JP7630940B2 - CURABLE RESIN COMPOSITION, DRY FILM AND CURED PRODUCT THEREOF, AND ELECTRONIC COMPONENTS COMPRISING THE CURED PRODUCT - Google Patents
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Description
本発明は、硬化性樹脂組成物、例えばプリント配線板の再配線等の際に使用される層間絶縁材用の硬化性樹脂組成物、特に硬化性樹脂組成物、硬化性樹脂組成物のドライフィルムおよび硬化物、並びにこの硬化物を含む電子部品に関する。 The present invention relates to a curable resin composition, for example, a curable resin composition for an interlayer insulating material used in rewiring a printed wiring board, in particular, a curable resin composition, a dry film and a cured product of the curable resin composition, and an electronic component containing the cured product.
プリント配線基板の層間絶縁材としては、従来より、アミドイミド樹脂を含む硬化性樹脂組成物を用いることにより、硬化物の耐熱性等の諸特性を向上させている。特に、アミドイミド樹脂がカルボキシル基を含有する場合は、硬化性樹脂組成物の塗膜をアルカリ現像することが可能とされる。しかしながら、カルボキシル基を含有するアミドイミド樹脂を用いる場合でも、必ずしも現像性または解像性が良好ではない(例えば、特許文献1)。 Conventionally, curable resin compositions containing amide-imide resins have been used as interlayer insulating materials for printed wiring boards to improve various properties such as heat resistance of the cured product. In particular, when the amide-imide resin contains a carboxyl group, it is possible to develop the coating film of the curable resin composition with an alkali. However, even when an amide-imide resin containing a carboxyl group is used, the developability or resolution is not necessarily good (for example, Patent Document 1).
そこで、アミドイミド樹脂を含む硬化性樹脂組成物において、解像度を向上させるために、アミドイミド樹脂に対して、さらにカルボキシル基含有樹脂を多量に含んだ場合は、ガラス転移温度(Tg)が下がる傾向にあり、これにより得られた硬化物の耐薬品性が低下することがある。特に硬化物を電子部品の基板の一部に含む形態で使用する場合には、基板の作製時における酸やアルカリによる基板表面の洗浄や、実装時の溶媒による洗浄に付されるため、基板の耐薬品性は必須である。しかしながら現在に至るまで、耐熱性、現像性、解像性、および耐薬品性の全て特性において優れた樹脂組成物は得られていない。 In a curable resin composition containing an amide-imide resin, if a large amount of a carboxyl group-containing resin is further contained in addition to the amide-imide resin in order to improve resolution, the glass transition temperature (Tg) tends to decrease, which may result in a decrease in the chemical resistance of the resulting cured product. In particular, when the cured product is used as part of a substrate for an electronic component, the substrate surface is cleaned with acid or alkali during substrate preparation, and with a solvent during mounting, so chemical resistance of the substrate is essential. However, to date, no resin composition has been obtained that is excellent in all properties, including heat resistance, developability, resolution, and chemical resistance.
したがって、本発明は、耐熱性および耐薬品性を低下させることなく、現像性・解像性が向上した硬化性樹脂組成物およびこれを含むドライフィルム、その硬化物、およびその硬化物を含むプリント配線板を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention aims to provide a curable resin composition that has improved developability and resolution without reducing heat resistance and chemical resistance, a dry film containing the same, a cured product thereof, and a printed wiring board containing the cured product.
本発明者等は上記目的に鑑み、鋭意検討した結果、
(A)アミドイミド樹脂と、
(B)エチレン性二重結合を有する化合物と、
(C)光重合開始剤と、
を含み、(A)アミドイミド樹脂は、脂肪族構造を有するイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型ポリイソシアネートとトリカルボン酸無水物との反応生成物であり、かつ数平均分子量が500~1000であることを特徴とする硬化性樹脂組成物を見出し、本発明を完成するに至った。
In view of the above object, the present inventors have conducted extensive research and have found that
(A) an amide-imide resin;
(B) a compound having an ethylenic double bond;
(C) a photopolymerization initiator; and
The present inventors have found a curable resin composition comprising: (A) an amide-imide resin which is a reaction product of an isocyanurate-type polyisocyanate synthesized from an isocyanate having an aliphatic structure and a tricarboxylic acid anhydride, and which has a number average molecular weight of 500 to 1,000, and have completed the present invention.
本発明のトリカルボン酸無水物は、脂肪族構造を有するものであることが好ましい。 The tricarboxylic acid anhydride of the present invention preferably has an aliphatic structure.
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(D)熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。 The curable resin composition of the present invention preferably further contains (D) a thermosetting resin.
本発明の上記課題は、上記の硬化性樹脂組成物から構成される樹脂層を含むドライフィルム、硬化性樹脂組成物の硬化物、および硬化物を含む電子部品により解決される。 The above-mentioned object of the present invention is achieved by a dry film including a resin layer composed of the above-mentioned curable resin composition, a cured product of the curable resin composition, and an electronic component including the cured product.
本発明によると、硬化後の耐熱性および耐薬品性が優れ、かつ現像性および解像性が向上した硬化性樹脂組成物、そのドライフィルム、これらの硬化物、およびその硬化物を含むプリント配線板を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a curable resin composition having excellent heat resistance and chemical resistance after curing, and improved developability and resolution, a dry film thereof, a cured product thereof, and a printed wiring board including the cured product.
本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)アミドイミド樹脂と、(B)エチレン性二重結合を有する化合物と、(C)光重合開始剤と、を含み、(A)アミドイミド樹脂は、脂肪族構造を有するイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型ポリイソシアネートとトリカルボン酸無水物との反応生成物であり、かつ数平均分子量が500~1000である。
本発明の硬化性樹脂組成物は上記の構成を有することにより、アルカリ現像液による現像に付されると、優れた現像性を発揮し、これにより得られる硬化物の解像性が極めて良好とされる。また、この硬化性樹脂組成物より得られる硬化物は耐熱性、硬化塗膜強度、および耐薬品性においても優れている。したがって、繊細な解像性と、塗膜の耐久性(耐熱性、強度、耐薬品性)の双方の必要な適用、例えばプリント配線板等の層間絶縁材、再配線用絶縁材としての適用において有意である。
The curable resin composition of the present invention contains (A) an amide-imide resin, (B) a compound having an ethylenic double bond, and (C) a photopolymerization initiator, and the (A) amide-imide resin is a reaction product of an isocyanurate-type polyisocyanate synthesized from an isocyanate having an aliphatic structure and a tricarboxylic acid anhydride, and has a number average molecular weight of 500 to 1,000.
The curable resin composition of the present invention has the above-mentioned constitution, and when it is subjected to development with an alkaline developer, it exhibits excellent developability, and the resolution of the cured product obtained is very good. In addition, the cured product obtained from this curable resin composition is also excellent in heat resistance, cured coating strength, and chemical resistance. Therefore, it is useful in applications that require both fine resolution and coating durability (heat resistance, strength, chemical resistance), such as interlayer insulating materials for printed wiring boards and insulating materials for rewiring.
以下、硬化性樹脂組成物の各構成成分について詳述する。 The components of the curable resin composition are described in detail below.
[(A)アミドイミド樹脂]
本発明の硬化性樹脂組成物は(A)アミドイミド樹脂を含む。
(A)アミドイミド樹脂は、脂肪族構造を有するイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型ポリイソシアネートと、トリカルボン酸無水物とを反応させることにより製造されるものであり、数平均分子量が500~1000の範囲のものが使用される。すなわち、本発明で用いる(A)アミドイミド樹脂は、上述のイソシアヌレート型ポリイソシアネートとトリカルボン酸無水物から直接イミド結合を形成させることにより、従来技術のポリアミック酸中間体を経た合成と対比して、材料の安定性、再現性および溶解性が良好で、透明性に優れるアミドイミド樹脂を合成できる。また、(A)アミドイミド樹脂の数平均分子量を500~1000の範囲とすることにより、現像性・解像性が特に向上する。
[(A) Amide-imide resin]
The curable resin composition of the present invention contains (A) an amide-imide resin.
The (A) amide-imide resin is produced by reacting an isocyanurate-type polyisocyanate synthesized from an isocyanate having an aliphatic structure with a tricarboxylic anhydride, and one having a number-average molecular weight in the range of 500 to 1000 is used. That is, the (A) amide-imide resin used in the present invention is produced by directly forming an imide bond from the above-mentioned isocyanurate-type polyisocyanate and a tricarboxylic anhydride, and an amide-imide resin having good material stability, reproducibility, and solubility and excellent transparency can be synthesized compared to the synthesis via a polyamic acid intermediate in the prior art. In addition, by setting the number-average molecular weight of the (A) amide-imide resin in the range of 500 to 1000, the developability and resolution are particularly improved.
[イソシアヌレート型ポリイソシアネート]
(A)アミドイミド樹脂の合成原料とされる上記のイソシアヌレート型ポリイソシアネートは、脂肪族イソシアヌレート、すなわち脂肪族直鎖状イソシアネート(例えばヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート)または脂環式イソシアネート(イソホロンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、ノルボルナ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)から合成される。
[Isocyanurate-type polyisocyanate]
(A) The above-mentioned isocyanurate type polyisocyanate, which is used as a raw material for synthesizing the amide-imide resin, is synthesized from an aliphatic isocyanurate, i.e., an aliphatic linear isocyanate (e.g., hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate) or an alicyclic isocyanate (isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, norbornane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate).
イソシアヌレート型ポリイソシアネートの具体例は、
HDI3N:ヘキサメチレンジイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型トリイソシアネート、
HTMDI3N:トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型トリイソシアネート、
IPDI3N:イソホロンジイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型トリイソシアネート、
HTDI3N:水添トリレンジイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型トリイソシアネート、
HXDI3N:水添キシレンジイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型トリイソシアネート、
NBDI3N:ノルボルナンジイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型トリイソシアネート、および
HMDI3N:水添ジフェニルメタンジイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型トリイソシアネートである。
上記各トリイソシアヌレートは、それぞれを単独で用いても、組み合わせて用いてもよい。
Specific examples of isocyanurate polyisocyanates include:
HDI3N: isocyanurate type triisocyanate synthesized from hexamethylene diisocyanate,
HTMDI3N: isocyanurate type triisocyanate synthesized from trimethylhexamethylene diisocyanate,
IPDI3N: isocyanurate type triisocyanate synthesized from isophorone diisocyanate,
HTDI3N: isocyanurate type triisocyanate synthesized from hydrogenated tolylene diisocyanate,
HXDI3N: isocyanurate type triisocyanate synthesized from hydrogenated xylene diisocyanate,
NBDI3N: an isocyanurate type triisocyanate synthesized from norbornane diisocyanate, and HMDI3N: an isocyanurate type triisocyanate synthesized from hydrogenated diphenylmethane diisocyanate.
The above triisocyanurates may be used alone or in combination.
(A)アミドイミド樹脂の原料となるイソシアネートは、脂環式イソシアネート、特にイソホロンジイソシアネートが好ましく、これを用いることにより特にTgが向上し、熱的物性に優れた硬化塗膜が得られる。また、上記脂肪族構造を有するイソシアネートは、芳香環構造を有しない構造のため、それによって、得られる本発明に係るアミドイミド樹脂は高い透明性を有する。 (A) The isocyanate used as the raw material for the amide-imide resin is preferably an alicyclic isocyanate, particularly isophorone diisocyanate, and the use of this improves Tg and results in a cured coating film with excellent thermal properties. In addition, since the isocyanate having the aliphatic structure does not have an aromatic ring structure, the amide-imide resin according to the present invention obtained thereby has high transparency.
[トリカルボン酸無水物]
(A)アミドイミド樹脂の他の反応原料であるトリカルボン酸無水物としては、芳香族構造を有するトリカルボン酸無水物、例えば、無水トリメット酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸1,2無水物等が挙げられ、脂肪族構造(脂肪族直鎖状構造または脂環式構造を含む)を有するトリカルボン酸無水物、例えば、シクロヘキサントリカルボン酸無水物、メチルシクロヘキサントリカルボン酸無水物、シクロヘキセントリカルボン酸無水物、メチルシクロヘキセントリカルボン酸無水物等が挙げられる。トリカルボン酸無水物としては、脂肪族構造を有するものが好ましく、シクロヘキサントリカルボン酸無水物が特に好ましく使用される。イソシアヌレート型ポリイソシアネートおよびトリカルボン酸無水物は、好ましくは、いずれも芳香環構造を有しない構造のものである。それによって、得られる本発明に係るアミドイミド樹脂は高い透明性を有し、ひいては、それを含む本発明の硬化性樹脂組成物から得られる硬化物もまた高い透明性を有する。
[Tricarboxylic acid anhydride]
Examples of tricarboxylic anhydrides, which are other reaction raw materials for the (A) amide-imide resin, include tricarboxylic anhydrides having an aromatic structure, such as trimellitic anhydride and 1,2,4-benzenetricarboxylic 1,2 anhydride, and tricarboxylic anhydrides having an aliphatic structure (including an aliphatic linear structure or an alicyclic structure), such as cyclohexanetricarboxylic anhydride, methylcyclohexanetricarboxylic anhydride, cyclohexenetricarboxylic anhydride, and methylcyclohexenetricarboxylic anhydride. As the tricarboxylic anhydride, those having an aliphatic structure are preferred, and cyclohexanetricarboxylic anhydride is particularly preferred. The isocyanurate-type polyisocyanate and the tricarboxylic anhydride are preferably those having no aromatic ring structure. As a result, the amide-imide resin according to the present invention obtained has high transparency, and the cured product obtained from the curable resin composition of the present invention containing the resin also has high transparency.
シクロヘキサントリカルボン酸無水物は下式(1) Cyclohexanetricarboxylic anhydride is represented by the following formula (1):
すなわち、このような脂肪族トリカルボン酸無水物を(A)アミドイミド樹脂の原料とすることにより、本発明の硬化物の耐熱性が一層優れたものとされる。
That is, by using such an aliphatic tricarboxylic acid anhydride as the raw material for the amide-imide resin (A), the heat resistance of the cured product of the present invention is made even more excellent.
また、(A)アミドイミド樹脂の製造の原料として、上記トリカルボン酸無水物を用いるとともに、場合により、2官能のジカルボン酸化合物、例えば脂肪族又は芳香族ジカルボン酸、例えばセバシン酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸及びこれらの酸無水物等を併用することも可能である。 In addition, as a raw material for producing the (A) amide-imide resin, the above-mentioned tricarboxylic acid anhydride may be used in combination with a bifunctional dicarboxylic acid compound, such as an aliphatic or aromatic dicarboxylic acid, for example, sebacic acid, phthalic acid, fumaric acid, maleic acid, or anhydrides thereof, if necessary.
前記トリカルボン酸無水物のカルボン酸成分とイソシアヌレート型ポリイソシアネート中のイソシアネート成分とが反応すると、イミド及びアミドが形成され、本発明の樹脂はアミドイミド樹脂となる。また、イソシアヌレート型ポリイソシアネートとトリカルボン酸無水物とを反応させる際に、酸無水物基とイソシアネート基とからイミド結合が形成され、カルボキシル基とイソシアネート基とからアミド結合が形成されるが、トリカルボン酸無水物のカルボン酸(カルボキシル基)成分を残すような割合でトリカルボン酸無水物基とポリイソシアネート基とを反応させると、得られるポリアミドイミド樹脂はカルボキシ基を有するものとなる。このカルボキシ基は、後述する本発明の硬化性樹脂組成物中に含まれるエポキシ樹脂のエポキシ基等の重合性基と反応し、硬化物の架橋構造を形成する。尚、トリカルボン酸無水物とトリイソシアネートとの反応では、上述のアミド化とイミド化の2種類の反応が考えられるが、反応速度はイミド化が速いため、トリカルボン酸は酸無水物基のところで選択的にイミドを形成する。 When the carboxylic acid component of the tricarboxylic anhydride reacts with the isocyanate component in the isocyanurate polyisocyanate, imide and amide are formed, and the resin of the present invention becomes an amide-imide resin. When the isocyanurate polyisocyanate reacts with the tricarboxylic anhydride, an imide bond is formed from the acid anhydride group and the isocyanate group, and an amide bond is formed from the carboxyl group and the isocyanate group. However, if the tricarboxylic anhydride group and the polyisocyanate group are reacted in such a ratio that the carboxylic acid (carboxyl group) component of the tricarboxylic anhydride remains, the resulting polyamide-imide resin will have a carboxyl group. This carboxyl group reacts with a polymerizable group such as an epoxy group of the epoxy resin contained in the curable resin composition of the present invention described later, and forms a crosslinked structure of the cured product. In addition, in the reaction between the tricarboxylic anhydride and the triisocyanate, two types of reactions, amidation and imidation, as described above, are considered, but the reaction rate of imidization is fast, so the tricarboxylic acid selectively forms an imide at the acid anhydride group.
脂肪族構造を有するイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型ポリイソシアネートと脂肪族構造を有するトリカルボン酸無水物とは、前記脂肪族構造を有するイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型ポリイソシアネートのイソシアネート基のモル数(N)と、トリカルボン酸無水物のカルボキシ基のモル数(M1)及び酸無水物基モル数(M2)の合計のモル数との比〔(M1)+(M2))/(N)〕が1.1~3となるように反応させるのが、反応系中の極性が高くなり反応が潤滑に進行する、イソシアネート基が残存せず、得られるポリイミド樹脂の安定性が良好である、トリカルボン酸無水物の残存量も少なく再結晶等の分離の問題も起こりにくい等の理由により好ましい。中でも1.2~2がより好ましい。なお、本発明において酸無水物基とは、カルボン酸2分子が分子内脱水縮合して得られた-CO-O-CO-基を指す。 It is preferable to react an isocyanurate type polyisocyanate synthesized from an isocyanate having an aliphatic structure with a tricarboxylic acid anhydride having an aliphatic structure so that the ratio of the number of moles (N) of isocyanate groups in the isocyanurate type polyisocyanate synthesized from the isocyanate having an aliphatic structure to the total number of moles (M1) of carboxyl groups in the tricarboxylic acid anhydride and the number of moles (M2) of acid anhydride groups [(M1) + (M2)) / (N)] is 1.1 to 3, because the polarity in the reaction system is high and the reaction proceeds smoothly, no isocyanate groups remain, the stability of the resulting polyimide resin is good, and the amount of remaining tricarboxylic acid anhydride is small and separation problems such as recrystallization are unlikely to occur. Among these, 1.2 to 2 is more preferable. In the present invention, the acid anhydride group refers to a -CO-O-CO- group obtained by intramolecular dehydration condensation of two carboxylic acid molecules.
イミド化反応は、溶剤中あるいは無溶剤中で、脂肪族構造を有するイソシアネートの1種類以上と、トリカルボン酸無水物の1種以上とを混合し、撹拌を行いながら昇温して行うことが好ましい。反応温度は、好ましくは50℃~250℃、特に好ましくは70℃~180℃である。このような反応温度にすることにより、反応速度が早くなり、且つ、副反応や分解等が起こりにくい効果を奏する。反応は、脱炭酸を伴いながら酸無水物基とイソシアネート基がイミド基を形成する。反応の進行は、赤外スペクトルや、酸価、イソシアネート基の定量等の分析手段により追跡することができる。赤外スペクトルでは、イソシアネート基の特性吸収である2270cm-1が反応とともに減少し、さらに1860cm-1と850cm-1に特性吸収を有する酸無水物基が減少する。一方、1780cm-1と1720cm-1にイミド基の吸収が増加する。反応は、目的とする酸価、粘度、分子量等を確認しながら、温度を下げて終了させても良い。しかしながら、経時の安定性等の面からイソシアネート基が消失するまで反応を続行させることがより好ましい。また、反応中や反応後は、合成される樹脂の物性を損なわない範囲で、触媒、酸化防止剤、界面活性剤、その他溶剤等を添加してもよい。 The imidization reaction is preferably carried out in a solvent or without a solvent by mixing one or more isocyanates having an aliphatic structure with one or more tricarboxylic anhydrides and raising the temperature while stirring. The reaction temperature is preferably 50°C to 250°C, particularly preferably 70°C to 180°C. By using such a reaction temperature, the reaction rate is increased and side reactions and decomposition are less likely to occur. In the reaction, the acid anhydride group and the isocyanate group form an imide group while decarbonating. The progress of the reaction can be tracked by analytical means such as infrared spectrum, acid value, and isocyanate group quantification. In the infrared spectrum, the characteristic absorption of the isocyanate group at 2270 cm -1 decreases with the reaction, and the acid anhydride group having characteristic absorption at 1860 cm -1 and 850 cm -1 decreases. On the other hand, the absorption of the imide group increases at 1780 cm -1 and 1720 cm -1 . The reaction may be terminated by lowering the temperature while checking the target acid value, viscosity, molecular weight, etc. However, it is more preferable to continue the reaction until the isocyanate group disappears in terms of stability over time, etc. In addition, during or after the reaction, a catalyst, an antioxidant, a surfactant, other solvents, etc. may be added within a range that does not impair the physical properties of the resin to be synthesized.
本発明のアミドイミド樹脂の酸価は、70~210KOHmg/gであることが好ましく、90~190KOHmg/gであることが特に好ましい。70~210KOHmg/gであれば、硬化物性として優れた性能を発揮する。
また、本発明のアミドイミド樹脂は、前記した窒素原子及び硫黄原子のいずれも含まない極性溶剤に溶解するアミドイミド樹脂が好ましい。このようなアミドイミド樹脂の例示としては、分岐型構造を有し、樹脂の酸価が60KOHmg/g以上である分岐型アミドイミド樹脂が挙げられる。
The acid value of the amide-imide resin of the present invention is preferably 70 to 210 KOHmg/g, and particularly preferably 90 to 190 KOHmg/g. If it is 70 to 210 KOHmg/g, excellent performance is exhibited as cured physical properties.
The amide-imide resin of the present invention is preferably an amide-imide resin that is soluble in a polar solvent that does not contain either a nitrogen atom or a sulfur atom. An example of such an amide-imide resin is a branched amide-imide resin having a branched structure and an acid value of 60 KOHmg/g or more.
硬化性樹脂組成物における(A)アミドイミド樹脂は、その数平均分子量Mnが500~1000であり、好ましくは700~900の範囲である。
本発明では、(A)アミドイミド樹脂の数平均分子量Mnが500以上であることにより、硬化塗膜の耐熱性が良好となり、数平均分子量Mnが1000であることにより、硬化性樹脂組成物を現像する際にコントラストを付けやすく、得られる硬化塗膜も解像性に優れたものとされる。
なお、本発明において数平均分子量は、特記しない限り、ポリスチレン標準を用いたゲルパーミエ―ションクロマトグラフィー(GPC)測定結果を用いる。
(A)アミドイミド樹脂の含有量は、硬化性樹脂組成物の固形分総質量に対して30~85質量%、特に40~70質量%の範囲とされると好ましい。この範囲の配合量とすることにより、硬化性樹脂組成物のTgが向上し、熱的物性に優れる硬化塗膜が得られるためである。
The amide-imide resin (A) in the curable resin composition has a number average molecular weight Mn of 500-1,000, and preferably 700-900.
In the present invention, when the number average molecular weight Mn of the amide-imide resin (A) is 500 or more, the heat resistance of the cured coating film becomes good. When the number average molecular weight Mn is 1,000, contrast is easily achieved when the curable resin composition is developed, and the obtained cured coating film has excellent resolution.
In the present invention, unless otherwise specified, the number average molecular weight is determined by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard.
The content of the (A) amide-imide resin is preferably in the range of 30 to 85 mass %, particularly 40 to 70 mass %, based on the total mass of the solid content of the curable resin composition, because the blending amount in this range improves the Tg of the curable resin composition and provides a cured coating film with excellent thermal properties.
[(B)エチレン性二重結合を有する化合物]
本発明の硬化性樹脂組成物は、(B)エチレン性二重結合を有する化合物を含有する。(B)エチレン性二重結合を有する化合物は、活性エネルギー線の照射により光硬化して、本発明の樹脂組成物をアルカリ水溶液に不溶化し、または不溶化を助けることができる。
[(B) Compound having an ethylenic double bond]
The curable resin composition of the present invention contains (B) a compound having an ethylenic double bond. (B) The compound having an ethylenic double bond is photocured by irradiation with active energy rays, and can make the resin composition of the present invention insoluble in an alkaline aqueous solution or help make it insoluble.
(B)エチレン性二重結合を有する化合物の具体的例としては、
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などのヒドロキシアルキルアクリレート類等ヒドロキシル基を有するモノアクリレート類;
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など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など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などのアミノアルキルアクリレート類;
ヘキサンジオール、ノナンジオール、デカンジオール等のアルキルジオール、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、イソシアヌレート、トリス-ヒドロキシエチルイソシアヌレートなど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体、プロピレンオキサイド付加体、もしくはε-カプロラクトン付加体などの多価アクリレート類、例えば1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート等の2官能アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル) イソシアヌレートトリアクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールトリアクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピレンオイサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ε-カプロラクトン変性トリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレート等の3官能アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の4官能アクリレート、ジペンタエリスリトールのペンタアクリレート等の5官能アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の6官能アクリレート、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体もしくはプロピレンオキサイド付加体など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などのグリシジルエーテルの多価アクリレート類;ジシクロペンタジエンジアクリレートなどのジシクロペンタジエン骨格を有するアクリレート類;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など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を挙げることができる。
Specific examples of the compound (B) having an ethylenic double bond include:
Monoacrylates having a hydroxyl group, such as hydroxyalkyl acrylates such as 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxypropyl acrylate;
Diacrylates of glycols such as ethylene glycol, methoxytetraethylene glycol, polyethylene glycol, and propylene glycol;
Acrylamides such as N,N-dimethylacrylamide, N-methylol acrylamide, and N,N-dimethylaminopropyl acrylamide;
Aminoalkyl acrylates such as N,N-dimethylaminoethyl acrylate and N,N-dimethylaminopropyl acrylate;
Alkyl diols such as hexanediol, nonanediol, and decanediol; polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, isocyanurate, and tris-hydroxyethyl isocyanurate; or polyhydric acrylates such as their ethylene oxide adducts, propylene oxide adducts, and ε-caprolactone adducts; bifunctional acrylates such as 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, and 1,10-decanediol diacrylate; trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, and tris(2-hydroxyethyl) Trifunctional acrylates such as isocyanurate triacrylate, ethylene oxide modified trimethylol triacrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate, propylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate, and ε-caprolactone modified tris-(2-acryloxyethyl)isocyanurate; tetrafunctional acrylates such as ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, and ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate; pentafunctional acrylates such as dipentaerythritol pentaacrylate; hexafunctional acrylates such as dipentaerythritol hexaacrylate; phenoxy acrylates; bisphenol A diacrylate; and esters of these phenols. Examples of the acrylates include polyhydric acrylates such as ethylene oxide adducts or propylene oxide adducts; polyhydric acrylates of glycidyl ethers such as glycerin diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, and triglycidyl isocyanurate; acrylates having a dicyclopentadiene skeleton such as dicyclopentadiene diacrylate; and, without being limited to the above, acrylates and melamine acrylates obtained by directly acrilating polyols such as polyether polyols, polycarbonate diols, hydroxyl group-terminated polybutadienes, and polyester polyols or by urethane acrylate via diisocyanates, as well as methacrylates corresponding to the above acrylates.
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、(メタ)アクリル酸を反応させたエポキシ(メタ)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挙げることができる。このようなエポキシアクリレート系樹脂は、指触乾燥性を低下させることなく、光硬化性を向上させることができる。
(B)エチレン性不飽和基を有する化合物は、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。
(B)エチレン性不飽和基を有する化合物は、硬化性樹脂組成物の固形分100質量部に対して、好ましくは0.1~25質量部、より好ましくは3~20質量部の割合で添加される。
(B)エチレン性不飽和基を有する化合物の配合量を、硬化性樹脂組成物の固形分100質量部に対して、0.1質量部以上とすることにより硬化性樹脂組成物の光硬化性が良好となり、20質量部以下とすることにより過剰な光重合反応によるハレーションを防ぎ、良好な解像性を得られる。
Further examples include epoxy (meth)acrylate resins obtained by reacting (meth)acrylic acid with a multifunctional epoxy resin such as a cresol novolac epoxy resin, and epoxy urethane acrylate compounds obtained by reacting a half urethane compound of a hydroxy acrylate such as pentaerythritol triacrylate and a diisocyanate such as isophorone diisocyanate with the hydroxyl group of the epoxy acrylate resin. Such epoxy acrylate resins can improve photocurability without decreasing the dryness to touch.
The compound (B) having an ethylenically unsaturated group may be used alone or in combination of two or more kinds.
The compound (B) having an ethylenically unsaturated group is added in a ratio of preferably 0.1 to 25 parts by mass, more preferably 3 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the solid content of the curable resin composition.
By setting the blending amount of the compound having an ethylenically unsaturated group (B) to 0.1 parts by mass or more relative to 100 parts by mass of the solid content of the curable resin composition, the photocurability of the curable resin composition becomes good, and by setting it to 20 parts by mass or less, halation due to an excessive photopolymerization reaction can be prevented and good resolution can be obtained.
[(C)光重合開始剤]
本発明の硬化性樹脂組成物は、(C)光重合開始剤を含む。(C)光重合開始剤としては、公知慣用の材料を、特に制限されずに用いることができる。特に、後述するように、一般式(I)で表される構造を含むオキシムエステル系、一般式(II)で表される構造を含むα-アミノアセトフェノン系、一般式(III)で表される構造を含むアシルホスフィンオキサイド系、および一般式(IV)で表される構造のチタノセン系等を使用することができる。
(C)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。
[(C) Photopolymerization initiator]
The curable resin composition of the present invention contains a photopolymerization initiator (C). As the photopolymerization initiator (C), any known and commonly used material can be used without any particular limitation. In particular, as described below, an oxime ester type having a structure represented by general formula (I), an α-aminoacetophenone type having a structure represented by general formula (II), an acylphosphine oxide type having a structure represented by general formula (III), and a titanocene type having a structure represented by general formula (IV) can be used.
The photopolymerization initiator (C) may be used alone or in combination of two or more kinds.
[オキシムエステル系光開始剤] [Oxime ester photoinitiator]
一般式(I)のオキシムエステル系光重合開始剤の具体例としては、1,2-オクタンジオン-1-[4-(フェニルチオ)-2-(O-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)などが挙げられる。市販品として、BASFジャパン社製のCGI-325、イルガキュアーOXE01、イルガキュアーOXE02、アデカ社製N-1919、NCI-831等が挙げられる。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やカルバゾール構造を有する光重合開始剤も好適に用いることができる。 Specific examples of oxime ester photopolymerization initiators of general formula (I) include 1,2-octanedione-1-[4-(phenylthio)-2-(O-benzoyloxime)], ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(O-acetyloxime), etc. Commercially available products include CGI-325, Irgacure OXE01, and Irgacure OXE02 manufactured by BASF Japan, and N-1919 and NCI-831 manufactured by Adeka Corporation. Photopolymerization initiators having two oxime ester groups in the molecule and photopolymerization initiators having a carbazole structure can also be used suitably.
[α-アミノアセトフェノン系光開始剤] [α-Aminoacetophenone photoinitiator]
α-アミノアセトフェノン系光重合開始剤の具体例としては、(4-モルホリノベンゾイル)-1-ベンジル-1-ジメチルアミノプロパン(Omnirad(オムニラッド)369、商品名、IGM Resins社製)、4-(メチルチオベンゾイル)-1-メチル-1-モルホリノエタン(Omnirad(オムニラッド)907、商品名、IGM Resins社製)、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(Omnirad(オムニラッド)379、商品名、IGM Resins社製)等の市販の化合物またはその溶液を用いることができる。 Specific examples of α-aminoacetophenone-based photopolymerization initiators include commercially available compounds such as (4-morpholinobenzoyl)-1-benzyl-1-dimethylaminopropane (Omnirad 369, product name, manufactured by IGM Resins), 4-(methylthiobenzoyl)-1-methyl-1-morpholinoethane (Omnirad 907, product name, manufactured by IGM Resins), and 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone (Omnirad 379, product name, manufactured by IGM Resins), or solutions thereof.
[アシルホスフィンオキサイド系光開始剤] [Acylphosphine oxide photoinitiator]
アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤の具体例としては、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などが挙げられる。市販品としては、IGM Resins社製のOmnirad(オムニラッド)TPO、IGM Resins社製のOmnirad(オムニラッド)819などが挙げられる。 Specific examples of acylphosphine oxide photopolymerization initiators include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, and bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide. Commercially available products include Omnirad TPO manufactured by IGM Resins and Omnirad 819 manufactured by IGM Resins.
[チタノセン系光開始剤] [Titanocene photoinitiator]
チタノセン系光重合開始剤としては、ビス(η5-2、4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2、6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウムが挙げられる。市販品としては、BASFジャパン社製のイルガキュアー784などが挙げられる。
なお、本明細書においてハロゲンまたはハロゲン原子とは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を意味し、アリールとは、フェニル基等の単管芳香族炭化水素およびナフチル基等の多環芳香族炭化水素基を意味する。
An example of the titanocene photopolymerization initiator is bis(η5-2,4-cyclopentadiene-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)-phenyl)titanium. An example of a commercially available product is Irgacure 784 manufactured by BASF Japan.
In this specification, halogen or halogen atom means fluorine, chlorine, bromine or iodine, and aryl means monocyclic aromatic hydrocarbon groups such as phenyl groups and polycyclic aromatic hydrocarbon groups such as naphthyl groups.
本発明において使用される、他の光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインとベンゾインアルキルエーテル類;2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、2-t-ブチルアントラキノン、1-クロロアントラキノン、2-アミルアントラキノン等のアントラキノン類;2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類;ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;キサントン類;3,3’4,4’-テトラ-(tert-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等の各種パーオキサイド類;1,7-ビス(9-アクリジニル)ヘプタン等が挙げられる。 Other photopolymerization initiators used in the present invention include, for example, benzoin and benzoin alkyl ethers such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, and benzoin isopropyl ether; anthraquinones such as 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, and 2-amylanthraquinone; thioxanthones such as 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, and 2,4-diisopropylthioxanthone; ketals such as acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal; benzophenones such as benzophenone; xanthones; various peroxides such as 3,3'4,4'-tetra-(tert-butylperoxycarbonyl)benzophenone; and 1,7-bis(9-acridinyl)heptane.
本発明の硬化性樹脂組成物においては、上記の光重合開始剤以外にも、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、ペンチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の三級アミン類のような公知慣用の光増感剤の1種または2種以上と組み合わせて用いることができる。さらに、より深い光硬化深度を要求される場合、必要に応じて、3-置換クマリン色素、ロイコ染料等を硬化助剤として組み合わせて用いることができる。 In the curable resin composition of the present invention, in addition to the above photopolymerization initiators, one or more of known and commonly used photosensitizers such as N,N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, N,N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, pentyl-4-dimethylaminobenzoate, triethylamine, triethanolamine, and other tertiary amines can be used in combination. Furthermore, when a deeper photocuring depth is required, 3-substituted coumarin dyes, leuco dyes, and the like can be used in combination as a curing assistant, as necessary.
(C)光重合開始剤は、硬化性樹脂組成物の固形分100質量部に対して、一般には0.1~50質量部、より好ましくは1~30質量部の割合で添加する。(C)光重合開始剤の配合量を、硬化性樹脂組成物の固形分100質量部に対して、上記範囲内であれば、光硬化反応が良好に促進される。 The (C) photopolymerization initiator is generally added in a ratio of 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the solid content of the curable resin composition. If the amount of (C) photopolymerization initiator is within the above range per 100 parts by mass of the solid content of the curable resin composition, the photocuring reaction is promoted well.
[(D)熱硬化性樹脂]
本発明の硬化性樹脂組成物は、さらに(D)熱硬化性樹脂を含んでもよい。(D)熱硬化性樹脂としては、例えば、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分子中に2個以上の環状エーテル基および/または環状チオエーテル基、ポリイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物等1分子内に2個以上のイソシアネート基、またはブロック化イソシアネート基を有する化合物、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等のアミン樹脂とその誘導体、ビスマレイミド、オキサジン、シクロカーボネート化合物、カルボジイミド樹脂等の公知の熱硬化性樹脂が挙げられる。
[(D) Thermosetting resin]
The curable resin composition of the present invention may further contain (D) a thermosetting resin. Examples of the (D) thermosetting resin include known thermosetting resins such as polyfunctional epoxy compounds, polyfunctional oxetane compounds, episulfide resins, etc., compounds having two or more cyclic ether groups and/or cyclic thioether groups in a molecule, polyisocyanate compounds, blocked isocyanate compounds, etc., compounds having two or more isocyanate groups or blocked isocyanate groups in one molecule, melamine resins, benzoguanamine resins, etc., amine resins and derivatives thereof, bismaleimide, oxazine, cyclocarbonate compounds, carbodiimide resins, etc.
多官能エポキシ樹脂としては、1分子中に少なくとも2つのエポキシ基を有する公知慣用の多官能エポキシ樹脂が使用できる。エポキシ樹脂は、液状であってもよく、固形ないし半固形であってもよい。多官能エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA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。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型またはビスフェノールF型のノボラック型エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ビフェノールノボラック型(ビフェニルアラルキル型)エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂またはそれらの混合物が好ましい。 As the multifunctional epoxy resin, a known and commonly used multifunctional epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule can be used. The epoxy resin may be liquid, solid, or semi-solid. Examples of polyfunctional epoxy resins include, but are not limited to, bisphenol A type epoxy resins; brominated epoxy resins; novolac type epoxy resins; bisphenol F type epoxy resins; hydrogenated bisphenol A type epoxy resins; glycidylamine type epoxy resins; hydantoin type epoxy resins; alicyclic epoxy resins; trihydroxyphenylmethane type epoxy resins; bixylenol type or biphenol type epoxy resins or mixtures thereof; bisphenol S type epoxy resins; bisphenol A novolac type epoxy resins; tetraphenylolethane type epoxy resins; heterocyclic epoxy resins; diglycidyl phthalate resins; tetraglycidylxylenoylethane resins; naphthalene group-containing epoxy resins; epoxy resins having a dicyclopentadiene skeleton; glycidyl methacrylate copolymer epoxy resins; cyclohexylmaleimide and glycidyl methacrylate copolymer epoxy resins; epoxy-modified polybutadiene rubber derivatives; and CTBN-modified epoxy resins. As the epoxy resin, preferred are bisphenol A or bisphenol F novolac type epoxy resins, bixylenol type epoxy resins, biphenol type epoxy resins, biphenol novolac type (biphenyl aralkyl type) epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, or mixtures thereof.
耐熱性を向上させる観点からは、芳香環骨格(例えばナフタレン骨格)を有するエポキシ樹脂が好ましく、解像性を向上させる観点からは、脂環式骨格を有するエポキシ樹脂が好ましくい。 From the viewpoint of improving heat resistance, epoxy resins having an aromatic ring skeleton (e.g., a naphthalene skeleton) are preferred, and from the viewpoint of improving resolution, epoxy resins having an alicyclic skeleton are preferred.
芳香環骨格を有するエポキシ樹脂としては、例えば、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂、特にアラルキル型ナフタレンが挙げられる。このナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂は、ナフタレンが平面構造であり、線膨張係数を低下させ、耐熱性をより向上させることができる。このナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂の市販品としては、例えば、新日鉄化学製のESN-190、ESN-360、DIC社製のEPICRON HP-4032、EPICRON、HP-4032D、日本化薬株式会社製のNC-7000Lが挙げられる。さらに、脂環式骨格を有するエポキシ樹脂としては、例えば、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂が挙げられる。この脂環骨格を有するエポキシ樹脂は、鎖状骨格のエポキシ樹脂よりもガラス転移温度の向上効果も期待できる。 Epoxy resins having an aromatic ring skeleton include, for example, epoxy resins having a naphthalene skeleton, particularly aralkyl-type naphthalene. In this epoxy resin having a naphthalene skeleton, the naphthalene has a planar structure, and it is possible to reduce the linear expansion coefficient and further improve heat resistance. Commercially available epoxy resins having this naphthalene skeleton include, for example, ESN-190 and ESN-360 manufactured by Nippon Steel Chemical, EPICRON HP-4032, EPICRON, and HP-4032D manufactured by DIC Corporation, and NC-7000L manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. Furthermore, epoxy resins having an alicyclic skeleton include, for example, epoxy resins having a dicyclopentadiene skeleton. This epoxy resin having an alicyclic skeleton is also expected to have a higher glass transition temperature than epoxy resins having a chain skeleton.
以上説明したような熱硬化性樹脂は、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。
(D)熱硬化性樹脂を用いる場合、配合量は、硬化性樹脂組成物の固形分100質量部に対して、5~20質量部とすることにより、硬化性樹脂組成物の現像性および硬化物の耐熱性と解像性の双方が極めて優れたものとされる。
The thermosetting resins as described above may be used alone or in combination of two or more kinds.
When the (D) thermosetting resin is used, the blending amount is 5 to 20 parts by mass relative to 100 parts by mass of the solid content of the curable resin composition, whereby both the developability of the curable resin composition and the heat resistance and resolution of the cured product are extremely excellent.
[(E)カルボキシル基含有樹脂]
現像性をさらに向上させるために、本発明の硬化性樹脂組成物は、場合により(E)カルボキシル基含有樹脂を含むものであってもよい。
(E)カルボキシル基含有樹脂は、上述の(A)アミドイミド樹脂とは構造が異なる化合物であり、アミドイミド構造を含まず、分子中にカルボキシル基を有する、感光性または非感光性の樹脂を使用することができる。その具体例としては、以下の(E1)~(E10)が挙げられる。
[(E) Carboxyl group-containing resin]
In order to further improve the developability, the curable resin composition of the present invention may optionally contain (E) a carboxyl group-containing resin.
The (E) carboxyl group-containing resin is a compound having a structure different from that of the above-mentioned (A) amide-imide resin, and may be a photosensitive or non-photosensitive resin that does not contain an amide-imide structure and has a carboxyl group in the molecule. Specific examples thereof include the following (E1) to (E10).
非感光性カルボキシル基含有樹脂の具体例としては、以下のような化合物(オリゴマーおよびポリマーのいずれでもよい)を挙げることができる。
(E1)(メタ)アクリル酸など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、イソブチレンなどの不飽和基含有化合物との共重合により得られるカルボキシル基含有樹脂。
Specific examples of the non-photosensitive carboxyl group-containing resin include the following compounds (which may be either oligomers or polymers).
(E1) Carboxyl group-containing resins obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid such as (meth)acrylic acid with an unsaturated group-containing compound such as styrene, α-methylstyrene, lower alkyl (meth)acrylate, isobutylene, etc.
(E2)脂肪族ジイソシアネート、分岐脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネートなどのジイソシアネートと、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸などのカルボキシル基含有ジアルコール化合物およびポリカーボネート系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ビスフェノールA系アルキレンオキシド付加体ジオールを含むフェノール性ヒドロキシル基およびアルコール性ヒドロキシル基を有する化合物などのジオール化合物との重付加反応によるカルボキシル基含有ウレタン樹脂。 (E2) Carboxylic group-containing urethane resins obtained by polyaddition reaction of diisocyanates such as aliphatic diisocyanates, branched aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, and aromatic diisocyanates with carboxyl group-containing dialcohol compounds such as dimethylolpropionic acid and dimethylolbutanoic acid, and diol compounds such as polycarbonate polyols, polyether polyols, polyester polyols, polyolefin polyols, acrylic polyols, and compounds having phenolic hydroxyl groups and alcoholic hydroxyl groups, including bisphenol A alkylene oxide adduct diols.
(E3)脂肪族ジイソシアネート、分岐脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネートなどのジイソシアネート化合物と、ポリカーボネート系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ビスフェノールA系アルキレンオキシド付加体ジオールを含むフェノール性ヒドロキシル基およびアルコール性ヒドロキシル基を有する化合物などのジオール化合物との重付加反応によるウレタン樹脂の末端に酸無水物を反応させてなる末端カルボキシル基含有ウレタン樹脂。 (E3) A urethane resin containing terminal carboxyl groups, which is obtained by reacting an acid anhydride with the terminal of a urethane resin obtained by polyaddition reaction of a diisocyanate compound such as an aliphatic diisocyanate, a branched aliphatic diisocyanate, an alicyclic diisocyanate, or an aromatic diisocyanate with a diol compound such as a polycarbonate polyol, a polyether polyol, a polyester polyol, a polyolefin polyol, an acrylic polyol, or a compound having a phenolic hydroxyl group and an alcoholic hydroxyl group, including a bisphenol A alkylene oxide adduct diol.
(E4)ジイソシアネートと、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、ビキシ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2官能エポキシ樹脂の(メタ)アクリレートもしくはその部分酸無水物変性物、カルボキシル基含有ジアルコール化合物およびジオール化合物との重付加反応によるカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂。 (E4) Carboxyl group-containing photosensitive urethane resins obtained by polyaddition reaction of diisocyanates with (meth)acrylates of bifunctional epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resins, hydrogenated bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol S type epoxy resins, bixylenol type epoxy resins, and biphenol type epoxy resins, or their partial acid anhydride modifications, carboxyl group-containing dialcohol compounds, and diol compounds.
(E5)上述した(E2)または(E4)の樹脂の合成中に、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートなどの分子中に1つの水酸基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂。 (E5) A photosensitive urethane resin containing a carboxyl group, which is terminated with (meth)acrylation by adding a compound having one hydroxyl group and one or more (meth)acryloyl groups in the molecule, such as hydroxyalkyl (meth)acrylate, during the synthesis of the resin (E2) or (E4) described above.
(E6)上述した(E2)または(E4)の樹脂の合成中に、イソホロンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの等モル反応物など、分子中に1つのイソシアネート基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂。 (E6) A photosensitive urethane resin containing a carboxyl group, which is terminated with (meth)acrylation by adding a compound having one isocyanate group and one or more (meth)acryloyl groups in the molecule, such as an equimolar reactant of isophorone diisocyanate and pentaerythritol triacrylate, during the synthesis of the resin (E2) or (E4) described above.
(E7)後述するような2官能またはそれ以上の多官能エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、側鎖に存在する水酸基に無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。ここで、エポキシ樹脂は、固形であることが好ましい。 (E7) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a bifunctional or more polyfunctional epoxy resin as described below with (meth)acrylic acid and adding a dibasic acid anhydride such as phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, or hexahydrophthalic anhydride to the hydroxyl groups present in the side chains. Here, the epoxy resin is preferably solid.
(E8)後述するような2官能エポキシ樹脂の水酸基をさらにエピクロロヒドリンでエポキシ化した多官能エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、生じた水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。ここで、エポキシ樹脂は、固形であることが好ましい。 (E8) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a polyfunctional epoxy resin, in which the hydroxyl groups of a bifunctional epoxy resin as described below have been further epoxidized with epichlorohydrin, with (meth)acrylic acid, and then adding a dibasic acid anhydride to the resulting hydroxyl groups. Here, the epoxy resin is preferably in a solid state.
(E9)ノボラックなどの多官能フェノール化合物にエチレンオキサイドなどの環状エーテル、または、プロピレンカーボネートなどの環状カーボネートを付加させ、得られた水酸基を(メタ)アクリル酸で部分エステル化し、残りの水酸基に多塩基酸無水物を反応させたカルボキシル基含有感光性樹脂。 (E9) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by adding a cyclic ether such as ethylene oxide or a cyclic carbonate such as propylene carbonate to a polyfunctional phenolic compound such as novolac, partially esterifying the resulting hydroxyl groups with (meth)acrylic acid, and reacting the remaining hydroxyl groups with a polybasic acid anhydride.
(E10)これら(E1)~(E9)の樹脂に、さらにグリシジル(メタ)アクリレート、α-メチルグリシジル(メタ)アクリレートなどの分子中に1つのエポキシ基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加してなるカルボキシル基含有感光性樹脂。 (E10) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by further adding a compound having one epoxy group and one or more (meth)acryloyl groups in the molecule, such as glycidyl (meth)acrylate or α-methylglycidyl (meth)acrylate, to any of the resins (E1) to (E9).
(E11)1分子中に複数のフェノール性水酸基を有する化合物、すなわちポリフェノール化合物(例えばフェノールノボラック、クレゾールノボラック)を、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドと反応させて得られるポリアルコール樹脂等の反応生成物に、(メタ)アクリル酸等の不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に、更に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感光性樹脂。 (E11) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a compound having multiple phenolic hydroxyl groups in one molecule, i.e., a polyphenol compound (e.g., phenol novolac, cresol novolac), with an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide to obtain a reaction product such as a polyalcohol resin, with an unsaturated group-containing monocarboxylic acid such as (meth)acrylic acid, and further reacting the resulting reaction product with a polybasic acid anhydride.
(E12)ポリフェノール化合物(例えばフェノールノボラック、クレゾールノボラック)と、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート化合物とを反応させて得られる反応生成物に不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に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感光性樹脂。
本発明では上記(E11)および(E12)などの、ポリフェノール骨格を有する感光性カルボキシル基含有感光性樹脂が好ましく使用される。
(E12) A carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting a polyphenol compound (e.g., phenol novolac, cresol novolac) with a cyclic carbonate compound such as ethylene carbonate or propylene carbonate, reacting the reaction product obtained with an unsaturated group-containing monocarboxylic acid, and reacting the resulting reaction product with a polybasic acid anhydride.
In the present invention, photosensitive carboxyl group-containing photosensitive resins having a polyphenol skeleton, such as the above (E11) and (E12), are preferably used.
(E)カルボキシル基含有樹脂は、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が、合計質量が、(A)アミドイミド樹脂の固形分100質量部に対して1質量部以上40質量部以下であることが好ましく、これにより硬化性樹脂組成物の現像性および硬化物の解像性が良好となる。 The (E) carboxyl group-containing resin may be used alone or in combination of two or more kinds, but the total mass is preferably 1 part by mass or more and 40 parts by mass or less per 100 parts by mass of the solid content of the (A) amide-imide resin, which improves the developability of the curable resin composition and the resolution of the cured product.
[無機フィラー]
本発明の硬化性樹脂組成物には、通常の樹脂組成物に用いられる無機フィラーをさらに含有させることができる。
具体的には、例えば、シリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミナ、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化チタン、マイカ、タルク、ノイブルグ珪土、有機ベントナイト等の非金属フィラーや、銅、金、銀、パラジウム、シリコン等の金属フィラーを挙げることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物においては、これら無機フィラーは単独で用いてもよく、または2種以上を併用してもよい。本発明では、硫酸バリウム、シリカ、又はその双方を用いることが好ましい。
[Inorganic filler]
The curable resin composition of the present invention may further contain an inorganic filler that is used in ordinary resin compositions.
Specific examples of such fillers include non-metallic fillers such as silica, barium sulfate, calcium carbonate, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, alumina, magnesium oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, titanium oxide, mica, talc, Neuburg silica, and organic bentonite, and metal fillers such as copper, gold, silver, palladium, and silicon.
In the curable resin composition of the present invention, these inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, it is preferable to use barium sulfate, silica, or both of them.
これら無機フィラーの含有量は、本発明の硬化性樹脂組成物の固形分全質量に対して、5~60質量%であり、特に10~50質量%とすると好ましい。無機フィラーの種類に応じて配合量を適宜選択することにより、硬化塗膜の解像性を低下させることなく、強度を向上させることができる。 The content of these inorganic fillers is 5 to 60% by mass, and preferably 10 to 50% by mass, based on the total solid mass of the curable resin composition of the present invention. By appropriately selecting the blending amount depending on the type of inorganic filler, it is possible to improve the strength of the cured coating film without reducing the resolution.
[その他の成分]
本発明の硬化性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、前記成分以外の他の成分を添加することができる。添加剤としては、シリコーン系、フッ素系の消泡剤、レベリング剤、熱硬化促進剤、熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、溶剤、シランカップリング剤、可塑剤、発泡剤、難燃剤、帯電防止剤、老化防止剤、抗菌・防黴剤等を配合することができる。
[Other ingredients]
The curable resin composition of the present invention may contain other components in addition to the above components, provided that the effects of the present invention are not impaired. Examples of additives that may be blended include silicone-based and fluorine-based defoamers, leveling agents, heat curing accelerators, heat polymerization inhibitors, ultraviolet absorbers, solvents, silane coupling agents, plasticizers, foaming agents, flame retardants, antistatic agents, antioxidants, antibacterial and antifungal agents, etc.
なお、硬化性樹脂組成物を、基板やキャリアフィルムに塗布するために適切な粘度とするために、溶剤を用いる事が可能である。このような溶剤としては、主に有機溶剤が使用され、その具体例としては、ケトン類、芳香族炭化水素類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、エステル類、アルコール類、脂肪族炭化水素、石油系溶剤等を挙げることができる。より具体的には、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテート等のエステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤等である。このような有機溶剤は、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。 A solvent can be used to give the curable resin composition an appropriate viscosity for application to a substrate or carrier film. Organic solvents are mainly used as such solvents, and specific examples include ketones, aromatic hydrocarbons, glycol ethers, glycol ether acetates, esters, alcohols, aliphatic hydrocarbons, and petroleum-based solvents. More specifically, ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and tetramethylbenzene; glycol ethers such as cellosolve, methyl cellosolve, butyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, and triethylene glycol monoethyl ether; esters such as ethyl acetate, butyl acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, and propylene glycol butyl ether acetate; alcohols such as ethanol, propanol, ethylene glycol, and propylene glycol; aliphatic hydrocarbons such as octane and decane; and petroleum-based solvents such as petroleum ether, petroleum naphtha, hydrogenated petroleum naphtha, and solvent naphtha. Such organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
本発明の硬化性樹脂組成物は、液状型でもよく、液状型樹脂組成物を乾燥させて得られるドライフィルム型でもよい。液状型樹脂組成物は、保存安定性の観点から2液型等としてもよいが、1液型としてもよい。以下、硬化性樹脂組成物の一使用態様としてドライフィルムについて詳述する。 The curable resin composition of the present invention may be a liquid type, or a dry film type obtained by drying a liquid type resin composition. The liquid type resin composition may be a two-component type from the viewpoint of storage stability, but may also be a one-component type. Below, a dry film will be described in detail as one mode of use of the curable resin composition.
[ドライフィルムの製造]
本発明のドライフィルムは、本発明の硬化性樹脂組成物を、フィルム(以下、「キャリアフィルム」とも称す)上に塗布し、その後乾燥して得られた樹脂層を有するものである。本発明のドライフィルムは、本発明の硬化性樹脂組成物を有機溶剤で希釈して適切な粘度に調整し、コンマコーター、ブレードコーター、リップコーター、ロッドコーター、スクイズコーター、リバースコーター、トランスファロールコーター、グラビアコーター、スプレーコーター等でキャリアフィルム上に均一な厚さに塗布し、通常、50~130℃の温度で1~30分間乾燥して得ることができる。塗布膜厚については特に制限はないが、一般に、乾燥後の膜厚で3~100μm、好ましくは5~40μmの範囲で適宜設定すればよい。
[Manufacturing of dry film]
The dry film of the present invention has a resin layer obtained by applying the curable resin composition of the present invention onto a film (hereinafter also referred to as "carrier film") and then drying. The dry film of the present invention can be obtained by diluting the curable resin composition of the present invention with an organic solvent to adjust the viscosity to an appropriate level, applying the composition to a uniform thickness onto a carrier film using a comma coater, blade coater, lip coater, rod coater, squeeze coater, reverse coater, transfer roll coater, gravure coater, spray coater, or the like, and generally drying for 1 to 30 minutes at a temperature of 50 to 130°C. There is no particular restriction on the coating film thickness, but it may be appropriately set in the range of generally 3 to 100 μm, preferably 5 to 40 μm, in terms of the film thickness after drying.
キャリアフィルムとしては、プラスチックフィルムを好適に用いることができ、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム等のプラスチックフィルムを用いることが好ましい。キャリアフィルムの厚さについては特に制限はないが、一般に、10~150μmの範囲で適宜選択される。 As the carrier film, a plastic film can be suitably used, and it is preferable to use a plastic film such as a polyester film such as polyethylene terephthalate, a polyimide film, a polyamideimide film, a polypropylene film, or a polystyrene film. There is no particular restriction on the thickness of the carrier film, but it is generally selected appropriately in the range of 10 to 150 μm.
キャリアフィルム上に本発明の硬化性樹脂組成物を塗布、乾燥した後、さらに、塗膜の表面に塵が付着するのを防ぐ等の目的で、塗膜の表面に剥離可能なフィルム(以下、「カバーフィルム」とも称す)を積層してもよい。剥離可能なカバーフィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、表面処理した紙等を用いることができ、カバーフィルムを剥離するときに塗膜とキャリアフィルムとの接着力よりも塗膜とカバーフィルムとの接着力がより小さいものであればよい。 After the curable resin composition of the present invention is applied onto the carrier film and dried, a peelable film (hereinafter also referred to as a "cover film") may be laminated on the surface of the coating film for the purpose of preventing dust from adhering to the surface of the coating film. Examples of the peelable cover film that can be used include polyethylene film, polytetrafluoroethylene film, polypropylene film, and surface-treated paper, and any cover film may be used as long as the adhesive strength between the coating film and the cover film is smaller than the adhesive strength between the coating film and the carrier film when the cover film is peeled off.
本発明の硬化性樹脂組成物をキャリアフィルム上に塗布した後に行う乾燥処理は、熱風循環式乾燥炉、IR炉、ホットプレート、コンベクションオーブン等を用いて行われ、これによりドライフィルムが得られる。 The drying process carried out after applying the curable resin composition of the present invention onto a carrier film is carried out using a hot air circulation drying oven, an IR oven, a hot plate, a convection oven, etc., thereby obtaining a dry film.
硬化性樹脂組成物を直接基板上に塗工する場合、基材としては、予め回路形成されたプリント配線板やフレキシブルプリント配線板の他、紙フェノール、紙エポキシ、ガラス布エポキシ、ガラスポリイミド、ガラス布/不繊布エポキシ、ガラス布/紙エポキシ、合成繊維エポキシ、フッ素・ポリエチレン・ポリフェニレンエーテル,ポリフェニレンオキシド・シアネートエステル等を用いた高周波回路用銅張積層版等の材質を用いたもので全てのグレード(FR-4等)の銅張積層版、その他ポリイミドフィルム、PETフィルム、ガラス基板、セラミック基板、ウエハ板等を挙げることができる。 When the curable resin composition is applied directly onto a substrate, examples of the substrate include printed wiring boards and flexible printed wiring boards with pre-formed circuits, as well as all grades (FR-4, etc.) of copper-clad laminates for high-frequency circuits made of materials such as paper phenol, paper epoxy, glass cloth epoxy, glass polyimide, glass cloth/non-woven cloth epoxy, glass cloth/paper epoxy, synthetic fiber epoxy, fluorine-polyethylene-polyphenylene ether, polyphenylene oxide-cyanate ester, etc., as well as polyimide films, PET films, glass substrates, ceramic substrates, wafer plates, etc.
[硬化物の製造]
本発明の硬化性樹脂組成物を用いた硬化物(硬化膜)は以下のように製造される。すなわち、まず硬化性樹脂組成物を必要に応じて溶剤で希釈したのち、基板上に塗布する。硬化性樹脂組成物に対するパターン形成は、溶剤を揮発乾燥した後に得られた樹脂層に対し、選択的な露光(光照射)を行い、露光部(光照射された部分)を硬化させることにより行う。その後、未露光部をアルカリ水溶液(例えば、0.3~3質量%炭酸ソーダ水溶液)により現像することにより、塗膜のパターンが形成される。更に、硬化性樹脂組成物に光照射を行うことにより、光硬化塗膜を行い、硬化塗膜が形成される。
[Production of Cured Product]
A cured product (cured film) using the curable resin composition of the present invention is produced as follows. That is, first, the curable resin composition is diluted with a solvent as necessary, and then coated on a substrate. A pattern is formed on the curable resin composition by selectively exposing (irradiating light) the resin layer obtained after evaporating and drying the solvent, and curing the exposed parts (parts irradiated with light). Thereafter, a pattern of the coating film is formed by developing the unexposed parts with an alkaline aqueous solution (e.g., a 0.3 to 3 mass % aqueous solution of sodium carbonate). Furthermore, the curable resin composition is irradiated with light to perform a photocured coating film, and a cured coating film is formed.
塗工方法は、ディップコート法、フローコート法、バーコーター法、スクリーン印刷法、の任意の方法を適用することができる。また、活性エネルギー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、キセノンランプ又はメタルハライドランプなどが適当である。その他、UV-LED、レーザー光線、電子線なども活性エネルギー線として利用できる。 As a coating method, any of the following methods can be used: dip coating, flow coating, bar coating, and screen printing. As a light source for irradiating active energy rays, low pressure mercury lamps, medium pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, xenon lamps, metal halide lamps, etc. are suitable. In addition, UV-LEDs, laser beams, electron beams, etc. can also be used as active energy rays.
塗布後に行う揮発乾燥は、熱風循環式乾燥炉、IR炉、ホットプレート、コンベクションオーブンなど(蒸気による空気加熱方式の熱源を備えたものを用い乾燥機内の熱風を向流接触せしめる方法及びノズルより支持体に吹き付ける方式)を用いて行うことができる。 The volatilization drying that is carried out after coating can be carried out using a hot air circulation drying oven, IR oven, hot plate, convection oven, etc. (a method in which hot air in the dryer is brought into countercurrent contact with the substrate using a heat source that uses steam for air heating, or a method in which hot air is blown onto the substrate from a nozzle).
乾燥後の硬化性樹脂組成物又はドライフィルムに対し、パターンを形成したフォトマスクを通して、接触式又は非接触方式により活性エネルギー線による露光を行うことができる。このほか、硬化性樹脂組成物又はドライフィルムに対して、レーザーダイレクト露光機により直接パターン露光することにより、露光部分を光硬化させることができる。 The dried curable resin composition or dry film can be exposed to active energy rays through a photomask with a pattern formed thereon, either by contact or non-contact exposure. In addition, the exposed parts can be photocured by directly exposing the curable resin composition or dry film to a pattern using a laser direct exposure machine.
ここで、活性エネルギー線の照射に用いられる露光機としては、高圧水銀灯ランプ、超高圧水銀灯ランプ、メタルハライドランプ、水銀ショートアークランプ等を搭載し、350~450nmの範囲で紫外線を照射できる装置であればよく、さらに、例えば、コンピューターからのCADデータにより直接活性エネルギー線で画像を描くダイレクトイメージング装置のような直接描画装置も用いることができる。直接描画装置の光源としては、水銀ショートアークランプ、LED、最大波長が350~410nmの範囲にあるレーザー光を用いていればガスレーザー、固体レーザーいずれでもよい。パターン樹脂層の画像形成のための露光量は膜厚等によって異なるが、一般には20~1,500mJ/cm2、好ましくは20~1,200mJ/cm2の範囲内とすることができる。 Here, the exposure machine used for irradiating the active energy rays may be a device equipped with a high pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a mercury short arc lamp, or the like, and capable of irradiating ultraviolet rays in the range of 350 to 450 nm. In addition, a direct imaging device such as a direct imaging device that directly draws an image with active energy rays based on CAD data from a computer may also be used. The light source of the direct imaging device may be a mercury short arc lamp, an LED, or any of a gas laser and solid laser as long as it uses laser light with a maximum wavelength in the range of 350 to 410 nm. The exposure dose for forming an image of the patterned resin layer varies depending on the film thickness, etc., but can generally be within the range of 20 to 1,500 mJ/cm 2 , preferably 20 to 1,200 mJ/cm 2 .
現像方法としては、ディッピング法、シャワー法、スプレー法、ブラシ法等を採用することができ、現像液としては、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、アミン類等のアルカリ水溶液を用いることができる。 The development method may be a dipping method, a shower method, a spray method, a brush method, or the like, and the developer may be an alkaline aqueous solution of potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium phosphate, sodium silicate, ammonia, amines, or the like.
さらに本発明の硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線を、例えば50mJ/cm2~1500mJ/cm2の範囲で照射し光硬化させることができる。光照射は、紫外線、電子線、化学線等の活性エネルギー線の照射により、好ましくは紫外線照射により行われる。硬化性樹脂組成物が熱硬化性成分を含む場合には、光硬化の後に、約100~180℃の温度に加熱して熱硬化(ポストキュア)させることにより、塗膜の硬化が促進する。 Furthermore, the curable resin composition of the present invention can be photocured by irradiation with active energy rays, for example, in the range of 50 mJ/cm 2 to 1500 mJ/cm 2. The light irradiation is performed by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays, electron beams, and chemical rays, and preferably ultraviolet rays. When the curable resin composition contains a thermosetting component, the curing of the coating film is promoted by heating the composition to a temperature of about 100 to 180°C after photocuring to perform thermal curing (post-cure).
本発明の硬化性樹脂組成物は、電子部品に対して適用可能である。なお、本発明において電子回路に使用する部品を意味し、プリント配線板、発光ダイオード、レーザーダイオード等の能動部品の他、抵抗、コンデンサ、インダクタ、コネクタ等の受動部品も含まれ、本発明の硬化性組成物の硬化塗膜が、本発明の効果を奏するものである。本発明の硬化性樹脂組成物は、特にプリント配線板の絶縁性硬化被膜の形成用として好適であり、カバーレイ、ソルダーレジスト、層間絶縁材、再配線層形成用絶縁材等の永久絶縁膜の形成用としてさらに好適である。 The curable resin composition of the present invention is applicable to electronic components. In the present invention, the term "components used in electronic circuits" refers to active components such as printed wiring boards, light-emitting diodes, and laser diodes, as well as passive components such as resistors, capacitors, inductors, and connectors, and the cured coating film of the curable composition of the present invention exhibits the effects of the present invention. The curable resin composition of the present invention is particularly suitable for forming insulating cured coatings for printed wiring boards, and is further suitable for forming permanent insulating films such as coverlays, solder resists, interlayer insulating materials, and insulating materials for forming rewiring layers.
本発明の硬化性樹脂組成物から得られた硬化物を含む電子部品は、硬化物の解像性と耐熱性に優れることから、電子部品としての機能をいかんなく発揮することができる。また、本発明の硬化性樹脂組成物から得られる硬化物は耐薬品性においても優れることから、基板の作製時における酸、アルカリによる洗浄や、実装時の溶媒による洗浄においても、使用される薬剤により変質・変形等することがなく、電子部品の精度を維持・向上することができる。 Electronic components containing a cured product obtained from the curable resin composition of the present invention are excellent in resolution and heat resistance, and therefore can fully demonstrate their functions as electronic components. In addition, the cured product obtained from the curable resin composition of the present invention is also excellent in chemical resistance, so that it does not deteriorate or deform due to the chemicals used, even when washed with acids or alkalis during substrate production or with solvents during mounting, and the precision of the electronic components can be maintained and improved.
以下、実施例、参考例、比較例により、本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、下記実施例に限定されるものではなく、以下に記載の「部」及び「%」とは、特に断りのない限り全て質量基準とする。 The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, Reference Examples, and Comparative Examples. The present invention is not limited to the following Examples, and "parts" and "%" described below are all based on mass unless otherwise specified.
[原料の合成]
[アミドイミド樹脂の製造]
合成例1:(A)アミドイミド樹脂1の合成
撹拌装置、温度計、コンデンサーを付けたフラスコにEDGA(ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート)5184g、IPDI3N(イソホロンジイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型トリイソシアネート:NCO%=18.2)2070g(3mol)及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物1782g(9mol)を加え、140℃まで昇温した。反応は、発泡とともに進行した。この温度で8時間反応させた。系内は淡黄色の液体となり、赤外スペクトルにて特性吸収を測定した結果、イソシアネート基の特性吸収である2270cm-1が完全に消滅し、1780cm-1、1720cm-1にイミド基の吸収が確認された。酸価は、固形分換算で140KOHmg/gで、分子量はポリスチレン換算で数平均分子量800であった。また、樹脂分の濃度は40重量%であった。この樹脂の溶液を(A)アミドイミド樹脂1の溶液とする。
[Synthesis of raw materials]
[Production of amide-imide resin]
Synthesis Example 1: (A) Synthesis of Amide-imide Resin 1 5184 g of EDGA (diethylene glycol monoethyl ether acetate), 2070 g (3 mol) of IPDI3N (isocyanurate-type triisocyanate synthesized from isophorone diisocyanate: NCO%=18.2) and 1782 g (9 mol) of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride were added to a flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser, and the temperature was raised to 140°C. The reaction proceeded with foaming. The reaction was carried out at this temperature for 8 hours. The inside of the system became a pale yellow liquid, and the characteristic absorption was measured by infrared spectroscopy. As a result, the characteristic absorption of the isocyanate group at 2270 cm-1 completely disappeared, and the absorption of the imide group was confirmed at 1780 cm-1 and 1720 cm-1. The acid value was 140 KOHmg/g in terms of solid content, and the molecular weight was 800 in terms of polystyrene. The resin concentration was 40% by weight. This resin solution was designated as (A) amide-imide resin 1 solution.
合成例2:(A’)アミドイミド樹脂2の合成
撹拌装置、温度計、コンデンサーを付けたフラスコにEDGA(ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート)4628g、IPDI3N(イソホロンジイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型トリイソシアネート:NCO%=18.2)2070g(3mol)及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物1386g(7mol)を加え、140℃まで昇温した。反応は、発泡とともに進行した。この温度で8時間反応させた。系内は淡黄色の液体となり、赤外スペクトルにて特性吸収を測定した結果、イソシアネート基の特性吸収である2270cm-1が完全に消滅し、1780cm-1、1720cm-1にイミド基の吸収が確認された。酸価は、固形分換算で140KOHmg/gで、分子量はポリスチレン換算で数平均分子量5800であった。また、樹脂分の濃度は40重量%であった。この樹脂の溶液を(A’)アミドイミド樹脂2の溶液とする。
Synthesis Example 2: (A') Synthesis of Amide-imide Resin 2 4628 g of EDGA (diethylene glycol monoethyl ether acetate), 2070 g (3 mol) of IPDI3N (isocyanurate-type triisocyanate synthesized from isophorone diisocyanate: NCO%=18.2) and 1386 g (7 mol) of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride were added to a flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser, and the temperature was raised to 140°C. The reaction proceeded with foaming. The reaction was allowed to proceed at this temperature for 8 hours. The system became a pale yellow liquid, and the characteristic absorption was measured by infrared spectroscopy. As a result, the characteristic absorption of the isocyanate group at 2270 cm-1 completely disappeared, and the absorption of the imide group was confirmed at 1780 cm-1 and 1720 cm-1. The acid value was 140 KOHmg/g in terms of solid content, and the molecular weight was 5800 in terms of polystyrene. The resin concentration was 40% by weight. This resin solution was designated as (A') amide-imide resin 2 solution.
合成例3:(A’)アミドイミド樹脂3の合成
撹拌装置、温度計、コンデンサーを付けたフラスコにEDGA(ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート)4903g、IPDI3N(イソホロンジイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型トリイソシアネート:NCO%=18.2)2070g(3mol)及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物1683g(8.5mol)を加え、140℃まで昇温した。反応は、発泡とともに進行した。この温度で8時間反応させた。系内は淡黄色の液体となり、赤外スペクトルにて特性吸収を測定した結果、イソシアネート基の特性吸収である2270cm-1が完全に消滅し、1780cm-1、1720cm-1にイミド基の吸収が確認された。酸価は、固形分換算で140KOHmg/gで、分子量はポリスチレン換算で数平均分子量1500であった。また、樹脂分の濃度は40重量%であった。この樹脂の溶液を(A’)アミドイミド樹脂3の溶液とする。
Synthesis Example 3: (A') Synthesis of Amide-imide Resin 3 4903 g of EDGA (diethylene glycol monoethyl ether acetate), 2070 g (3 mol) of IPDI3N (isocyanurate-type triisocyanate synthesized from isocyanurate diisocyanate: NCO%=18.2) and 1683 g (8.5 mol) of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride were added to a flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser, and the temperature was raised to 140°C. The reaction proceeded with foaming. The reaction was allowed to proceed at this temperature for 8 hours. The system became a pale yellow liquid, and the characteristic absorption was measured by infrared spectroscopy. As a result, the characteristic absorption of the isocyanate group at 2270 cm-1 completely disappeared, and the absorption of the imide group was confirmed at 1780 cm-1 and 1720 cm-1. The acid value was 140 KOHmg/g in terms of solid content, and the molecular weight was 1500 in terms of polystyrene. The resin concentration was 40% by weight. This resin solution was designated as (A') amide-imide resin 3 solution.
合成例4 (A)アミドイミド樹脂4の合成
撹拌装置、温度計、コンデンサーを付けたフラスコにEDGA(ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート)3554g、IPDI3N(イソホロンジイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型トリイソシアネート:NCO%=18.2)2070g(3mol)及び1,2,4-べンゼントリカルボン酸1,2-無水物1333g(9mol)を加え、140℃まで昇温した。反応は、発泡とともに進行した。この温度で8時間反応させた。系内は褐色の液体となり、赤外スペクトルにて特性吸収を測定した結果、イソシアネート基の特性吸収である2270cm-1が完全に消滅し、1780cm-1、1720cm-1にイミド基の吸収が確認された。酸価は、固形分換算で140KOHmg/gで、分子量はポリスチレン換算で数平均分子量800であった。また、樹脂分の濃度は40重量%であった。
この樹脂の溶液をアミドイミド樹脂4の溶液とする。
Synthesis Example 4 (A) Synthesis of Amide-imide Resin 4 3554 g of EDGA (diethylene glycol monoethyl ether acetate), 2070 g (3 mol) of IPDI3N (isocyanurate type triisocyanate synthesized from isophorone diisocyanate: NCO%=18.2) and 1333 g (9 mol) of 1,2,4-benzenetricarboxylic acid 1,2-anhydride were added to a flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser, and the temperature was raised to 140° C. The reaction proceeded with foaming. The reaction was allowed to proceed at this temperature for 8 hours. The system became a brown liquid, and the characteristic absorption was measured by infrared spectroscopy. As a result, the characteristic absorption of the isocyanate group at 2270 cm-1 completely disappeared, and the absorption of the imide group was confirmed at 1780 cm-1 and 1720 cm-1. The acid value was 140 KOHmg/g in terms of solid content, and the molecular weight was 800 in terms of number average molecular weight in terms of polystyrene. The resin content was 40% by weight.
This resin solution is referred to as an amide-imide resin 4 solution.
なお、上記アミドイミド樹脂1~4の数平均分子量の測定はゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー法(GPC)法(ポリスチレン標準)により、下記測定装置、測定条件にて測定した。 The number average molecular weights of the above amide-imide resins 1 to 4 were measured by gel permeation chromatography (GPC) (polystyrene standard) using the following measuring device and under the following measuring conditions.
装置名:Waters社製、Waters 2695
検出器:Waters社製、2414示差屈折率(RI)検出器
カラム:Waters社製、高速分析用HSPgelカラム、HR MB-L、
3μm、6mm×150mm×2、および
Waters社製、HSPgelカラム、HR1,3μm、
6mm×150mm×2
測定条件:
カラム温度:40℃
RI検出器設定温度:35℃
展開溶媒:テトラヒドロフラン
流速:0.5ml/分
サンプル量:10μl
サンプル濃度:0.5wt%
Device name: Waters 2695, manufactured by Waters Corporation
Detector: Waters 2414 refractive index (RI) detector Column: Waters HSPgel column for high-speed analysis, HR MB-L,
3 μm, 6 mm × 150 mm × 2, and
Waters, HSPgel column, HR1, 3 μm;
6mm x 150mm x 2
Measurement conditions:
Column temperature: 40°C
RI detector set temperature: 35°C
Developing solvent: tetrahydrofuran Flow rate: 0.5 ml/min Sample volume: 10 μl
Sample concentration: 0.5 wt%
合成例5:カルボキシル基含有樹脂の合成
温度計、窒素導入装置兼アルキレンオキシド導入装置および撹拌装置を備えたオートクレーブに、ノボラック型クレゾール樹脂(昭和高分子(株)製、商品名「ショーノールCRG951」、OH当量:119.4)119.4g、水酸化カリウム1.19gおよびトルエン119.4gを仕込み、撹拌しつつ系内を窒素置換し、加熱昇温した。次に、プロピレンオキシド63.8gを徐々に滴下し、125~132℃、0~4.8kg/cm2で16時間反応させた。その後、室温まで冷却し、この反応溶液に89%リン酸1.56gを添加混合して水酸化カリウムを中和し、不揮発分62.1%、水酸基価が182.2g/eq.であるノボラック型クレゾール樹脂のプロピレンオキシド反応溶液を得た。これは、フェノール性水酸基1当量当りアルキレンオキシドが平均1.08モル付加しているものであった。得られたノボラック型クレゾール樹脂のアルキレンオキシド反応溶液293.0g、アクリル酸43.2g、メタンスルホン酸11.53g、メチルハイドロキノン0.18gおよびトルエン252.9gを、撹拌機、温度計および空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、空気を10ml/分の速度で吹き込み、撹拌しながら、110℃で12時間反応させた。反応により生成した水は、トルエンとの共沸混合物として、12.6gの水が留出した。その後、室温まで冷却し、得られた反応溶液を15%水酸化ナトリウム水溶液35.35gで中和し、次いで水洗した。その後、エバポレーターにてトルエンをジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート118.1gで置換しつつ留去し、ノボラック型アクリレート樹脂溶液を得た。次に、得られたノボラック型アクリレート樹脂溶液332.5gおよびトリフェニルホスフィン1.22gを、撹拌器、温度計および空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、空気を10ml/分の速度で吹き込み、撹拌しながら、テトラヒドロフタル酸無水物60.8gを徐々に加え、95~101℃で6時間反応させた。固形物の酸価88mgKOH/g、固形分71%のカルボキシル基含有樹脂を得た。
Synthesis Example 5: Synthesis of Carboxyl Group-Containing Resin In an autoclave equipped with a thermometer, a nitrogen introduction device/alkylene oxide introduction device, and a stirrer, 119.4 g of novolac cresol resin (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd., product name "Shounol CRG951", OH equivalent: 119.4), 1.19 g of potassium hydroxide, and 119.4 g of toluene were charged, and the system was replaced with nitrogen while stirring, and the temperature was raised by heating. Next, 63.8 g of propylene oxide was gradually dropped, and the reaction was carried out for 16 hours at 125 to 132°C and 0 to 4.8 kg/cm2. Thereafter, the reaction solution was cooled to room temperature, and 1.56 g of 89% phosphoric acid was added and mixed to neutralize the potassium hydroxide, and a propylene oxide reaction solution of novolac cresol resin with a nonvolatile content of 62.1% and a hydroxyl value of 182.2 g/eq. was obtained. This was a product in which an average of 1.08 moles of alkylene oxide was added per equivalent of phenolic hydroxyl group. 293.0 g of the resulting alkylene oxide reaction solution of the novolac cresol resin, 43.2 g of acrylic acid, 11.53 g of methanesulfonic acid, 0.18 g of methylhydroquinone, and 252.9 g of toluene were charged into a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and an air-inlet tube, and the mixture was reacted at 110° C. for 12 hours while stirring and blowing air at a rate of 10 ml/min. The water produced by the reaction was distilled as an azeotrope with toluene, and 12.6 g of water was distilled off. The mixture was then cooled to room temperature, and the resulting reaction solution was neutralized with 35.35 g of a 15% aqueous sodium hydroxide solution, and then washed with water. The toluene was then replaced with 118.1 g of diethylene glycol monoethyl ether acetate in an evaporator and distilled off to obtain a novolac acrylate resin solution. Next, 332.5 g of the obtained novolac type acrylate resin solution and 1.22 g of triphenylphosphine were charged into a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and an air inlet tube, and 60.8 g of tetrahydrophthalic anhydride was gradually added while blowing air at a rate of 10 ml/min and stirring, and the reaction was carried out for 6 hours at 95 to 101° C. A carboxyl group-containing resin with a solid acid value of 88 mgKOH/g and a solid content of 71% was obtained.
[参考例1、実施例2~4、参考例3および比較例1~3]
[硬化性樹脂組成物の調製]
表1に記載のように各成分を配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルにより混錬して分散させ、実施例、参考例、及び比較例に係る硬化性樹脂組成物を調製した。
なお、表中の配合量は質量部(固形分換算)を示す。
[ Reference Example 1, Examples 2 to 4, Reference Example 3 , and Comparative Examples 1 to 3]
[Preparation of Curable Resin Composition]
The components were blended as shown in Table 1, premixed with a stirrer, and then kneaded and dispersed with a three-roll mill to prepare curable resin compositions according to the examples , reference examples, and comparative examples.
The blend amounts in the table are shown in parts by mass (solid content equivalent).
<最適露光量>
前記実施例、参考例及び比較例の硬化性樹脂組成物について、銅厚35μmの回路パターン基板をバフロール研磨後、水洗し、乾燥してから、スクリーン印刷法により、この回路パターン基板に全面に塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で60分間乾燥させる。乾燥後、高圧水銀灯を搭載した投影型露光装置を用いてステップタブレット(コダックNo.2)を介して露光し、現像(30℃、0.2MPa、1質量%炭酸ナトリウム水溶液)を60秒で行った際残存するステップタブレットのパターンが7段の時を最適露光量とした。
<Optimal Exposure Amount>
For the curable resin compositions of the Examples , Reference Examples, and Comparative Examples, a circuit pattern substrate having a copper thickness of 35 μm was buff-roll polished, washed with water, and dried, and then the composition was applied to the entire surface of the circuit pattern substrate by a screen printing method and dried for 60 minutes in a hot air circulation drying oven at 80° C. After drying, the composition was exposed through a step tablet (Kodak No. 2) using a projection exposure device equipped with a high-pressure mercury lamp, and development (30° C., 0.2 MPa, 1 mass% sodium carbonate aqueous solution) was performed for 60 seconds. The optimal exposure amount was determined to be when the remaining step tablet pattern had 7 steps.
<1.解像性>
硬化性樹脂組成物をメチルエチルケトンで適切な粘度に希釈し、キャリアフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム)上に塗布した。これを80℃の熱風乾燥器で30分加熱乾燥して厚さ20μmの硬化性樹脂組成物層を形成し、塗膜上にカバーフィルム(ポリプロピレンフィルム)を貼り合わせてドライフィルムを得た。その後、カバーフィルムを剥がし、銅貼り積層基板に、得られたドライフィルムを熱ラミネートし、高圧水銀灯を搭載した投影型露光装置を用いて最適露光量でパターン露光し、30℃の1%Na2CO3水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で250秒間現像を行うことにより、ビアパターンを形成した。この基板を、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cm2の条件で紫外線照射した後、180℃で60分加熱して硬化させた。
上記のようにして評価基板作成方法にて作成した基板の解像性を、電子顕微鏡を用いて観察した。ビア開口サイズを確認し、下記のように評価した。
◎:φ20μm未満のビアパターン形成
〇:φ20μm以上50μm未満のビアパターン形状
△:φ50μm以上のビアパターン形状
×:開口形状が形成できない
1. Resolution
The curable resin composition was diluted with methyl ethyl ketone to an appropriate viscosity and applied onto a carrier film (polyethylene terephthalate film). This was heated and dried for 30 minutes in a hot air dryer at 80 ° C to form a curable resin composition layer having a thickness of 20 μm, and a cover film (polypropylene film) was attached onto the coating film to obtain a dry film. Thereafter, the cover film was peeled off, and the obtained dry film was thermally laminated onto a copper-laminated laminated substrate, and a pattern was exposed to light at an optimal exposure amount using a projection exposure device equipped with a high-pressure mercury lamp, and a 1% Na2CO3 aqueous solution at 30 ° C was developed for 250 seconds under a spray pressure of 0.2 MPa to form a via pattern. This substrate was irradiated with ultraviolet light in a UV conveyor furnace under the condition of an accumulated exposure amount of 1000 mJ / cm 2 , and then heated at 180 ° C for 60 minutes to be cured.
The resolution of the substrate prepared by the evaluation substrate preparation method described above was observed using an electron microscope. The via opening size was confirmed and evaluated as follows.
◎: Via pattern of less than φ20 μm formed. ◯: Via pattern shape of φ20 μm or more and less than 50 μm. △: Via pattern shape of φ50 μm or more. ×: Opening shape cannot be formed.
<2.現像性>
硬化性樹脂組成物をメチルエチルケトンで適切な粘度に希釈し、キャリアフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム)上に塗布した。これを80℃の熱風乾燥器で30分加熱乾燥して厚さ20μmの硬化性樹脂組成物層を形成し、得られた塗膜上にカバーフィルムを貼り合わせてドライフィルムを得た。その後、カバーフィルムを剥がし、銅貼り積層基板に、得られたドライフィルムを熱ラミネートした。得られた基板を30℃の1%Na2CO3水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像して、現像残渣を下記のように評価した。
◎:残渣なし
〇:膜厚1μm未満の残渣
△:膜厚1μm以上3μm未満の残渣
×:膜厚3μm以上の残渣
<2. Developability>
The curable resin composition was diluted with methyl ethyl ketone to an appropriate viscosity and applied onto a carrier film (polyethylene terephthalate film). This was heated and dried for 30 minutes in a hot air dryer at 80°C to form a curable resin composition layer with a thickness of 20 μm, and a cover film was attached onto the resulting coating to obtain a dry film. The cover film was then peeled off, and the resulting dry film was thermally laminated onto a copper-clad laminate substrate. The resulting substrate was developed with a 1% Na2CO3 aqueous solution at 30°C under a spray pressure of 0.2 MPa for 60 seconds, and the development residue was evaluated as follows.
◎: No residue ◯: Residue with a thickness of less than 1 μm
△: Residue with a thickness of 1 μm or more and less than 3 μm ×: Residue with a thickness of 3 μm or more
<3.耐熱性>
硬化性樹脂組成物をメチルエチルケトンで適切な粘度に希釈し、キャリアフィルム上に塗布した。これを80℃の熱風乾燥器で30分加熱乾燥して厚さ20μmの硬化性樹脂組成物層を形成し、塗膜上にカバーフィルムを貼り合わせてドライフィルムを得た。その後、カバーフィルムを剥がし、銅箔に熱ラミネートし、高圧水銀灯を搭載した投影型露光装置を用いて最適露光量でベタ露光し、30℃の1%Na2CO3水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で250秒間現像を行った。この基板を、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cm2の条件で紫外線照射した後、180℃で60分加熱して硬化させた。得られた硬化塗膜付き銅箔より硬化塗膜を剥がしとることで、硬化塗膜フィルムを得た。
得られた硬化塗膜のガラス転移温度を下記の条件にて測定を実施した。
装置:動的粘弾性測定装置(セイコーインスツルメンツ社製 DMA6100)
測定温度:30~300℃(5℃/min)
周波数:1Hz
ガラス転移温度:測定したtanδの最大値をガラス転移温度とする。
ガラス転移温度が高いほど、弾性変化が高温で発生するため耐熱性が高いと判断する。
評価基準は、以下のとおりである。
◎:190℃以上
〇:180℃以上
△:170℃以上
×:170℃未満
<3. Heat resistance>
The curable resin composition was diluted with methyl ethyl ketone to an appropriate viscosity and applied onto a carrier film. This was heated and dried for 30 minutes in a hot air dryer at 80 ° C to form a curable resin composition layer with a thickness of 20 μm, and a cover film was attached onto the coating to obtain a dry film. Thereafter, the cover film was peeled off, heat-laminated onto copper foil, and solidly exposed at an optimal exposure amount using a projection exposure device equipped with a high-pressure mercury lamp, and developed with a 1% Na2CO3 aqueous solution at 30 ° C under a spray pressure of 0.2 MPa for 250 seconds. This substrate was irradiated with ultraviolet light in a UV conveyor furnace under a cumulative exposure amount of 1000 mJ / cm 2 , and then heated at 180 ° C for 60 minutes to be cured. The cured coating film was peeled off from the obtained copper foil with the cured coating film to obtain a cured coating film.
The glass transition temperature of the resulting cured coating film was measured under the following conditions.
Apparatus: Dynamic viscoelasticity measuring device (Seiko Instruments Inc., DMA6100)
Measurement temperature: 30-300℃ (5℃/min)
Frequency: 1Hz
Glass transition temperature: The maximum value of the measured tan δ is regarded as the glass transition temperature.
The higher the glass transition temperature, the higher the heat resistance because the elastic change occurs at a high temperature.
The evaluation criteria are as follows:
◎: 190℃ or higher 〇: 180℃ or higher △: 170℃ or higher ×: Less than 170℃
<4.破断強度>
耐熱性評価に用いた評価基板について、JIS K7127に準拠して破断強度を測定して評価した。評価基準は、以下のとおりである。
◎:80MPa以上
〇:40MPa以上、80MPa未満
△:40MPa未満
<4. Breaking strength>
The evaluation boards used for the heat resistance evaluation were evaluated by measuring the breaking strength in accordance with JIS K7127. The evaluation criteria were as follows:
◎: 80 MPa or more 〇: 40 MPa or more, less than 80 MPa △: Less than 40 MPa
<5.耐薬品性>
硬化性樹脂組成物をメチルエチルケトンで適切な粘度に希釈し、シリコンウエハ上にスピンコーターを用いて塗布、80℃の熱風乾燥器で30分加熱乾燥して厚さ20μmの硬化性樹脂組成物層を形成した。高圧水銀灯を搭載した投影型露光装置を用いて最適露光量でベタ露光し、30℃の1%Na2CO3水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で250秒間現像を行った。
この基板を、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cm2の条件で紫外線照射した後、180℃で60分加熱して硬化させた。得られたウエハ上の硬化性樹脂組成物層を、カッターを用いて1辺が1mmの四角形のマス目を100個形成するようにクロスカットをした。水酸化カリウム10%溶液をウォーターバスで40℃にあたため、クロスカットした樹脂層付のウエハを30分間浸漬させた後、水洗、乾燥した樹脂層にセロテープ(登録商標)を貼り付け、ピーリングにより耐薬品性を評価した。評価基準は下記のとおりである。
○:はがれ無し
△:クロスカットの線に沿って樹脂層がウエハからわずかにはがれる
×:クロスカットした四角のマス目が1枚以上はがれる
<5. Chemical resistance>
The curable resin composition was diluted with methyl ethyl ketone to an appropriate viscosity, applied to a silicon wafer using a spin coater, and dried by heating for 30 minutes in a hot air dryer at 80° C. to form a curable resin composition layer having a thickness of 20 μm. Solid exposure was performed at an optimal exposure amount using a projection exposure device equipped with a high-pressure mercury lamp, and development was performed for 250 seconds with a 1% Na2CO3 aqueous solution at 30° C. under a spray pressure of 0.2 MPa.
The substrate was irradiated with ultraviolet light in a UV conveyor furnace under conditions of an accumulated exposure of 1000 mJ/ cm2 , and then heated at 180°C for 60 minutes to be cured. The obtained curable resin composition layer on the wafer was cross-cut using a cutter to form 100 square grids with a side length of 1 mm. A 10% potassium hydroxide solution was heated to 40°C in a water bath, and the wafer with the cross-cut resin layer was immersed in the solution for 30 minutes. After that, the resin layer was washed with water, dried, and Cellotape (registered trademark) was attached to the resin layer, and the chemical resistance was evaluated by peeling. The evaluation criteria are as follows.
○: No peeling △: The resin layer peeled slightly off from the wafer along the cross-cut lines ×: One or more of the cross-cut squares peeled off
表中に記載した材料の詳細を以下に示す。
アミドイミド樹脂1:合成例1により合成 Mn=800
アミドイミド樹脂2:合成例2により合成 Mn=5800
アミドイミド樹脂3:合成例3により合成 Mn=1500
アミドイミド樹脂4:合成例4により合成 Mn=800
光重合開始剤1: 2-メチル-1-(4-メチルオフェニル)-2モルフォリノプロパン-1-オン
エチレン性二重結合を有する樹脂1:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
エチレン性二重結合を有する樹脂2:エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
カルボキシル基含有樹脂:合成例5
熱硬化性樹脂:ナフトール変性エポキシ樹脂 NC-7000L (日本化薬社製)
無機粒子1:硫酸バリウム
無機粒子2:シリカ
Details of the materials listed in the table are given below.
Amide-imide resin 1: Synthesized according to Synthesis Example 1, Mn=800
Amide-imide resin 2: Synthesized according to Synthesis Example 2, Mn=5800
Amide-imide resin 3: Synthesized according to Synthesis Example 3, Mn=1500
Amide-imide resin 4: Synthesized according to Synthesis Example 4, Mn=800
Photopolymerization initiator 1: 2-methyl-1-(4-methylphenyl)-2-morpholinopropan-1-one Resin having an ethylenic double bond 1: dipentaerythritol hexaacrylate Resin having an ethylenic double bond 2: ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate Carboxyl group-containing resin: Synthesis Example 5
Thermosetting resin: naphthol-modified epoxy resin NC-7000L (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Inorganic particle 1: Barium sulfate Inorganic particle 2: Silica
以上より、本発明の硬化性樹脂組成物は耐熱性に優れるのみならず、解像性および現像性、破断強度、並びに耐薬品性が向上していることがわかる。 From the above, it can be seen that the curable resin composition of the present invention not only has excellent heat resistance, but also has improved resolution, developability, breaking strength, and chemical resistance.
本発明は上記の実施の形態の構成及び実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々変形が可能である。 The present invention is not limited to the configurations and examples of the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the gist of the invention.
Claims (6)
(B)エチレン性二重結合を有する化合物と、
(C)光重合開始剤と、
(E)カルボキシル基含有樹脂と、
を含み、
前記(A)アミドイミド樹脂は、脂肪族構造を有するイソシアネートから合成されたイソシアヌレート型ポリイソシアネートとトリカルボン酸無水物との反応生成物であり、かつ数平均分子量が500~1000であり、
前記(E)カルボキシル基含有樹脂は、アミドイミド構造を含まず、配合量が(A)アミドイミド樹脂の固形分100質量部に対して1質量部以上40質量部以下であることを特徴とする硬化性樹脂組成物。 (A) an amide-imide resin;
(B) a compound having an ethylenic double bond;
(C) a photopolymerization initiator; and
(E) a carboxyl group-containing resin; and
Including,
The (A) amide-imide resin is a reaction product between an isocyanurate-type polyisocyanate synthesized from an isocyanate having an aliphatic structure and a tricarboxylic acid anhydride, and has a number average molecular weight of 500 to 1000;
The curable resin composition is characterized in that the (E) carboxyl group-containing resin does not contain an amide-imide structure and is blended in an amount of 1 part by mass or more and 40 parts by mass or less per 100 parts by mass of the solid content of the (A) amide-imide resin .
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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