JP5523642B1 - プリント配線板製造用光硬化性組成物、その硬化物およびプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】タック性に優れ、アウトガスの発生が抑制されたプリント配線板製造用光硬化性組成物、それを硬化してなる硬化物、および、それを備えるプリント配線板を提供する。
【解決手段】下記式（１）〜（３）で表される光重合開始剤の少なくとも何れか１種を含有することを特徴とするプリント配線板製造用光硬化性組成物である。さらに、有機バインダーを含有することが好ましい。

（式中、ｎは０または１を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４はそれぞれ独立に、炭素原子数１〜１０の直鎖上または分岐上のアルキル基を表す。）

Description

本発明はプリント配線板製造用光硬化性組成物、その硬化物、および、それを備えるプリント配線板に関する。

プリント配線板の製造分野において、光重合開始剤を成分として含み、紫外線等の活性エネルギー線を照射することにより硬化する光硬化性組成物は、速硬化性に優れるといった利点を有していることから、ソルダーレジスト、層間絶縁層等の形成に利用されている（例えば、特許文献１、２）。

特開２０００−２１４５８４号公報 特開２００１−０７５２８１号公報

光硬化性組成物を所望する部分のみ硬化させたい場合、フォトマスクごしに活性エネルギー線を照射することによって、硬化させる部分に対してのみ光照射が行われる。この場合、フォトマスクと光硬化性組成物を接触させることになるため、光硬化性組成物には、塗布後のタック性が良好であることが求められる。

また、光硬化性組成物は、光硬化時や、その後に必要に応じて行われる熱硬化時に、光重合開始剤などの含有成分が揮発してガス化し、周囲を汚染するという、いわゆるアウトガスの問題があり、その解決が求められていた。

そこで本発明の目的は、タック性に優れ、アウトガスの発生が抑制されたプリント配線板製造用光硬化性組成物、それを硬化してなる硬化物、および、それを備えるプリント配線板を提供することにある。

本発明者等は、上記課題を鑑みて鋭意検討した結果、特定の光重合開始剤を用いることにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明のプリント配線板製造用光硬化性組成物は、下記式（１）〜（３）で表される光重合開始剤の少なくとも何れか１種を含有することを特徴とするものである。

（式中、ｎは０または１を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４はそれぞれ独立に、炭素原子数１〜１０の直鎖上または分岐上のアルキル基を表す。）

本発明のプリント配線板製造用光硬化性組成物は、さらに、感光性（メタ）アクリレート化合物を含有することが好ましい。

本発明のプリント配線板製造用光硬化性組成物は、さらに、有機バインダーを含有することが好ましい。

本発明の硬化物は、前記プリント配線板製造用光硬化性組成物を硬化してなることを特徴とするものである。

本発明のプリント配線板は、前記硬化物を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、タック性に優れ、アウトガスの発生が抑制された光硬化性組成物、それを硬化してなる硬化物、および、それを備えるプリント配線板を提供することができる。

実施例で用いた光重合開始剤Ａ−１の^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルを示すチャートである。横軸は化学シフト、縦軸は相対強度（ｐｐｍ）を示す。 実施例で用いた光重合開始剤Ａ−１の^１Ｈ−ＮＭＲのスペクトルを示すチャートである。横軸は化学シフト、縦軸は相対強度（ｐｐｍ）を示す。 実施例で用いた光重合開始剤Ａ−１の赤外線吸収スペクトルを示すチャートである。横軸は波数（ｃｍ^−１）、縦軸は透過率（％）を示す。 実施例で用いた光重合開始剤Ａ−２の^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルを示すチャートである。横軸は化学シフト、縦軸は相対強度（ｐｐｍ）を示す。 実施例で用いた光重合開始剤Ａ−２の^１Ｈ−ＮＭＲのスペクトルを示すチャートである。横軸は化学シフト、縦軸は相対強度（ｐｐｍ）を示す。 実施例で用いた光重合開始剤Ａ−２の赤外線吸収スペクトルを示すチャートである。横軸は波数（ｃｍ^−１）、縦軸は透過率（％）を示す。 実施例で用いた光重合開始剤Ａ−３の^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルを示すチャートである。横軸は化学シフト、縦軸は相対強度（ｐｐｍ）を示す。 実施例で用いた光重合開始剤Ａ−３の^１Ｈ−ＮＭＲのスペクトルを示すチャートである。横軸は化学シフト、縦軸は相対強度（ｐｐｍ）を示す。 実施例で用いた光重合開始剤Ａ−３の赤外線吸収スペクトルを示すチャートである。横軸は波数（ｃｍ^−１）、縦軸は透過率（％）を示す。 比較例１で用いた光重合開始剤の赤外線吸収スペクトルを示すチャートである。横軸は波数（ｃｍ^−１）、縦軸は透過率（％）を示す。 比較例２で用いた光重合開始剤の赤外線吸収スペクトルを示すチャートである。横軸は波数（ｃｍ^−１）、縦軸は透過率（％）を示す。

以下、本発明のプリント配線板製造用光硬化性組成物（以下、単に「光硬化性組成物」とも称する）について詳細に説明する。

［光重合開始剤］
本発明の光硬化性組成物は、下記式（１）〜（３）で表される光重合開始剤の少なくとも何れか１種を含有する。

（式中、ｎは０または１を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４はそれぞれ独立に、炭素原子数１〜１０の直鎖上または分岐上のアルキル基を表す。）

上記式（１）中、Ｒ^１〜Ｒ^４が表す炭素原子数１〜１０の直鎖上または分岐上のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基等が挙げられる。

上記式（１）中、Ｒ^１〜Ｒ^４はそれぞれ独立に、炭素原子数１〜５の直鎖上または分岐上のアルキル基が好ましく、ｎは０であることがより好ましい。本発明にかかる上記光重合開始剤は例えば、下記に示す２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−ピペリジノフェニル）−ブタン−１−オン（別名：２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−ピペリジノフェニル）−ブタノン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−ピペリジノフェニル）−１−ブタノン等）等が挙げられる。

本発明の光硬化性組成物中、本発明にかかる上記式（１）〜（３）で表される光重合開始剤の含有量はそれぞれ、０．０１〜１５質量％が好ましく、０．１〜１５質量％がより好ましい。１５質量％以下の場合、塗膜形成が容易となる。０．０１質量％以上の場合、光硬化性が良好となり、パターン形成性や感度が良好となる。上記式（１）〜（３）で表される光重合開始剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

（感光性（メタ）アクリレート化合物）
本発明の光硬化性組成物は、さらに感光性（メタ）アクリレート化合物を含有することが好ましい。感光性（メタ）アクリレート化合物は、活性エネルギー線照射により、光硬化して、上記カルボキシル基含有樹脂を、アルカリ水溶液に不溶化、または不溶化を助けるものである。感光性（メタ）アクリレート化合物は、光硬化性組成物の希釈剤としても用いられる。

上記感光性（メタ）アクリレート化合物として用いられる化合物としては、例えば、慣用公知のポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、カーボネート（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。具体的には、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシメチルメタクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類；エチレングリコール、メトキシテトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコールのジアクリレート類；Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等のアクリルアミド類；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリレート等のアミノアルキルアクリレート類；ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレート等の多価アルコールまたはこれらのエチレオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、もしくはε−カプロラクトン付加物等の多価アクリレート類；フェノキシアクリレート、ビスフェノールＡジアクリレート、およびこれらのフェノール類のエチレンオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物等の多価アクリレート類；グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート等のグリシジルエーテルの多価アクリレート類；上記に限らず、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートジオール、水酸基末端ポリブタジエン、ポリエステルポリオール等のポリオールを直接アクリレート化、もしくは、ジイソシアネートを介してウレタンアクリレート化したアクリレート類およびメラミンアクリレート、および上記アクリレートに対応する各メタクリレート類の少なくとも何れか１種等が挙げられる。

さらに、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等の多官能エポキシ樹脂に、アクリル酸を反応させたエポキシアクリレート樹脂や、さらにそのエポキシアクリレート樹脂の水酸基に、ペンタエリスリトールトリアクリレート等のヒドロキシアクリレートとイソホロンジイソシアネート等のジイソシアネートのハーフウレタン化合物を反応させたエポキシウレタンアクリレート化合物等を感光性（メタ）アクリレート化合物として用いてもよい。このようなエポキシアクリレート系樹脂は、タック性（指触乾燥性）を低下させることなく、硬化性を向上させることができる。

特に本発明では、多価アルコールまたはこれらのエチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、もしくはε−カプロラクトン付加物等の多価アクリレート類や、フェノール類のエチレンオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物等の多価アクリレート類、更には（メタ）アクリレート含有ウレタンオリゴマー類が、低そり性、折り曲げ性の観点から好適に用いることができる。

上記感光性（メタ）アクリレート化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。上記感光性（メタ）アクリレート化合物の配合量は、固形分換算で、光硬化性組成物中に、好ましくは１〜３０質量％、より好ましくは２〜２０質量％、特に好ましくは５〜１５質量％である。３０質量％以下の場合、表面がべたつきが少なく、指触乾燥性が良好となる。１質量％以上の場合、露光時の光硬化性が良好となり、パターン形成性が良好となる。

（有機バインダー）
本発明の光硬化性組成物は、さらに、有機バインダー樹脂を含有することが好ましい。有機バインダー樹脂としては、カルボキシル基含有樹脂を用いることが好ましく、光硬化性組成物をアルカリ現像可能な光硬化性組成物とすることができる。その場合、解像性に優れた光硬化性組成物を得ることができる。カルボキシル基含有樹脂としては特に限定されず、ソルダーレジスト用や、層間絶縁層用の光硬化性組成物において使用されている公知のカルボキシル基含有樹脂を採用することができる。
また、光硬化性や耐現像性の観点から、カルボキシル基の他に、分子内にエチレン性不飽和結合を有することが好ましいが、エチレン性不飽和二重結合を有さないカルボキシル基含有樹脂であってもよい。カルボキシル基含有樹脂がエチレン性不飽和結合を有さない場合に、組成物を光硬化性とするためには、上記感光性（メタ）アクリレート化合物等の、分子中に１個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物（光反応性モノマー）を併用することが好ましい。エチレン性不飽和二重結合としては、アクリル酸もしくはメタアクリル酸またはそれらの誘導体由来のものが好ましい。

上記分子中にカルボキシル基を含有し、分子内にエチレン性不飽和結合を有さないカルボキシル基含有樹脂としては、
（１）アクリル酸、メタアクリル酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α−メチルスチレン、低級アルキル（メタ）アクリレート、イソブチレン等の不飽和二重結合を有する化合物を共重合させることによって得られるカルボキシル基含有樹脂、
（２）不飽和二重結合を有する化合物と、グリシジル（メタ）アクリレートの共重合体のエポキシ基に、１分子中に１つのカルボキシル基を有し、エチレン性不飽和結合を持たない有機酸、例えば炭素数２〜１７のアルキルカルボン酸、芳香族基含有アルキルカルボン酸等を反応させ、生成した二級の水酸基に飽和または不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有樹脂、
（３）水酸基含有ポリマー、例えばオレフィン系水酸基含有ポリマー、アクリル系ポリオール、ゴム系ポリオール、ポリビニルアセタール、スチレンアリルアルコール系樹脂、セルロース類等に、飽和または不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有樹脂、
（４）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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂等のビスエポキシ化合物と、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フタル酸、イソフタル酸等のジカルボン酸との反応生成物に、飽和または不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有樹脂、および、
（５）二官能エポキシ化合物と、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノール類との反応生成物に、飽和または不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有樹脂などが挙げられる。
なお、本明細書において、（メタ）アクリレートは、アクリレートおよびメタクリレートを総称する用語であり、他の類似の表現についても同様である。

また、前記分子中にカルボキシル基と、分子内にエチレン性不飽和結合を有するカルボキシル基含有感光性プレポリマーとしては、
（１）ノボラック型エポキシ樹脂などの１分子中に少なくとも２個のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物に、（メタ）アクリル酸などの不飽和モノカルボン酸を反応させ、生成した水酸基にさらに、ヘキサヒドロフタル酸無水物やテトラヒドロフタル酸無水物などの飽和または不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られたカルボキシル基含有感光性プレポリマー、
（２）ノボラック型エポキシ樹脂などの１分子中に少なくとも２個のエポキシ基を有する多官能のエポキシ化合物に、（メタ）アクリル酸などの不飽和モノカルボン酸と、ノニルフェノールなどの１分子中にエポキシ基と反応するアルコール性水酸基以外の１個の反応性基を有する化合物、より好ましくは、ｐ−ヒドロキシフェネチルアルコールなどの１分子中に少なくとも１個のアルコール性水酸基と、エポキシ基と反応するアルコール性水酸基以外の１個の反応性基を有する化合物を反応させた後、ヘキサヒドロフタル酸無水物やテトラヒドロフタル酸無水物などの飽和または不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られたカルボキシル基含有感光性プレポリマー、
（３）（メタ）アクリル酸やマレイン酸などの不飽和カルボン酸とメチル（メタ）アクリレートなどのエチレン性不飽和二重結合を有する化合物との共重合体のカルボキシル基の一部に、グリシジル（メタ）アクリレートなどの１分子中に１個のエポキシ基とエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を反応させて得られたカルボキシル基含有感光性プレポリマー、
（４）（メタ）アクリル酸やマレイン酸などの不飽和カルボン酸とメチル（メタ）アクリレートなどのエチレン性不飽和二重結合を有する化合物との共重合体に、グリシジル（メタ）アクリレートなどの１分子中に１個のエポキシ基とエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を反応させ、生成した水酸基にヘキサヒドロフタル酸無水物やテトラヒドロフタル酸無水物などの飽和または不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られたカルボキシル基含有感光性プレポリマー、および、
（５）無水マレイン酸等の不飽和二塩基酸無水物とメチル（メタ）アクリレートなどのエチレン性不飽和二重結合を有する化合物との共重合体に、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートを反応させて得られたカルボキシル基含有感光性プレポリマーなどを挙げることができる。

また、上記樹脂の合成に用いられる多官能エポキシ樹脂がビスフェノールＡ構造、ビスフェノールＦ構造、ビフェノール構造、ビフェノールノボラック構造、ビスキシレノール構造、特にビフェニルノボラック構造を有する化合物およびその水添化合物であると、得られる光硬化性組成物の硬化物が低反り、折り曲げ耐性に優れることから好ましい。

なお、ここで（メタ）アクリレートとは、アクリレート、メタクリレートおよびそれらの混合物を総称する用語で、以下他の類似の表現についても同様である。

また、上記有機バインダーの酸価は、２０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲が好ましく、より好ましくは４０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲である。有機バインダーの酸価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の場合、塗膜の密着性が良好となり、光硬化性組成物の場合にはアルカリ現像性に優れる。一方、酸価が２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の場合、現像液による露光部の溶解が抑えられ、必要以上にラインが痩せたりせず、また、露光部と未露光部の区別なく現像液で溶解剥離することが抑えられ、正常なレジストパターンの描画が容易となる。

上記有機バインダーの重量平均分子量は、樹脂骨格により異なるが、一般的に２，０００〜１５０，０００であることが好ましい。重量平均分子量が２，０００以上の場合、タックフリー性能が良好であり、露光後の塗膜の耐湿性が良く、現像時に膜減りが生じにくく、解像度が向上する。一方、重量平均分子量が１５０，０００以下の場合、現像性が良好であり、また、貯蔵安定性が良好となる。より好ましくは、５，０００〜１００，０００である。

（熱硬化性成分）
本発明の光硬化性組成物は熱硬化性成分を含有することが好ましい。熱硬化することによって耐熱性を付与することができる。また、熱硬化時にはアウトガスを発生し得るが、本発明の光硬化性組成物は、その発生を抑制することができる。本発明に用いられる熱硬化性成分としては、ブロックイソシアネート化合物、アミノ樹脂、マレイミド化合物、ベンゾオキサジン樹脂、カルボジイミド樹脂、シクロカーボネート化合物、多官能エポキシ化合物、多官能オキセタン化合物、エピスルフィド樹脂等の公知慣用の熱硬化性樹脂等が挙げられる。これらの中でも好ましい熱硬化性成分は、１分子中に複数の環状エーテル基および／または環状チオエーテル基（以下、環状（チオ）エーテル基と略称する）を有する熱硬化性成分である。これら環状（チオ）エーテル基を有する熱硬化性成分は、市販されている種類が多く、その構造によって多様な特性を付与することができる。

このような分子中に複数の環状（チオ）エーテル基を有する熱硬化性成分は、分子中に３、４または５員環の環状エーテル基、または環状チオエーテル基のいずれか一方または２種類の基を２個以上有する化合物であり、例えば、分子中に複数のエポキシ基を有する化合物、すなわち多官能エポキシ化合物、分子中に複数のオキセタニル基を有する化合物、すなわち多官能オキセタン化合物、分子中に複数のチオエーテル基を有する化合物、すなわちエピスルフィド樹脂等が挙げられる。

上記多官能エポキシ化合物は、１分子中に２個以上のエポキシ基（オキシラン環）を有する多官能エポキシ化合物、または該多官能エポキシ化合物を重合して得られる樹脂である。上記多官能エポキシ化合物としては、エポキシ化植物油；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、チオエーテル型エポキシ樹脂；ブロム化エポキシ樹脂；ノボラック型エポキシ樹脂；ビフェノールノボラック型エポキシ樹脂；ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；グリシジルアミン型エポキシ樹脂；ヒダントイン型エポキシ樹脂；脂環式エポキシ樹脂；トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂；ビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂またはそれらの混合物；ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂；テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂；複素環式エポキシ樹脂；ジグリシジルフタレート樹脂；テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂；ナフタレン基含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂；グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂；シクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートの共重合エポキシ樹脂；エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体、ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限られるものではない。これらのエポキシ樹脂は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも特にビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。

上記多官能オキセタン化合物としては、ビス［（３−メチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］エーテル、ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］エーテル、１，４−ビス［（３−メチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、（３−メチル−３−オキセタニル）メチルアクリレート、（３−エチル−３−オキセタニル）メチルアクリレート、（３−メチル−３−オキセタニル）メチルメタクリレート、（３−エチル−３−オキセタニル）メチルメタクリレートやそれらのオリゴマーまたは共重合体等の多官能オキセタン類の他、オキセタンアルコールとノボラック樹脂、ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン）、カルド型ビスフェノール類、カリックスアレーン類、カリックスレゾルシンアレーン類、またはシルセスキオキサン等の水酸基を有する樹脂とのエーテル化物等が挙げられる。その他、オキセタン環を有する不飽和モノマーとアルキル（メタ）アクリレートとの共重合体等も挙げられる。

上記分子中に複数の環状チオエーテル基を有するエピスルフィド樹脂としては、例えば、三菱化学社製のＹＬ７０００（ビスフェノールＡ型エピスルフィド樹脂）や、東都化成社製のＹＳＬＶ−１２０ＴＥ等が挙げられる。また、同様の合成方法を用いて、ノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ基の酸素原子を硫黄原子に置き換えたエピスルフィド樹脂等も用いることができる。

上記熱硬化性成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。上記分子中に複数の環状（チオ）エーテル基を有する熱硬化性成分を用いる場合の配合量は、固形分換算で、光硬化性組成物中に、好ましくは５〜９９質量％、より好ましくは１０〜９５質量％である。

また、本発明の光硬化性組成物は、上記熱硬化性成分に加えて、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体といったアミノ樹脂等の熱硬化性成分を用いることができる。そのような熱硬化性成分としては、例えばメチロールメラミン化合物、メチロールベンゾグアナミン化合物、メチロールグリコールウリル化合物、メチロール尿素化合物、アルコキシメチル化メラミン化合物、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン化合物、アルコキシメチル化グリコールウリル化合物、アルコキシメチル化尿素化合物等が挙げられる。上記アルコキシメチル基の種類については特に限定されるものではなく、例えばメトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基等とすることができる。特に人体や環境に優しいホルマリン濃度が０．２％以下のメラミン誘導体が好ましい。上記熱硬化性成分は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

（その他の成分）
本発明の光硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない限り、上記成分以外の公知の添加剤を配合してもよい。添加剤としては熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、老化防止剤、抗菌・防黴剤、消泡剤、レベリング剤、フィラー、増粘剤、密着性付与剤、チキソ性付与剤、着色剤、上記以外の光重合開始剤、光開始助剤、増感剤等が挙げられる。ソルダーレジストのように、基材表面に塗布、乾燥後、光硬化する場合は、溶剤を用いてもよい。また、ソルダーレジストとして用いる場合は、エポキシ化合物等の熱硬化性樹脂等の熱硬化性成分を配合することが好ましい。

（他の光重合開始剤）
本発明の光硬化性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内で、上記の光重合開始剤以外の他の光重合開始剤を含有してもよい。他の光重合開始剤としては、オキシムエステル系光重合開始剤、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、および、チタノセン系光重合開始剤等が挙げられる。

オキシムエステル系光重合開始剤としては、市販品として、ＢＡＳＦジャパン社製のＣＧＩ−３２５、イルガキュアＯＸＥ０１、イルガキュアＯＸＥ０２、ＡＤＥＫＡ社製のＮ−１９１９等が挙げられる。

また、分子内に２個のオキシムエステル基を有する光重合開始剤も好適に用いることができ、具体的には、下記一般式（４）で表されるカルバゾール構造を有するオキシムエステル化合物が挙げられる。

（式中、Ｘは、水素原子、炭素数１〜１７のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、フェニル基、フェニル基（炭素数１〜１７のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、アミノ基、炭素数１〜８のアルキル基を持つアルキルアミノ基またはジアルキルアミノ基により置換されている）、ナフチル基（炭素数１〜１７のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、アミノ基、炭素数１〜８のアルキル基を持つアルキルアミノ基またはジアルキルアミノ基により置換されている）を表し、Ｙ、Ｚはそれぞれ、水素原子、炭素数１〜１７のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、ハロゲン基、フェニル基、フェニル基（炭素数１〜１７のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、アミノ基、炭素数１〜８のアルキル基を持つアルキルアミノ基またはジアルキルアミノ基により置換されている）、ナフチル基（炭素数１〜１７のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、アミノ基、炭素数１〜８のアルキル基を持つアルキルアミノ基またはジアルキルアミノ基により置換されている）、アンスリル基、ピリジル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基を表し、Ａｒは、炭素数１〜１０のアルキレン、ビニレン、フェニレン、ビフェニレン、ピリジレン、ナフチレン、チオフェン、アントリレン、チエニレン、フリレン、２，５−ピロール−ジイル、４，４’−スチルベン−ジイル、４，２’−スチレン−ジイルを表し、ｎは０または１の整数である）

特に、上記式中、Ｘ、Ｙが、それぞれ、メチル基またはエチル基であり、Ｚがメチルまたはフェニルであり、ｎが０であり、Ａｒが、フェニレン、ナフチレン、チオフェンまたはチエニレンであるオキシムエステル系光重合開始剤が好ましい。

オキシムエステル系光重合開始剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。オキシムエステル系光重合開始剤を使用する場合の配合量は、固形分換算で、光硬化性組成物中に、好ましくは０．１〜２５質量％、より好ましくは５〜１５質量％である。２５質量％以下の場合、塗膜形成が容易となる。０．１質量％以上の場合、光硬化性が良好となり、パターン形成性に優れる。

アルキルフェノン系光重合開始剤としては、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン等のベンジルジメチルケタール系光重合開始剤；１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ヒロドキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン等のα−ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤；２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパノン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（ジメチルアミノ）−２−［（４−メチルフェニル）メチル］−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアセトフェノン等のα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤が挙げられる。ベンジルジメチルケタール系光重合開始剤の市販品としてはＢＡＳＦジャパン社製のイルガキュア６５１等が挙げられる。α−ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤の市販品としては、ＢＡＳＦジャパン社製のイルガキュア１８４、ダロキュア１１７３、イルガキュア２９５９、イルガキュア１２７等が挙げられる。α−アミノアセトフェノン系光重合開始剤の市販品としては、ＢＡＳＦジャパン社製のイルガキュア９０７、イルガキュア３６９、イルガキュア３７９等が挙げられる。

アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルホスフィンオキサイド等が挙げられる。市販品としては、ＢＡＳＦジャパン社製のルシリンＴＰＯ、イルガキュア８１９等が挙げられる。

チタノセン系光重合開始剤としては、ビス（シクロペンタジエニル）−ジ−フェニル−チタニウム、ビス（シクロペンタジエニル）−ジ−クロロ−チタニウム、ビス（シクロペンタジエニル）−ビス（２、３、４、５、６ペンタフルオロフェニル）チタニウム、ビス（シクロペンタジエニル）−ビス（２、６−ジフルオロ−３−（ピロール−１−イル）フェニル）チタニウム等が挙げられる。市販品としては、ＢＡＳＦジャパン社製のイルガキュア７８４等が挙げられる。

アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤およびチタノセン系光重合開始剤はそれぞれ、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。前記各光重合開始剤を用いる場合の配合量は、固形分換算で、光硬化性組成物中に、好ましくは２〜２５質量％、より好ましくは５〜１５質量％である。２５質量％以下の場合、塗膜形成が容易となる。２質量％以上の場合、光硬化性が良好となり、パターン形成性に優れる。

（フィラー）
本発明の光硬化性組成物は、フィラー（無機充填剤）を含有していてもよい。フィラーは、光硬化性組成物の硬化物の硬化収縮を抑制し、密着性、硬度等の特性を向上させるために使用される。フィラーとしては、例えば、硫酸バリウム、無定形シリカ、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ノイブルグシリシャスアース等が挙げられる。

フィラーの平均粒径（Ｄ５０）は１μｍ以下であることが好ましく、０．７μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍであることがさらに好ましい。平均粒径が１μｍ以下の場合、光硬化性組成物が白濁しにくい。平均粒径（Ｄ５０）は、レーザー回折／散乱法により測定することができる。平均粒径が上記範囲にあることにより、屈折率が樹脂成分と近くなり、透過性が向上する。

（溶剤）
本発明の光硬化性組成物は、組成物の粘度を調整するために有機溶剤を含んでいてもよい。有機溶剤としては、本発明にかかる光重合開始剤を溶解できるものであれば公知慣用のものが使用可能である。例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、１−ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、テルピネオール、メチルエチルケトン、カルビトール、カルビトールアセテート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート等が挙げられる。溶剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明の光硬化性組成物は、例えば、下記の塗工方法で基材等に塗工後、紫外線、好ましくは波長１０〜４００ｎｍ、より好ましくは２５０〜４００ｎｍの紫外線を照射し、硬化することができる。

紫外線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、レーザー、ＵＶ−ＬＥＤ等が挙げられる。

塗布方法は、ディップコート法、フローコート法、ロールコート法、バーコーター法、スクリーン印刷法、カーテンコート法、グラビア印刷法、オフセット印刷法等の任意の方法を適用することができる。

本発明の光硬化性組成物は、ソルダーレジスト用であることが好ましい。ソルダーレジストは、上記本発明の光硬化性組成物を基板上に塗布、硬化してなることを特徴とするものである。
ソルダーレジスト用の光硬化性組成物の塗布、硬化の方法についても公知の方法をいずれも採用することができる。例えば、下記のような方法によることができる。
必要に応じて溶剤により希釈して塗布方法に適した粘度に調整し、これを例えば、回路形成されたプリント配線板にスクリーン印刷法、カーテンコート法、スプレーコート法、ロールコート法等の方法により塗布し、例えば約６０〜１００℃の温度で組成物中に含まれる有機溶剤を揮発乾燥させることにより、タックフリーの塗膜を形成できる。その後、レーザー光等の活性エネルギー線をパターン通りに直接照射するか、またはパターンを形成したフォトマスクを通して選択的に紫外線により露光して硬化する。光硬化性組成物がアルカリ現像型である場合は、未露光部を希アルカリ水溶液により現像してレジストパターンを形成できる。さらに、所望により、紫外線の照射後加熱硬化もしくは最終硬化（本硬化）させることにより、硬化膜（硬化物）が形成される。現像後の紫外線照射による硬化における好適な光照射量（露光量）は、１５０〜２０００ｍＪ／ｃｍ^２である。また現像後の加熱による硬化における好適な加熱温度は１２０〜１８０℃、より好適な加熱温度は１５０〜１８０℃である。

本発明の光硬化性組成物は、ソルダーレジストの他、プリント配線板の層間絶縁層や、プラズマディスプレイパネル、タッチパネルにおける電極形成用の導電性ペーストといった用途に用いることができる。また、本発明の光硬化性組成物は、液状で直接基材に塗布する方法以外にも、予めポリエチレンテレフタレートフィルム等のフィルムに光硬化性組成物を塗布乾燥して形成した塗膜層を有するドライフィルムの形態で使用することもできる。

以下、実施例、比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例、比較例により何ら制限されるものではない。なお、特に断りがない限り、「部」は質量部を、「％」は質量％を意味する。

（有機バインダーの合成または調製）
［α−１：有機バインダーの合成］
ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート６００ｇに、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、ＥＰＩＣＬＯＮ Ｎ−６９５、軟化点９５℃、エポキシ当量２１４、平均官能基数７．６）１０７０ｇ（グリシジル基数（芳香環総数）：５．０モル）、アクリル酸３６０ｇ（５．０モル）、およびハイドロキノン１．５ｇを仕込み、１００℃に加熱攪拌し、均一となるまで溶解した。次いで、上記溶液にトリフェニルホスフィン４．３ｇを仕込み、１１０℃加熱して２時間反応させた。その後、１２０℃に昇温してさらに１２時間反応を行った。得られた反応液に芳香族系炭化水素（ソルベッソ１５０）４１５ｇ、テトラヒドロ無水フタル酸４５６．０ｇ（３．０モル）を仕込み、１１０℃で４時間反応を行い、冷却後、固形分酸価８９ｍｇＫＯＨ／ｇ、固形分６５％のカルボキシル基含有樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液を以下、有機バインダー溶液α−１と称する。

［α−２：有機バインダーの調製］
ダイセル化学工業社製のサイクロマーＰ（ＡＣＡ） Ｚ２５０（固形分４５％、酸価７０．０ｍｇＫＯＨ／ｇ、カルボキシル基含有樹脂溶液）を用いた。その樹脂溶液を以下、有機バインダー溶液α−２と称する。

［実施例１〜４および比較例１、２］
（光硬化性組成物の調製）
下記表１記載の各成分を三本ロールミルにより混錬し、光硬化性組成物を調製した。表中の配合量の単位は質量部である。なお、上記式（Ｉ）で表される光重合開始剤として、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−ピペリジノフェニル）−ブタン−１−オンを用いた（以下、光重合開始剤Ａ−１とも称する）。また、上記式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）の光重合開始剤を用いた（以下、それぞれ光重合開始剤Ａ−２、Ａ−３とも称する）。光重合開始剤Ａ−１〜Ａ−３の^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトル、^１Ｈ−ＮＭＲのスペクトル、および、赤外分光法（ＡＴＲ法）にて測定した赤外線吸収スペクトルのチャートをそれぞれ図１〜３、図４〜６および図７〜９に示す。また、比較例で用いた光重合開始剤であるイルガキュア３６９およびイルガキュア９０７の赤外線吸収スペクトルのチャートをそれぞれ図１０、１１に示す。
得られた光硬化性組成物について、下記の評価を行った。評価結果を下記表１に示す。

＜鉛筆硬度＞
硬化塗膜をＪＩＳ Ｃ ５４００の試験方法に従って試験し、塗膜に傷のつかない最も高い硬度を観測した。

＜感度＞
実施例および比較例の光硬化性組成物を、銅べた基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、８０℃で２０分間乾燥した。次いで、この基板にステップタブレット（コダックＮｏ．２）を介し、メタルハライドランプで４００ｍＪ／ｃｍ^２で露光後、スプレー圧０．２ＭＰａの１ｗｔ％Ｎａ_２ＣＯ_３水溶液で現像し、光沢の残る最大段数を感度とした。

＜タック性＞
実施例および比較例の光硬化性組成物を、銅べた基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、８０℃で３０分乾燥させた。乾燥塗膜のタック性を確認し、以下の基準に従って評価した。
○：べたつきがないもの。
△：僅かにべたつきがあるもの。
×：べたつきがあるもの

＜アウトガス＞
実施例及び比較例の光硬化性組成物を、パターン形成された銅箔基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、８０℃で２０分間乾燥した。次いで、この基板にフォトマススクを介して、メタルハライドランプ搭載の露光装置を用いて露光し、３０℃のスプレー圧０．２ＭＰａの１質量％Ｎａ_２ＣＯ_３水溶液で現像し、レジストパターンを形成した。次いで、一部基板に追加処理１５０℃×６０分間加熱し、熱硬化処理基板も合わせて作製した。ゲステル社製加熱脱着装置（ＴＤＵ）に、作製したレジストより粉末サンプルを採取し入れた。その後、１５０℃の熱抽出温度で１０分間アウトガス成分を、液体窒素を用いて−６０℃で捕集した。捕集されたアウトガス成分はアジレントテクノロジー社製ガスクロマトグラフィー質量分析装置（６８９０Ｎ／５９７３Ｎ）で分離分析を行い、ｎ−ドデカン換算で定量し、以下の基準にて評価した。
○：アウトガス成分はほとんどなし。
△：アウトガス成分が少し確認された。
×：アウトガス成分が多い。

※１：上記で得た有機バインダー溶液α−１；オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＣＮ）／アクリル酸（ＡＡ）／テトラヒドロ無水フタル酸（ＴＨＰＡｎ））（表中の配合量は固形分量を示す）
※２：上記で得た有機バインダー溶液α−２（サイクロマーＰ（ＡＣＡ）Ｚ２５０）；共重合樹脂（表中の配合量は固形分量を示す）
※３：２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−ピペリジノフェニル）−ブタン−１−オン
※４：１−（[１，１'−ビフェニル]−４−イル）−２−メチル−２−モルフォリノプロパン−１−オン （１−（［１，１'−ｂｉｐｈｅｎｙｌ］−４−ｙｌ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｏｐｒｏｐａｎ−１−ｏｎｅ）
※５：２−メチル−２−モルフォリノ−１−（４−モルフォリノフェニル）プロパン−１−オン （２−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｏ−１−（４−ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｒｏｐａｎ−１−ｏｎｅ）
※６：イルガキュア３６９（ＢＡＳＦジャパン社製）；２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン
※７：イルガキュア９０７（ＢＡＳＦジャパン社製）；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
※８：ＤＰＨＡ（日本化薬社製；ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
※９：Ｂ−３０（堺化学工業社製）；硫酸バリウム
※１０：ＫＳ−６６（信越シリコーン社製）；ポリジメチルシロキサン
※１１：ｊＥＲ８２８（三菱化学社製）；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂

表１に示す結果から、実施例の光硬化性組成物は、タック性、および、アウトガス発生の抑制に優れることがわかる。

Claims (5)

1. 下記式（１）〜（３）で表される光重合開始剤の少なくとも何れか１種を含有することを特徴とするプリント配線板製造用光硬化性組成物。
   

   

   （式中、ｎは０または１を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４はそれぞれ独立に、炭素原子数１〜１０の直鎖上または分岐上のアルキル基を表す。）
   

   
2. さらに、感光性（メタ）アクリレート化合物を含有することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板製造用光硬化性組成物。
3. さらに、有機バインダーを含有することを特徴とする請求項１または２記載のプリント配線板製造用光硬化性組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか一項記載のプリント配線板製造用光硬化性組成物を硬化してなることを特徴とする硬化物。
5. 請求項４記載の硬化物を備えることを特徴とするプリント配線板。

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