WO2018230144A1 - 酸基含有(メタ)アクリレート樹脂及びソルダーレジスト用樹脂材料 - Google Patents

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    • H05K3/285Permanent coating compositions
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Definitions

  • the present invention provides an acid group-containing (meth) acrylate resin having high heat resistance and high elongation in a cured product, a curable resin composition containing the resin, an insulating material comprising the curable resin composition, a resin material for solder resist, and The present invention relates to a resist member.
  • solder resist resin materials As a resin material for a solder resist for a printed wiring board, an acid group-containing epoxy acrylate resin obtained by reacting an acid anhydride after an epoxy resin is acrylated with acrylic acid is widely used. Performance requirements for solder resist resin materials include curing with a small amount of exposure, excellent alkali developability, excellent heat resistance and strength, flexibility, elongation, dielectric properties, substrate adhesion, etc. in cured products, etc. There are various things.
  • Patent Document 1 As a conventionally known resin material for solder resist, an acid group-containing epoxy acrylate resin obtained by reacting a novolak-type epoxy resin with acrylic acid and tetrahydrophthalic anhydride is known (see Patent Document 1 below).
  • the acid group-containing epoxy acrylate resin described in Patent Document 1 has characteristics such as high heat resistance in a cured product due to the novolac type epoxy resin that is a reaction raw material, it is not sufficient for the recent market demand. .
  • the elongation of the cured product is very low, there is a problem that the cured product is easily cracked and has poor reliability.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an acid group-containing (meth) acrylate resin having high heat resistance and high elongation in a cured product, a curable resin composition containing the same, and an insulation comprising the curable resin composition.
  • the object is to provide a material, a resin material for solder resist, and a resist member.
  • the present inventors have reacted an amidoimide resin with a hydroxy (meth) acrylate and a (meth) acryloyl group-containing epoxy compound to introduce a (meth) acryloyl group,
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin obtained by reacting the carboxylic acid anhydride was found to have very high heat resistance and elongation in the cured product, and the present invention was completed.
  • the present invention relates to an amidoimide resin (A) having an acid group or an acid anhydride group, a hydroxy (meth) acrylate compound (B), a (meth) acryloyl group-containing epoxy compound (C), and a polycarboxylic acid anhydride (D ) As an essential reaction raw material.
  • the present invention further relates to a curable resin composition containing the acid group-containing (meth) acrylate resin and a photopolymerization initiator.
  • the present invention further relates to a cured product of the curable resin composition.
  • the present invention further relates to an insulating material comprising the curable resin composition.
  • the present invention further relates to a solder resist resin material comprising the curable resin composition.
  • the present invention further relates to a resist member made of the resin material for solder resist.
  • an acid group-containing (meth) acrylate resin having high heat resistance and high elongation in a cured product a curable resin composition containing the resin, an insulating material comprising the curable resin composition, and a resin for a solder resist Materials and resist members can be provided.
  • FIG. 1 is a GPC chart of the acid group-containing (meth) acrylate resin (1) obtained in Example 1.
  • FIG. 1 is a GPC chart of the acid group-containing (meth) acrylate resin (1) obtained in Example 1.
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin of the present invention includes an amideimide resin (A) having an acid group or an acid anhydride group, a hydroxy (meth) acrylate compound (B), a (meth) acryloyl group-containing epoxy compound (C), and The polycarboxylic anhydride (D) is used as an essential reaction raw material.
  • the (meth) acrylate resin refers to a resin having an acryloyl group, a methacryloyl group, or both in the molecule.
  • the (meth) acryloyl group means one or both of an acryloyl group and a methacryloyl group, and (meth) acrylate is a general term for acrylate and methacrylate.
  • the amidoimide resin (A) having an acid group or an acid anhydride group may have only one of an acid group or an acid anhydride group, or may have both.
  • an acid anhydride group it is preferable to have an acid anhydride group. It preferably has both a group and an acid anhydride group.
  • the acid value of the amideimide resin (A) is preferably in the range of 60 to 350 mgKOH / g under neutral conditions, that is, under conditions where the acid anhydride group is not ring-opened.
  • the measured value under the condition where the acid anhydride group is opened, such as in the presence of water is preferably in the range of 61 to 360 mgKOH / g.
  • the specific structure and production method of the amideimide resin (A) are not particularly limited, and general amideimide resins and the like can be widely used. Specifically, what uses polyisocyanate compound (a1) and polycarboxylic acid or its acid anhydride (a2) as a reaction raw material is mentioned.
  • polyisocyanate compound (a1) examples include aliphatic diisocyanate compounds such as butane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate; norbornane diisocyanate, isophorone Cycloaliphatic diisocyanate compounds such as diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate; tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 4,4′-diisocyanate Aromatic dimers such as -3,3'-dimethylbiphenyl and o-tolidine diisocyanate Isocyanate compounds; polymethylene polyphenyl
  • R 1 is independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 2 is each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a bonding point that is linked to the structural moiety represented by the structural formula (1) via a methylene group marked with *.
  • l is 0 or an integer of 1 to 3
  • m is an integer of 1 or more.
  • the alicyclic diisocyanate compound or a modified product thereof is preferable, and an alicyclic diisocyanate or an isocyanurate modified product thereof is preferable in that it becomes an acid group-containing (meth) acrylate resin having high solvent solubility.
  • the said aliphatic diisocyanate compound or its modified body is preferable at the point used as an acid group containing (meth) acrylate resin with the very high elongation in hardened
  • the ratio of the total mass of the alicyclic diisocyanate compound or a modified product thereof and the aliphatic diisocyanate compound or the modified product with respect to the total mass of the polyisocyanate compound (a1) is 70% by mass or more, It is preferable that it is 90 mass% or more.
  • the mass ratio of the two is preferably in the range of 30/70 to 70/30.
  • the polycarboxylic acid or its acid anhydride (a2) is not particularly limited as long as it is a compound having a plurality of carboxy groups in its molecular structure or its acid anhydride, and a wide variety of compounds can be used. Moreover, polycarboxylic acid or its acid anhydride (a2) may each be used independently, and may use 2 or more types together.
  • the amidoimide resin (A) it is necessary that both a carboxy group and an acid anhydride group exist in the system.
  • a compound having both a carboxy group and an acid anhydride group may be used, or a compound having a carboxy group and a compound having an acid anhydride group may be used in combination.
  • polycarboxylic acid or its acid anhydride (a2) examples include, for example, an aliphatic polycarboxylic acid compound or its acid anhydride, an alicyclic polycarboxylic acid compound or its acid anhydride, and an aromatic polycarboxylic acid compound. Or the acid anhydride etc. are mentioned.
  • the aliphatic polycarboxylic acid compound or the acid anhydride thereof the aliphatic hydrocarbon group may be either a straight chain type or a branched type, and may have an unsaturated bond in the structure.
  • Examples of the aliphatic polycarboxylic acid compound or its acid anhydride include, for example, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid.
  • Examples thereof include acids, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, and acid anhydrides thereof.
  • the alicyclic polycarboxylic acid compound or anhydride thereof is a compound in which a carboxy group or an acid anhydride group is bonded to an alicyclic structure. The presence or absence of an aromatic ring at any other structural site is not questioned.
  • Examples of the alicyclic polycarboxylic acid compound or its anhydride include, for example, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic acid, cyclohexanetricarboxylic acid, cyclohexanetetracarboxylic acid, bicyclo [2.2.1 ] Heptane-2,3-dicarboxylic acid, methylbicyclo [2.2.1] heptane-2,3-dicarboxylic acid, 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3 Examples thereof include 4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid and acid anhydrides thereof.
  • aromatic polycarboxylic acid compound or acid anhydride thereof examples include, for example, phthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, naphthalene dicarboxylic acid, naphthalene tricarboxylic acid, naphthalene tetracarboxylic acid, biphenyl dicarboxylic acid, biphenyl tricarboxylic acid , Biphenyltetracarboxylic acid, benzophenonetetracarboxylic acid and the like.
  • the alicyclic polycarboxylic acid compound or its acid anhydride, or the aromatic polycarboxylic acid compound or its acid anhydride is preferable because it becomes an acid group-containing (meth) acrylate resin having particularly high heat resistance.
  • the said amideimide resin (A) can be manufactured efficiently, it is preferable to use the tricarboxylic acid anhydride which has both a carboxy group and an acid anhydride group in molecular structure, and a cyclohexane tricarboxylic acid anhydride or trimellit is used. It is particularly preferable to use an acid anhydride.
  • the ratio of the total amount of the alicyclic tricarboxylic acid anhydride and the aromatic tricarboxylic acid anhydride to the total mass of the polycarboxylic acid or acid anhydride (a2) is preferably 70% by mass or more, 90 It is preferable that it is mass% or more.
  • the amide-imide resin (A) uses the polyisocyanate compound (a1) and the polycarboxylic acid or acid anhydride (a2) as a reaction raw material, the reaction other than these depending on the desired resin performance You may use a raw material together.
  • the polyisocyanate compound (a1) and the polycarboxylic acid or acid anhydride (a2) thereof with respect to the total reaction raw material mass of the amideimide resin (A) The ratio of the total mass is preferably 90% by mass or more, and preferably 95% by mass or more.
  • the production method is not particularly limited, and any method is used. It may be manufactured. For example, it can be produced by the same method as a general amideimide resin. Specifically, 0.8 to 1.2 mol of the polycarboxylic acid or acid anhydride (a2) is used at about 120 to 180 ° C. with respect to 1 mol of the isocyanate group of the polyisocyanate compound (a1). A method of stirring and mixing under the following temperature conditions is mentioned.
  • the reaction may be performed in an organic solvent as necessary.
  • the selection of the organic solvent to be used is appropriately selected depending on the reaction raw material and the solubility of the acid group-containing (meth) acrylate resin that is the product, reaction temperature conditions, etc., for example, methyl ethyl ketone, acetone, dimethylformamide, methyl isobutyl ketone, Examples include methoxypropanol, cyclohexanone, methyl cellosolve, dialkylene glycol monoalkyl ether acetate, dialkylene glycol acetate and the like. These may be used alone or as a mixed solvent of two or more.
  • the amount of the organic solvent used is preferably in the range of about 0.1 to 5 times the total mass of the reaction raw materials because the reaction efficiency is good.
  • the hydroxy (meth) acrylate compound (B) is not particularly limited as long as it has a hydroxyl group and a (meth) acryloyl group in the molecular structure, and a wide variety of compounds can be used. Moreover, the said hydroxy (meth) acrylate compound (B) may be used independently, respectively and may use 2 or more types together. Among these, a monohydroxy (meth) acrylate compound is preferable because the reaction can be easily controlled.
  • (Poly) oxyalkylene-modified products in which (poly) oxyalkylene chains are introduced; lactone-modified products in which (poly) lactone structures are introduced into the molecular structures of the various hydroxy (meth) acrylate compounds, and the like. That. These may be used alone or in combination of two or more. Especially, since it becomes an acid group containing (meth) acrylate resin excellent in the balance of the heat resistance and elongation in hardened
  • the (meth) acryloyl group-containing epoxy compound (C) has a (meth) acryloyl group and an epoxy group in the molecular structure
  • other specific structures are not particularly limited, and a wide variety of compounds should be used. Can do.
  • the said (meth) acryloyl group containing epoxy compound (C) may be used independently, respectively and may use 2 or more types together. Among these, a monoepoxy compound is preferable because the reaction can be easily controlled.
  • Examples thereof include glycidyl group-containing (meth) acrylate monomers such as glycidyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, and epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate; dihydroxybenzene diglycidyl ether, dihydroxy And mono (meth) acrylates of diglycidyl ether compounds such as naphthalene diglycidyl ether, biphenol diglycidyl ether, and bisphenol diglycidyl ether.
  • glycidyl group-containing (meth) acrylate monomers such as glycidyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, and epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate
  • dihydroxybenzene diglycidyl ether dihydroxy And mono (meth) acrylates of diglycidyl ether compounds such as
  • the glycidyl group-containing (meth) acrylate monomer is preferable because the acid group-containing (meth) acrylate resin is excellent in the balance between heat resistance and elongation in the cured product.
  • the molecular weight is preferably 500 or less.
  • the ratio of the glycidyl group-containing (meth) acrylate monomer to the total mass of the (meth) acryloyl group-containing epoxy compound (C) is preferably 70% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more.
  • polycarboxylic acid anhydride (D) examples include acid anhydrides of the compounds exemplified as the polycarboxylic acid or acid anhydride (a2). Moreover, the said polycarboxylic acid anhydride (D) may be used independently, respectively, and may use 2 or more types together. Among them, since it becomes an acid group-containing (meth) acrylate compound having excellent developability in addition to heat resistance and elongation in the cured product, the aliphatic polycarboxylic acid anhydride or the alicyclic polycarboxylic acid anhydride is An aliphatic dicarboxylic acid anhydride or an alicyclic dicarboxylic acid anhydride is more preferable.
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin of the present invention comprises an amide-imide resin (A) having the acid group or acid anhydride group, a hydroxy (meth) acrylate compound (B), (meta )
  • A amide-imide resin
  • B hydroxy (meth) acrylate compound
  • D polycarboxylic acid anhydride
  • other reaction raw materials may be used in combination.
  • the ratio of the total mass of the components (A) to (D) to the total mass of the reaction raw material of the acid group-containing (meth) acrylate resin is 80% by mass or more. It is preferable that it is 90 mass% or more.
  • the method for producing the acid group-containing (meth) acrylate resin is not particularly limited, and may be produced by any method. For example, it may be produced by a method in which all of the reaction raw materials are reacted together, or may be produced by a method in which the reaction raw materials are reacted sequentially. Among them, since the control of the reaction is easy, the amideimide resin (A) and the hydroxy (meth) acrylate compound (B) are reacted (step 1), and the product of step 1 and the (meth) acryloyl group are contained.
  • the epoxy compound (C) is preferably reacted (Step 2), and the product of Step 2 is preferably reacted with the polycarboxylic acid anhydride (D).
  • the amideimide resin (A) in reaction of the said amideimide resin (A) and the said hydroxy (meth) acrylate compound (B), mainly the acid group or acid anhydride group in the said amideimide resin (A), and hydroxy (meth).
  • the hydroxy group in the acrylate compound (B) is reacted. Since the hydroxy (meth) acrylate compound (B) is particularly excellent in reactivity with an acid anhydride group, as described above, the amideimide resin (A) preferably has an acid anhydride group.
  • the reaction ratio between the amideimide resin (A) and the hydroxy (meth) acrylate compound (B) is based on the total of acid groups and acid anhydride groups in the amideimide resin (A).
  • the content of the acid anhydride group in the amideimide resin (A) is the difference between the above-described two acid value measurement values, that is, the acid value under the condition where the acid anhydride group is opened, and the acid anhydride. It can be calculated from the difference from the acid value under conditions where the physical group is not ring-opened.
  • the reaction of the amideimide resin (A) and the hydroxy (meth) acrylate compound (B) can be performed, for example, by heating and stirring under a temperature condition of about 90 to 140 ° C. in the presence of a suitable esterification catalyst. it can.
  • esterification catalyst examples include phosphorus compounds such as trimethylphosphine, tributylphosphine, and triphenylphosphine, amine compounds such as triethylamine, tributylamine, and dimethylbenzylamine, 2-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-ethyl- Examples thereof include imidazole compounds such as 4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, and 1-isobutyl-2-methylimidazole. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the catalyst added is preferably in the range of 0.001 to 5 parts by mass with respect to the total mass of the reaction raw materials.
  • the reaction may be performed in an organic solvent as necessary.
  • the selection of the organic solvent to be used is appropriately selected depending on the reaction raw material and the solubility of the acid group-containing (meth) acrylate resin that is the product, reaction temperature conditions, etc., for example, methyl ethyl ketone, acetone, dimethylformamide, methyl isobutyl ketone, Examples include methoxypropanol, cyclohexanone, methyl cellosolve, dialkylene glycol monoalkyl ether acetate, dialkylene glycol acetate and the like. These may be used alone or as a mixed solvent of two or more. In the case where the production of the amideimide resin (A) and Step 1 are continuously performed, the reaction may be continued as it is in the organic solvent used in the production of the amideimide resin (A).
  • the (meth) acryloyl group-containing epoxy compound (C) mainly reacts with the carboxy group in the product of Step 1.
  • the reaction ratio is preferably such that the (meth) acryloyl group-containing epoxy compound (C) is used in the range of 0.5 to 1.2 mol with respect to the carboxy group in the product of Step 1, from 0.9 to It is more preferable to use in the range of 1.1 mol.
  • the reaction in step 2 can be performed, for example, by heating and stirring under a temperature condition of about 90 to 140 ° C. in the presence of a suitable esterification catalyst. When step 1 and step 2 are continuously performed, the esterification catalyst may not be added or may be added as appropriate. Moreover, you may perform reaction in an organic solvent as needed.
  • the polycarboxylic anhydride (D) mainly reacts with a hydroxyl group in the product of Step 2.
  • the product of Step 2 for example, there are hydroxyl groups generated by ring opening of the epoxy group in the (meth) acryloyl group-containing epoxy compound (C).
  • the reaction rate of the polycarboxylic acid anhydride (D) is preferably adjusted so that the acid value of the acid group-containing (meth) acrylate resin as the final product is about 50 to 100 mgKOH / g.
  • the reaction in step 3 can be performed, for example, by heating and stirring under a temperature condition of about 90 to 140 ° C. in the presence of a suitable esterification catalyst.
  • the esterification catalyst may not be added or may be added as appropriate.
  • the acid value of the acid group-containing (meth) acrylate resin thus obtained is an acid group-containing (meth) acrylate resin that is excellent in developability and the like in addition to heat resistance and elongation in the cured product, 50
  • the range is preferably from 100 to 100 mgKOH / g, more preferably from 60 to 90 mgKOH / g.
  • the acid value of the acid group-containing (meth) acrylate resin is a value measured by a neutralization titration method of JIS K 0070 (1992).
  • the (meth) acryloyl group equivalent of the acid group-containing (meth) acrylate resin is preferably in the range of 250 to 750 g / equivalent, and more preferably in the range of 300 to 700 g / equivalent.
  • the mass average molecular weight (Mw) of the acid group-containing (meth) acrylate resin is preferably in the range of 1,000 to 10,000.
  • the molecular weight of the acid group-containing (meth) acrylate resin is a value measured by GPC measured under the following conditions.
  • Measuring device “HLC-8220 GPC” manufactured by Tosoh Corporation Column: Guard column “HXL-L” manufactured by Tosoh Corporation + “TSK-GEL G2000HXL” manufactured by Tosoh Corporation + “TSK-GEL G2000HXL” manufactured by Tosoh Corporation + Tosoh Corporation “TSK-GEL G3000HXL” + “TSK-GEL G4000HXL” manufactured by Tosoh Corporation Detector: RI (differential refractometer) Data processing: “GPC-8020 Model II version 4.10” manufactured by Tosoh Corporation Measurement conditions: Column temperature 40 ° C Developing solvent Tetrahydrofuran Flow rate 1.0 ml / min Standard: The following monodisperse polystyrene having a known molecular weight was used according to the measurement manual of “GPC-8020 model II version 4.10”.
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin of the present invention has a polymerizable (meth) acryloyl group in the molecular structure, for example, it can be used as a curable resin composition by adding a photopolymerization initiator. Can do.
  • the photopolymerization initiator may be selected and used according to the type of active energy ray to be irradiated. Moreover, you may use together with photosensitizers, such as an amine compound, a urea compound, a sulfur-containing compound, a phosphorus-containing compound, a chlorine-containing compound, a nitrile compound.
  • photosensitizers such as an amine compound, a urea compound, a sulfur-containing compound, a phosphorus-containing compound, a chlorine-containing compound, a nitrile compound.
  • photopolymerization initiator examples include, for example, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, 2- (dimethylamino) Alkylphenone photopolymerization initiators such as -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone; 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl- Examples include acylphosphine oxide photopolymerization initiators such as phosphine oxide; intramolecular hydrogen abstraction type photopolymerization initiators such as benzophenone compounds. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the addition amount of the photopolymerization initiator is preferably in the range of 0.05 to 15% by mass, for example, in the range of 0.1 to 10% by mass with respect to the total of components other than the solvent of the curable resin composition. It is more preferable that
  • the curable resin composition of the present invention may contain a resin component other than the acid group-containing (meth) acrylate resin of the present invention.
  • the resin component is obtained, for example, by reacting an epoxy resin such as a bisphenol type epoxy resin or a novolak type epoxy resin with (meth) acrylic acid, dicarboxylic acid anhydride, and unsaturated monocarboxylic acid anhydride as required.
  • an epoxy resin such as a bisphenol type epoxy resin or a novolak type epoxy resin
  • acrylic acid, dicarboxylic acid anhydride dicarboxylic acid anhydride
  • unsaturated monocarboxylic acid anhydride unsaturated monocarboxylic acid anhydride
  • Examples of the (meth) acrylate monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl ( Aliphatic mono (meth) acrylate compounds such as meth) acrylate and octyl (meth) acrylate; alicyclic mono (meth) acrylate compounds such as cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate and adamantyl mono (meth) acrylate; Heterocyclic mono (meth) acrylate compounds such as glycidyl (meth) acrylate and tetrahydrofurfuryl acrylate; benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate,
  • Aliphatic di (meth) acrylate compounds such as ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate and neopentyl glycol di (meth) acrylate 1,4-cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, norbornane di (meth) acrylate, norbornane dimethanol di (meth) acrylate, dicyclopentanyl di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate
  • alicyclic di (meth) acrylate compounds aromatic di (meth) acrylate compounds such as biphenol di (meth) acrylate and bisphenol di (meth) acrylate;
  • Aliphatic tri (meth) acrylate compounds such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate and glycerin tri (meth) acrylate; (poly) oxyethylene chain in the molecular structure of the aliphatic tri (meth) acrylate compound, (poly) (Poly) oxyalkylene-modified tri (meth) acrylate compound introduced with (poly) oxyalkylene chain such as oxypropylene chain and (poly) oxytetramethylene chain; in the molecular structure of the aliphatic tri (meth) acrylate compound ( A lactone-modified tri (meth) acrylate compound having a poly) lactone structure;
  • Tetra- or higher functional aliphatic poly (meth) acrylate compounds such as pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate; (Poly) oxyalkylene-modified poly (meth) having 4 or more functionalities in which (poly) oxyethylene chain, (poly) oxypropylene chain, (poly) oxytetramethylene chain, or other (poly) oxyalkylene chain is introduced into the molecular structure Acrylate compounds; tetrafunctional or higher functional lactone-modified poly (meth) acrylate compounds in which a (poly) lactone structure is introduced into the molecular structure of the aliphatic poly (meth) acrylate compound.
  • the curable resin composition of the present invention may contain an organic solvent for the purpose of adjusting the coating viscosity.
  • the kind and addition amount are appropriately adjusted according to the desired performance. Generally, it is used in the range of 10 to 90% by mass with respect to the total of the curable resin composition.
  • Specific examples of the solvent include, for example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxolane; esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate; aromatics such as toluene and xylene.
  • Solvents include cycloaliphatic, methylcyclohexane and other alicyclic solvents; carbitol, cellosolve, methanol, isopropanol, butanol, propylene glycol monomethyl ether and other alcohol solvents; alkylene glycol monoalkyl ether, dialkylene glycol monoalkyl ether, dialkylene glycol mono Examples include glycol ether solvents such as alkyl ether acetates. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the curable resin composition of the present invention may contain various additives such as inorganic fine particles and polymer fine particles, pigments, antifoaming agents, viscosity modifiers, leveling agents, flame retardants, and storage stabilizers. .
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin of the present invention is characterized by high heat resistance and elongation in a cured product. Furthermore, it has the characteristics which are excellent also in the developability evaluated by photosensitivity, a dry management width, etc., the base-material adhesiveness in hardened
  • thin film display applications such as LCD and OELD can be suitably used for thin film transistor protective films, liquid crystal color filter protective films, color filter pigment resists, black matrix resists, spacers, and the like.
  • the resin material for solder resist of the present invention includes, for example, each component such as a curing agent, a curing accelerator, and an organic solvent in addition to the acid group-containing (meth) acrylate resin, the photopolymerization initiator, and various additives. Become.
  • the curing agent is not particularly limited as long as it has a functional group capable of reacting with a carboxy group in the acid group-containing (meth) acrylate resin, and examples thereof include an epoxy resin.
  • examples of the epoxy resin used here include bisphenol type epoxy resin, phenylene ether type epoxy resin, naphthylene ether type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, and cresol novolac type epoxy resin.
  • Bisphenol novolac type epoxy resin, naphthol novolak type epoxy resin, naphthol-phenol co-condensed novolac type epoxy resin, naphthol-cresol co-condensed novolac type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, naphthol aralkyl type epoxy resin, dicyclopentadiene-phenol Examples include addition reaction type epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more. Among these epoxy resins, phenolic novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol novolac type epoxy resin, naphthol novolac type epoxy resin, naphthol-phenol co-condensed novolak type epoxy resin because of excellent heat resistance in cured products.
  • Novolak type epoxy resins such as naphthol-cresol co-condensed novolak type epoxy resins are preferable, and those having a softening point in the range of 50 to 120 ° C. are particularly preferable.
  • the curing accelerator accelerates the curing reaction of the curing agent.
  • a phosphorus compound, a tertiary amine, an imidazole, an organic acid metal salt, a Lewis acid examples include amine complex salts. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the addition amount of the curing accelerator is, for example, in the range of 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curing agent.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve various components such as the acid group-containing (meth) acrylate resin and the curing agent.
  • methyl ethyl ketone, acetone, dimethylformamide, methyl isobutyl ketone, methoxypropanol examples include cyclohexanone, methyl cellosolve, diethylene glycol monoethyl ether acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate.
  • the method of obtaining a resist member using the solder resist resin material of the present invention is, for example, by applying the solder resist resin material on a substrate and evaporating and drying the organic solvent in a temperature range of about 60 to 100 ° C. Thereafter, there is a method in which a non-exposed portion is exposed with an ultraviolet solution or an electron beam through a photomask having a desired pattern formed, and an unexposed portion is developed with an alkaline aqueous solution, and further heated and cured in a temperature range of about 140 to 180 ° C. .
  • the acid value of the acid group-containing (meth) acrylate resin was measured by the neutralization titration method of JIS K 0070 (1992).
  • the molecular weight of the acid group-containing (meth) acrylate resin was measured by GPC under the following conditions.
  • Measuring device “HLC-8220 GPC” manufactured by Tosoh Corporation Column: Guard column “HXL-L” manufactured by Tosoh Corporation + “TSK-GEL G2000HXL” manufactured by Tosoh Corporation + “TSK-GEL G2000HXL” manufactured by Tosoh Corporation + Tosoh Corporation “TSK-GEL G3000HXL” + “TSK-GEL G4000HXL” manufactured by Tosoh Corporation Detector: RI (differential refractometer) Data processing: “GPC-8020 Model II version 4.10” manufactured by Tosoh Corporation Measurement conditions: Column temperature 40 ° C Developing solvent Tetrahydrofuran Flow rate 1.0 ml / min Standard: The following monodisperse polystyrene having a known molecular weight was used according to the measurement manual of “GPC-8020 model II version 4.10”.
  • Example 1 Production of Acid Group-Containing (Meth) acrylate Resin (1)
  • a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser 449.7 parts by mass of diethylene glycol monomethyl ether acetate and an isocyanurate modified form of isophorone diisocyanate ( EVONIK's “VESTANAT T-1890 / 100”, isocyanate group content 17.2% by mass) 175.5 parts by mass, trimellitic anhydride 142.6 parts by mass, and dibutylhydroxytoluene 1.4 parts by mass are dissolved. I let you.
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin (1) had a solid content acid value of 80 mg KOH / g, an acryloyl group equivalent of 485 g / equivalent, and a weight average molecular weight (Mw) of 5,200.
  • a GPC chart of the acid group-containing (meth) acrylate resin (1) is shown in FIG.
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin (2) had a solid content acid value of 80 mg KOH / g, an acryloyl group equivalent of 445 g / equivalent, and a weight average molecular weight (Mw) of 4,700.
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin (3) had a solid content acid value of 80 mg KOH / g, an acryloyl group equivalent of 415 g / equivalent, and a weight average molecular weight (Mw) of 4,980.
  • Example 4 Production of Acid Group-Containing (Meth) acrylate Resin (4)
  • a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser 300.2 parts by mass of diethylene glycol monomethyl ether acetate and a nurate-modified product of hexamethylene diisocyanate (DIC Corporation “Bernock DN901S” (isocyanate group content 23.5% by mass) 197.9 parts by mass, trimellitic anhydride 219.7 parts by mass, and dibutylhydroxytoluene 1.8 parts by mass were dissolved. It was made to react at 160 degreeC under nitrogen atmosphere for 5 hours, and it confirmed that isocyanate group content was 0.1 mass% or less.
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin (4) had a solid content acid value of 80 mg KOH / g, an acryloyl group equivalent of 416 g / equivalent, and a weight average molecular weight (Mw) of 4,350.
  • Example 5 Production of acid group-containing (meth) acrylate resin (5)
  • 299.8 parts by mass of diethylene glycol monomethyl ether acetate 232.8 parts by mass of isophorone diisocyanate
  • Trimellitic anhydride 302.0 parts by mass and dibutylhydroxytoluene 1.8 parts by mass were added and dissolved. It was made to react at 160 degreeC under nitrogen atmosphere for 5 hours, and it confirmed that isocyanate group content was 0.1 mass% or less.
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin (5) had a solid content acid value of 80 mg KOH / g, an acryloyl group equivalent of 603 g / equivalent, and a weight average molecular weight (Mw) of 1,780.
  • Example 6 Production of Acid Group-Containing (Meth) acrylate Resin (6)
  • a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser 1422.7 parts by mass of diethylene glycol monomethyl ether acetate and an isocyanurate modified form of isophorone diisocyanate ( EVONIK "VESTANAT T-1890 / 100", isocyanate group content 17.2% by mass) 753.2 parts by mass and cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride 644.2 parts by mass
  • 6.5 parts by mass of dibutylhydroxytoluene was added and dissolved.
  • Methoquinone 1.3 parts by mass, pentaerythritol polyacrylate mixture (“Aronix M-306” manufactured by Toagosei Co., Ltd., pentaerythritol triacrylate content about 67%, hydroxyl value 159.7 mg KOH / g) 189.2 parts by mass, tri 12.9 parts by mass of phenylphosphine was added and reacted at 110 ° C. for 5 hours while blowing air.
  • pentaerythritol polyacrylate mixture (“Aronix M-306” manufactured by Toagosei Co., Ltd., pentaerythritol triacrylate content about 67%, hydroxyl value 159.7 mg KOH / g) 189.2 parts by mass
  • tri 12.9 parts by mass of phenylphosphine was added and reacted at 110 ° C. for 5 hours while blowing air.
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin (6) had a solid content acid value of 80 mgKOH / g, an acryloyl group equivalent of 434 g / equivalent, and a weight average molecular weight (Mw) of 5,600.
  • Example 7 Production of Acid Group-Containing (Meth) acrylate Resin (7)
  • a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser 449.7 parts by mass of diethylene glycol monomethyl ether acetate and an isocyanurate modified form of isophorone diisocyanate (EVONIK) “VESTANAT T-1890 / 100” manufactured by the company, isocyanate group content 17.2% by mass) 170.5 parts by mass, trimellitic anhydride 138.5 parts by mass, and dibutylhydroxytoluene 1.4 parts by mass were dissolved. It was.
  • EVONIK isocyanurate modified form of isophorone diisocyanate
  • the acid group-containing (meth) acrylate resin (7) had a solid content acid value of 80 mg KOH / g, an acryloyl group equivalent of 500 g / equivalent, and a weight average molecular weight (Mw) of 4,040.
  • Examples 8 to 14 and Comparative Example 2 A curable resin composition was prepared in the following manner, and various evaluation tests were performed. The results are shown in Table 1.
  • curable resin composition 100 parts by mass of the acid group-containing (meth) acrylate resin (solid content conversion) obtained above, 24 parts by mass of “EPICLON N-680” (cresol novolac type epoxy resin) manufactured by DIC Corporation, A curable resin composition containing 5 parts by mass of “Irgacure 907” [2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one] manufactured by BASF and 13 parts by mass of diethylene glycol monomethyl ether acetate I got a thing.
  • the curable resin composition was apply

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Abstract

本発明は、酸基又は酸無水物基を有するアミドイミド樹脂(A)、ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)、(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)及びポリカルボン酸無水物(D)を必須の反応原料とすることを特徴とする酸基含有(メタ)アクリレート樹脂、これを含有する硬化性樹脂組成物、前記硬化性樹脂組成物からなる絶縁材料、ソルダーレジスト用樹脂材料及びレジスト部材を提供する。この酸基含有(メタ)アクリレート樹脂は、耐熱性及び伸度に優れた硬化物を形成することができる。

Description

酸基含有(メタ)アクリレート樹脂及びソルダーレジスト用樹脂材料
 本発明は、硬化物における耐熱性及び伸度の高い酸基含有(メタ)アクリレート樹脂、これを含有する硬化性樹脂組成物、前記硬化性樹脂組成物からなる絶縁材料、ソルダーレジスト用樹脂材料及びレジスト部材に関する。
 プリント配線基板用のソルダーレジスト用樹脂材料には、エポキシ樹脂をアクリル酸でアクリレート化した後、酸無水物を反応させて得られる酸基含有エポキシアクリレート樹脂が広く用いられている。ソルダーレジスト用樹脂材料に対する要求性能は、少ない露光量で硬化すること、アルカリ現像性に優れること、硬化物における耐熱性や強度、柔軟性、伸び、誘電特性、基材密着性等に優れることなど様々なものが挙げられる。
 従来知られているソルダーレジスト用樹脂材料として、ノボラック型エポキシ樹脂とアクリル酸、無水テトラヒドロフタル酸を反応させて得られる酸基含有エポキシアクリレート樹脂が知られている(下記特許文献1参照)。特許文献1記載の酸基含有エポキシアクリレート樹脂は反応原料であるノボラック型エポキシ樹脂に起因して硬化物における耐熱性が高い等の特徴を有するものの、昨今の市場要求に対し十分なものではなかった。また、硬化物における伸度が非常に低いため硬化物に割れが生じ易く信頼性に劣る課題があった。
特開昭61-243869号公報
 したがって、本発明が解決しようとする課題は、硬化物における耐熱性及び伸度の高い酸基含有(メタ)アクリレート樹脂、これを含有する硬化性樹脂組成物、前記硬化性樹脂組成物からなる絶縁材料、ソルダーレジスト用樹脂材料及びレジスト部材を提供することにある。
 本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、アミドイミド樹脂をヒドロキシ(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物と反応させて(メタ)アクリロイル基を導入し、更にポリカルボン酸無水物を反応させて得られる酸基含有(メタ)アクリレート樹脂は、硬化物における耐熱性や伸度が非常に高いことを見出し、本発明を完成させるに至った。
 即ち、本発明は、酸基又は酸無水物基を有するアミドイミド樹脂(A)、ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)、(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)及びポリカルボン酸無水物(D)を必須の反応原料とする酸基含有(メタ)アクリレート樹脂に関する。
 本発明はさらに、前記酸基含有(メタ)アクリレート樹脂と、光重合開始剤とを含有する硬化性樹脂組成物に関する。
 本発明はさらに、前記硬化性樹脂組成物の硬化物に関する。
 本発明はさらに、前記硬化性樹脂組成物からなる絶縁材料に関する。
 本発明はさらに、前記硬化性樹脂組成物からなるソルダーレジスト用樹脂材料に関する。
 本発明はさらに、前記ソルダーレジスト用樹脂材料からなるレジスト部材に関する。
 本発明によれば、硬化物における耐熱性及び伸度の高い酸基含有(メタ)アクリレート樹脂、これを含有する硬化性樹脂組成物、前記硬化性樹脂組成物からなる絶縁材料、ソルダーレジスト用樹脂材料及びレジスト部材を提供することができる。
図1は、実施例1で得られた酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(1)のGPCチャート図である。
 以下、本発明を詳細に説明する。
 本発明の酸基含有(メタ)アクリレート樹脂は、酸基又は酸無水物基を有するアミドイミド樹脂(A)、ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)、(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)及びポリカルボン酸無水物(D)を必須の反応原料とする。
 本発明において(メタ)アクリレート樹脂とは、分子中にアクリロイル基、メタクリロイル基、或いはその両方を有する樹脂のことをいう。また、(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基、メタクリロイル基の一方或いは両方のことをいい、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの総称である。
 前記酸基又は酸無水物基を有するアミドイミド樹脂(A)は、酸基又は酸無水物基のどちらか一方のみを有するものであってもよいし、両方を有するものであってもよい。中でも、前記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)や前記(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)との反応性や反応制御の観点から、酸無水物基を有していることが好ましく、酸基と酸無水物基との両方を有することが好ましい。前記アミドイミド樹脂(A)の酸価は、中性条件下、即ち、酸無水物基を開環させない条件での測定値が60~350mgKOH/gの範囲であることが好ましい。他方、水の存在下等、酸無水物基を開環させた条件での測定値が61~360mgKOH/gの範囲であることが好ましい。
 前記アミドイミド樹脂(A)の具体構造や製法は特に限定されず、一般的なアミドイミド樹脂等を広く用いることができる。具体的には、ポリイソシアネート化合物(a1)とポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)とを反応原料とするものが挙げられる。
 前記ポリイソシアネート化合物(a1)は、例えば、ブタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレ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;ノルボルナンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート化合物;トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、4,4’-ジイソシアナト-3,3’-ジメチルビフェニル、o-トリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物;下記構造式(1)で表される繰り返し構造を有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート;これらのイソシアヌレート変性体、ビウレット変性体、アロファネート変性体等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
[式中、Rはそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~6の炭化水素基の何れかである。Rはそれぞれ独立に炭素原子数1~4のアルキル基、又は構造式(1)で表される構造部位と*印が付されたメチレン基を介して連結する結合点の何れかである。lは0又は1~3の整数であり、mは1以上の整数である。]
 これらの中でも、高い溶剤溶解性を有する酸基含有(メタ)アクリレート樹脂となる点では前記脂環式ジイソシアネート化合物又はその変性体が好ましく、脂環式ジイソシアネート又はそのイソシアヌレート変性体が好ましい。また、硬化物における伸度が非常に高い酸基含有(メタ)アクリレート樹脂となる点では前記脂肪族ジイソシアネート化合物又はその変性体が好ましく、脂肪族ジイソシアネート又はそのイソシアヌレート変性体が好ましい。更に、前記ポリイソシアネート化合物(a1)の総質量に対する前記脂環式ジイソシアネート化合物又はその変性体と前記脂肪族ジイソシアネート化合物又はその変性体との合計質量の割合が70質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることが好ましい。また、前記脂環式ジイソシアネート化合物又はその変性体と前記脂肪族ジイソシアネート化合物又はその変性体とを併用する場合には、両者の質量比が30/70~70/30の範囲であることが好ましい。
 前記ポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)は、分子構造中に複数のカルボキシ基を有する化合物又はその酸無水物であれば具体構造は特に問われず、多種多様な化合物を用いることができる。また、ポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)はそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。なお、アミドイミド樹脂(A)がアミド基とイミド基の両方を有するためには、系中にカルボキシ基及び酸無水物基の両方が存在している必要があるが、本発明においては、分子中にカルボキシ基と酸無水物基との両方を有する化合物を用いてもよいし、カルボキシ基を有する化合物と酸無水物基を有する化合物とを併用してもよい。
 前記ポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)の一例としては、例えば、脂肪族ポリカルボン酸化合物又はその酸無水物、脂環式ポリカルボン酸化合物又はその酸無水物、芳香族ポリカルボン酸化合物又はその酸無水物等が挙げられる。前記脂肪族ポリカルボン酸化合物又はその酸無水物について、脂肪族炭化水素基は直鎖型及び分岐型のいずれでもよく、構造中に不飽和結合を有していてもよい。前記脂肪族ポリカルボン酸化合物又はその酸無水物の一例としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸、及びこれらの酸無水物等が挙げられる。
 前記脂環式ポリカルボン酸化合物又はその無水物について、本発明では、カルボキシ基又は酸無水物基が脂環構造に結合しているものを脂環式ポリカルボン酸化合物又はその無水物とし、それ以外の構造部位における芳香環の有無は問わないものとする。前記脂環式ポリカルボン酸化合物又はその無水物の一例としては、例えば、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、シクロヘキサントリカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸、メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸、及びこれらの酸無水物等が挙げられる。
 前記芳香族ポリカルボン酸化合物又はその酸無水物の一例としては、例えば、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ビフェニルトリカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等が挙げられる。
 中でも、耐熱性が特に高い酸基含有(メタ)アクリレート樹脂となることから前記脂環式ポリカルボン酸化合物又はその酸無水物、或いは前記芳香族ポリカルボン酸化合物又はその酸無水物が好ましい。また、前記アミドイミド樹脂(A)を効率的に製造できることから、分子構造中にカルボキシ基と酸無水物基との両方を有するトリカルボン酸無水物を用いることが好ましく、シクロヘキサントリカルボン酸無水物又はトリメリット酸無水物を用いることが特に好ましい。更に、前記ポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)の総質量に対する脂環式トリカルボン酸無水物と芳香族トリカルボン酸無水物との合計量の割合が70質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることが好ましい。
 前記アミドイミド樹脂(A)が前記ポリイソシアネート化合物(a1)と前記ポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)とを反応原料とするものである場合、所望の樹脂性能等に応じてこれら以外の反応原料を併用してもよい。この場合、本発明が奏する効果が十分に発揮されることから、アミドイミド樹脂(A)の反応原料総質量に対する前記ポリイソシアネート化合物(a1)と前記ポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)との合計質量の割合が90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることが好ましい。
 前記アミドイミド樹脂(A)がポリイソシアネート化合物(a1)とポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)とを反応原料とするものである場合、その製造方法は特に限定されず、どのような方法で製造してもよい。例えば、一般的なアミドイミド樹脂と同様の方法にて製造することができる。具体的には、前記ポリイソシアネート化合物(a1)が有するイソシアネート基1モルに対し、0.8~1.2モルの前記ポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)を用い、120~180℃程度の温度条件下で撹拌混合して反応させる方法が挙げられる。
 反応は必要に応じて有機溶媒中で行ってもよい。用いる有機溶媒の選択は、反応原料及び生成物である酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の溶解性や反応温度条件等により適宜選択されるが、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン、メトキシプロパノール、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジアルキレングリコールアセテート等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上の混合溶媒としても良い。有機溶剤の使用量は、反応効率が良好となることから、反応原料の合計質量に対し0.1~5倍量程度の範囲で用いることが好ましい。
 前記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)は、分子構造中に水酸基と(メタ)アクリロイル基とを有する化合物であれば他の具体構造は特に限定されず、多種多様な化合物を用いることができる。また、前記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)はそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。中でも、反応の制御が容易となることからモノヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物が好ましい。その一例としては、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物;前記各種のヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性体;前記各種のヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性体等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。中でも、硬化物における耐熱性と伸度とのバランスに優れる酸基含有(メタ)アクリレート樹脂となることから、分子量が1,000以下のものが好ましい。また、前記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)が前記オキシアルキレン変性体やラクトン変性体である場合には、重量平均分子量(Mw)が1,000以下であることが好ましい。
 前記(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)は、分子構造中に(メタ)アクリロイル基とエポキシ基とを有するものであれば他の具体構造は特に限定されず、多種多様な化合物を用いることができる。また、前記(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)はそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。中でも、反応の制御が容易となることからモノエポキシ化合物が好ましい。その一例としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、エポキシシクロへキシルメチル(メタ)アクリレート等のグリシジル基含有(メタ)アクリレートモノマー;ジヒドロキシベンゼンジグリシジルエーテル、ジヒドロキシナフタレンジグリシジルエーテル、ビフェノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールジグリシジルエーテル等のジグリシジルエーテル化合物のモノ(メタ)アクリレート化物等が挙げられる。中でも、硬化物における耐熱性と伸度とのバランスに優れる酸基含有(メタ)アクリレート樹脂となることから、前記グリシジル基含有(メタ)アクリレートモノマーが好ましい。また、その分子量は500以下であることが好ましい。更に、前記(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)の総質量に対する前記グリシジル基含有(メタ)アクリレートモノマーの割合が70質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることが好ましい。
 前記ポリカルボン酸無水物(D)は、例えば、前記ポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)として例示した各化合物のうちの酸無水物等が挙げられる。また、前記ポリカルボン酸無水物(D)はそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。中でも、硬化物における耐熱性や伸度の他、現像性にも優れる酸基含有(メタ)アクリレート化合物となることから、前記脂肪族ポリカルボン酸無水物又は前記脂環式ポリカルボン酸無水物が好ましく、脂肪族ジカルボン酸無水物又は脂環式ジカルボン酸無水物がより好ましい。
 本発明の酸基含有(メタ)アクリレート樹脂は、所望の樹脂性能等に応じて、前記酸基又は酸無水物基を有するアミドイミド樹脂(A)、ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)、(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)及びポリカルボン酸無水物(D)の他、他の反応原料を併用してもよい。この場合、本発明が奏する効果が十分に発揮されることから、酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の反応原料総質量に対する前記(A)~(D)成分の合計質量の割合が80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることが好ましい。
 前記酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の製造方法は特に限定されず、どのような方法にて製造してもよい。例えば、反応原料の全てを一括で反応させる方法で製造してもよいし、反応原料を順次反応させる方法で製造してもよい。中でも、反応の制御が容易であることから、前記アミドイミド樹脂(A)と前記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)を反応させ(工程1)、工程1の生成物と前記(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)とを反応させ(工程2)、工程2の生成物と前記ポリカルボン酸無水物(D)とを反応させる方法で製造することが好ましい。
 前記工程1について、前記アミドイミド樹脂(A)と前記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)との反応では、主に、前記アミドイミド樹脂(A)中の酸基又は酸無水物基とヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)中のヒドロキシ基とを反応させる。前記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)は特に酸無水物基との反応性に優れることから、前述の通り、前記アミドイミド樹脂(A)は酸無水物基を有していることが好ましい。前記アミドイミド樹脂(A)と前記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)との反応割合は、前記アミドイミド樹脂(A)中の酸基及び酸無水物基の合計に対し、前記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)を0.9~1.1モルの範囲で用いることが好ましい。特に、前記アミドイミド樹脂(A)中の酸無水物基の合計に対し、前記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)を0.9~1.1モルの範囲で用いることが好ましい。前記アミドイミド樹脂(A)中の酸無水物基の含有量は、前述した2通りの酸価の測定値の差分、即ち、酸無水物基を開環させた条件での酸価と、酸無水物基を開環させない条件での酸価との差分から算出することができる。
 前記アミドイミド樹脂(A)と前記ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)との反応は、例えば、適当なエステル化触媒の存在下、90~140℃程度の温度条件下で加熱撹拌して行うことができる。前記エステル化触媒は、例えば、トリメチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のリン化合物、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物、2-メチルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-イソブチル-2-メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。触媒の添加量は、反応原料の合計質量に対し0.001~5質量部の範囲で用いることが好ましい。
 反応は必要に応じて有機溶媒中で行ってもよい。用いる有機溶媒の選択は、反応原料及び生成物である酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の溶解性や反応温度条件等により適宜選択されるが、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン、メトキシプロパノール、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジアルキレングリコールアセテート等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上の混合溶媒としても良い。前記アミドイミド樹脂(A)の製造と工程1とを連続して行う場合には、前記アミドイミド樹脂(A)の製造で用いた有機溶媒中でそのまま反応を続けてもよい。
 前記工程2について、前記(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)は、主に、前記工程1の生成物中のカルボキシ基と反応する。その反応割合は、工程1の生成物中のカルボキシ基に対し、前記(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)を0.5~1.2モルの範囲で用いることが好ましく、0.9~1.1モルの範囲で用いることがより好ましい。工程2の反応は、例えば、適当なエステル化触媒の存在下、90~140℃程度の温度条件下で加熱撹拌して行うことができる。工程1と工程2とを連続して行う場合、エステル化触媒は追加しなくてもよいし、適宜追加してもよい。また、反応は必要に応じて有機溶媒中で行ってもよい。
 前記工程3について、前記ポリカルボン酸無水物(D)は、主に、前記工程2の生成物中の水酸基と反応する。前記工程2の生成物中には、例えば、前記(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)中のエポキシ基の開環により生じた水酸基等が存在する。前記ポリカルボン酸無水物(D)の反応割合は、最終生成物である酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の酸価が50~100mgKOH/g程度になるよう調整されることが好ましい。工程3の反応は、例えば、適当なエステル化触媒の存在下、90~140℃程度の温度条件下で加熱撹拌して行うことができる。工程2と工程3とを連続して行う場合、エステル化触媒は追加しなくてもよいし、適宜追加してもよい。また、反応は必要に応じて有機溶媒中で行ってもよい。
 このようにして得られる酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の酸価は、硬化物における耐熱性や伸度の他、現像性等にも優れる酸基含有(メタ)アクリレート樹脂となることから、50~100mgKOH/gの範囲であることが好ましく、60~90mgKOH/gの範囲であることがより好ましい。なお、本願発明において酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の酸価はJIS K 0070(1992)の中和滴定法にて測定される値である。また、前記酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の(メタ)アクリロイル基当量は250~750g/当量の範囲であることが好ましく、300~700g/当量の範囲がより好ましい。前記酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の質量平均分子量(Mw)は1,000~10,000の範囲であることが好ましい。
 前記酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の分子量は、下記条件で測定されるGPCにて測定される値である。
 測定装置 :東ソー株式会社製「HLC-8220 GPC」、
 カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HXL-L」
    +東ソー株式会社製「TSK-GEL G2000HXL」
    +東ソー株式会社製「TSK-GEL G2000HXL」
    +東ソー株式会社製「TSK-GEL G3000HXL」
    +東ソー株式会社製「TSK-GEL G4000HXL」
 検出器: RI(示差屈折計)
 データ処理:東ソー株式会社製「GPC-8020モデルIIバージョン4.10」
 測定条件: カラム温度  40℃
       展開溶媒   テトラヒドロフラン
       流速     1.0ml/分
 標準  : 前記「GPC-8020モデルIIバージョン4.10」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
  (使用ポリスチレン)
   東ソー株式会社製「A-500」
   東ソー株式会社製「A-1000」
   東ソー株式会社製「A-2500」
   東ソー株式会社製「A-5000」
   東ソー株式会社製「F-1」
   東ソー株式会社製「F-2」
   東ソー株式会社製「F-4」
   東ソー株式会社製「F-10」
   東ソー株式会社製「F-20」
   東ソー株式会社製「F-40」
   東ソー株式会社製「F-80」
   東ソー株式会社製「F-128」
 試料  : 樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(50μl)
 本発明の酸基含有(メタ)アクリレート樹脂は、分子構造中に重合性の(メタ)アクリロイル基を有することから、例えば、光重合開始剤を添加することにより硬化性樹脂組成物として利用することができる。
 前記光重合開始剤は、照射する活性エネルギー線の種類等により適切なものを選択して用いればよい。また、アミン化合物、尿素化合物、含硫黄化合物、含燐化合物、含塩素化合物、ニトリル化合物等の光増感剤と併用してもよい。光重合開始剤の具体例としては、例えば、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン等のアルキルフェノン系光重合開始剤;2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤;ベンゾフェノン化合物等の分子内水素引き抜き型光重合開始剤等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。
 前記光重合開始剤の市販品は、例えば、BASF社製「IRGACURE127」、「IRGACURE184」、「IRGACURE250」、「IRGACURE270」、「IRGACURE290」、「IRGACURE369E」、「IRGACURE379EG」、「IRGACURE500」、「IRGACURE651」、「IRGACURE754」、「IRGACURE819」、「IRGACURE907」、「IRGACURE1173」、「IRGACURE2959」、「IRGACURE MBF」、「IRGACURE TPO」、「IRGACURE OXE 01」、「IRGACURE OXE 02」、IGM RESINS社製「OMNIRAD184」、「OMNIRAD250」、「OMNIRAD369」、「OMNIRAD369E」、「OMNIRAD651」、「OMNIRAD907FF」、「OMNIRAD1173」等が挙げられる。
 前記光重合開始剤の添加量は、例えば、硬化性樹脂組成物の溶剤以外の成分の合計に対し0.05~15質量%の範囲であることが好ましく、0.1~10質量%の範囲であることがより好ましい。
 本発明の硬化性樹脂組成物は、前記本発明の酸基含有(メタ)アクリレート樹脂以外の樹脂成分を含有しても良い。該樹脂成分は、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂やノボラック型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸、ジカルボン酸無水物、必要に応じて不飽和モノカルボン酸無水物等を反応させて得られるような、樹脂中にカルボキシ基と(メタ)アクリロイル基とを有する樹脂や、各種の(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。
前記(メタ)アクリレートモノマーは、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート等の脂肪族モノ(メタ)アクリレート化合物;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチルモノ(メタ)アクリレート等の脂環型モノ(メタ)アクリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等の複素環型モノ(メタ)アクリレート化合物;ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェニルベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、ベンジルベンジル(メタ)アクリレート、フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香族モノ(メタ)アクリレート化合物等のモノ(メタ)アクリレート化合物:前記各種のモノ(メタ)アクリレートモノマーの分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等のポリオキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性モノ(メタ)アクリレート化合物;前記各種のモノ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性モノ(メタ)アクリレート化合物;
 エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等の脂肪族ジ(メタ)アクリレート化合物;1,4-シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ノルボルナンジ(メタ)アクリレート、ノルボルナンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート等の脂環型ジ(メタ)アクリレート化合物;ビフェノールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート等の芳香族ジ(メタ)アクリレート化合物;前記各種のジ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入したポリオキシアルキレン変性ジ(メタ)アクリレート化合物;前記各種のジ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性ジ(メタ)アクリレート化合物;
 トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート等の脂肪族トリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族トリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性トリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族トリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性トリ(メタ)アクリレート化合物;
 ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の4官能以上の脂肪族ポリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族ポリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した4官能以上の(ポリ)オキシアルキレン変性ポリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族ポリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入した4官能以上のラクトン変性ポリ(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。
  本発明の硬化性樹脂組成物は、塗工粘度調節等の目的で有機溶剤を含有してもよい。その種類や添加量は、所望の性能に応じて適宜調整される。一般には、硬化性樹脂組成物の合計に対し10~90質量%の範囲で用いられる。前記溶剤の具体例としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキソラン等の環状エーテル溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル;トルエン、キシレン等の芳香族溶剤;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族溶剤;カルビトール、セロソルブ、メタノール、イソプロパノール、ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール溶剤;アルキレングリコールモノアルキルエーテル、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテル、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート等のグリコールエーテル系溶剤が挙げられる。これらはそれぞれ単独で使用しても良いし、2種類以上を併用しても良い。
 本発明の硬化性樹脂組成物は、この他、無機微粒子やポリマー微粒子、顔料、消泡剤、粘度調整剤、レベリング剤、難燃剤、保存安定化剤等の各種添加剤を含有しても良い。
 本発明の酸基含有(メタ)アクリレート樹脂は、硬化物における耐熱性や伸度が高い特徴を有する。更に、この他、光感度や乾燥管理幅等で評価される現像性や、硬化物における基材密着性、仮乾燥後の非粘着性等にも優れる特徴を有する。本発明の酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の各種性能に優れる特徴が生かされる用途として、例えば、半導体デバイス関係の用途としては、ソルダーレジスト、層間絶縁材料、パッケージ材、アンダーフィル材、回路素子等のパッケージ接着層や集積回路素子と回路基板の接着層として用いることができる。また、LCD、OELDに代表される薄型ディスプレイ関係の用途としては、薄膜トランジスタ保護膜、液晶カラーフィルタ保護膜、カラーフィルタ用顔料レジスト、ブラックマトリックス用レジスト、スペーサーなどに好適に用いることができる。これらの中でも、特にソルダーレジスト用途に好適に用いることができる。本発明のソルダーレジスト用樹脂材料は、例えば、前記酸基含有(メタ)アクリレート樹脂、光重合開始剤及び各種の添加剤に加え、硬化剤、硬化促進剤、有機溶媒等の各成分を含んでなる。
 前記硬化剤は、前記酸基含有(メタ)アクリレート樹脂中のカルボキシ基と反応し得る官能基を有するものであれば特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂が挙げられる。ここで用いるエポキシ樹脂は、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェニレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン-フェノール付加反応型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。これらのエポキシ樹脂の中でも、硬化物における耐熱性に優れることから、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、軟化点が50~120℃の範囲であるものが特に好ましい。
 前記硬化促進剤は、前記硬化剤の硬化反応を促進するものであり、前記硬化剤としてエポキシ樹脂を用いる場合には、リン系化合物、第3級アミン、イミダゾール、有機酸金属塩、ルイス酸、アミン錯塩等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。硬化促進剤の添加量は、例えば、前記硬化剤100質量部に対し1~10質量部の範囲で用いる。
 前記有機溶媒は、前記酸基含有(メタ)アクリレート樹脂や硬化剤等の各種成分を溶解し得るものであれば特に限定されず、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン、メトキシプロパノール、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。
 本発明のソルダーレジスト用樹脂材料を用いてレジスト部材を得る方法は、例えば、前記ソルダーレジスト用樹脂材料を基材上に塗布し、60~100℃程度の温度範囲で有機溶剤を揮発乾燥させた後、所望のパターンが形成されたフォトマスクを通して紫外線や電子線等にて露光させ、アルカリ水溶液にて未露光部を現像し、更に140~180℃程度の温度範囲で加熱硬化させる方法が挙げられる。
 以下に、実施例および比較例をもって本発明をより詳しく説明する。
 本願実施例において酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の酸価はJIS K 0070(1992)の中和滴定法にて測定した。
 本願実施例において酸基含有(メタ)アクリレート樹脂の分子量は下記条件のGPCにて測定した。
 測定装置 :東ソー株式会社製「HLC-8220 GPC」、
 カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HXL-L」
    +東ソー株式会社製「TSK-GEL G2000HXL」
    +東ソー株式会社製「TSK-GEL G2000HXL」
    +東ソー株式会社製「TSK-GEL G3000HXL」
    +東ソー株式会社製「TSK-GEL G4000HXL」
 検出器: RI(示差屈折計)
 データ処理:東ソー株式会社製「GPC-8020モデルIIバージョン4.10」
 測定条件: カラム温度  40℃
       展開溶媒   テトラヒドロフラン
       流速     1.0ml/分
 標準  : 前記「GPC-8020モデルIIバージョン4.10」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
  (使用ポリスチレン)
   東ソー株式会社製「A-500」
   東ソー株式会社製「A-1000」
   東ソー株式会社製「A-2500」
   東ソー株式会社製「A-5000」
   東ソー株式会社製「F-1」
   東ソー株式会社製「F-2」
   東ソー株式会社製「F-4」
   東ソー株式会社製「F-10」
   東ソー株式会社製「F-20」
   東ソー株式会社製「F-40」
   東ソー株式会社製「F-80」
   東ソー株式会社製「F-128」
 試料  : 樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(50μl)
 実施例1 酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(1)の製造
 温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート449.7質量部、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANAT T-1890/100」、イソシアネート基含有量17.2質量%)175.5質量部、無水トリメリット酸142.6質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.4質量部を加えて溶解させた。窒素雰囲気下、160℃で5時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認した。メトキノン0.3質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックスM-306」、ペンタエリスリトールトリアクリレート含有量約67%、水酸基価159.7mgKOH/g)31.1質量部およびトリフェニルフォスフィン2.8質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させた。次いで、グリシジルメタクリレート116.5質量部を添加し、120℃で10時間反応させた。更に、テトラヒドロ無水フタル酸116.3質量部を加えて110℃で5時間反応させ、酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(1)を得た。酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(1)の固形分酸価は80mgKOH/g、アクリロイル基当量は485g/当量、重量平均分子量(Mw)は5,200であった。酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(1)のGPCチャート図を図1に示す。
 実施例2 酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(2)の製造
 温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート449.9質量部、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANAT T-1890/100」、イソシアネート基含有量17.2質量%)191.4質量部、無水トリメリット酸155.5質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.4質量部を加えて溶解させた。窒素雰囲気下、160℃で5時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認した。メトキノン0.3質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックスM-306」、ペンタエリスリトールトリアクリレート含有量約67%、水酸基価159.7mgKOH/g)34.0質量部およびトリフェニルフォスフィン2.8質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させた。次いで、グリシジルメタクリレート127.1質量部を添加し、120℃で10時間反応させた。更に、無水コハク酸76.6質量部を加えて110℃で5時間反応させ、酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(2)を得た。酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(2)の固形分酸価は80mgKOH/g、アクリロイル基当量は445g/当量、重量平均分子量(Mw)は4,700であった。
 実施例3 酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(3)の製造
 温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート350.4質量部、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANAT T-1890/100」、イソシアネート基含有量17.2質量%)85.8質量部、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート変性体(DIC株式会社製「バーノックDN901S」、イソシアネート基含有量23.5質量%)85.8質量部、無水トリメリット酸209.4質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.6質量部を加えて溶解させた。窒素雰囲気下、160℃で5時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認した。メトキノン0.3質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックスM-306」、ペンタエリスリトールトリアクリレート含有量約67%、水酸基価159.7mgKOH/g)16.9質量部およびトリフェニルフォスフィン3.3質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させた。次いで、グリシジルメタクリレート197.9質量部を添加し、120℃で10時間反応させた。更に、無水コハク酸90.4質量部を加えて110℃で5時間反応させ、酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(3)を得た。酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(3)の固形分酸価は80mgKOH/g、アクリロイル基当量は415g/当量、重量平均分子量(Mw)は4,980であった。
 実施例4 酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(4)の製造
 温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート300.2質量部、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート変性体(DIC株式会社製「バーノックDN901S」、イソシアネート基含有量23.5質量%)197.9質量部、無水トリメリット酸219.7質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.8質量部を加えて溶解させた。窒素雰囲気下、160℃で5時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認した。メトキノン0.4質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックスM-306」、ペンタエリスリトールトリアクリレート含有量約67%、水酸基価159.7mgKOH/g)11.9質量部およびトリフェニルフォスフィン3.5質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させた。次いで、グリシジルメタクリレート221.7質量部を添加し、120℃で10時間反応させた。更に、無水コハク酸97.3質量部を加えて110℃で5時間反応させ、酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(4)を得た。酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(4)の固形分酸価は80mgKOH/g、アクリロイル基当量は416g/当量、重量平均分子量(Mw)は4,350であった。
 実施例5 酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(5)の製造
 温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート299.8質量部、イソホロンジイソシアネート232.8質量部、無水トリメリット酸302.0質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.8質量部を加えて溶解させた。窒素雰囲気下、160℃で5時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認した。メトキノン0.4質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックスM-306」、ペンタエリスリトールトリアクリレート含有量約67%、水酸基価159.7mgKOH/g)11.1質量部およびトリフェニルフォスフィン3.5質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させた。次いで、グリシジルメタクリレート149.2質量部を添加し、120℃で10時間反応させた。更に、無水コハク酸97.4質量部を加えて110℃で5時間反応させ、酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(5)を得た。酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(5)の固形分酸価は80mgKOH/g、アクリロイル基当量は603g/当量、重量平均分子量(Mw)は1,780であった。
 実施例6 酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(6)の製造
 温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート1422.7質量部、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANAT T-1890/100」、イソシアネート基含有量17.2質量%)753.2質量部及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物644.2質量部、ジブチルヒドロキシトルエン6.5質量部を加えて溶解させた。窒素雰囲気下、160℃で5時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認した。メトキノン1.3質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックスM-306」、ペンタエリスリトールトリアクリレート含有量約67%、水酸基価159.7mgKOH/g)189.2質量部、トリフェニルフォスフィン12.9質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させた。次いで、グリシジルメタクリレート617.1質量部を添加し、120℃で10時間反応させた。更に、テトラヒドロ無水フタル酸546質量部を加えて110℃で5時間反応させ、酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(6)を得た。酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(6)の固形分酸価は80mgKOH/g、アクリロイル基当量は434g/当量、重量平均分子量(Mw)は5,600であった。
 実施例7 酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(7)の製造
 温度計、攪拌機、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート449.7質量部、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANAT T-1890/100」、イソシアネート基含有量17.2質量%)170.5質量部、無水トリメリット酸138.5質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.4質量部を加えて溶解させた。窒素雰囲気下、160℃で5時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認した。メトキノン0.3質量部、ペンタエリスリトールトリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックスM-306」、ペンタエリスリトールトリアクリレート含有量約67%、水酸基価159.7mgKOH/g)30.3質量部およびトリフェニルフォスフィン2.8質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させた。次いで、3,4-エポキシシクロへキシルメチルメタクリレート(株式会社ダイセル製「サイクロマーM100」、エポキシ基当量207g/当量)165質量部を添加し、120℃で10時間反応させた。更に、無水コハク酸76.7質量部を加えて110℃で5時間反応させ、酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(7)を得た。酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(7)の固形分酸価は80mgKOH/g、アクリロイル基当量は500g/当量、重量平均分子量(Mw)は4,040であった。
 比較例1 酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(1’)の製造
 温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート101質量部を入れ、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON N-680」、軟化点85℃、エポキシ基当量214g/当量)428質量部を溶解させた。更に、ジブチルヒドロキシトルエン4質量部、メトキノン0.4質量部加えた後、アクリル酸144質量部、トリフェニルフォスフィン1.6質量部を添加し、空気を吹き込みながら120℃で10時間反応させた。ついで、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート311質量部、テトラヒドロ無水フタル酸160質量部を加え110℃で2.5時間反応させ、酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(1’)を得た。酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(1’)の固形分酸価は85mgKOH/gであった。
実施例8~14及び比較例2
 下記要領で硬化性樹脂組成物を調製し、各種評価試験を行った。結果を表1に示す。
・硬化性樹脂組成物の調製
 先で得た酸基含有(メタ)アクリレート樹脂(固形分換算)100質量部、DIC株式会社製「EPICLON N-680」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)24質量部、BASF社製「イルガキュア907」[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]5質量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート13質量部を配合して硬化性樹脂組成物を得た。
・硬化物の作成
 ガラス上に硬化性樹脂組成物を50μmのアプリケーターで塗布し、80℃で30分間乾燥させた。メタルハライドランプを用いて1000mJ/cmの紫外線を照射した後、160℃で1時間加熱した。ガラスから硬化物を剥離した。
・硬化物の耐熱性の評価
 硬化物から6mm×40mmの試験片を切り出し、粘弾性測定装置(DMA:レオメトリック社製固体粘弾性測定装置「RSAII」、引張り法:周波数1Hz、昇温速度3℃/分)を用いて、弾性率変化が最大となる(tanδ変化率が最も大きい)温度をガラス転移温度(Tg)とて評価した。
・硬化物の伸度の評価
硬化物から10mm×80mmの試験片を切り出し、引っ張り試験装置(島津製作所社製「機密万能試験器オートグラフAG-IS」)を用いて下記条件で試験片の伸度を測定し、評価した。
温度23℃、湿度50%、標線間距離20mm、支点間距離20mm、引っ張り速度10mm/分
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002

Claims (10)

  1. 酸基又は酸無水物基を有するアミドイミド樹脂(A)、ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物(B)、(メタ)アクリロイル基含有エポキシ化合物(C)及びポリカルボン酸無水物(D)を必須の反応原料とする酸基含有(メタ)アクリレート樹脂。
  2. 前記酸基又は酸無水物基を有するアミドイミド樹脂(A)がポリイソシアネート化合物(a1)とポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)とを必須の反応原料とするものであって、前記ポリイソシアネート化合物(a1)が脂環式ジイソシアネート化合物又はその変性体を必須の成分とし、前記ポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)がトリカルボン酸無水物を必須の成分とするものである請求項1記載の酸基含有(メタ)アクリレート樹脂。
  3. 前記酸基又は酸無水物基を有するアミドイミド樹脂(A)がポリイソシアネート化合物(a1)とポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)とを必須の反応原料とするものであって、前記ポリイソシアネート化合物(a1)が脂肪族ジイソシアネート化合物又はその変性体を必須の成分とし、前記ポリカルボン酸又はその酸無水物(a2)がトリカルボン酸無水物とを必須の成分とするものである請求項1記載の酸基含有(メタ)アクリレート樹脂。
  4. 前記ポリカルボン酸無水物(D)が脂肪族ポリカルボン酸無水物又は脂環式ポリカルボン酸無水物である請求項1記載の酸基含有(メタ)アクリレート樹脂。
  5. (メタ)アクリロイル基当量が250~750g/当量の範囲である請求項1記載の酸基含有(メタ)アクリレート樹脂。
  6. 請求項1~5の何れか一つに記載の変性(メタ)アクリレート樹脂と、光重合開始剤とを含有する硬化性樹脂組成物。
  7. 請求項6記載の硬化性樹脂組成物の硬化物。
  8. 請求項6記載の硬化性樹脂組成物からなる絶縁材料。
  9. 請求項6記載の硬化性樹脂組成物からなるソルダーレジスト用樹脂材料。
  10. 請求項9記載のソルダーレジスト用樹脂材料を用いてなるレジスト部材。
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