JP2001302740A - 樹脂組成物、ソルダーレジスト樹脂組成物及びこれらの硬化物 - Google Patents
樹脂組成物、ソルダーレジスト樹脂組成物及びこれらの硬化物Info
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Abstract
電解金メッキ耐性に優れ、有機溶剤又は希アルカリ溶液
で現像ができ、ソルダーレジスト用及び層間絶縁層用に
適する樹脂組成物を提供する。 【解決手段】特定のカルボキシル基含有オリゴマー
(A)と希釈剤(B)を含有する樹脂組成物。
Description
ル基含有オリゴマー(A)と希釈剤(B)を含有し、プ
リント配線板用樹脂組成物として有用な樹脂組成物及び
その硬化物に関する。更に詳細には、フレキシブルプリ
ント配線板用ソルダーレジスト、メッキレジスト、多層
プリント配線板用層間電気絶縁材料として有用な、現像
性に優れ、その硬化皮膜が、密着性、可撓性(屈曲
性)、半田耐熱性、耐薬品性、耐金メッキ性等に優れた
硬化物を与える樹脂組成物及びその硬化物に関する。
って形成した配線(回路)パターンを外部環境から保護
したり、電子部品をプリント配線板に表面実装する際に
行われるはんだ付け工程において、不必要な部分にはん
だが付着しないように保護するために、カバーコートも
しくはソルダーマスクと呼ばれる保護層をプリント配線
板上に被覆することが行われている。従来、かかる用途
に使用されるソルダーレジストインキとしては、主とし
て多官能エポキシ樹脂系のものが使用されてきたが、得
られる硬化膜は耐熱性は良好であるが可撓性が低いとい
う問題があった。従って、このようなソルダーレジスト
インキは、硬化膜の可撓性(屈曲性)が要求されないリ
ジット板のその用途が限定され、近年使用されることが
多くなってきたフレキシブルプリント配線板(FPC)
への使用は困難である。
するレジストインキとして数多くの提案がなされてい
る。例えば、特開平2−269166号にはポリパラバ
ン酸、エポキシ樹脂及び極性溶媒からなる熱硬化型のソ
ルダーレジストインキが、また特開平6−41485号
にはポリパラバン酸とフェノキシ樹脂を必須成分とする
熱乾燥型のソルダーレジストインキが提案されている。
しかしながら、これらのソルダーレジストは、スクリー
ン印刷によってレジストパターンを形成するものである
ため、スクリーンの線幅等が制限されるなど、今日の高
密度化に伴う微細な画像形成への対応は困難である。こ
のため近年においては、特開平2−173749号、特
開平2−173750号、特開平2−173751号等
にみられるような写真現像型のものの提案もみられる
が、未だ充分な可撓性を付与するまでには至っていな
い。
のプリント回路の高密度化に対応し得る微細な画像を活
性エネルギー線に対する感光性に優れ、露光及び有機溶
剤、水又は希アルカリ水溶液による現像により形成でき
ると共に、後硬化(ポストキュア)工程で熱硬化させて
得られる硬化膜が可撓性に富み、はんだ耐熱性、耐熱劣
化性、無電解金メッキ耐性、耐酸性及び耐水性等に優れ
た皮膜を形成するような有機溶剤、水又はアルカリ現像
型の特にフレキシブルプリント配線板用レジストインキ
に適する樹脂組成物及びその硬化物を提供することにあ
る。
な課題を解決するために、特定のカルボキシル基含有オ
リゴマー(A)と希釈剤(B)を含有した樹脂組成物を
使用することにより前記課題を達成出来ることを見い出
し、本発明を完成するに至ったものである。即ち、本発
明によれば、(1)1分子中に2つ以上のエポキシ基を
有するエポキシ樹脂(a)とエチレン性不飽和基を有す
るモノカルボン酸化合物(b)との反応物であるエポキ
シ(メタ)アクリレート(c)と分子中に2個の酸無水
物基を有する多塩基酸無水物(d−1)の反応物である
末端無水物基を有する(メタ)アクリレート化合物
(e)と(a)成分以外のヒドロキシ基含有(メタ)ア
クリレート(f)を反応させて得られるカルボキシル基
含有オリゴマー(A)と希釈剤(B)を含有することを
特徴とする樹脂組成物、(2)1分子中に2つ以上のエ
ポキシ基を有するエポキシ樹脂(f)とエチレン性不飽
和基を有するモノカルボン酸化合物(b)と多塩基酸無
水物(d−2)との反応物である不飽和基含有ポリカル
ボン酸樹脂(C)を含有する(1)項に記載の樹脂組成
物、(3)1分子中に2つ以上のエポキシ基を有するエ
ポキシ樹脂(g)が式(1)
(CH3)2−であり、nは1以上の整数であり、Mは
水素原子又は下記式(G)を示す。
素原子を示す。)で表されるエポキシ樹脂である(1)
項に記載の樹脂組成物、(4)光重合開始剤(D)を含
有する(1)ないし(3)のいずれか1項に記載の樹脂
組成物、(5)熱硬化成分(E)を含有する(1)ない
し(4)のいずれか1項に記載の樹脂組成物、(6)プ
リント配線板のソルダーレジスト用または層間絶縁層用
である(1)ないし(5)のいずれか1項に記載の樹脂
組成物、(7)(1)ないし(6)のいずれか1項に記
載の樹脂組成物の硬化物、(8)(7)に記載の硬化物
の層を有する物品、(9)プリント配線板である(8)
に記載の物品、に関する。
シル基含有オリゴマー(A)と希釈剤(B)との混合物
である。ここで使用されるカルボキシル基含有オリゴマ
ー(A)の分子量は、重量平均分子量として、1000
〜500,000が好ましく、またその酸価は20〜3
00mgKOH/gが好ましい。
リゴマー(A)は前記したように、1分子中に2つのエ
ポキシ基を有するエポキシ樹脂(a)とエチレン性不飽
和基を有するモノカルボン酸化合物(b)との反応物で
あるエポキシ(メタ)アクリレート(c)と分子中に2
個の酸無水物基を有する多塩基酸無水物(d−1)の反
応物である末端無水物基を有する(メタ)アクリレート
化合物(e)と(a)成分以外のヒドロキシ基含有(メ
タ)アクリレート(f)を反応させて得られる。
レートは、1分子中に2つのエポキシ基を有するエポキ
シ樹脂(a)とエチレン性不飽和基を有するモノカルボ
ン酸化合物(b)を反応させることにより製造すること
ができる。又、この反応により1分子中に2個の水酸基
が副生する。
キシ樹脂(a)の具体例としては、例えば、ビスフェノ
ールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリ
シジルエーテル、ビキシレノール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、フルオレンジ
フェノールジグリシジルエーテル等の芳香族系ジグリシ
ジルエーテル類;ポリエチレングリコールジグリシジル
エーテル、ポリプロピレングリシジルエーテル、1,6
−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブ
タンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサン−
1,4−ジメタノールジグリシジルエーテル、水添ビス
フェノールAジグリシジルエーテル、トリシクロデカン
ジメタノールジグリシジルエーテル等の脂肪族系ジグリ
シジルエーテル類;3,4−エポキシ−6−メチルシク
ロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−6−メチルシク
ロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロ
ヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカル
ボキシレート、1−エポキシエチル−3,4−エポキシ
シクロヘキサンなどの脂環式エポキシ樹脂類;フタル酸
ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシ
ジルエステル、ダイアー酸グリシジルエステルなどのグ
リシジルエステル類等を挙げることができる。
酸化合物(b)としては、例えば(メタ)アクリル酸、
(メタ)アクリル酸ダイマー、などが挙げられ、なかで
も(メタ)アクリル酸が好ましい。
飽和基を有するモノカルボン酸化合物(b)を反応さ
せ、エポキシ(メタ)アクリレートを得る。エポキシ樹
脂のエポキシ基の1当量に対して(b)成分の総量のカ
ルボキシル基の0.9〜1.2当量反応させるのが好ま
しく、特に好ましくは0.95〜1.05当量である。
希釈溶剤(B−1)として、トルエン、キシレンなどの
芳香族炭化水素;酢酸エチルエステル、酢酸ブチルエス
テルなどのエステル類;1,4−ジオキサン、テトラヒ
ドロフランなどのエーテル類;メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトンなどのケトン類;ブチルセロソル
ブアセテート、カルビトールアセテート、ジエチレング
リコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート等のグリコール誘導体;シク
ロヘキサノン、シクロヘキサノールなどの脂環式炭化水
素;γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のラク
トン類;石油エーテル、石油ナフサなどの石油系溶剤等
の溶剤類の1種又は2種以上を加えてもよい。
釈剤(B−2)の1種又は2種以上を使用することがで
きる。
することが好ましい。触媒としては、例えばトリエチル
アミン、ベンジルメチルアミン、メチルトリエチルアン
モニウムクロライド、トリフェニルスチビン、トリフェ
ニルホスフィン等があげられる。その使用量は、反応原
料混合物に対して、好ましくは0.1〜10重量%、特
に好ましくは、0.3〜5重量%である。
するために、重合防止剤を使用することが好ましい。重
合防止剤としては、例えばメトキノン、ハイドロキノ
ン、メチルハイドロキノン、フェノチアジン等があげら
れる。その使用量は、反応原料混合物に対して好ましく
は、0.01〜1重量%、特に好ましくは0.05〜
0.5重量%である。反応温度は、60〜150℃、特
に好ましくは80〜120℃である。又、反応時間は好
ましくは5〜60時間である。
酸無水物(d−1)としては、例えば一般式(2)
価の有機性基を示す)で表されるテトラカルボン酸二無
水物又はその誘導体が挙げられる。
ン酸二無水物としては、特に制限は無く、例えば、ピロ
メリット酸、3,3’、4,4’−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸、3,3’、4,4’−ビフェニルテトラ
カルボン酸、2,3’、3,4’−ビフェニルテトラカ
ルボン酸、2,3’、4,4’−ビフェニルテトラカル
ボン酸、3,3’、4,4’−ジフェニルエーテルテト
ラカルボン酸、1,2、5,6−ナフタレンテトラカル
ボン酸、2,3、6,7−ナフタレンテトラカルボン
酸、1,4、5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、
3,3’、4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボ
ン酸、m−タ−フェニル−3,3’、4,4’−テトラ
カルボン酸、1,1,1、3,3,3,−ヘキサフルオ
ロ−2,2−ビス(2,3−又は3,4−ジカルボキシ
フェニル)プロパン、2,2−ビス(2,3−又は3,
4−ジカルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス
〔4’−(2,3−又は3,4−ジカルボキシフェノキ
シ)フェニル〕プロパン、1,1,1、3,3,3,−
ヘキサフルオロ−2,2−ビス〔4’−(2,3−又は
3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル〕プロパ
ン、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸、
1,2,7,8−フェナンスレンテトラカルボン酸、
4,4’−ビス(2,3−ジカルボキシフェノキシ)ジ
フェニルメタンエチレングリコールビス(アンヒドロト
リメリテート)等の芳香族テトラカルボン酸の二無水
物、下記一般式(4)
基、好ましくは炭素数1〜10の炭化水素基、より好ま
しくは炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数6〜10の
アリール基(フェニル基、トリル基、ナフチル基)を示
し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、リットルは
1以上の整数である)で表される芳香族テトラカルボン
酸二無水物、シクロブテンテトラカルボン酸、ブタンテ
トラカルボン酸、2,3、5,6−ピリジンテトラカル
カルボン酸、3,4、9,10−ペソレンテトラカルボ
ン酸等の脂肪族テトラカルボン酸二無水物などが挙げら
れ、これらは単独又は2種以上の組み合わせで使用され
る。
タ)アクリレート(f)の具体例としては、例えば、2
−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロ
キシプロピル(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、ポリプロピレングリコール
モノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモ
ノ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メ
タ)アクリレート等を挙げることができる。
リゴマー(A)は、例えば以下の様にして製造すること
ができる。まず、エポキシ(メタ)アクリレート(c)
と分子中に2個の酸無水物基を有する多塩基酸無水物
(d−1)の無水物基を反応させ末端無水物基を有する
化合物を製造し、次いで(c)成分以外のヒドロキシ基
含有(メタ)アクリレート(f)を反応させる方法を好
ましく用いることができる。
ポキシ(メタ)アクリレート(c)の水酸基1当量に対
して、多塩基酸無水物(d−1)の無水物基1.01〜
2.0当量が好ましく、特に好ましくは1.1〜2.0
当量である。このエステル化反応の反応温度は、60〜
150℃、反応時間は1〜10時間が好ましい。
応物である末端無水物基を有する化合物にヒドロキシ基
含有(メタ)アクリレート(f)を反応させカルボキシ
ル基含有オリゴマー(A)を得る。前記、末端無水物基
を有する化合物の無水物基1当量に対して、ヒドロキシ
基含有(メタ)アクリレート(f)の水酸基0.9〜
1.5当量が好ましく、特に好ましくは0.98〜1.
1当量である。反応温度は60〜150℃、反応時間は
1〜10時間が好ましい。
剤(B)の具体例としては、例えば、前記の有機溶剤や
ブタノール、オクチルアルコール、エチレングリコー
ル、グリセリン、ジエチレングリコールモノメチル(又
はモノエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノ
メチル(又はモノエチル)エーテル、テトラエチレング
リコールモノメチル(又はモノエチル)エーテル等のア
ルコール類、等の有機溶剤類(B−1)やカルビトール
(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アク
リレート、アクリロイルモルホリントリメチロールプロ
パントリ(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、ペンタエリスリトールテト
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)アクリレート等の反応性希釈剤(B−2)が
あげられる。
(B)成分の量は、(A)+(B)合計で組成物中10
〜90重量%が好ましく、特に20〜80重量%が好ま
しく、又、(A)と(B)の使用割合は、(A)が10
〜90重量%、(B)が10〜90重量%が好ましい。
脂(C)を使用しても良い。不飽和基含有ポリカルボン
酸樹脂(C)は、前記したように1分子中に2つ以上の
エポキシ基を有するエポキシ樹脂( )とエチレン性不
飽和基を有するモノカルボン酸化合物(b)と多塩基酸
無水物(d−2)との反応生成物である。
エポキシ樹脂(g)としては、例えば上記一般式(1)
で示されるエポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ
樹脂、ビスフェノールF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、トリスフェノールメタン型エポキシ樹
脂、臭素化エポキシ樹脂、ビキレノール型エポキシ樹
脂、ビフェノール型エポキシ樹脂などのグリシジルエー
テル類;3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル
メチル−3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサン
カルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメ
チル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレー
ト、1−エポキシエチル−3,4−エポキシシクロヘキ
サンなどの脂環式エポキシ樹脂;フタル酸ジグリシジル
エステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステ
ル、ダイマー酸グリシジルエステルなどのグリシジルエ
ステル類;テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン
などのグリシジルアミン類;トリグリシジルイソシアヌ
レートなどの複素環式エポキシ樹脂などが挙げられる
が、一般式(2)で示されるエポキシ樹脂が好ましい。
なお、一般式(2)におけるnはエポキシ当量から計算
される。
いて、Mが水素原子である原料エポキシ化合物のアルコ
ール性水酸基とエピクロルヒドリン等のエピハロヒドリ
ンを反応させることにより得ることができる。原料エポ
キシ化合物は市販されており、例えばエピコートシリー
ズ(エピコート1009、1031:油化シェルエポキ
シ(株)製)、エピクロンシリーズ(エピクロンN−3
050、N−7050:大日本インキ化学工業(株)
製)、DERシリーズ(DER−642U、DER−6
73MF:ダウケミカル(株)製)等のビスフェノール
A型エポキシ樹脂、YDFシリーズ(YDF−200
4、2007:東都化成(株)製)等のビスフェノール
F型エポキシ樹脂等があげられる。
反応は、好ましくはジメチルスルホキシドの存在下に、
行われる。エピハロヒドリンの使用量は、原料エポキシ
化合物におけるアルコール性水酸基1当量に対して1当
量以上使用すれば良い。しかしながらアルコール性水酸
基1当量に対して15当量を超えると増量した効果はほ
とんどなくなる一方、容積効率が悪くなる。
使用する。アルカリ金属水酸化物としては、例えば苛性
ソーダ、苛性カリ、水酸化リチウム、水酸化カルシウム
などが使用できるが苛性ソーダが好ましい。アルカリ金
属水酸化物の使用量は、式(2)で表される化合物のM
が水素原子である原料エポキシ化合物のエポキシ化した
いアルコール水酸基1当量に対してほぼ1当量使用すれ
ば良い。式(1)で表される化合物のMが水素原子であ
る原料エポキシ化合物のアルコール性水酸基を全量エポ
キシ化する場合は過剰に使用しても構わないが、アルコ
ール性水酸基1当量に対して2当量を超えると若干高分
子化が起こる傾向にある。
反応温度が30℃未満であると反応が遅くなり長時間の
反応が必要となる。反応温度が100℃を超えると副反
応が多く起こり好ましくない。
ジメチルスルホキシドを減圧下留去した後、有機溶剤に
生成樹脂を溶解させアルカリ金属水酸化物で脱ハロゲン
化水素反応を行うこともできる。エチレン性不飽和基を
有するモノカルボン酸化合物(b)としては、例えば、
(メタ)アクリル酸、アクリル酸ダイマー、などが挙げ
られ、なかでも(メタ)アクリル酸が好ましい。前記、
エポキシ樹脂(g)とエチレン性不飽和基を有するモノ
カルボン酸(b)を反応させ、エポキシ(メタ)アクリ
レート化合物を得る。エポキシ樹脂のエポキシ基の1当
量に対して(b)成分の総量のカルボキシル基の0.3
〜1.2当量を反応させるのが好ましく、特に好ましく
は、0.9〜1.05当量である。
ルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;酢酸エチル、
酢酸ブチルなどのエステル類;1,4−ジオキサン、テ
トラヒドロフランなどのエーテル類;メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類;ブチルセ
ロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート等のグリコール誘導
体;シクロヘキサノン、シクロヘキサノールなどの脂環
式炭化水素及び石油エーテル、石油ナフサなどの石油系
溶剤等の溶剤類の1種又は2種以上を加えてもよい。
釈剤(B−2)の1種又は2種以上を使用することがで
きる。
することが好ましい。触媒としては、例えばトリエチル
アミン、ベンジルメチルアミン、メチルトリエチルアン
モニウムクロライド、トリフェニルスチビン、トリフェ
ニルホスフィン等があげられる。その使用量は、反応原
料混合物に対して、好ましくは、0.1〜10重量%、
特に好ましくは、0.3〜5重量%である。
するために、重合防止剤を使用することが好ましい。重
合防止剤としては、例えばメトキノン、ハイドロキノ
ン、メチルハイドロキノン、フェノチアジン等があげら
れる。その使用量は、反応原料混合物に対して好ましく
は、0.01〜1重量%、特に好ましくは0.05〜
0.5重量%である。反応温度は、60〜150℃、特
に好ましくは80〜120℃である。又、反応時間は好
ましくは5〜60時間である。
させる。多塩基酸無水物(d−1)としては、例えば無
水コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、テトラ
ヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、3−
メチル−テトラヒドロ無水フタル酸、4−メチル−ヘキ
サヒドロ無水フタル酸等があげられる。その使用量は、
前記エポキシ(メタ)アクリレート中の水酸基に対し
て、水酸基1当量あたり、前記の多塩基酸無水物の好ま
しくは0.05〜1.00当量反応させる。反応温度
は、60〜150℃、特に好ましくは80〜100℃で
ある。
00重量部に対して、0〜300重量部、好ましくは3
0〜200重量部となる割合が適当である。
ても良い。光重合開始剤(D)としては、例えばベンゾ
イン、ベンゾインメチルエーテル、ベメゾインエチルエ
ーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソ
ブチルエーテル等のベンゾイン類;アセトフェノン、
2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、
2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、
1,1−ジクロロアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2
−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ジエトキ
シアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フ
ェニル〕−2−モルホリノープロパン−1−オンなどの
アセトフェノン類;2−エチルアントラキノン、2−タ
−シャリーブチルアントラキノン、2−クロロアントラ
キノン、2−アミルアントラキノンなどのアントラキノ
ン類;2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロ
ピルチオキサントン、2−クロロチオキサントンなどの
チオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、
ベンジルメチルケタールなどのケタール類;ベンゾフェ
ノン、4,4−ビスメチルアミノベンゾフェノンなどの
ベンゾフェノン類、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が挙げられる。
して使用でき、さらにはトリエタノールアミン、メチル
ジエタノールアミンなどの第3級アミン、N,N−ジメ
チルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチル
アミノ安息香酸イソアミルエステル等の安息香酸誘導体
等の促進剤などと組み合わせて使用することができる。
分と(B)成分と(C)成分の総重量100重量部に対
して、通常0.5〜20重量部、好ましくは2〜15重
量部となる割合が好ましい。
分として、熱硬化成分(E)を用いることが好ましく、
これを用いることにより、半田耐熱性や電気特性に優れ
たプリント配線板用材料とすることができる。本発明で
用いる熱硬化成分(E)としては、ウレタンオリゴマー
(A)と不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(C)と熱硬
化する官能基を分子中に有するものであればよく、特に
特定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂、メ
ラミン化合物、尿素化合物、オキサゾリン化合物、ジヒ
ドロベンゾオキサジン環含有化合物などを挙げる事がで
きる。エポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF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、トリスフェノールメタ
ン型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ビキレノール
型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂などのグ
リシジルエーテル類;3,4−エポキシ−6−メチルシ
クロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−6−メチルシ
クロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシク
ロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカ
ルボキシレート、1−エポキシエチル−3,4−エポキ
シシクロヘキサンなどの脂環式エポキシ樹脂;フタル酸
ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシ
ジルエステル、ダイマー酸グリシジルエステルなどのグ
リシジルエステル類;テトラグリシジルジアミノジフェ
ニルメタンなどのグリシジルアミン類;トリグリシジル
イソシアヌレートなどの複素環式エポキシ樹脂などが挙
げられる。なかでも、融点が50℃以上のエポキシ樹脂
が乾燥後タックのない光重合体皮膜を形成することがで
き好ましい。
ミンとホルマリンとの重縮合物であるメラミン樹脂が挙
げられる。尿素化合物としては、尿素、尿素とホルマリ
ンの重縮合物である尿素樹脂などが挙げられる。
ゾリン、2−メチル−2−オキサゾリン、2−フェニル
−2−オキサゾリン、2,5−ジメチル−2−オキサゾ
リン、5−メチル−2−フェニル−2−オキサゾリン、
2,4−ジフェニルオキサゾリン等が挙げられる。
具体例としては、例えば、フェノール性水酸基を有する
化合物の水酸基1当量と1級アミンのアノミ基約1当量
との混合物を70℃以上に加熱したホルムアルデヒド1
〜5モル中に添加して、70〜110℃、好ましくは、
90〜100℃で20〜120分反応させ、その後12
0℃以下の温度で減圧乾燥することにより合成すること
ができる。フェノール性水酸基を有する化合物のフェノ
ール性水酸基のすべてが第1級アミンとホルムアルデヒ
ドと反応し、ジヒドロベンゾオキサジン環を形成するよ
うにしたものが好ましい。フェノール性水酸基を有する
化合物として、特に制限は無く、ビスフェノールA、ビ
スフェノールF、ビフェノール、トリスフェノール、テ
トラフェノール等の化合物、フェノール樹脂等を挙げる
ことができる。このフェノール樹脂としては、フェノー
ル若しくはキシレノール、t−ブチルフェノール、オク
チルフェノール等のアルキルフェノールなどの1価のフ
ェノール化合物、レゾルシノール、ビスフェノールA等
の多価フェノール化合物などのフェノール化合物とホル
ムアルデヒドを反応させて得られノボラック樹脂若しく
はレゾール樹脂、フェノール変性キシレン樹脂、メラミ
ンフェノール樹脂、ポリブタジェン変性フェノール樹脂
等がある、1級アミンとしては、特に制限はなく、メチ
ルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン、置換アニ
リン等を挙げることができる。ホルムアルデヒドは、ホ
ルマリン、ポリホルムアルデヒドの形態で使用しても良
い。
は、公知の方法(例えば、独国公開特許2217099
号、H、Ishida、J.Polym.Sci.,P
artA32、1121(1994等)により得られ
る。
(A)及び(C)成分中のカルボキシル基との反応性に
優れ、かつ銅との密着性も良好である点からエポキシ樹
脂やジヒドロベンゾオキサジン環含有化合物等が好まし
い。
囲は、通常、前記(A)及び(C)成分中のカルボキシ
ル基1個当り、該熱硬化成分(E)の官能基が0.2〜
3.0当量となる割合である。なかでもプリント配線板
にした際の半田耐熱性や電気特性に優れる点から1.0
〜1.5当量となる割合が好ましい。
シ樹脂を使用する場合は、前記(A)及び(C)成分中
のカルボキシル基との反応を促進するためにエポキシ樹
脂の硬化促進剤を用いることが好ましい。
には、2−メチルイミダゾール、2−エチル−3−メチ
ルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−フ
ェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチルイ
ミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダ
ゾール、等のイミダゾール化合物;メラミン、グアナミ
ン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、エチルジア
ミノトリアジン、2,4−ジアミノトリアジン、2,4
−ジアミノ−6−トリルトリアジン、2,4−ジアミノ
−6−キシリルトリアジン等のトリアジン誘導体;トリ
メチルアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチ
ルオクチルアミン、ピリジン、m−アミノフェノール等
の三級アミン類;ポリフェノール類などが挙げられる。
これらの硬化促進剤は単独または併用して使用する事が
出来る。
リゴマー(A)、希釈剤(B)、不飽和基含有ポリカル
ボン酸樹脂(C)、光重合開始剤(D)及び熱硬化成分
(E)に、さらに必要に応じて各種の添加剤、例えば、
タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、チタン酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化ア
ルミニウム、シリカ、クレーなどの充填剤、アエロジル
などのチキソトロピー付与剤;フタロシアニンブルー、
フタロシアニングリーン、酸化チタンなどの着色剤、シ
リコーン、フッ素系のレベリング剤や消泡剤;ハイドロ
キノン、ハイドロキノンモノメチルエーテルなどの重合
禁止剤などを組成物の諸性能を高める目的で添加するこ
とが出来る。
記、樹脂組成物に混合してもよいが、プリント回路板へ
の塗布前に混合して用いるのが好ましい。すなわち、前
記、(A)及び(C)成分を主体とし、これにエポキシ
硬化促進剤等を配合した主剤溶液と、前記(E)成分を
主体とした硬化剤溶液の二液型に配合し、使用に際して
これらを混合して用いることが好ましい。
えば重合体フイルム(例えば、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリプロピレン、ポリエチレン等からなるフイル
ム)上に希釈剤(B)として使用している有機溶剤類
(B−1)を蒸発させ積層して感光性フイルムとして用
いることもできる。
状)は、電子部品の層間の絶縁材として、またプリント
基板用のソルダーレジスト等のレジストインキとして有
用である他、卦止材、塗料、コーティング剤、接着剤等
としても使用できる。本発明の硬化物は、紫外線等のエ
ネルギー線照射により上記の本発明の樹脂組成物を硬化
させたものである。紫外線等のエネルギー線照射による
硬化は常法により行うことができる。例えば紫外線を照
射する場合、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、
キセノン灯、紫外線発光レーザー(エキシマーレーザー
等)等の紫外線発生装置を用いればよい。本発明の樹脂
組成物の硬化物は、例えば永久レジストやビルドアップ
工法用の層間絶縁材としてプリント基板のような電気・
電子部品に利用される。この硬化物層の膜厚は0.5〜
160μm程度で、1〜60μm程度が好ましい。
うにして得ることができる。即ち、液状の樹脂組成物を
使用する場合、プリント配線用基板に、スクリーン印刷
法、スプレー法、ロールコート法、静電塗装法、カーテ
ンコート法等の方法により通常5〜160μmの膜厚で
本発明の組成物を塗布し、塗膜を60〜110℃、好ま
しくは60〜100℃の温度で乾燥させることにより、
タックフリーの塗膜が形成できる。その後、ネガフィル
ム等の露光パターンを形成したフォトマスクを塗膜に直
接に接触させ(又は接触しない状態で塗膜の上に置
く)、紫外線を通常10〜2000mJ/cm2程度の
強さで照射し、未露光部分を後述する現像液を用いて、
例えばスプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッビ
ング等により現像する。その後、必要に応じてさらに紫
外線を照射し、次いで通常100〜200℃、好ましく
は140〜180℃の温度で加熱処理をすることによ
り、可撓性に優れ、レジスト膜の耐熱性、耐溶剤性、耐
酸性、密着性、電気特性等の諸特性を満足する永久保護
膜を有するプリント配線板が得られる。
は、例えばトリクロロエタン等のハロゲン類、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族炭化水素;酢酸エチル、酢酸
ブチルなどのエステル類;1,4−ジオキサン、テトラ
ヒドロフランなどのエーテル類;メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトンなどのケトン類;γ−ブチロラ
クトンなどのラクトン類;ブチルセロソルブアセテー
ト、カルビトールアセテート、ジェチレングリコールジ
メチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート等のグリコール誘導体;シクロヘキサノ
ン、シクロヘキサノールなどの脂環式炭化水素及び石油
エーテル、石油ナフサなどの石油系溶剤等の溶剤類、
水、アルカリ水溶液としては水酸化カリウム、水酸化ナ
トリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸ナト
リウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、アミン類など
のアルカリ水溶液が使用できる。また、光硬化させるた
めの照射光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧
水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプまたはメタルハ
ライドランプなどが適当である。その他、レーザー光線
なども露光用活性光として利用できる。
説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものでな
いことはもとよりである。なお、以下において「部」と
あるのは、特に断りのない限り「重量部」を示す。
合成例) 合成例1 ビスフェノールAジグリシジルエーテル(東都化成
(株)製、商品名YD−8125、エポキシ当量17
5)350g、アクリル酸144.1g、P−メトキシ
フェノール0.24g及びトリフェニルホスフィン1.
0gを仕込み98℃に昇温し約30時間反応させ、酸価
(mgKOH/g)が1.0以下になったところで終了
とし、ビスフェノールAジグリシジルエーテルのエポキ
シアクリレート(c−1)を得た。
合成例) 合成例2 合成例1で得たエポキシアクリレート(c−1)49
5.3g、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメ
リテート)615g及びカルビトールアセテート59
7.8gを仕込み、90℃で約10時間反応し、次いで
4−ヒドロキシブチルアクリレート158.4g及びカ
ルビトールアセテート85.3gを仕込み、85℃で1
0時間反応させた。固形分の重量平均分子量が約450
0(GPC法による)で固形分の酸価が134mgKO
H/gの固形分65%のカルボキシル基含有オリゴマー
(A−1)を得た。
(E)の合成例) 合成例3 <フェノールボラック樹脂の合成>フェノール190
g、ホルマリン(37%水溶液)100g及びしゅう酸
0.4gを仕込み、環流温度で約6時間反応させた。引
続き、内部を減圧してから未反応のフェノール及び縮合
水を除去した。得られた樹脂は、軟化点84℃、3〜多
核体/2核体比:82/18(GPCによるピーク面積
比)であった。
記により合成したフェノールノボラック樹脂170g
(水酸基1.6モル相当)をアニリン140g(1.6
モル)と混合し、80℃で溶解し均一な混合溶液を調製
した。この混合溶液を90℃に加熱したホルマリン25
9gに30分で添加した。添加終了後、3時間環流温度
に保ち、然る後に100℃で約2時間、減圧にして縮合
水を除去し、反応した水酸基の全てにジヒドロベンゾオ
キサジン環が導入した化合物(E−1)を合成した。過
剰のアニリンやホルマリンは乾燥中に除かれ、この化合
物の収量は300gであった。これは、フェノールノボ
ラック樹脂の水酸基のうち、1.4モルが反応し、ジヒ
ドロベンゾオキサジン環化したことを示している。
マリン130g(1.6モル)、P−アニシジン98.
5g(0.8モル)、トルエン250mリットルを仕込
み、攪拌しながら80℃で5時間反応させた。反応生成
物を静置し、水層を分離した後、有機層を2リットルの
水で2回洗浄した。その後水層を分離してからトルエン
を減圧で留去して、200gの黄色固体を得た。反応生
成物をアセトンから再結晶することにより、融点が15
0.8℃で、構造式は以下の様なジヒドロベンゾオキサ
ジン環を有する化合物(E−2)であった。
の合成例) 合成例6 前記、一般式(1)においてXが−CH2−、Mが水素
原子、平均の重合度nが6.2であるビスフェノールF
型エポキシ化合物(エポキシ当量950g/eq、軟化
点85℃)380部とエピクロルヒドリン925部をジ
メチルスルホキシド462.5部に溶解させた後、攪拌
下で70℃で98.5%NaOH60.9部(1.5モ
ル)を100分かけて添加した。添加後さらに70℃で
3時間反応を行った。反応終了後、水250部を加え水
洗を行った。油水分離後、油層よりジメチルスルホキシ
ドの大半及び過剰の未反応エピクロルヒドリンを減圧下
に蒸留回収し、次いでジメチルスルホキシドを留去し、
副生塩を含む反応生成物をメチルイソブチルケトン75
0部に溶解させ、更に30%NaOH10部を加え、7
0℃で1時間反応させた。反応終了後、水200部で2
回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチ
ルケトンを蒸留回収して、エポキシ当量310g/e
q、軟化点69℃のエポキシ樹脂(g)を得た。得られ
たエポキシ樹脂(g)は、エポキシ当量から計算する
と、前記出発物質ビスフェノールF型エポキシ化合物に
おけるアルコール性水酸基6.2個のうち約5個がエポ
キシ化されたものであった。このエポキシ樹脂(g)3
10部及びカルビトールアセテート251部を仕込み、
90℃に加熱攪拌し、溶解した。得られた溶液を60℃
まで冷却し、アクリル酸60部、ダイマー酸(酸価(m
gKOH/g)=196)97部、メチルハイドロキノ
ン0.8部、トリフェニルホスフィン2.5部を加え、
80℃で加温溶解し、98℃で35時間反応させ、酸価
が0.5mgKOH/g、固形分が65%であるエポキ
シアクリレートを得た。次いで、このエポキシアクリレ
ート718.5部、無水コハク酸100部、カルビトー
ルアセテート54部を仕込み、90℃で6時間反応し、
固形分酸価が99mgKOH/g、固形分が65%であ
る不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(C−1)を得た。 実施例1〜4、比較例1 表1に配合組成にしたがって配合混合し、三本ロールミ
ルを用いて混練し、ソルダーレジスト組成物を調製し
た。
ル・ノボラック型エポキシ型エポキシ樹脂、軟化点67
℃ *2 カヤキュア−DETX−S:日本化薬(株)製、
光重合開始剤2,4−ジェチルチオキサントン
薬(株)製、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサ
アクリレート混合物 *4 KS−66:信越化学工業(株)製、シリコーン
消泡剤 *イルガキュア−907:チバ・ガイギ社製、光重合開
始剤、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニ
ル〕−2−モルホリノープロパン−1−オン
価は、次のようにして行った。即ち、表1に示す各実施
例及び比較例のレジスト組成物をスクリーン印刷により
プリント回路基板(イミドフィルムに銅箔を積層したも
の)に塗布し、80℃で20分乾燥した。その後、この
基板にネガフィルムを当て、所定のパターン通りに露光
機を用いて500mJ/cm2の積算露光量で紫外線を
照射し、有機溶剤又は1wt%Na2CO2水溶液で現
像を行い、さらに150℃で50分熱硬化して試験基板
を作製した。得られた試験基板について、アルカリ現像
性、はんだ耐熱性、可撓性、耐熱劣化性、及び無電解金
メッキ耐性の特性評価を行った。その結果を表1に示
す。なお、評価方法及び評価基準は、次の通りである。
燥を行い、30℃の1%炭酸ナトリウム水溶液でのスプ
レー現像による現像性を評価した。 ○・・・・目視により残留物無し。 ×・・・・目視により残留物有り。
フラックスを塗布して260℃の溶融はんだに10秒間
浸漬した後、セロハン粘着テープで剥離したときの硬化
膜の状態で判定した。 ○・・・・異常なし。 ×・・・・剥離あり。
り曲げ時の状態で判断した。 ○・・・・亀裂無し。 △・・・・やや亀裂有り。 ×・・・・折り曲げ部に亀裂が入って硬化膜が剥離し
た。
5日間放置した後、180度べた折り曲げ時の状態で判
断した。 ○・・・・亀裂無し。 △・・・・やや亀裂有り。 ×・・・・折り曲げ部に亀裂が入って硬化膜が剥離し
た。
試験基板に金メッキを行った後、セロハン粘着テープで
剥離したときの状態で判定した。 ○・・・・異常無し。 △・・・・若干剥離あり。 ×・・・・剥離なし。
酸性脱脂液((株)日本マクダーミッド製、Metex
L−5Bの20Vol/%水溶液)に3分間浸漬して脱
脂し、次いで流水中に3分間浸漬して水洗した。次に試
験基板を14.3wt%過硫酸アンモン水溶液に室温で
3分間浸漬し、ソフトエッチを行い、次いで流水中に3
分間浸漬して水洗した。10Vol%硫酸水溶液に室温
で試験基板を1分間浸漬した後、流水中に30秒〜1分
間浸漬して水洗した。次いで試験基板を30℃の触媒液
((株)メルテックス製、メタルプレートアクチベータ
ー350の10Vol%水溶液)に7分間浸漬し、触媒
付与を行った後、流水中に3分間浸漬して水洗した。触
媒付与を行った試験基板を、85℃のニッケルメッキ液
の20Vol%水溶液、pH4.6)に20分間浸漬し
て、無電解ニッケルメッキを行った。10Vol%硫酸
水溶液に室温で試験基板を1分間浸漬した後、流水中に
30秒〜1分間浸漬して水洗した。次いで、試験基板を
95℃の金メッキ液((株)メルテックス製、オウロレ
クトロレスUP15Vol%とシアン化金カリウム3V
ol%の水溶液、pH6)に10分間浸漬して無電解金
メッキを行った後、流水中に3分間浸漬して水洗し、ま
た60℃の温水に3分間浸漬して湯洗した。十分に水洗
後、水をよく切り、乾燥し、無電解金メッキした試験基
板を得た。表1に示す結果から明らかなように、本発明
の樹脂組成物は良好なアルカリ現像性を示し、又、ハン
ダ耐熱性、可撓性、耐熱劣化性及び無電解金メッキ性に
優れてた硬化膜を与える。
熱性、耐熱劣化性、無電解金メッキ耐性に優れ、有機溶
剤又は希アルカリ溶液で現像ができ、ソルダーレジスト
用及び層間絶縁層用に適する樹脂組成物が得られた。こ
の樹脂組成物は、プリント配線板、特にフレキシブルプ
リント配線板のソルダーレジスト用及び層間絶縁層用に
適する。
Claims (9)
- 【請求項1】1分子中に2つのエポキシ基を有するエポ
キシ樹脂(a)とエチレン性不飽和基を有するモノカル
ボン酸化合物(b)との反応物であるエポキシ(メタ)
アクリレート(c)と分子中に2個の酸無水物基を有す
る多塩基酸無水物(d−1)の反応物である末端無水物
基を有する(メタ)アクリレート化合物(e)と(c)
成分以外のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート
(f)を反応させて得られるカルボキシル基含有オリゴ
マー(A)と希釈剤(B)を含有することを特徴とする
樹脂組成物。 - 【請求項2】1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する
エポキシ樹脂(g)とエチレン性不飽和基を有するモノ
カルボン酸化合物(b)と多塩基酸無水物(d−2)と
の反応物である不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(C)
を含有する請求項目1記載の樹脂組成物。 - 【請求項3】1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する
エポキシ樹脂(g)が式(1) 【化1】 (式(1)中、Xは−CH2−又は−C(CH3)2−
であり、nは1以上の整数であり、Mは水素原子又は下
記式(G)を示す。 【化2】 但し、nが1の場合Mは式(G)を示し、nが1より大
きい場合、Mの少なくとも1個は式(G)を示し残り
は、水素原子を示す。)で表されるエポキシ樹脂である
請求項2に記載の樹脂組成物。 - 【請求項4】光重合開始剤(D)を含有する請求項1な
いし3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 【請求項5】熱硬化成分(E)を含有する請求項1ない
し4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 【請求項6】プリント配線板のソルダーレジスト用また
は層間絶縁層用である請求項1ないし5のいずれか1項
に記載の樹脂組成物。 - 【請求項7】請求項1ないし6のいずれか1項に記載の
樹脂組成物の硬化物。 - 【請求項8】請求項7に記載の硬化物の層を有する物
品。 - 【請求項9】プリント配線板である請求項8に記載の物
品。
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JP2004256584A (ja) * | 2003-02-24 | 2004-09-16 | Toppan Printing Co Ltd | 感光性樹脂、組成物及びその製造方法 |
JP2011122151A (ja) * | 2010-11-29 | 2011-06-23 | Nippon Steel Chem Co Ltd | アルカリ可溶性樹脂及び感光性樹脂組成物 |
-
2000
- 2000-04-19 JP JP2000117355A patent/JP4127345B2/ja not_active Expired - Fee Related
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