the aliphatic polycarbonate resin has a characteristic that the thermal decomposition temperature is low, application to ceramic binders and metal inks has been studied using its properties (for example, Patent Documents 1 and 2). In addition, since the aliphatic polycarbonate resin is easily removed by heating or light with a short wavelength (for example, irradiation with vacuum ultraviolet rays or soft X-rays), the aliphatic polycarbonate resin should be used as a positive resist resin for the partition wall material. (For example, Patent Document 3 and Patent Document 4) have also been studied.
  • the aliphatic polycarbonate resin as the partition wall material positive resist resin, it is possible to manufacture a wiring board to be incorporated in an electronic component or the like.
  • a wiring material including, for example, metal ink is provided in the grooves.
  • the aliphatic polycarbonate resin is removed and the ink is cured and sintered. Thereby, a wiring board is formed.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an aliphatic polycarbonate resin excellent in water repellency. Furthermore, an object of the present invention is to provide a partition material, a substrate, a manufacturing method thereof, a manufacturing method of a wiring substrate, and a wiring forming method.
  • the present inventors have found that the above object can be achieved by making the repeating structural unit contained in the aliphatic polycarbonate resin into a specific structure, thereby completing the present invention. It came to do.
  • R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and X represents a substituent having a fluorine atom
  • R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different
  • Item 2 The aliphatic polycarbonate resin according to Item 1, wherein X is a group containing a trifluoromethyl group.
  • Item 3. Item 3.
  • the aliphatic polycarbonate resin according to Item 1 or 2 wherein the content of the structural unit represented by the formula (1) is 0.05 to 5 mol% with respect to the total number of moles of all the structural units.
  • Item 4. The following general formula (2):
  • R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may be the same or different
  • the aliphatic polycarbonate resin according to any one of Items 1 to 4 which is an aliphatic polycarbonate resin for forming a partition wall.
  • the aliphatic polycarbonate resin according to the present invention is superior in the water-repellent performance to known aliphatic polycarbonate resins. Therefore, for example, when the partition wall is formed using the aliphatic polycarbonate resin according to the present invention as the partition wall material, the water-based ink can be kept only in a desired portion with high accuracy.
  • partition wall material according to the present invention contains the polycarbonate resin, it is possible to form a partition wall that can highly accurately retain the water-based ink only in a desired portion.
  • the aliphatic polycarbonate resin of this embodiment is The following general formula (1):
  • R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and X is a substituent having a fluorine atom
  • R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different
  • the contact angle with respect to water is 90 degrees or more.
  • the above-mentioned aliphatic polycarbonate resin contains a structural unit having a specific structure, so that the water repellency is superior to that of the conventional aliphatic polycarbonate resin. Therefore, according to the aliphatic polycarbonate resin, for example, when the partition wall is formed using the partition material, the water-based ink can be kept only in a desired portion with high accuracy.
  • the type of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as R 1 , R 2 and R 3 may be either linear or branched, and the alkyl group may be one or more It may have a substituent.
  • Specific examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, Examples include n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like.
  • the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms.
  • the aryl group having 6 to 20 carbon atoms as R 1 , R 2 and R 3 may have a substituent.
  • Specific examples of the aryl group include a phenyl group, a toluyl group, an indenyl group, a naphthyl group, and a tetrahydronaphthyl group.
  • the aryl group has 6 to 14 carbon atoms.
  • X which is a substituent having a fluorine atom, may be a fluorine atom or a group containing a fluorine atom.
  • X which is a group containing a fluorine atom, includes a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluoroalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and perfluoro having 1 to 10 carbon atoms. Examples thereof include an alkoxy group, a fluoroaryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a perfluoroaryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • the number of fluorine atoms constituting the fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be one, or two or more.
  • Examples of the fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms include groups in which part of the hydrogen atoms in the alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms exemplified above are substituted with fluorine atoms.
  • the number of fluorine atoms constituting the fluoroalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms may be one, or two or more.
  • Examples of the fluoroalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, and a tert-butoxy group. And a group in which part is substituted with a fluorine atom.
  • the number of fluorine atoms constituting the fluoroaryl group having 6 to 20 carbon atoms may be one, or two or more.
  • Examples of the fluoroaryl group having 6 to 20 carbon atoms include groups in which part of the hydrogen atoms in the aryl groups having 6 to 20 carbon atoms exemplified above are substituted with fluorine atoms.
  • X which is a substituent having a fluorine atom, may contain an ether group, an ester group, a carbonate group, an amino group, an amide group, a carbonyl group, or the like.
  • X which is a substituent having a fluorine atom is preferably a group containing a trifluoromethyl group (CF 3 —). If a trifluoromethyl group is contained, it is presumed that a trifluoromethyl group having a small surface free energy is likely to segregate on the outermost surface. Thereby, the water repellency of the aliphatic polycarbonate resin can be further improved.
  • the aliphatic polycarbonate resin of the present embodiment may be formed of only the structural unit represented by the above formula (1), or other structural units other than the structural unit represented by the above formula (1). It may be formed including.
  • the content of the structural unit represented by the above formula (1) is preferably 5 mol% or less based on the total number of moles of all the structural units. It is preferably at least 05 mol%.
  • the polymerization reactivity in producing the aliphatic polycarbonate resin and the solubility of the aliphatic polycarbonate resin in the solvent tend to be good, and the desired water repellency tends to be easily obtained.
  • it is more preferable that content of the structural unit represented by the said Formula (1) is 2 mol% or less with respect to the total number of moles of all the structural units.
  • the content of the structural unit represented by the above formula (1) is more preferably 0.1 mol% or more with respect to the total number of moles of all the structural units. .
  • the aliphatic polycarbonate resin of this embodiment has the following general formula (2):
  • R 4 , R 5 , R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may be the same or different
  • the structural unit represented by these can further be included.
  • the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and the aryl group having 6 to 20 carbon atoms as R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are respectively R 1 , R 2 and R 3 has the same meaning as an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. More preferably, the alkyl group as R 4 , R 5 , R 6 and R 7 has 1 to 4 carbon atoms.
  • the aryl group as R 4 , R 5 , R 6 and R 7 preferably has 6 to 14 carbon atoms.
  • the content of the structural unit represented by the above formula (2) is preferably 95 mol% or more, and 98 mol% or more based on the total number of moles of all the structural units. It is more preferable that In this case, the aliphatic polycarbonate resin has excellent water repellency.
  • the mass average molecular weight of the aliphatic polycarbonate resin of this embodiment is preferably 50000 or more, more preferably 100000 or more, from the viewpoint of rectangular holding power when used as a partition wall material. Further, from the viewpoint of avoiding a decrease in handleability due to a decrease in the solubility of the aliphatic polycarbonate resin in the solvent, the weight average molecular weight of the aliphatic polycarbonate resin is preferably 1000000 or less, more preferably 500000 or less.
  • the contact angle of the aliphatic polycarbonate resin of this embodiment with respect to water is 90 ° or more.
  • the aliphatic polycarbonate resin exhibits a desired water repellency.
  • the contact angle of the aliphatic polycarbonate resin with respect to water is preferably 95 ° or more.
  • the contact angle is usually less than 180 ° (eg, less than 150 °).
  • the contact angle in this specification is defined by a value measured by the following procedure.
  • the aliphatic polycarbonate resin of the present embodiment is dissolved in acetone so as to have a concentration of 2.5% by mass
  • the glass substrate is immersed in the obtained solution, and then the glass substrate (the solution on the surface is pulled up from the solution).
  • a glass substrate to which is attached) is dried at 25 ° C. for 24 hours to prepare a sample for contact angle measurement.
  • one drop of distilled water is dropped with a microsyringe so that the droplet diameter is 2 mm, and the contact angle is measured.
  • This measurement is performed in an environment of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% RH.
  • Such contact angle can be measured using a commercially available contact angle meter.
  • the aliphatic polycarbonate resin of this embodiment may contain other types of polycarbonate resins and other resin components as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the aliphatic polycarbonate resin of the present embodiment can be used by, for example, dissolving it in a solvent capable of dissolving the aliphatic polycarbonate resin.
  • Solvents that can dissolve the aliphatic polycarbonate resin include, for example, toluene, ethyl acetate, butyl acetate, isopropyl alcohol, methyl isobutyl ketone, acetone, methyl ethyl ketone, N-methyl-2-pyrrolidone, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether , Ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, trimethylpentanediol monoisobutyrate, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, terpineol, Terpineol acetate, dihydroterpineol, dihydro Over terpineo
  • N-methyl-2-pyrrolidone, terpineol, terpineol acetate, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, texanol, and propylene carbonate are used from the viewpoint of having a moderately high boiling point and being easily volatilized uniformly during sintering. preferable.
  • these organic solvents may be used independently and may use 2 or more types together.
  • the amount of the solvent used is preferably 100 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aliphatic polycarbonate resin from the viewpoint of easy handling of the resulting solution (the solution of the aliphatic polycarbonate resin of the present invention).
  • the amount is 2000 parts by mass, more preferably 200-1500 parts by mass, and still more preferably 300-1000 parts by mass.
  • Examples of the method for producing the aliphatic polycarbonate resin of the present embodiment include a method in which an epoxide and carbon dioxide are subjected to a polymerization reaction in the presence of a metal catalyst.
  • an aliphatic polycarbonate resin having a structural unit represented by the formula (1) and further having a structural unit represented by the formula (2) as required is obtained.
  • R 8 is a fluorine atom or a monovalent organic group containing a fluorine atom, and Q is a single bond or a divalent linking group containing no fluorine atom
  • the epoxide represented by these is mentioned.
  • the said epoxide may be used independently and may use 2 or more types together.
  • the QR 8 site corresponds to X in the formula (1).
  • R 8 is a monovalent organic group containing a fluorine atom
  • R 8 includes a monofluoromethyl group, a difluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, 1,1,1-3,3 , 3-fluorofluoro group such as hexafluoroisopropyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroalkyl group such as perfluorobutyl group, 4-fluorophenyl group, 2,6-difluoro Examples thereof include fluoroaryl groups such as a phenyl group and 2,4,6-trifluorophenyl group, and perfluoroaryl groups such as a pentafluorophenyl group and a perfluoronaphthyl group.
  • an alkylene group, an etheric oxygen atom, an ester group, a carbonate group, an amino group, an amide group, or an alkylene group containing a carbonyl group is preferred.
  • An alkylene group or an alkylene group containing an etheric oxygen atom is more preferred.
  • the alkylene group is preferably a linear alkylene group having 1 or more carbon atoms such as a methylene group (—CH 2 —), an ethylene group (—CH 2 CH 2 —), a propylene group (—CH 2 CH 2 CH 2 —), etc.
  • a straight-chain alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is particularly preferred.
  • Examples of the alkylene group containing an etheric oxygen atom include a group in which an oxygen atom is inserted between carbon and carbon of the alkylene group, and a group in which an oxygen atom is inserted into the terminal part (terminal part on the R 8 side) of the alkylene group.
  • a group in which an oxygen atom is inserted at two sites is more preferable.
  • Examples of the epoxide used for forming the structural unit represented by the formula (2) include ethylene oxide, propylene oxide, 2-butene oxide, and isobutylene oxide. Of these, ethylene oxide and propylene oxide are preferable from the viewpoint of high reactivity. In addition, the said epoxide may be used independently and may use 2 or more types together.
  • the metal catalyst examples include a zinc-based catalyst, an aluminum-based catalyst, a chromium-based catalyst, and a cobalt-based catalyst.
  • zinc-based catalysts are preferable because they have high polymerization activity and wide substrate versatility in the polymerization reaction of epoxide and carbon dioxide.
  • Examples of zinc-based catalysts include organic zinc catalysts such as zinc acetate, diethyl zinc, and dibutyl zinc; primary amines, divalent phenols (benzene diols), aromatic dicarboxylic acids, aromatic hydroxy acids, aliphatic dicarboxylic acids, fatty acids And an organic zinc catalyst obtained by reacting a compound such as a group monocarboxylic acid with a zinc compound.
  • organic zinc catalysts an organic zinc catalyst obtained by reacting a zinc compound, an aliphatic dicarboxylic acid and an aliphatic monocarboxylic acid is preferable because it has higher polymerization activity, and zinc oxide, glutaric acid and acetic acid are preferred.
  • An organozinc catalyst obtained by reacting is more preferable.
  • a reaction solvent may be used as necessary.
  • Various organic solvents can be used as the reaction solvent.
  • the organic solvent include aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, octane, decane, and cyclohexane; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, and xylene; methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1, Halogenated hydrocarbons such as 1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, ethyl chloride, trichloroethane, 1-chloropropane, 2-chloropropane, 1-chlorobutane, 2-chlorobutane, 1-chloro-2-methylpropane, chlorobenzene and bromobenzene Solvents; ether solvents such as dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofur
  • the amount of the reaction solvent used is preferably 100 to 10,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxide, from the viewpoint of allowing the reaction to proceed smoothly.
  • the method for polymerizing the epoxide and carbon dioxide in the presence of a metal catalyst is not particularly limited.
  • a method for polymerizing the epoxide and carbon dioxide in the presence of a metal catalyst is not particularly limited.
  • an epoxide, a metal catalyst, and a cocatalyst, a reaction solvent, etc. are charged in an autoclave, and after mixing these, carbon dioxide is injected and reacted.
  • the amount of carbon dioxide used in the polymerization reaction is preferably 1 to 10 mol, more preferably 1 to 5 mol, and still more preferably 1 to 3 mol with respect to 1 mol of epoxide.
  • the working pressure of carbon dioxide used in the polymerization reaction is preferably 0.1 MPa or more, more preferably 0.2 MPa or more, and even more preferably 0.5 MPa or more, from the viewpoint of allowing the reaction to proceed smoothly. From the viewpoint of obtaining a suitable effect, it is preferably 20 MPa or less, more preferably 10 MPa or less, and still more preferably 5 MPa or less.
  • the polymerization reaction temperature in the polymerization reaction is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, from the viewpoint of shortening the reaction time, and the viewpoint of suppressing the side reaction and improving the yield. Therefore, it is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower, and further preferably 80 ° C. or lower.
  • the polymerization reaction time varies depending on the polymerization reaction conditions and cannot be determined unconditionally, but is usually about 1 to 40 hours.
  • the above aliphatic polycarbonate resin can be used for various applications.
  • the aliphatic polycarbonate resin of the present embodiment can be used as an aliphatic polycarbonate resin (aliphatic polycarbonate resin for forming a partition wall) for forming a partition wall, that is, as a constituent component of a partition wall material.
  • the partition wall material contains the above aliphatic polycarbonate resin, but may contain other components.
  • other components include solvents, binders, light stabilizers, photosensitizers, photosensitizers and the like conventionally used for partition materials.
  • the kind of solvent can be made to be the same as that of the solvent conventionally used as a partition material, for example.
  • the partition wall material of the present embodiment contains a solvent in addition to the aliphatic polycarbonate resin
  • the content of the aliphatic polycarbonate resin can be 5 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of the solvent.
  • a substrate having a partition formed of an aliphatic polycarbonate resin according to the present invention can be obtained.
  • Such a partition can be formed with the coating film of the partition material containing the aliphatic polycarbonate resin which concerns on this invention, for example.
  • the above-described aliphatic polycarbonate resin is included, so that a partition wall can be formed that can retain the water-based ink only at a desired portion with high accuracy. Therefore, according to the partition material, for example, a wiring board having a wiring pattern controlled with high accuracy can be formed. That is, since the partition formed of the partition material has high water repellency, it is difficult for the water-based ink to ride on the partition when the water-based ink is placed on the substrate on which such a partition is formed.
  • the wiring pattern can be formed with high accuracy.
  • the partition material is suitable as a material for forming fine wiring controlled with high precision.
  • a method of manufacturing a substrate having a partition wall formed of a partition wall material containing an aliphatic polycarbonate resin according to the present invention includes, for example, a step of forming a partition wall by providing a coating film of the partition wall material including the aliphatic polycarbonate resin.
  • the substrate can be manufactured by the manufacturing method.
  • a base material for forming a barrier rib pattern is prepared, and a treatment such as applying a liquid barrier rib material to a predetermined portion of the substrate surface is performed.
  • the barrier rib pattern is formed by forming a coating film of the barrier rib material containing the polycarbonate resin according to the present invention by performing heat treatment or irradiation treatment such as ultraviolet rays as necessary. Thereby, the base material which has a partition can be formed.
  • the portion where the coating film of the partition wall material containing the polycarbonate resin according to the present invention is formed can be, for example, a portion where the wiring pattern is to be formed on the surface of the base material and a peripheral portion thereof.
  • a base material conventionally used for forming a wiring board such as an electronic board can be used.
  • a wiring substrate that can be incorporated into various electronic components can be manufactured.
  • the method for manufacturing a wiring board can be manufactured by, for example, a manufacturing method including a step of forming a wiring by providing a wiring material on the substrate. More specifically, the wiring substrate can be manufactured by a manufacturing method including a step of forming a groove in the substrate and a step of forming a wiring by providing a wiring material in the groove.
  • the groove can be formed by a method such as photolithography, for example.
  • a method for forming the grooves other conventional methods can be employed. What is necessary is just to form the said groove
  • a method of pouring the wiring material into the groove includes, for example, a method of immersing the substrate in which the groove is formed in a liquid wiring material, a method of applying a liquid wiring material to the substrate in which the groove is formed, or a method in which the groove is formed
  • a method of ink-jet printing a wiring material on a substrate may be used.
  • a wiring board can also be manufactured by a method including a step of forming a wiring by applying a wiring material to the substrate by inkjet printing or the like without forming a groove in the substrate.
  • the type of the wiring material is not particularly limited.
  • a water-based ink such as a metal ink conventionally used for forming a wiring can be used.
  • a partition wall made of the above-mentioned aliphatic polycarbonate resin is formed, and this partition wall is excellent in water repellency, so that the wiring material can be kept only in a desired groove with high accuracy.
  • the wiring material is fired to form the wiring by heating the substrate at a temperature at which the wiring material is sintered.
  • the sintering temperature can be appropriately set according to the type of wiring material being used.
  • the aliphatic polycarbonate resin forming the partition wall pattern is burned out by the sintering process.
  • the wiring board is manufactured through the above sintering process.
  • the wiring pattern is controlled with high accuracy, so that the performance of electronic components and the like can be greatly improved.
  • a fine wiring can be formed with high accuracy by a simple method, and a method for constructing various electronic components. Useful as.
  • Mass average molecular weight of aliphatic polycarbonate resin (Mw) An N, N-dimethylformamide solution having an aliphatic polycarbonate resin concentration of 0.5% by mass was prepared and measured using a high performance liquid chromatograph. After the measurement, the weight average molecular weight of the aliphatic polycarbonate resin was calculated by comparing with polystyrene having a known weight average molecular weight measured under the same conditions.
  • the measurement conditions are Column: GPC column (trade name of Showa Denko KK, Shodex OHPac SB-800 series) Column temperature: 40 ° C Eluent: 0.03 mol / L Lithium bromide-N, N-dimethylformamide solution Flow rate: 0.65 mL / min It was.
  • Example 1 The inside of a 1 L-capacity autoclave system equipped with a stirrer, a gas introduction tube and a thermometer was previously replaced with a nitrogen atmosphere, and then 39.1 g of a slurry liquid containing the organozinc catalyst obtained in Production Example 1 (45 mmol of organozinc catalyst) 192.4 g of dimethyl carbonate, 26.1 g (450 mmol) of propylene oxide and (2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9) , 9-heptadecafluorononyl) oxirane 12.8 g (26.9 mmol) was charged. Next, the temperature was raised to 60 ° C.
  • the polymerization reaction was carried out for 10 hours while supplying carbon dioxide consumed by the reaction. After completion of the reaction, the autoclave was cooled and decompressed, filtered, and dried under reduced pressure to obtain 38.6 g of an aliphatic polycarbonate resin.
  • Example 2 (2,2,3,3,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-heptadecafluorononyl) oxirane (12.8 g) 3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyloxy) -1,2-epoxypropane 2.9 g (6.9 mmol)
  • Example 3 The amount of 3- (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyloxy) -1,2-epoxypropane used is 4.5 g ( Except for the change to 10.8 mmol), polymerization was carried out in the same manner as in Example 2 to obtain 34.6 g of an aliphatic polycarbonate resin.
  • Table 1 shows the contact angles and thermal decomposition start temperatures of the aliphatic polycarbonate resins obtained in each Example and Comparative Example.
  • content (mol%) indicates the content of the structural unit represented by the formula (1) with respect to the total number of moles of all the structural units in the aliphatic polycarbonate resin.
  • fluorine-containing epoxide refers to an epoxide used to form the structural unit represented by the formula (1).
  • the aliphatic polycarbonate resin according to the present invention is superior in water repellency to conventional aliphatic polycarbonate resins.
  • the partition is formed using the aliphatic polycarbonate resin as the partition material, the water-based ink can be kept only in a desired portion with high accuracy. Therefore, when the aliphatic polycarbonate resin according to the present invention is used, a wiring board having highly controlled fine wiring can be easily formed, and the obtained wiring board can be incorporated into various electronic components.

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Abstract

撥水性に優れる脂肪族ポリカーボネート樹脂を提供する。さらには、隔壁材料、基板及びその製造方法、配線基板の製造方法、並びに、配線形成方法を提供する。　本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、下記一般式（１）： （式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数６～２０のアリール基であり、Ｘはフッ素原子を有する置換基であり、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一又は異なっていてもよい）で表される構成単位を含み、かつ、水に対する接触角が９０°以上である。

Description

脂肪族ポリカーボネート樹脂、隔壁材料、基板及びその製造方法、配線基板の製造方法、並びに、配線形成方法
　本発明は、脂肪族ポリカーボネート樹脂、隔壁材料、基板及びその製造方法、配線基板の製造方法、並びに、配線形成方法に関する。
　二酸化炭素とエポキシ化合物とを含む原料から合成される脂肪族ポリカーボネート樹脂は、二酸化炭素の資源化という観点から、近年、盛んに研究されており、様々な用途が見出されている。脂肪族ポリカーボネート樹脂は、熱分解温度が低いという特徴があることから、その性質を利用して、セラミックバインダーや金属インクへの適用が検討されている（例えば、特許文献１、２）。また、加熱や短波長の光（例えば、真空紫外線や軟Ｘ線の照射）により容易に脂肪族ポリカーボネート樹脂が除去されることから、脂肪族ポリカーボネート樹脂を、隔壁材料ポジ型レジスト樹脂として利用することも検討されている（例えば、特許文献３、特許文献４）。このように、脂肪族ポリカーボネート樹脂を隔壁材料ポジ型レジスト樹脂として利用することにより、電子部品等に組み込まれる配線基板を製作することができる。例えば、脂肪族ポリカーボネート樹脂を用いて基材上に隔壁パターンを形成し、フォトリソグラフィー等により溝を形成した後、例えば金属インク等を含む配線材料を溝に設ける。次いで、焼結をすることによって、脂肪族ポリカーボネート樹脂が除去されるとともに、インクの硬化及び焼結が進行する。これによって、配線基板が形成される。
特開平０６－３３４２８２号公報 特開２０１４－０５５２３２号公報 特開２０１０－１０６２８６号公報 特開２０１５－１９７５１９号公報
　上記のように脂肪族ポリカーボネート樹脂で形成された隔壁パターンを有する基板を用いて配線基板を製造する場合、配線材料であるインクとしては水系インクがしばしば使用される。これは、脂肪族ポリカーボネート樹脂が有機溶剤により溶解、膨潤するおそれがあるため、隔壁の崩壊等を回避する必要があるからである。
　しかしながら、従来の脂肪族ポリカーボネート樹脂（例えば、ポリプロピレンカーボネート樹脂）は撥水性が低いため、インク浸漬等によって基材にインクを乗せた際、隔壁材料である脂肪族ポリカーボネート樹脂上にもインクが乗りやすかった。そのため、配線基板の製作にあたってインクを溝にのみ留まらせることが困難であり、所望の配線パターンを精度よく形成させることが困難であった。このような観点から、従来よりもさらに撥水性に優れる脂肪族ポリカーボネート樹脂の開発が求められていた。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、撥水性に優れる脂肪族ポリカーボネート樹脂を提供することを目的とする。さらには、本発明は、隔壁材料、基板及びその製造方法、配線基板の製造方法、並びに、配線形成方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、脂肪族ポリカーボネート樹脂に含まれる繰り返し構成単位を特定の構造とすることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、例えば、以下の項に記載の主題を包含する。
項１．
　下記一般式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数６～２０のアリール基を示し、Ｘはフッ素原子を有する置換基を示し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一又は異なっていてもよい）
で表される構成単位を含み、かつ、
　水に対する接触角が９０°以上である、脂肪族ポリカーボネート樹脂。
項２．Ｘがトリフルオロメチル基を含む基である、上記項１記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂。
項３．式（１）で表される構成単位の含有量が、全構成単位の総モル数に対して０．０５～５モル％である、上記項１又は２記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂。
項４．下記一般式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
（式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数６～２０のアリール基であり、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は同一又は異なっていてもよい）
で表される構成単位をさらに含む、上記項１～３のいずれか１項に記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂。
項５．隔壁形成用の脂肪族ポリカーボネート樹脂である、上記項１～４のいずれか一項に記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂。
項６．上記項５に記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む、隔壁材料。
項７．上記項５に記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂で形成された隔壁を有する、基板。項８．上記項７に記載の基板の製造方法であって、
　前記脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む隔壁材料の塗膜を設けて隔壁を形成する工程を具備する、基板の製造方法。
項９．上記項７に記載の基板を用いて形成される配線基板の製造方法であって、
　前記基板上に配線材料を設けて配線を形成する工程を具備する、配線基板の製造方法。
項１０．前記基板に溝を形成する工程と、
　前記溝に配線材料を設けて配線を形成する工程と、
を具備する、項９に記載の配線基板の製造方法。
項１１．上記項６に記載の隔壁材料を使用して配線を形成させる、配線形成方法。
　本発明に係る脂肪族ポリカーボネート樹脂は、撥水性能が従来から知られている公知の脂肪族ポリカーボネート樹脂よりも優れている。そのため、例えば、本発明に係る脂肪族ポリカーボネート樹脂を隔壁材料として使用して隔壁を形成した場合において、水系インクを確度高く所望の部分のみに留まらせることができる。
　本発明に係る隔壁材料は、上記ポリカーボネート樹脂を含むので、水系インクを確度高く所望の部分のみに留まらせることができる隔壁を形成することができる。
　以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書中において、「含有」及び「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。
　本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、
　下記一般式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数６～２０のアリール基であり、Ｘはフッ素原子を有する置換基であり、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一又は異なっていてもよい）
で表される構成単位を含み、かつ、水に対する接触角が９０°以上である。
　上記脂肪族ポリカーボネート樹脂は、特定構造の構成単位を含むことにより、撥水性能が従来の脂肪族ポリカーボネート樹脂よりも優れる。そのため、上記脂肪族ポリカーボネート樹脂によれば、例えば、隔壁材料として使用して隔壁を形成した場合において、水系インクを確度高く所望の部分のみに留まらせることができる。
　式（１）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３としての炭素数１～１０のアルキル基の種類は、直鎖及び分岐鎖状のいずれであってもよく、また、アルキル基は一以上の置換基を有していてもよい。炭素数１～１０のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基等が挙げられる。
　上記アルキル基は炭素数が１～４であることがより好ましい。
　式（１）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３としての炭素数６～２０のアリール基は置換基を有していてもよい。アリール基の具体例としては、フェニル基、トルイル基、インデニル基、ナフチル基、テトラヒドロナフチル基等が挙げられる。
　上記アリール基は炭素数が６～１４であることがより好ましい。
　フッ素原子を有する置換基であるＸは、フッ素原子であってもよいし、フッ素原子を含む基であってもよい。フッ素原子を含む基であるＸとしては、炭素数１～１０のフルオロアルキル基、炭素数１～１０のパーフルオロアルキル基、炭素数１～１０のフルオロアルコキシ基、炭素数１～１０のパーフルオロアルコキシ基、炭素数６～２０のフルオロアリール基又は炭素数６～２０のパーフルオロアリール基等が挙げられる。
　炭素数１～１０のフルオロアルキル基を構成するフッ素原子の数は一つのみであってもよいし、二つ以上であってもよい。炭素数１～１０のフルオロアルキル基としては、例えば、先に例示した炭素数１～１０のアルキル基において、水素原子の一部がフッ素原子に置換された基が挙げられる。
　炭素数１～１０のフルオロアルコキシ基を構成するフッ素原子の数は一つのみであってもよいし二つ以上であってもよい。炭素数１～１０のフルオロアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｓｅｃ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基等において、水素原子の一部がフッ素原子に置換された基が挙げられる。
　炭素数６～２０のフルオロアリール基を構成するフッ素原子の数は一つのみであってもよいし二つ以上であってもよい。炭素数６～２０のフルオロアリール基としては、例えば、先に例示した炭素数６～２０のアリール基において、水素原子の一部がフッ素原子に置換された基が挙げられる。
　フッ素原子を有する置換基であるＸには、エーテル基、エステル基、カーボネート基、アミノ基、アミド基、カルボニル基等が含まれていてもよい。
　フッ素原子を有する置換基であるＸは、トリフルオロメチル基（ＣＦ３－）を含む基であることが好ましい。トリフルオロメチル基が含まれていると、表面自由エネルギーの小さいトリフルオロメチル基が最表面に偏析しやすいと推測される。これにより、脂肪族ポリカーボネート樹脂の撥水性をいっそう向上させることが出来る。
　本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、上記式（１）で表される構成単位のみで形成されていてもよいし、あるいは、上記式（１）で表される構成単位以外の他の構成単位を含んで形成されていてもよい。
　本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、上記式（１）で表される構成単位の含有量が、全構成単位の総モル数に対して５モル％以下であることが好ましく、また、０．０５モル％以上であることが好ましい。この場合、脂肪族ポリカーボネート樹脂を製造するにあたっての重合反応性及び脂肪族ポリカーボネート樹脂の溶剤への溶解性が良好となりやすく、しかも、所望の撥水性が得られやすくなる傾向がある。本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、上記式（１）で表される構成単位の含有量が、全構成単位の総モル数に対して２モル％以下であることがより好ましい。また、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、上記式（１）で表される構成単位の含有量が、全構成単位の総モル数に対して０．１モル％以上であることがより好ましい。
　本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、下記一般式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
（式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数６～２０のアリール基を示し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は同一又は異なっていてもよい）
で表される構成単位をさらに含むことができる。
　式（２）中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７としての炭素数１～１０のアルキル基及び炭素数６～２０のアリール基はそれぞれ、式（１）のＲ１、Ｒ２及びＲ３としての炭素数１～１０のアルキル基及び炭素数６～２０のアリール基と同義である。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７としてのアルキル基の炭素数は１～４であることがより好ましい。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７としてのアリール基の炭素数は６～１４であることがより好ましい。
　本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、上記式（２）で表される構成単位の含有量が、全構成単位の総モル数に対して９５モル％以上であることが好ましく、９８モル％以上であることがより好ましい。この場合、脂肪族ポリカーボネート樹脂が優れた撥水性を有するようになる。
　本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂の質量平均分子量は、隔壁材料として用いたときの矩形の保持力の観点から、好ましくは５００００以上、より好ましくは１０００００以上である。また、脂肪族ポリカーボネート樹脂の溶媒への溶解性の低下による取り扱い性の低下を避ける観点から、脂肪族ポリカーボネート樹脂の質量平均分子量は、好ましくは１００００００以下、より好ましくは５０００００以下である。
　本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂の水に対する接触角は９０°以上である。この場合、脂肪族ポリカーボネート樹脂は所望の撥水性を示す。脂肪族ポリカーボネート樹脂の水に対する接触角は９５°以上であることが好ましい。上記接触角は、通常、１８０°未満（例えば、１５０°未満）である。
　本明細書でいう接触角は、以下の手順で測定された値で定義される。まず、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂を、濃度が２．５質量％になるようにアセトンに溶解させ、得られた溶液にガラス基板を浸し、その後、溶液から引き上げたガラス基板（表面に溶液が付着したガラス基板）を２５℃で２４時間乾燥することで、接触角測定用のサンプルを調製する。得られた測定サンプル上に、液滴径が２ｍｍになるように蒸留水をマイクロシリンジで１滴落とし、接触角を測定する。この測定は、温度２５℃、湿度５０％ＲＨの環境下で行う。このような接触角の測定は、市販の接触角計を用いて測定することが可能である。
　尚、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂には、本発明の効果が阻害されない範囲であれば、他の種類のポリカーボネート樹脂やその他の樹脂成分が含まれていてもよい。
　本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、例えば、脂肪族ポリカーボネート樹脂を溶解可能な溶媒に溶解させて、用いることができる。
　脂肪族ポリカーボネート樹脂を溶解可能な溶媒としては、例えば、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、イソプロピルアルコール、メチルイソブチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエ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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、ターピネオール、ターピネオールアセテート、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート、テキサノール、イソホロン、乳酸ブチル、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ベンジルアルコール、フェニルプロピレングリコール、クレゾール、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、プロピレンカーボネート等が挙げられる。なかでも、適度に沸点が高く、焼結時に均一に揮発しやすいという観点から、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、ターピネオール、ターピネオールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、テキサノール、及びプロピレンカーボネートが好ましい。なお、これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　上記溶媒の使用量（配合量）は、得られる溶液（本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂の溶液）のハンドリングのし易さの観点から、脂肪族ポリカーボネート樹脂１００質量部に対して、好ましくは１００～２０００質量部、より好ましくは２００～１５００質量部、さらに好ましくは３００～１０００質量部である。
　本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂の製造方法としては、エポキシドと二酸化炭素とを金属触媒の存在下で重合反応させる方法等が挙げられる。
　上記エポキシドの種類を選定することで、式（１）で表される構成単位を有し、さらに必要に応じて式（２）で表される構成単位を有する脂肪族ポリカーボネート樹脂が得られる。
　式（１）で表される構成単位を形成するために用いられるエポキシドとしては、例えば、下記の一般式（３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
（式中、Ｒ８はフッ素原子又はフッ素原子を含む１価の有機基であり、Ｑは単結合またはフッ素原子を含まない２価の連結基である）
で表されるエポキシドが挙げられる。なお、当該エポキシドは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
式（３）において、Ｑ－Ｒ８部位は、式（１）におけるＸに相当する。
　Ｒ８がフッ素原子を含む１価の有機基である場合、Ｒ８としては、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、２，２，２－トリフルオロエチル基、１，１，１－３，３，３－ヘキサフルオロイソプロピル基等のフルオロアルキル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基等のパーフルオロアルキル基、４－フルオロフェニル基、２，６－ジフルオロフェニル基、２，４，６－トリフルオロフェニル基等のフルオロアリール基、ペンタフルオロフェニル基、パーフルオロナフチル基等のパーフルオロアリール基等が例示される。
　式（３）中、Ｑがフッ素原子を含まない２価の連結基である場合、アルキレン基、エーテル性酸素原子、エステル基、カーボネート基、アミノ基、アミド基、カルボニル基を含むアルキレン基が好ましく、アルキレン基またはエーテル性酸素原子を含むアルキレン基がより好ましい。アルキレン基としては、メチレン基（－ＣＨ２－）、エチレン基（－ＣＨ２ＣＨ２－）、プロピレン基（－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－）等の炭素数１以上の直鎖アルキレン基が好ましく、炭素数１～５の直鎖アルキレン基が特に好ましい。エーテル性酸素原子を含むアルキレン基としては、前記アルキレン基の炭素－炭素間に酸素原子が挿入された基、前記アルキレン基の末端部（Ｒ８側の末端部）に酸素原子が挿入された基が好ましく、炭素数１～４の直鎖アルキレン基の末端部（Ｒ８側の末端部）に酸素原子が結合した基、または炭素数２～４の直鎖アルキレン基の炭素－炭素間の１～２箇所に酸素原子が挿入された基（たとえば、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＨ２ＯＣＨ２－、－ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２－）がより好ましい。
　なお、式（３）において、Ｑが単結合である場合は、Ｒ８はエポキシ基の炭素原子に直接結合している。
　式（２）表される構成単位を形成するために用いられるエポキシドとしては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、２－ブテンオキシド、イソブチレンオキシドが挙げられる。なかでも、高い反応性を有する観点から、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドが好ましい。なお、当該エポキシドは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　金属触媒としては、例えば、亜鉛系触媒、アルミニウム系触媒、クロム系触媒、コバルト系触媒等が挙げられる。これらの中では、エポキシドと二酸化炭素との重合反応において、高い重合活性および広い基質汎用性を有することから、亜鉛系触媒が好ましい。
　亜鉛系触媒としては、例えば、酢酸亜鉛、ジエチル亜鉛、ジブチル亜鉛等の有機亜鉛触媒；一級アミン、2価のフェノール（ベンゼンジオール）、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシ酸、脂肪族ジカルボン酸、脂肪族モノカルボン酸等の化合物と亜鉛化合物とを反応させることにより得られる有機亜鉛触媒等が挙げられる。これらの有機亜鉛触媒の中でも、より高い重合活性を有することから、亜鉛化合物と脂肪族ジカルボン酸と脂肪族モノカルボン酸とを反応させて得られる有機亜鉛触媒が好ましく、酸化亜鉛とグルタル酸と酢酸とを反応させて得られる有機亜鉛触媒がより好ましい。
　前記重合反応には、必要に応じて反応溶媒を用いてもよい。反応溶媒としては、種々の有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，１－ジクロロエタン、１，２－ジクロロエタン、エチルクロリド、トリクロロエタン、１－クロロプロパン、２－クロロプロパン、１－クロロブタン、２－クロロブタン、１－クロロ－２－メチルプロパン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒；ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、１，４－ジオキサン、１，３－ジオキソラン等のエーテル系溶媒；酢酸エチル、酢酸ｎ－プロピル、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒；ジメチルカーボネート（炭酸ジメチル）、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒等が挙げられる。なお、これらの有機溶媒は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　反応溶媒の使用量は、反応を円滑に進行させる観点から、エポキシド１００質量部に対して、１００～１００００質量部が好ましい。
　エポキシドと二酸化炭素とを金属触媒の存在下で重合反応させる方法としては、特に限定されない。例えば、オートクレーブに、エポキシド、金属触媒、及び必要により助触媒、反応溶媒等を仕込み、これらを混合した後、二酸化炭素を圧入して、反応させる方法が挙げられる。
　前記重合反応において用いられる二酸化炭素の使用量は、エポキシド１モルに対して、好ましくは１～１０モル、より好ましくは１～５モル、さらに好ましくは１～３モルである。
　前記重合反応において用いられる二酸化炭素の使用圧力は、反応を円滑に進行させる観点から、好ましくは０．１ＭＰａ以上、より好ましくは０．２ＭＰａ以上、さらに好ましくは０．５ＭＰａ以上であり、使用圧力に見合う効果を得る観点から、好ましくは２０ＭＰａ以下、より好ましくは１０ＭＰａ以下、さらに好ましくは５ＭＰａ以下である。
　前記重合反応における重合反応温度は、反応時間短縮の観点から、好ましくは０℃以上、より好ましくは１０℃以上、更に好ましくは２０℃以上であり、副反応を抑制し、収率を向上させる観点から、好ましくは１００℃以下、より好ましくは９０℃以下、さらに好ましくは８０℃以下である。
　重合反応時間は、重合反応条件により異なるために一概には決定できないが、通常、１～４０時間程度である。
　上記脂肪族ポリカーボネート樹脂は、多種の用途に使用することができる。
　例えば、本実施形態の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、隔壁を形成するための脂肪族ポリカーボネート樹脂（隔壁形成用の脂肪族ポリカーボネート樹脂）として、即ち、隔壁材料の構成成分として使用され得る。
　隔壁材料は、上記脂肪族ポリカーボネート樹脂を含むが、その他の成分が含まれていてもよい。その他の成分としては、例えば、隔壁材料に従来から用いられている溶剤、バインダー、光安定剤、感光剤、光増感剤等が挙げられる。溶剤の種類は例えば、隔壁材料として従来から使用されている溶剤と同様とすることができる。
　本実施形態の隔壁材料が上記脂肪族ポリカーボネート樹脂の他、溶剤を含む場合、溶剤１００質量部あたり、脂肪族ポリカーボネート樹脂の含有量を５～３０質量部とすることができる。
　上記隔壁材料を使用して基材上に所望形状の隔壁パターンを形成することで、本発明に係る脂肪族ポリカーボネート樹脂で形成された隔壁を有する基板を得ることができる。このような隔壁は、例えば、本発明に係る脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む隔壁材料の塗膜で形成され得る。
　上記隔壁材料を用いると、上述の脂肪族ポリカーボネート樹脂を含んでいるので、水系インクを確度高く所望の部分のみに留まらせることができる隔壁を形成することができる。そのため、上記隔壁材料によれば、例えば、高精度に制御された配線パターンを有する配線基板を形成することができる。つまり、上記隔壁材料で形成された隔壁は撥水性が高いので、このような隔壁が形成された基材に水系インクを乗せた際に隔壁上に水系インクが乗りにくくなり、これにより、所望の配線パターンを精度よく形成させることが可能となる。
　以上より、上記隔壁材料は、高精度に制御された微細配線を形成するための材料として好適である。
　本発明に係る脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む隔壁材料で形成された隔壁を有する基板を製造する方法は、例えば、前記脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む隔壁材料の塗膜を設けて隔壁を形成する工程を具備する製造方法によって、上記基板を製造することができる。
　具体的には、まず、隔壁パターンを形成するための基材を準備し、この基材表面の所定の箇所に、液状の隔壁材料を塗布する等の処理を行う。次いで、必要に応じて加熱処理や紫外線等の照射処理をして本発明に係るポリカーボネート樹脂を含む隔壁材料の塗膜を形成することで隔壁パターンが形成される。これにより、隔壁を有する基材が形成され得る。
　本発明に係るポリカーボネート樹脂を含む隔壁材料の塗膜を形成する箇所は、例えば、その基材表面に配線パターンを形成することを予定している部分及びその周縁部とすることができる。
　基材の種類は、例えば、従来から電子基板等の配線基板を形成するために用いられている基材を使用することができる。
　上記基板を用いれば、各種電子部品等に組み込むことができる配線基板を製造することができる。
　配線基板を製造する方法は、例えば、上記基板上に配線材料を設けて配線を形成する工程を具備する製造方法によって、配線基板を製造することができる。より具体的には、前記基板に溝を形成させる工程と、前記溝に配線材料を設けて配線を形成させる工程とを具備する製造方法によって、配線基板を製造することができる。
　上記溝は、例えば、フォトリソグラフィー等の方法によって形成することができる。溝の形成方法は、その他、従来から行われている方法を採用することができる。上記溝は、目的とする配線パターンの形状と同様の形状となるように形成すればよい。
　上記のように形成された溝に配線材料を設ける方法としては、例えば、配線材料を溝に流し込む方法が挙げられる。配線材料を溝に流し込む方法は、例えば、溝が形成された基板を液状の配線材料に浸漬する方法、溝が形成された基板に液状の配線材料を塗布する方法、あるいは、溝が形成された基板に配線材料をインクジェット印刷する方法等が挙げられる。
　一方、基板に溝を形成させることなく、インクジェット印刷等により前記基板に配線材料を塗布して配線を形成させる工程を具備する方法によっても、配線基板を製造することができる。
　上記配線材料の種類は特に限定的ではなく、例えば、配線を形成するために従来から使用されている金属インク等の水系インクを使用できる。
　上記基板では、上述の脂肪族ポリカーボネート樹脂で形成された隔壁が形成されており、この隔壁は撥水性に優れるので、配線材料を確度高く所望の溝のみに留まらせることができる。
　上記のように基板上に配線材料を設けた後、その基板を配線材料が焼結する温度で加熱することで、配線材料が焼成されて配線が形成される。焼結温度は、使用している配線材料の種類に応じて適宜設定できる。上記焼結の処理によって、隔壁パターンを形成している脂肪族ポリカーボネート樹脂が焼失する。
　上記焼結処理を経ることで、配線基板が製造される。このように形成される配線基板は、配線パターンが高精度に制御されているので、電子部品等の性能を大きく向上させることが可能である。
　以上のように、上述の脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む隔壁材料を使用した配線の形成方法によれば、簡易な方法で精度よく微細配線を形成させることができ、各種電子部品を構築するための方法として有用である。
　以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
　本実施例及び比較例では、各物性は以下に示す方法で評価した。
　〔脂肪族ポリカーボネート樹脂の質量平均分子量（Ｍｗ）〕
　脂肪族ポリカーボネート樹脂の濃度が０．５質量％であるＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド溶液を調製し、高速液体クロマトグラフを用いて測定した。測定後、同一条件で測定した質量平均分子量が既知のポリスチレンと比較することにより、脂肪族ポリカーボネート樹脂の質量平均分子量を算出した。測定条件は、
カラム：ＧＰＣカラム（昭和電工株式会社の商品名、Shodex OHPac SB-800シリーズ）カラム温度：４０℃
溶出液：０．０３ｍｏｌ／Ｌ臭化リチウム－Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド溶液
流速：０．６５ｍＬ／ｍｉｎ
とした。
　〔脂肪族ポリカーボネート樹脂の接触角〕
　脂肪族ポリカーボネート樹脂を樹脂濃度が２．５質量％になるようにアセトンに溶解させ、得られた溶液にガラス基板を浸した。その後、このガラス基板を溶液中から取り出して２５℃で２４時間、乾燥することで、脂肪族ポリカーボネート樹脂をコーティングしたガラス基板を作製した。このガラス基板上に、液滴径が２ｍｍになるように、蒸留水をマイクロシリンジで１滴落とし、協和界面科学社製接触角計「ＣＡ－Ｓ １５０型」を用いて、接触角を目視で測定した。この測定は、温度２５℃、湿度５０％ＲＨの環境下で行った。
　〔脂肪族ポリカーボネート樹脂の熱分解開始温度〕
　日立ハイテクサイエンス社製「ＴＧ／ＤＴＡ７２２０」を用い、窒素雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で室温から５００℃まで昇温して、熱分解開始温度を測定した。熱分解開始温度は、試験加熱開始前の質量を通る横軸に平行な線と、分解曲線における屈曲点間の勾配が最大となるように引いた接線との交点とした。
　（製造例１；有機亜鉛触媒の製造）
　攪拌機、窒素ガス導入管、温度計、ディーンスターク管および還流冷却管を備えた０．３Ｌ容の四つ口フラスコに、酸化亜鉛７．７３ｇ（９５ｍｍｏｌ）、グルタル酸１２．３ｇ（１００ｍｍｏｌ）、酢酸０．１１４ｇ（２ｍｍｏｌ）およびトルエン７６．０ｇを仕込んだ。次に、反応系内に５０ｍＬ／ｍｉｎの流量で窒素を流しながら、５５℃まで昇温し、同温度で４時間攪拌して反応させた。その後、１１０℃まで昇温し、さらに同温度で２時間攪拌して共沸脱水させ水分を除去した後、室温まで冷却して、有機亜鉛触媒を含むスラリー液を得た。
　（実施例１）
　攪拌機、ガス導入管および温度計を備えた１Ｌ容量のオートクレーブの系内をあらかじめ窒素雰囲気に置換した後、製造例１により得られた有機亜鉛触媒を含むスラリー液３９．１ｇ（有機亜鉛触媒を４５ｍｍｏｌ含む）、炭酸ジメチル１９２．４ｇ、プロピレンオキシド２６．１ｇ（４５０ｍｍｏｌ）および（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，９－ヘプタデカフルオロノニル）オキシラン１２．８ｇ（２６．９ｍｍｏｌ）を仕込んだ。次に、攪拌下、６０℃に昇温し、その後、二酸化炭素を加え、反応系内が１．０ＭＰａとなるまで二酸化炭素を充填した。反応により消費される二酸化炭素を補給しながら１０時間重合反応を行った。反応終了後、オートクレーブを冷却して脱圧し、ろ過した後、減圧乾燥して脂肪族ポリカーボネート樹脂３８．６ｇを得た。得られた脂肪族ポリカーボネート樹脂の質量平均分子量は３５４０００（Ｍｗ／Ｍｎ＝７．４４）、脂肪族ポリカーボネート樹脂中の式（１）で表される構成単位の含有量は１．０モル％であった。
　（実施例２）
　（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，９－ヘプタデカフルオロノニル）オキシラン１２．８ｇを３－（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８－トリデカフルオロオクチルオキシ）－１，２－エポキシプロパン２．９ｇ（６．９ｍｍｏｌ）に変更したこと以外は、実施例１と同様に重合を行い、脂肪族ポリカーボネート樹脂を４１．０ｇ得た。得られた脂肪族ポリカーボネート樹脂の質量平均分子量は４７３０００（Ｍｗ／Ｍｎ＝８．１３）、脂肪族ポリカーボネート樹脂中の式（１）で表される構成単位の含有量は０．２モル％であった。
　（実施例３）
　３－（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８－トリデカフルオロオクチルオキシ）－１，２－エポキシプロパンの使用量を４．５ｇ（１０．８ｍｍｏｌ）に変更したこと以外は、実施例２と同様に重合を行い、脂肪族ポリカーボネート樹脂を３４．６ｇ得た。得られた脂肪族ポリカーボネート樹脂の質量平均分子量は３３００００（Ｍｗ／Ｍｎ＝１０．７３）、脂肪族ポリカーボネート樹脂中の式（１）で表される構成単位の含有量は１．２モル％であった。
　（比較例１）
　（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，９－ヘプタデカフルオロノニル）オキシラン１２．８ｇを用いなかったこと以外は、実施例１と同様に重合を行い、脂肪族ポリカーボネート樹脂４０．０ｇを得た。得られた脂肪族ポリカーボネート樹脂の質量平均分子量は、３０１０００（Ｍｗ／Ｍｎ＝８．３１）であった。
　各実施例及び比較例で得られた脂肪族ポリカーボネート樹脂の水に対する接触角および熱分解開始温度を表１に示す。なお、表１において「含有量（ｍｏｌ％）」は、脂肪族ポリカーボネート樹脂中の全構成単位の総モル数に対する式（１）で表される構成単位の含有量を示す。また、表１中、「フッ素含有エポキシド」とは、式（１）で表される構成単位を形成するために用いたエポキシドを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　実施例１～３と比較例１との対比から、脂肪族ポリカーボネート樹脂の側鎖にフッ素原子を有する構造（式（１）におけるＸ）を導入することにより、水に対する接触角が大幅に向上しており、撥水性が向上していることがわかる。
　また、これらの構造を導入しても、熱分解温度の上昇はほとんど見られないことから、通常の脂肪族ポリカーボネート樹脂と同様の熱処理によって、焼失させることができることがわかる。
　以上より、実施例１～３の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、撥水性に優れることが実証された。このような脂肪族ポリカーボネート樹脂は、例えば、隔壁を形成するための材料として適していることが示された。
　本発明に係る脂肪族ポリカーボネート樹脂は、撥水性能が従来の脂肪族ポリカーボネート樹脂よりも優れている。例えば、上記脂肪族ポリカーボネート樹脂を隔壁材料として使用して隔壁を形成した場合において、水系インクを確度高く所望の部分のみに留まらせることができる。そのため、本発明に係る脂肪族ポリカーボネート樹脂を使用すれば、高度に制御された微細配線を有する配線基板等を容易に形成でき、得られた配線基板は各種電子部品等に組み込むことができる。

Claims (11)

  1. 　下記一般式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数６～２０のアリール基を示し、Ｘはフッ素原子を有する置換基を示し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は同一又は異なっていてもよい）
    で表される構成単位を含み、かつ、
    　水に対する接触角が９０°以上である、脂肪族ポリカーボネート樹脂。
  2. 　Ｘがトリフルオロメチル基を含む基である、請求項１記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂。
  3. 　式（１）で表される構成単位の含有量が、全構成単位の総モル数に対して０．０５～５モル％である、請求項１又は２記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂。
  4. 　下記一般式（２）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数６～２０のアリール基を示し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は同一又は異なっていてもよい）
    で表される構成単位をさらに含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂。
  5. 　隔壁形成用の脂肪族ポリカーボネート樹脂である、請求項１～４のいずれか１項に記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂。
  6. 　請求項５に記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む、隔壁材料。
  7. 　請求項５に記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂で形成された隔壁を有する、基板。
  8. 　請求項７に記載の基板の製造方法であって、
    　前記脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む隔壁材料の塗膜を設けて隔壁を形成する工程を具備する、基板の製造方法。
  9. 　請求項７に記載の基板を用いて形成される配線基板の製造方法であって、
    　前記基板上に配線材料を設けて配線を形成する工程を具備する、配線基板の製造方法。
  10. 　前記基板に溝を形成する工程と、
    　前記溝に配線材料を設けて配線を形成する工程と、
    を具備する、請求項９に記載の配線基板の製造方法。
  11. 　請求項６に記載の隔壁材料を使用して配線を形成させる、配線形成方法。
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