JP7682134B2 - Unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin and its production method, photosensitive resin composition containing unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin and cured product thereof - Google Patents
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Description
本発明は、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂とその製法、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を含有する感光性樹脂組成物及びその硬化物に関する。 The present invention relates to an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin and its production method, a photosensitive resin composition containing an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin, and a cured product thereof.
近年、プリント配線板は携帯機器の小型軽量化や通信速度の向上をめざし、高精度、高密度化が求められており、それに伴いその回路自体を被覆するソルダーレジストへの要求も増々高度となり、従来の要求よりも、さらに耐熱性、熱安定性を保ちながら優れた基板密着性が要求されており、より強靭な硬化物性を有する皮膜形成用材料が求められている。 In recent years, printed wiring boards have been required to be highly accurate and dense in order to make mobile devices smaller and lighter and to improve communication speeds. As a result, the requirements for the solder resist that covers the circuit itself have become increasingly strict, and there is now a demand for excellent adhesion to the substrate while maintaining even greater heat resistance and thermal stability than was previously required, which has created a demand for film-forming materials with tougher curing properties.
これら材料として、一般的なエポキシ樹脂に、カルボン酸と水酸基を有する化合物とアクリル酸を併せて反応せしめて得られるカルボキシレート化合物が、低酸価でありながら優れた現像性を有する材料として公知であり、これらの例として、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、もしくはクレゾール型エポキシ樹脂と不飽和一塩基酸との反応物に酸無水物を反応させて得られた樹脂を使用した組成物の提案がされている(特許文献1、特許文献2及び特許文献3)。これらの感光性樹脂組成物は現像性は優れるものの、ますます高まる耐熱性の要求を満足するものではない。 As one of these materials, a carboxylate compound obtained by reacting a general epoxy resin with a carboxylic acid, a compound having a hydroxyl group, and acrylic acid is known as a material that has a low acid value but excellent developability. As examples of these, compositions have been proposed that use a resin obtained by reacting a reaction product of a phenol novolac type epoxy resin or a cresol type epoxy resin with an unsaturated monobasic acid with an acid anhydride (Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). Although these photosensitive resin compositions have excellent developability, they do not satisfy the ever-increasing demand for heat resistance.
一方、カルボン酸と酸無水物基を有するアミドイミド樹脂に水酸基含有アクリレート化合物、エポキシ基含有アクリレート化合物との反応物にポリカルボン酸無水物、イソシアネート含有アクリレート化合物を反応させて得られた酸基含有アクリレート樹脂を使用した組成物が優れた耐熱性、密着性を有する感光性樹脂組成物として提案されている(特許文献4)。この酸基含有アクリレート樹脂は従来使用されているエポキシアクリレート系材料と比較すれば良好な耐熱性を有するが、硬化中の収縮が大きくなってしまい応力が生じることでクラックの発生の原因になる可能性がある。 On the other hand, a composition using an acid group-containing acrylate resin obtained by reacting a reaction product of an amide-imide resin having a carboxylic acid and an acid anhydride group with a hydroxyl group-containing acrylate compound and an epoxy group-containing acrylate compound with a polycarboxylic acid anhydride and an isocyanate-containing acrylate compound has been proposed as a photosensitive resin composition having excellent heat resistance and adhesion (Patent Document 4). This acid group-containing acrylate resin has good heat resistance compared to conventionally used epoxy acrylate materials, but the shrinkage during curing is large, generating stress, which may cause cracks.
本発明の課題は、活性エネルギー線に対する感光性に優れ、微細な画像を希アルカリ水溶液による現像によりパターン形成できると共に、得られる硬化膜がソルダーマスクに要求される低硬化収縮、密着性、耐熱性を満足する樹脂組成物及びその硬化物を提供することにある。 The objective of the present invention is to provide a resin composition and its cured product that has excellent photosensitivity to active energy rays, can form a pattern of fine images by development with a dilute alkaline aqueous solution, and produces a cured film that satisfies the low cure shrinkage, adhesion, and heat resistance required for a solder mask.
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、各種用途に有用なものであって、脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)との反応により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び、脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を反応させて得られる不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)が活性エネルギー線に対する感光性に優れ、微細な画像を希アルカリ水溶液による現像によりパターン形成できると共に、得られる硬化膜がソルダーマスクに要求される低硬化収縮、密着性、耐熱性を満足する樹脂組成物及びその硬化物を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned current situation, and is useful for various applications. The present invention aims to provide a resin composition and its cured product, which is obtained by reacting a polyamide-imide resin (a3) having terminal acid groups or acid anhydride groups obtained by reacting an alicyclic isocyanurate-type polyisocyanate (a1) with an alicyclic tricarboxylic anhydride (a2) with a (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule and an aliphatic dicarboxylic anhydride or an aliphatic tricarboxylic anhydride (c), and which has excellent photosensitivity to active energy rays, can form a pattern of fine images by development with a dilute alkaline aqueous solution, and the obtained cured film satisfies the low cure shrinkage, adhesion, and heat resistance required for a solder mask.
すなわち本発明は、下記[1]~[8]に関する。
[1] 脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)との反応により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び、脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を反応させて得られる不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)。
[2] 上記脂環式トリカルボン酸無水物(a2)とエポキシ基含有メタアクリレート化合物(b)のモル比((b)/(a2))が0.8~2.0であることを満たす[1]に記載の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)。
[3] 上記不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の固形分酸価が、40~140mg・KOH/gである[1]又は[2]に記載の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)。
[4] [1]~[3]のいずれか一項に記載の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)、架橋剤(B)、光重合開始剤(C)及び硬化剤(D)を含有する感光性樹脂組成物。
[5] 絶縁用途の皮膜形成用材料である[4]に記載の感光性樹脂組成物。
[6] 永久レジストに用いるための請求項4又は請求項5に記載の感光性樹脂組成物。
[7] [4]~[6]のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。
[8] 不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造方法であって、
脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)を反応させる工程(1)と、
工程(1)により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を反応させる工程(2)を有し、
前記工程(2)は末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に対して一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を一括で添加して同時に反応させることを特徴とする不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造方法。
That is, the present invention relates to the following [1] to [8].
[1] An unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) obtained by reacting a polyamide-imide resin (a3) having a terminal acid group or an acid anhydride group, obtained by reacting an alicyclic isocyanurate-type polyisocyanate (a1) with an alicyclic tricarboxylic acid anhydride (a2), with a (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule and an aliphatic dicarboxylic acid anhydride or an aliphatic tricarboxylic acid anhydride (c).
[2] The unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) according to [1], in which the molar ratio ((b)/(a2)) of the alicyclic tricarboxylic acid anhydride (a2) to the epoxy group-containing methacrylate compound (b) is 0.8 to 2.0.
[3] The unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) according to [1] or [2], wherein the acid value of the solid content of the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) is 40 to 140 mg·KOH/g.
[4] A photosensitive resin composition comprising the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) according to any one of [1] to [3], a crosslinking agent (B), a photopolymerization initiator (C), and a curing agent (D).
[5] The photosensitive resin composition according to [4], which is a film-forming material for insulating purposes.
[6] The photosensitive resin composition according to claim 4 or 5, which is used as a permanent resist.
[7] A cured product of the photosensitive resin composition according to any one of [4] to [6].
[8] A method for producing an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A), comprising the steps of:
A step (1) of reacting an alicyclic isocyanurate polyisocyanate (a1) with an alicyclic tricarboxylic acid anhydride (a2);
The method includes a step (2) of reacting the polyamide-imide resin (a3) having a terminal acid group or an acid anhydride group obtained in the step (1) with a (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule and an aliphatic dicarboxylic acid anhydride or an aliphatic tricarboxylic acid anhydride (c),
The step (2) is a method for producing an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A), characterized in that a (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule and an aliphatic dicarboxylic acid anhydride or an aliphatic tricarboxylic acid anhydride (c) are added all at once to a polyamideimide resin (a3) having a terminal acid group or an acid anhydride group, and reacted simultaneously.
本発明によれば、活性エネルギー線に対する感光性に優れ、微細な画像を希アルカリ水溶液による現像によりパターン形成できると共に、得られる硬化膜が低硬化収縮、密着性、耐熱性に優れる膜を形成できる樹脂組成物及びその硬化物を提供することができる。 The present invention provides a resin composition and its cured product that have excellent photosensitivity to active energy rays, can form a pattern of fine images by development with a dilute alkaline aqueous solution, and can form a cured film with low cure shrinkage, excellent adhesion, and heat resistance.
本発明における不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)は環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)との反応により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を反応させて得られる。 The unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) in the present invention is obtained by reacting a polyamide-imide resin (a3) having terminal acid groups or acid anhydride groups, obtained by reacting a cyclic isocyanurate-type polyisocyanate (a1) with an alicyclic tricarboxylic acid anhydride (a2), with a (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule and an aliphatic dicarboxylic acid anhydride or an aliphatic tricarboxylic acid anhydride (c).
即ち、本発明における不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)は二つの反応の工程をもって製造される。まず、環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)を反応させてポリアミドイミド樹脂(a3)を得る工程である。本発明ではこの工程をアミドイミド化工程とする。
次いで、得られたポリアミドイミド樹脂(a3)、一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を反応させる工程である。本発明ではこの工程をカルボキシレート化工程とする。
That is, the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) in the present invention is produced by two reaction steps. First, a cyclic isocyanurate-type polyisocyanate (a1) is reacted with an alicyclic tricarboxylic acid anhydride (a2) to obtain a polyamide-imide resin (a3). In the present invention, this step is called an amide-imidization step.
Next, the resulting polyamide-imide resin (a3) is reacted with a (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule and an aliphatic dicarboxylic anhydride or an aliphatic tricarboxylic anhydride (c). In the present invention, this step is referred to as a carboxylation step.
先ず、アミドイミド化工程について詳述する。
本発明におけるポリアミドイミド樹脂(a3)の製造に使用される脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)は脂環式ジイソシアネート化合物を含有するジイソシアネート化合物を三量化触媒存在下あるいは非存在下においてイソシアヌレート化することにより得られる。
First, the amide-imidization step will be described in detail.
The alicyclic isocyanurate type polyisocyanate (a1) used in the production of the polyamideimide resin (a3) in the present invention can be obtained by isocyanurating a diisocyanate compound containing an alicyclic diisocyanate compound in the presence or absence of a trimerization catalyst.
脂環式ジイソシアネート化合物を含有するジイソシアネートとして例えば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等が挙げられる Diisocyanates containing alicyclic diisocyanate compounds include, for example, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, norbornane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, etc.
三量化触媒としては特に指定なく例えば、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4-ビス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6-トリス(ジアルキルアミノアルキル)ヘキサヒドロ-S-トリアジン等のアミン化合物、酢酸カリウム、2-エチルヘキサン酸カリウム、オクチル酸カリウムのような炭素数2~12のカルボン酸のアルカリ金属塩、カルボン酸の4級アンモニウム塩等が挙げられる。市販品としては、DABCO P15(三共エアプロダクツ製)、DABCO K15(三共エアプロダクツ製)、PELCAT9540(ペルロン製)、DABCO TMR(三共エアプロダクツ製)、TOYOCAT TR20(東ソー製)、U-CAT 18X(サンアプロ製)等が挙げられる。 The trimerization catalyst is not particularly specified, but examples thereof include amine compounds such as 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol, 2,4-bis(dimethylaminomethyl)phenol, and 2,4,6-tris(dialkylaminoalkyl)hexahydro-S-triazine, alkali metal salts of carboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms such as potassium acetate, potassium 2-ethylhexanoate, and potassium octylate, and quaternary ammonium salts of carboxylic acids. Commercially available products include DABCO P15 (manufactured by Sankyo Air Products), DABCO K15 (manufactured by Sankyo Air Products), PELCAT9540 (manufactured by Perlon), DABCO TMR (manufactured by Sankyo Air Products), TOYOCAT TR20 (manufactured by Tosoh), and U-CAT 18X (manufactured by San-Apro).
前記脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)としては例えば、イソホロンジイソシアネートから合成された脂環式イソシアヌレート型トリイソシアネート(5量体等の重合体を含む)、水添トリレンジイソシアネートから合成された脂環式イソシアヌレート型トリイソシアネート(5量体等の重合体を含む)、水添キシレンジイソシアネートから合成された脂環式イソシアヌレート型トリイソシアネート(5量体等の重合体を含む)、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(5量体等の重合体を含む)、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脂環式イソシアヌレート型トリイソシアネート(5量体等の重合体を含む)等が挙げられる。中でも、イソホロンジイソシアネートから合成された脂環式イソシアヌレート型イソシアネートが好ましい。イソホロンジイソシアネートから合成された脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネートを用いることで、タック性や硬化収縮に優れる。 Examples of the alicyclic isocyanurate type polyisocyanate (a1) include alicyclic isocyanurate type triisocyanate (including polymers such as pentamer) synthesized from isophorone diisocyanate, alicyclic isocyanurate type triisocyanate (including polymers such as pentamer) synthesized from hydrogenated tolylene diisocyanate, alicyclic isocyanurate type triisocyanate (including polymers such as pentamer) synthesized from hydrogenated xylene diisocyanate, isocyanurate type triisocyanate (including polymers such as pentamer) synthesized from norbornane diisocyanate, alicyclic isocyanurate type triisocyanate (including polymers such as pentamer) synthesized from hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, etc. Among them, alicyclic isocyanurate type isocyanate synthesized from isophorone diisocyanate is preferred. By using alicyclic isocyanurate polyisocyanate synthesized from isophorone diisocyanate, it has excellent tackiness and curing shrinkage.
本発明におけるポリアミドイミド樹脂(a3)の製造に使用される脂環式トリカルボン酸無水物(a2)としてはシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物、シクロヘキサン-1,3,5-トリカルボン酸-3,5-無水物、シクロヘキサン-1,2,3-トリカルボン酸-2,3-無水物等が挙げられる。中でも、タック性や硬化収縮に優れるシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物が好ましい。 Examples of the alicyclic tricarboxylic anhydride (a2) used in the production of the polyamideimide resin (a3) in the present invention include cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride, cyclohexane-1,3,5-tricarboxylic acid-3,5-anhydride, and cyclohexane-1,2,3-tricarboxylic acid-2,3-anhydride. Among these, cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride, which has excellent tackiness and cure shrinkage, is preferred.
前記脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と 前記脂環式トリカルボン酸無水物(a2)の反応は、前記脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)が有するイソシアネート基1molに対して酸無水物基とカルボン酸の合計が1.0mol~3.0molとする事が好ましく、より好ましくは1.2mol~2.8mol、さらに好ましくは1.4mol~2.6molである。酸無水物基とカルボン酸の合計が1.0molを超える場合、イソシアネート基の残存を防ぎ高分子量化を抑制し現像性が良好になる。酸無水物基とカルボン酸の合計が3.0molより低い場合、脂環式トリカルボン酸無水物の残存を防ぎ、現像残差となってしまうことを抑制できる。 In the reaction between the alicyclic isocyanurate type polyisocyanate (a1) and the alicyclic tricarboxylic anhydride (a2), the total of the acid anhydride group and the carboxylic acid is preferably 1.0 mol to 3.0 mol, more preferably 1.2 mol to 2.8 mol, and even more preferably 1.4 mol to 2.6 mol per mol of isocyanate group in the alicyclic isocyanurate type polyisocyanate (a1). When the total of the acid anhydride group and the carboxylic acid exceeds 1.0 mol, the remaining of the isocyanate group is prevented, the increase in molecular weight is suppressed, and the developability is improved. When the total of the acid anhydride group and the carboxylic acid is less than 3.0 mol, the remaining of the alicyclic tricarboxylic anhydride is prevented, and the development residue can be suppressed.
前記アミドイミド化工程は、無溶剤もしくは水酸基を有さない有機溶媒、具体的には例えば、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル等のエチレングリコールジアルキルエーテル類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチ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ジブチルエーテル等のポリエチレングリコールジアルキルエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のポリエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル等のポリプロピレングリコールジアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のポリプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;あるいは低分子のエチレン-プロピレン共重合体の如き共重合ポリエーテルグリコールのジアルキルエーテルや、共重合ポリエーテルグリコールのモノアセテートモノアルキルエーテル類;あるいはこうしたポリエーテルグリコールのアルキルエステル類;ポリエーテルグリコールのモノアルキルエステルモノアルキルエーテル類、更には後述する架橋剤(B)のうち水酸基を有さない架橋剤(B)等の単独または混合有機溶媒中で反応させることができる。 The amide-imidization process is carried out in a solvent-free or hydroxyl-free organic solvent, specifically, for example, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethylene glycol dialkyl ethers such as ethyl acetate, ethylene glycol diethyl ether, and ethylene glycol dibutyl ether; polyethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, and triethylene glycol dibutyl ether; ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monoalkyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether, and ethylene glycol monoalkyl ether; ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, and ethylene glycol monobutyl ether acetate; polyethylene glycol monoalkyl ether acetates such as diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, triethylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monoethyl ether acetate, and triethylene glycol monobutyl ether acetate; propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, and propylene glycol dibutyl ether polypropylene glycol dialkyl ethers such as dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol diethyl ether, and tripropylene glycol dibutyl ether; propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and propylene glycol monobutyl ether acetate; dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, and dipropylene glycol Polypropylene glycol monoalkyl ether acetates such as monobutyl ether acetate, tripropylene glycol monomethyl ether acetate, tripropylene glycol monoethyl ether acetate, and tripropylene glycol monobutyl ether acetate; or dialkyl ethers of copolymerized polyether glycols such as low molecular weight ethylene-propylene copolymers, and monoacetate monoalkyl ethers of copolymerized polyether glycols; or alkyl esters of such polyether glycols; monoalkyl ester monoalkyl ethers of polyether glycols, and further crosslinking agents (B) that do not have hydroxyl groups among the crosslinking agents (B) described below, can be reacted alone or in a mixed organic solvent.
アミドイミド化反応は、溶剤中あるいは無溶剤中で、前記脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)の1種類以上と、脂環式トリカルボン酸無水物(a2)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。 The amide-imidization reaction is preferably carried out by mixing one or more of the alicyclic isocyanurate polyisocyanates (a1) with one or more of the alicyclic tricarboxylic anhydrides (a2) in a solvent or without a solvent, and then heating the mixture while stirring.
アミドイミド化反応の反応温度は、好ましくは50℃~250℃の範囲、特に好ましくは70℃~180℃の範囲である。このような反応温度にすることにより、反応速度が早くなる効果を有する。反応は、脱炭酸を伴いながら無水酸基とイソシアネート基がイミド基を形成し、カルボン酸基とイソシアネートがアミド基を形成する。反応時には必要に応じて、酸化防止剤、レベリング剤、消泡剤、界面活性剤等を使用する事ができる。 The reaction temperature for the amide-imidization reaction is preferably in the range of 50°C to 250°C, and particularly preferably in the range of 70°C to 180°C. By using such a reaction temperature, the reaction rate is increased. In the reaction, the anhydride group and the isocyanate group form an imide group accompanied by decarboxylation, and the carboxylic acid group and the isocyanate form an amide group. During the reaction, an antioxidant, a leveling agent, an antifoaming agent, a surfactant, etc. can be used as necessary.
反応の進行は、赤外スベクトルや、酸価、ゲル浸透クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、H-NMR、C-NMR、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2250cm-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。イソシアネート基の特性吸収である2250cm-1が消失するまで反応を進行させることが、反応の制御がしやすく、好ましい。 The progress of the reaction can be tracked by analytical means such as infrared spectrum, acid value, gel permeation chromatography, liquid chromatography, gas chromatography, H-NMR, C-NMR, and quantification of isocyanate groups. In the infrared spectrum, the characteristic absorption of isocyanate groups at 2250 cm −1 decreases with the reaction, and the acid anhydride groups having characteristic absorptions at 1860 cm −1 and 850 cm −1 decrease. Meanwhile, the absorption of imide groups at 1780 cm −1 and 1720 cm −1 increases. It is preferable to allow the reaction to proceed until the characteristic absorption of isocyanate groups at 2250 cm −1 disappears, as this makes it easier to control the reaction.
環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)との反応により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)の好ましい分子量範囲としては、GPCにおけるポリスチレン換算重量平均分子量が1000から20,000の範囲であり、より好ましくは1,500から15,000であり、特に好ましくは2000~10,000である。 The preferred molecular weight range of the polyamideimide resin (a3) having terminal acid groups or acid anhydride groups obtained by the reaction of the cyclic isocyanurate polyisocyanate (a1) with the alicyclic tricarboxylic anhydride (a2) is a weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC of 1000 to 20,000, more preferably 1,500 to 15,000, and particularly preferably 2000 to 10,000.
次いで、カルボキシレート化工程について詳述する。
本発明における不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造に使用される1分子中にエポキシを有する(メタ)アクリレート(b)としては、分子構造中に(メタ)アクリロイル基とエポキシ基とを有するものであれば他の具体的な構造は特に限定されず、多種多様な化合物を用いることができる。その一例としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、エポキシシクロへキシルメチル(メタ)アクリレート等のグリシジル基含有(メタ)アクリレートモノマー;ジヒドロキシベンゼンジグリシジルエーテル、ジヒドロキシナフタレンジグリシジルエーテル、ビフェノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールジグリシジルエーテル等のジグリシジルエーテル化合物のモノ(メタ)アクリレート化物等が挙げられる。これらのエポキシ基含有(メタ)アクリレート化合物は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。これらの中でも、反応の制御が容易となることから、エポキシ基を1つ有する(メタ)アクリレート化合物が好ましく、反応性、硬化性の観点からグリシジルメタクリレート、エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレートが好ましい。また、前記一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート(b)と前記脂環式トリカルボン酸無水物(a2)のモル比が((b)/(a2))が0.8~2.0を満たす範囲である事が硬化収縮、感度の観点から好ましい。より好ましくは0.9~1.80であり、1.0~1.5であることがさらに好ましい。
Next, the carboxylation step will be described in detail.
As the (meth)acrylate (b) having an epoxy group in one molecule used for producing the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) in the present invention, the specific structure is not particularly limited as long as it has a (meth)acryloyl group and an epoxy group in the molecular structure, and a wide variety of compounds can be used. Examples of such compounds include glycidyl group-containing (meth)acrylate monomers such as glycidyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate glycidyl ether, and epoxycyclohexylmethyl (meth)acrylate; and mono(meth)acrylates of diglycidyl ether compounds such as dihydroxybenzene diglycidyl ether, dihydroxynaphthalene diglycidyl ether, biphenol diglycidyl ether, and bisphenol diglycidyl ether. These epoxy group-containing (meth)acrylate compounds can be used alone or in combination of two or more. Among these, a (meth)acrylate compound having one epoxy group is preferred because the reaction is easily controlled, and glycidyl methacrylate and epoxycyclohexylmethyl methacrylate are preferred from the viewpoints of reactivity and curability. Also, from the viewpoints of cure shrinkage and sensitivity, it is preferred that the molar ratio ((b)/(a2)) of the (meth)acrylate (b) having an epoxy group in one molecule to the alicyclic tricarboxylic anhydride (a2) is in the range of 0.8 to 2.0. It is more preferred that the molar ratio is 0.9 to 1.80, and even more preferred that the molar ratio is 1.0 to 1.5.
本発明における不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造に使用される脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)の脂肪族ジカルボン酸無水物としては無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、1,2-シクロプロパンジカルボン酸無水物、2,2-ジメチルコハク酸無水物、カロン酸無水物、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸無水物、ブチルコハク酸無水物、4-メチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸無水物、n-オクチルコハク酸無水物、デシルコハク酸無水物、ドデシルコハク酸無水物等が挙げられる。また、脂肪族トリカルボン酸無水物としては線状脂肪族構造を有するトリカルボン酸無水物、脂環式構造を有するトリカルボン酸無水物等が挙げられる。線状脂肪族構造を有するトリカルボン酸無水物としては、例えば、プロパントリカルボン酸無水物等が挙げられる。脂環式構造を有するトリカルボン酸無水物としては、例えば、前記脂環式トリカルボン酸無水物(a2)に例示した化合物と同様のものが挙げられる。これらの中でも、電気特性の観点から脂肪族ジカルボン酸無水物好ましい。また、アルカリ水溶液現像性、耐熱性、加水分解耐性等から脂環式構造を有するトリカルボン酸無水物等が好ましい。シクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物がさらに好ましい。
また、前記一分子中に脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)とエポキシ基を有する(メタ)アクリレート(b)のモル比が((c)/(b))が0.05~1.5を満たす範囲である事が現像性、保存安定性の観点から好ましい。さらに好ましくは0.1~1.2である。
Examples of the aliphatic dicarboxylic anhydride or aliphatic tricarboxylic anhydride (c) used in the production of the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) in the present invention include succinic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, 1,2-cyclopropane dicarboxylic anhydride, 2,2-dimethylsuccinic anhydride, caronic anhydride, 1,2-cyclohexane dicarboxylic anhydride, butylsuccinic anhydride, 4-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, n-octylsuccinic anhydride, decylsuccinic anhydride, and dodecylsuccinic anhydride. Examples of the aliphatic tricarboxylic anhydride include tricarboxylic anhydrides having a linear aliphatic structure and tricarboxylic anhydrides having an alicyclic structure. Examples of the tricarboxylic anhydride having a linear aliphatic structure include propane tricarboxylic anhydride. Examples of the tricarboxylic anhydride having an alicyclic structure include the same compounds as those exemplified in the alicyclic tricarboxylic anhydride (a2). Among these, aliphatic dicarboxylic anhydrides are preferred from the viewpoint of electrical properties. Also, tricarboxylic anhydrides having an alicyclic structure are preferred from the viewpoints of alkaline aqueous solution developability, heat resistance, hydrolysis resistance, etc. Cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic-3,4-anhydride is more preferred.
From the viewpoint of developability and storage stability, it is preferable that the molar ratio ((c)/(b)) of the aliphatic dicarboxylic anhydride or aliphatic tricarboxylic anhydride (c) and the (meth)acrylate having an epoxy group (b) in one molecule is in the range of 0.05 to 1.5, and more preferably 0.1 to 1.2.
前記不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造において、前記1分子中にエポキシを有する(メタ)アクリレート(b)と前記脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)は別々に反応させても、同時に反応させても良い。 In the production of the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A), the (meth)acrylate (b) having an epoxy group in one molecule and the aliphatic dicarboxylic acid anhydride or aliphatic tricarboxylic acid anhydride (c) may be reacted separately or simultaneously.
前記不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造において、前記1分子中にエポキシを有する(メタ)アクリレート(b)と前記脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)は同時に反応させることが好ましい。
前記不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造方法として、脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)を反応させる工程(1)と、工程(1)により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を反応させる工程(2)を有し、前記工程(2)は末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に対して一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を一括で添加して同時に反応させることが好ましい。
In producing the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A), it is preferable to simultaneously react the (meth)acrylate (b) having an epoxy group in one molecule with the aliphatic dicarboxylic acid anhydride or the aliphatic tricarboxylic acid anhydride (c).
The method for producing the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) includes a step (1) of reacting an alicyclic isocyanurate polyisocyanate (a1) with an alicyclic tricarboxylic acid anhydride (a2), and a step (2) of reacting a (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule and an aliphatic dicarboxylic acid anhydride or an aliphatic tricarboxylic acid anhydride (c) with a polyamide-imide resin (a3) having a terminal acid group or an acid anhydride group obtained in the step (1). In the step (2), it is preferable to add the (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule and the aliphatic dicarboxylic acid anhydride or an aliphatic tricarboxylic acid anhydride (c) all at once to the polyamide-imide resin (a3) having a terminal acid group or an acid anhydride group and react them simultaneously.
反応時には熱重合反応を抑えるため熱重合禁止剤を加えることが好ましく、末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)、溶剤を加えた反応物の総量100質量部に対して0.05~10質量部である。熱重合禁止剤としては、ハイドロキノン、2-メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、2,6-ジ第三ブチル-p-クレゾール等があげられる。 During the reaction, it is preferable to add a thermal polymerization inhibitor to suppress the thermal polymerization reaction, and the amount is 0.05 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of the reaction product obtained by adding the polyamide-imide resin (a3) having a terminal acid group or an acid anhydride group, the (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule, and the aliphatic dicarboxylic anhydride or aliphatic tricarboxylic anhydride (c), and the solvent. Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, 2-methylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, and 2,6-di-tert-butyl-p-cresol.
また、反応時には反応を促進させるために触媒を使用することが好ましく、該触媒の使用量は、末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)、溶剤を加えた反応物の総量100質量部に対して0.05~10質量部である。その際の反応温度は60~150℃であり、また反応時間は、好ましくは3~60時間である。この反応で使用する触媒としては、例えばジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロマイド、ベンジルトリメチルアンモニウムアイオダイド、トリフェニルフォスフィン、トリフェニルスチビン、メチルトリフェニルスチビン、2-エチルへキサン酸クロム、オクタン酸クロム、2-エチルへキサン酸亜鉛、オクタン酸亜鉛、オクタン酸ジルコニウム、ジメチルスルフィド、ジフェニルスルフィド等があげられる。 In addition, it is preferable to use a catalyst during the reaction to promote the reaction, and the amount of the catalyst used is 0.05 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of the reaction mixture of the polyamide-imide resin (a3) having a terminal acid group or an acid anhydride group, the (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule, the aliphatic dicarboxylic anhydride or aliphatic tricarboxylic anhydride (c), and the solvent. The reaction temperature is 60 to 150°C, and the reaction time is preferably 3 to 60 hours. Examples of catalysts used in this reaction include dimethylaminopyridine, triethylamine, benzyldimethylamine, triethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium bromide, benzyltrimethylammonium iodide, triphenylphosphine, triphenylstibine, methyltriphenylstibine, chromium 2-ethylhexanoate, chromium octanoate, zinc 2-ethylhexanoate, zinc octanoate, zirconium octanoate, dimethylsulfide, and diphenylsulfide.
カルボキシレート化工程は無溶剤もしくは有機溶媒で希釈して反応させることができる。該有機溶剤としては、例えば、前記アミドイミド化工程に例示した溶剤と同様のものが挙げられる。 The carboxylation step can be carried out without a solvent or by diluting with an organic solvent. Examples of the organic solvent include the same solvents as those exemplified in the amide-imidization step.
カルボキシレート化工程の反応温度は、好ましくは60℃~160℃の範囲、特に好ましくは70℃~150℃の範囲であり、また反応時間は、好ましくは3~60時間である。 The reaction temperature for the carboxylation step is preferably in the range of 60°C to 160°C, particularly preferably in the range of 70°C to 150°C, and the reaction time is preferably 3 to 60 hours.
反応はエポキシ当量(固形分エポキシ当量)が10,000g/eq以上になるまで進行させることが好ましい。固形分エポキシ当量はJIS K 7236に準じて、通常の中和滴定法により測定される。また、溶液中の該樹脂の濃度がわかれば、溶液のエポキシ当量から固形分エポキシ当量を計算して求めることもできる。 It is preferable to allow the reaction to proceed until the epoxy equivalent (solid epoxy equivalent) is 10,000 g/eq or more. The solid epoxy equivalent is measured by the normal neutralization titration method in accordance with JIS K 7236. In addition, if the concentration of the resin in the solution is known, the solid epoxy equivalent can be calculated from the epoxy equivalent of the solution.
末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を反応させて得られる不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の好ましい分子量範囲としては、GPCにおけるポリスチレン換算重量平均分子量が1,500から30,000の範囲であり、より好ましくは2,000から20,000であり、特に好ましくは2,500~15,000である。 The preferred molecular weight range of the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) obtained by reacting a polyamideimide resin (a3) having a terminal acid group or an acid anhydride group with a (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule and an aliphatic dicarboxylic acid anhydride or an aliphatic tricarboxylic acid anhydride (c) is a weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC of 1,500 to 30,000, more preferably 2,000 to 20,000, and particularly preferably 2,500 to 15,000.
前記感光性樹脂組成物は前記不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)、架橋剤(B)、光重合開始剤(C)及び硬化剤(D)を含有する。 The photosensitive resin composition contains the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A), a crosslinking agent (B), a photopolymerization initiator (C) and a curing agent (D).
前記感光性樹脂組成物における前記不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の含有割合としては、感光性樹脂組成物の固形分を100質量%としたとき、通常30~70質量%、好ましくは、40~60質量%である。 The content of the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) in the photosensitive resin composition is usually 30 to 70% by mass, preferably 40 to 60% by mass, when the solid content of the photosensitive resin composition is 100% by mass.
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる架橋剤(B)としては、ラジカル反応型のアクリレート類、カチオン反応型のエポキシ化合物類、その双方に感応するビニル化合物、マレイミド化合物類等の化合物が挙げられる。 Examples of the crosslinking agent (B) used in the photosensitive resin composition of the present invention include radical reaction type acrylates, cationic reaction type epoxy compounds, vinyl compounds that react with both, maleimide compounds, and other compounds.
ラジカル反応型のアクリレート類としては、単官能(メタ)アクリレート類、多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Radical reaction type acrylates include monofunctional (meth)acrylates and polyfunctional (meth)acrylates.
該単官能(メタ)アクリレート類としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートモノメチルエーテル、フェニルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the monofunctional (meth)acrylates include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate monomethyl ether, phenylethyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, and tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate.
該多官能(メタ)アクリレート類としては、例えば、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアヌレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、アジピン酸エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールエチレンオキシドジ(メタ)アクリレート、水素化ビスフェノールエチレンオキシドジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシビバリン酸ネオペンチルグリコールのε-カプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールとε-カプロラクトンの反応物のポリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリエチロールプロパントリ(メタ)アクリレート若しくはそのエチレンオキシド付加物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート若しくはそのエチレンオキシド付加物、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート若しくはそのエチレンオキシド付加物、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート若しくはそのエチレンオキシド付加物等が挙げられる。 Examples of the polyfunctional (meth)acrylates include butanediol di(meth)acrylate, hexanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, nonanediol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, tris(meth)acryloyloxyethyl isocyanurate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, adipic acid epoxy di(meth)acrylate, bisphenol ethylene oxide di(meth)acrylate, hydrogenated bisphenol ethylene oxide di(meth)acrylate, bisphenol di(meth)acrylate, ) acrylate, di(meth)acrylate of hydroxypivalic acid neopentyl glycol ε-caprolactone adduct, poly(meth)acrylate of reaction product of dipentaerythritol and ε-caprolactone, dipentaerythritol poly(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, triethylolpropane tri(meth)acrylate or its ethylene oxide adduct, pentaerythritol tri(meth)acrylate or its ethylene oxide adduct, pentaerythritol tetra(meth)acrylate or its ethylene oxide adduct, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate or its ethylene oxide adduct, etc.
カチオン反応型のエポキシ化合物類としては、エポキシ化合物(i)を含めエポキシ基を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリジジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ビスフェノール-Aジグリジジルエーテル、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ユニオン・カーバイド社製「サイラキュアUVR-6110」等)、3,4-エポキシシクロヘキシルエチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド(ユニオン・カーバイド社製「ELR-4206」等)、リモネンジオキシド(ダイセル化学工業社製「セロキサイド3000」等)、アリルシクロヘキセンジオキシド、3,4-エポキシ-4-メチルシクロヘキシル-2-プロピレンオキシド、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル-5,5-スピロ-3,4-エポキシ)シクロヘキサン-m-ジオキサン、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)アジペート(ユニオン・カーバイド社製「サイラキュアUVR-6128」等)、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)エーテル、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)ジエチルシロキサン等が挙げられる。 The cationic reaction type epoxy compounds are not particularly limited as long as they are compounds having an epoxy group, including the epoxy compound (i), and examples thereof include glycidyl (meth)acrylate, methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, bisphenol-A diglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate (e.g., "Cyracure UVR-6110" manufactured by Union Carbide), 3,4-epoxycyclohexylethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, vinylcyclohexene dioxide (e.g., "ELR-4206" manufactured by Union Carbide), limonene dioxide, and the like. oxide (such as "Celloxide 3000" manufactured by Daicel Chemical Industries), allylcyclohexene dioxide, 3,4-epoxy-4-methylcyclohexyl-2-propylene oxide, 2-(3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy)cyclohexane-m-dioxane, bis(3,4-epoxycyclohexyl)adipate (such as "Cyracure UVR-6128" manufactured by Union Carbide), bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl)adipate, bis(3,4-epoxycyclohexyl)ether, bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl)ether, bis(3,4-epoxycyclohexyl)diethylsiloxane, etc.
該ビニル化合物類としては、ビニルエーテル類、スチレン類、その他のビニル化合物等が挙げられる。
該ビニルエーテル類としては、例えば、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル等が挙げられる。
該スチレン類としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられる。
その他のビニル化合物としては、例えば、トリアリルイソイシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレート等が挙げられる。
Examples of the vinyl compounds include vinyl ethers, styrenes, and other vinyl compounds.
Examples of the vinyl ethers include ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, and ethylene glycol divinyl ether.
Examples of the styrenes include styrene, methylstyrene, and ethylstyrene.
Examples of other vinyl compounds include triallyl isocyanurate and trimethallyl isocyanurate.
マレイミド化合物類としては、分子中に一個以上のマレイミド基を有する化合物であれば、特に限定されない。その具体例としては、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-ヒドロキシフェニルマレイミド、N-アニリノフェニルマレイミド、N-カルボキシフェニルマレイミド、N-(4-カルボキシ-3-ヒドロキシフェニル)マレイミド、6-マレイミドヘキサン酸、4-マレイミド酪酸、ビス(4-マレイミドフェニル)メタン、2,2-ビス{4-(4-マレイミドフェノキシ)-フェニル}プロパン、4,4-ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス(3,5-ジメチル-4-マレイミドフェニル)メタン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、ビス(3,5-ジエチル-4-マレイミドフェニル)メタン、フェニルメタンマレイミド、o-フェニレンビスマレイミド、m-フェニレンビスマレイミド、p-フェニレンビスマレイミド、o-フェニレンビスシトラコンイミド、m-フェニレンビスシトラコンイミド、p-フェニレンビスシトラコンイミド、2,2-ビス(4-(4-マレイミドフェノキシ)-フェニル)プロパン、3,3-ジメチル-5,5-ジエチル-4,4-ジフェニルメタンビスマレイミド、4-メチル-1,3-フェニレンビスマレイミド、1,2-ビスマレイミドエタン、1,4-ビスマレイミドブタン、1,5-ビスマレイミドペンタン、1,5-ビスマレイミド-2-メチルペンタン、1,6-ビスマレイミドヘキサン、1,6-ビスマレイミド-(2,2,4-トリメチル)ヘキサン、1,8-ビスマレイミド-3,6-ジオキサオクタン、1,11-ビスマレイミド-3,6,9-トリオキサウンデカン、1,3-ビス(マレイミドメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(マレイミドメチル)シクロヘキサン、4,4-ジフェニルエーテルビスマレイミド、4,4-ジフェニルスルフォンビスマレイミド、1,3-ビス(3-マレイミドフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-マレイミドフェノキシ)ベンゼン、4,4-ジフェニルメタンビスシトラコンイミド、2,2-ビス[4-(4-シトラコンイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス(3,5-ジメチル-4-シトラコンイミドフェニル)メタン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-シトラコンイミドフェニル)メタン、ビス(3,5-ジエチル-4-シトラコンイミドフェニル)メタン、ポリフェニルメタンマレイミド、ポリフェニルメタンマレイミドなどの式(6)で表されるマレイミド化合物、式(7)で表されるマレイミド化合物、フルオレセイン-5-マレイミド、及びこれらマレイミド化合物のプレポリマー、又はマレイミド化合物とアミン化合物のプレポリマー等が挙げられる。 There is no particular limitation on the maleimide compounds, so long as they have one or more maleimide groups in the molecule. Specific examples include N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-hydroxyphenylmaleimide, N-anilinophenylmaleimide, N-carboxyphenylmaleimide, N-(4-carboxy-3-hydroxyphenyl)maleimide, 6-maleimidohexanoic acid, 4-maleimidobutyric acid, bis(4-maleimidophenyl)methane, 2,2-bis{4-(4-maleimidophenoxy)-phenyl}propane, 4,4-diphenylmethane bismaleimide, bis(3,5-dimethyl-4-maleimidophenyl)methane, bis(3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl)methane, bis(3,5 -diethyl-4-maleimidophenyl)methane, phenylmethane maleimide, o-phenylene bismaleimide, m-phenylene bismaleimide, p-phenylene bismaleimide, o-phenylene biscitraconimide, m-phenylene biscitraconimide, p-phenylene biscitraconimide, 2,2-bis(4-(4-maleimidophenoxy)-phenyl)propane, 3,3-dimethyl-5,5-diethyl-4,4-diphenylmethane bismaleimide, 4-methyl-1,3-phenylene bismaleimide, 1,2-bismaleimide ethane, 1,4-bismaleimide butane, 1,5-bismaleimide pentane, 1, 5-bismaleimido-2-methylpentane, 1,6-bismaleimidohexane, 1,6-bismaleimido-(2,2,4-trimethyl)hexane, 1,8-bismaleimido-3,6-dioxaoctane, 1,11-bismaleimido-3,6,9-trioxaundecane, 1,3-bis(maleimidomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(maleimidomethyl)cyclohexane, 4,4-diphenyletherbismaleimide, 4,4-diphenylsulfonebismaleimide, 1,3-bis(3-maleimidophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-maleimidophenoxy)benzene, 4,4-diphenylmethanebiscyclo Examples of the maleimide compounds represented by formula (6) include citraconimide, 2,2-bis[4-(4-citraconimidophenoxy)phenyl]propane, bis(3,5-dimethyl-4-citraconimidophenyl)methane, bis(3-ethyl-5-methyl-4-citraconimidophenyl)methane, bis(3,5-diethyl-4-citraconimidophenyl)methane, polyphenylmethane maleimide, and polyphenylmethane maleimide; maleimide compounds represented by formula (7); fluorescein-5-maleimide; and prepolymers of these maleimide compounds, or prepolymers of maleimide compounds and amine compounds.
下記式(1)で表されるマレイミド化合物としては、市販品を利用することもでき、例えば、大和化成工業(株)社製BMI-2300(商品名)が挙げられる。下記式(2)で表されるマレイミド化合物としては、市販品を利用することもでき、例えば、日本化薬(株)社製MIR-3000(商品名)が挙げられる。下記式(3)で表されるマレイミド化合物としては、市販品を利用することもでき、例えば、日本化薬(株)社製MIR-5000(商品名)が挙げられる。 As the maleimide compound represented by the following formula (1), a commercially available product may be used, for example, BMI-2300 (trade name) manufactured by Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd. As the maleimide compound represented by the following formula (2), a commercially available product may be used, for example, MIR-3000 (trade name) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. As the maleimide compound represented by the following formula (3), a commercially available product may be used, for example, MIR-5000 (trade name) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
式(1)中、R1は、各々独立に、水素原子又はメチル基を表す。n1は、1以上の整数を表し、好ましくは1~10の整数を表し、より好ましくは1~5の整数を表す。 In formula (1), R 1 's each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and n 1 represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 10, and more preferably an integer of 1 to 5.
式(2)中、R2は、各々独立に、水素原子又はメチル基を表す。n2は、1以上の整数を表し、好ましくは1~5の整数を表す。 In formula (2), R2 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and n2 represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 5.
式(3)中、R3は各々独立に、水素原子、炭素数1~5のアルキル基、又はフェニル基を示し、l2は、各々独立に、1~3の整数を示し、n3は、1~10の整数を示す。
炭素数1~5のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、及びネオペンチル基が挙げられる。
In formula (3), each R 3 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a phenyl group; each l 2 independently represents an integer of 1 to 3; and n 3 independently represents an integer of 1 to 10.
Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, and a neopentyl group.
架橋剤(B)は、単独で用いることもでき、また、2種以上を混合して用いても良い。これらの感光性樹脂組成物における含有割合としては、感光性樹脂組成物の固形分を100質量%としたとき、通常2~40質量%、好ましくは、3~30質量%である。 The crosslinking agent (B) may be used alone or in a mixture of two or more. The content of these in the photosensitive resin composition is usually 2 to 40% by mass, preferably 3 to 30% by mass, when the solid content of the photosensitive resin composition is taken as 100% by mass.
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる光重合開始剤(C)は、特に制限なく用いることができるが、具体的には、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、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;アセトフェノン、2,2-ジエトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-フェニルプロパン-1-オン、ジエトキシアセトフェノン、1-ヒドロキシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-〔4-(メチルチオ)フェニル〕-2-モルホリノプロパン-1-オン(例えば後記実施例に記載のOmnirad-907)などのアセトフェノン類;2-エチルアントラキノン、2-ターシャリーブチルアントラキノン、2-クロロアントラキノン、2-アミルアントラキノンなどのアントラキノン類;2,4-ジエチルチオキサントン(例えば後記実施例に記載のDETX-S)、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントンなどのチオキサントン類;アセトフエノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類;ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、4,4’-ビスメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、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等のホスフィンオキサイド類等が挙げられる。光重合開始剤(C)は、単独で用いることもでき、また、2種以上を混合して用いても良い。これらの感光性樹脂組成物における含有割合としては、感光性樹脂組成物の固形分を100質量%としたとき、通常1~30質量%、好ましくは、2~25質量%である。 The photopolymerization initiator (C) used in the photosensitive resin composition of the present invention can be used without any particular limitation, and specific examples thereof include benzoins such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, and benzoin isobutyl ether; acetophenones such as acetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-phenylpropan-1-one, diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one (for example, Omnirad-907 described in the Examples below); and 2-ethylanthraquinone. , anthraquinones such as 2-tertiary butyl anthraquinone, 2-chloro anthraquinone, 2-amyl anthraquinone, etc.; thioxanthones such as 2,4-diethyl thioxanthone (for example, DETX-S described in the examples below), 2-isopropyl thioxanthone, 2-chloro thioxanthone, etc.; ketals such as acetophenone dimethyl ketal, benzyl dimethyl ketal, etc.; benzophenones such as benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, 4,4'-bismethylaminobenzophenone, etc.; phosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, etc. The photopolymerization initiator (C) can be used alone or in a mixture of two or more kinds. The content ratio of these in the photosensitive resin composition is usually 1 to 30% by mass, preferably 2 to 25% by mass, when the solid content of the photosensitive resin composition is 100% by mass.
これら光重合開始剤(C)は、単独または2種以上の混合物として使用でき、さらにはトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミンなどの第3級アミン、N,N-ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N-ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル等の安息香酸誘導体等の促進剤などと組み合わせて使用することができる。これらの促進剤の添加量としては、光重合開始剤(C)に対して、100質量%以下の添加量が好ましい。 These photopolymerization initiators (C) can be used alone or as a mixture of two or more kinds, and can be used in combination with accelerators such as tertiary amines such as triethanolamine and methyldiethanolamine, and benzoic acid derivatives such as N,N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester and N,N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester. The amount of these accelerators added is preferably 100% by mass or less relative to the photopolymerization initiator (C).
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる硬化剤(D)を使用することができる。硬化剤(D)としては、例えば、エポキシ化合物、オキサジン化合物等があげられる。硬化剤(D)は、光硬化後の樹脂塗膜に残存するカルボキシル基や水酸基と加熱により反応し、さらに強固な薬品耐性を有する硬化塗膜を得ようとする場合に特に好ましく用いられる。 The curing agent (D) used in the photosensitive resin composition of the present invention can be used. Examples of the curing agent (D) include epoxy compounds and oxazine compounds. The curing agent (D) reacts with the carboxyl groups and hydroxyl groups remaining in the resin coating film after photocuring by heating, and is particularly preferably used when it is desired to obtain a cured coating film with stronger chemical resistance.
硬化剤(D)としてのエポキシ化合物の具体例としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノール-A型エポキシ樹脂、ビスフェノール-F型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノール-Aノボラック型エポキシ樹脂、グリオキサール型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂等が挙げられる。 Specific examples of epoxy compounds as the curing agent (D) include phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, trishydroxyphenylmethane type epoxy resins, dicyclopentadiene phenol type epoxy resins, bisphenol-A type epoxy resins, bisphenol-F type epoxy resins, biphenol type epoxy resins, bisphenol-A novolac type epoxy resins, glyoxal type epoxy resins, naphthalene skeleton-containing epoxy resins, heterocyclic epoxy resins, etc.
該フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、エピクロンN-770(DIC(株)製)、D.E.N438(ダウ・ケミカル社製)、jER154(ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPPN-201、RE-306(いずれも日本化薬(株)製)等が挙げられる。
該クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、エピクロンN-695(DIC(株)製)、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S(いずれも日本化薬(株)製)、UVR-6650(ユニオンカーバイド社製)、ESCN-195(住友化学工業(株)製)等が挙げられる。
Examples of the phenol novolac type epoxy resin include Epiclon N-770 (manufactured by DIC Corporation), D.E.N438 (manufactured by The Dow Chemical Company), jER154 (manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.), EPPN-201, and RE-306 (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
Examples of the cresol novolac type epoxy resin include Epicron N-695 (manufactured by DIC Corporation), EOCN-102S, EOCN-103S, EOCN-104S (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UVR-6650 (manufactured by Union Carbide Corporation), and ESCN-195 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
該トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂としては、例えば、EPPN-503、EPPN-502H、EPPN-501H(いずれも日本化薬(株)製)、TACTIX-742(ダウ・ケミカル社製)、jER E1032H60(ジャパンエポキシレジン(株)製)等が挙げられる。
該ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、エピクロンEXA-7200(DIC(株)製)、TACTIX-556(ダウ・ケミカル社製)等が挙げられる。
Examples of the trishydroxyphenylmethane type epoxy resin include EPPN-503, EPPN-502H, EPPN-501H (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), TACTIX-742 (manufactured by The Dow Chemical Company), jER E1032H60 (manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.), and the like.
Examples of the dicyclopentadiene phenol type epoxy resin include Epicron EXA-7200 (manufactured by DIC Corporation) and TACTIX-556 (manufactured by The Dow Chemical Company).
該ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、jER828、jER1001(いずれもジャパンエポキシレジン(株)製)、UVR-6410(ユニオンカーバイド社製)、D.E.R-331(ダウ・ケミカル社製)、YD-8125(東都化成(株)製)、NER-1202、NER-1302(いずれも日本化薬(株)製)等のビスフェノール-A型エポキシ樹脂、UVR-6490(ユニオンカーバイド社製)、YDF-8170(東都化成(株)製)、NER-7403、NER-7604(いずれも日本化薬(株)製)等のビスフェノール-F型エポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of the bisphenol type epoxy resin include bisphenol-A type epoxy resins such as jER828, jER1001 (both manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.), UVR-6410 (manufactured by Union Carbide Corporation), D.E.R-331 (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), YD-8125 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), NER-1202, NER-1302 (both manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and bisphenol-F type epoxy resins such as UVR-6490 (manufactured by Union Carbide Corporation), YDF-8170 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), NER-7403, NER-7604 (both manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
該ビフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、NC-3000、NC-3000-H、NC-3000-L(いずれも日本化薬(株)製)等のビフェノール型エポキシ樹脂、YX-4000(ジャパンエポキシレジン(株)製)のビキシレノール型エポキシ樹脂、YL-6121(ジャパンエポキシレジン(株)製)等が挙げられる。
該ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、エピクロンN-880(DIC(株)製)、jER E157S75(ジャパンエポキシレジン(株)製)等が挙げられる。
Examples of the biphenol type epoxy resin include biphenol type epoxy resins such as NC-3000, NC-3000-H, and NC-3000-L (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), bixylenol type epoxy resins such as YX-4000 (manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.), and YL-6121 (manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.).
Examples of the bisphenol A novolac type epoxy resin include Epicron N-880 (manufactured by DIC Corporation) and jER E157S75 (manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.).
該ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂としては、例えば、NC-7000(日本化薬(株)製)、EXA-4750(DIC(株)製)等が挙げられる。
該グリオキサール型エポキシ樹脂としては、例えば、GTR-1800(日本化薬(株)製)等が挙げられる。
該脂環式エポキシ樹脂としては、例えば、EHPE-3150(株式会社ダイセル製)等が挙げられる。 該複素環式エポキシ樹脂としては、例えば、TEPIC(日産化学(株)製)等が挙げられる。
Examples of the naphthalene skeleton-containing epoxy resin include NC-7000 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and EXA-4750 (manufactured by DIC Corporation).
An example of the glyoxal type epoxy resin is GTR-1800 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
Examples of the alicyclic epoxy resin include EHPE-3150 (manufactured by Daicel Corporation), etc. Examples of the heterocyclic epoxy resin include TEPIC (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), etc.
前記硬化剤(D)としてのオキサジン化合物の具体例としては例えば、B-m型ベンゾオキサジン、P-a型ベンゾオキサジン、B-a型ベンゾオキサジン(いずれも四国化成工業(株)製)が挙げられる。 Specific examples of the oxazine compound as the curing agent (D) include B-m type benzoxazine, P-a type benzoxazine, and B-a type benzoxazine (all manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.).
前記硬化剤(D)単独で用いることもでき、また、2種以上を混合して用いても良い。これらの感光性樹脂組成物における含有割合としては、感光性樹脂組成物の固形分を100質量%としたとき、通常5~50質量%、好ましくは、5~40質量%である。この量よりも配合量が少ない場合は得られる硬化物が軟弱となりやすく、又、多すぎる場合は下記エポキシ硬化剤とのバランスの問題から硬化性等に悪影響を生じる場合がある。 The curing agent (D) may be used alone or in a mixture of two or more. The content in the photosensitive resin composition is usually 5 to 50% by mass, preferably 5 to 40% by mass, when the solid content of the photosensitive resin composition is 100% by mass. If the amount is less than this amount, the resulting cured product is likely to be weak, and if the amount is too much, it may have an adverse effect on the curability, etc. due to a problem of balance with the epoxy curing agent described below.
なお、前記硬化剤(D)は、予め本発明の感光性樹脂組成物に混合してもよいが、プリント配線板への塗布前に混合して用いることもできる。すなわち、前記、(A)成分を主体とし、これにエポキシ硬化促進剤等を配合した主剤溶液と、硬化剤(D)を主体とした硬化剤溶液の二液型に配合し、使用に際してこれらを混合して用いる方法である。 The curing agent (D) may be mixed in advance with the photosensitive resin composition of the present invention, but it can also be mixed and used before application to a printed wiring board. In other words, a base solution mainly made of the component (A) and containing an epoxy curing accelerator, etc., and a curing agent solution mainly made of the curing agent (D) are mixed into a two-liquid type, and these are mixed when used.
さらに必要に応じて各種の添加剤、樹脂を用いても良い。例えば、メラミン等の熱硬化触媒、アエロジル等のチキソトロピー付与剤、シリコーン系やフッ素系のレベリング剤や消泡剤、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル等の重合禁止剤、安定剤、酸化防止剤、又、難燃性を付与するための難燃剤等が挙げられる。
特に、電気的な絶縁を目的とする皮膜形成用材料として用いる場合には、難燃剤と併用することが好ましい。好ましい難燃剤としては、公知一般のものが使用でき、臭素化エポキシ樹脂、ブロモジフェニルエーテル等のハロゲン系難燃剤、ホスファゼン樹脂、トリフェニルホスフェート等のリン酸エステル樹脂、ジヒドロ-9-オキサ-ホスファフェナントレン-10-オキシド誘導体等の有機リン系難燃剤、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物系難燃剤、赤リン、三酸化アンチモン等の無機系難燃剤が好適に用いられる。
Furthermore, various additives and resins may be used as necessary, for example, a thermosetting catalyst such as melamine, a thixotropy imparting agent such as Aerosil, a silicone-based or fluorine-based leveling agent or defoaming agent, a polymerization inhibitor such as hydroquinone or hydroquinone monomethyl ether, a stabilizer, an antioxidant, and a flame retardant for imparting flame retardancy.
In particular, when used as a film-forming material for electrical insulation, it is preferable to use it in combination with a flame retardant. Preferred flame retardants include known general flame retardants, such as halogen-based flame retardants such as brominated epoxy resins and bromodiphenyl ether, phosphate ester resins such as phosphazene resins and triphenyl phosphate, organic phosphorus-based flame retardants such as dihydro-9-oxa-phosphaphenanthrene-10-oxide derivatives, metal hydroxide-based flame retardants such as magnesium hydroxide, and inorganic flame retardants such as red phosphorus and antimony trioxide.
本発明の感光性樹脂組成物に含有していてもよい顔料材料としては、着色を目的とする着色顔料と着色を目的としない体質顔料が挙げられる。
該着色顔料としては、例えば、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系等の有機顔料、カーボンブラック等、酸化チタン等の無機顔料が挙げられる。
該体質顔料としては、例えば、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チタン酸バリウム、水酸化アルミニウム、シリカ、クレー等が挙げられる。
The pigment material that may be contained in the photosensitive resin composition of the present invention includes coloring pigments intended for coloring and extender pigments not intended for coloring.
Examples of the color pigment include organic pigments such as phthalocyanine, azo and quinacridone pigments, and inorganic pigments such as carbon black and titanium oxide.
Examples of the extender pigment include talc, barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium titanate, aluminum hydroxide, silica, clay, and the like.
更に、活性エネルギー線に反応性を示さない樹脂類(所謂イナートポリマー)を含有していてもよい。該樹脂類としては、例えば、前記硬化剤としてのエポキシ樹脂を除くその他のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ケトンホルムアルデヒド樹脂、クレゾール樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、スチレン樹脂、グアナミン樹脂、天然及び合成ゴム、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、これらの変性物を本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物に含有していてもよい。これらは該活性エネルギー線硬化型樹脂組成物中に40質量%までの範囲において用いることが好ましい。 Furthermore, resins that do not show reactivity to active energy rays (so-called inert polymers) may be contained. Examples of such resins include epoxy resins other than the epoxy resin used as the curing agent, phenolic resins, urethane resins, polyester resins, ketone formaldehyde resins, cresol resins, xylene resins, diallyl phthalate resins, styrene resins, guanamine resins, natural and synthetic rubbers, acrylic resins, polyolefin resins, and modified products thereof. These may be contained in the active energy ray curable resin composition of the present invention in an amount of up to 40% by mass in the active energy ray curable resin composition.
本発明の感光性樹脂組成物は活性エネルギー線によって容易に硬化する。活性エネルギー線としては、紫外線、可視光線、赤外線、X線、ガンマー線、レーザー光線等の電磁波、アルファー線、ベータ線、電子線等の粒子線等が挙げられる。本発明の好適な用途を考慮すれば、これらのうち、紫外線、レーザー光線、可視光線又は電子線が好ましい。 The photosensitive resin composition of the present invention is easily cured by active energy rays. Examples of active energy rays include electromagnetic waves such as ultraviolet rays, visible light rays, infrared rays, X-rays, gamma rays, and laser beams, and particle rays such as alpha rays, beta rays, and electron beams. Of these, ultraviolet rays, laser beams, visible light, and electron beams are preferred, taking into consideration the preferred applications of the present invention.
本発明には、前記感光性樹脂組成物を基材表面の被覆を目的とする皮膜形成用材料として使用することも含まれる。即ち、例えば、グラビアインキ、フレキソインキ、シルクスクリーンインキ、オフセットインキ等のインキ材料、ハードコート、トップコート、オーバープリントニス、クリヤコート等の塗工材料、ラミネート用や光ディスク用等の接着剤や粘着剤等の接着材料、ソルダーレジスト、エッチングレジスト、マイクロマシン用レジスト等のレジスト材料等がこれに該当する。
更には、皮膜形成用材料を一時的に剥離性基材に塗工しフィルム化した後、本来目的とする基材に貼合し皮膜を形成させる、所謂ドライフィルムも皮膜形成用材料に該当する。
The present invention also includes the use of the photosensitive resin composition as a film-forming material for coating the surface of a substrate, for example, ink materials such as gravure ink, flexo ink, silk screen ink, offset ink, etc., coating materials such as hard coat, top coat, overprint varnish, clear coat, etc., adhesive materials such as adhesives and pressure sensitive adhesives for lamination and optical disks, etc., resist materials such as solder resist, etching resist, resist for micromachine, etc.
Furthermore, a so-called dry film, in which a film-forming material is temporarily applied to a peelable substrate to form a film, and then the film is attached to the intended substrate to form a film, also falls under the category of film-forming material.
本発明には電気的な絶縁を目的とする皮膜形成用材料としての前記感光性樹脂組成物の使用も含まれる。即ち、回路基板用ソルダーレジスト材料、絶縁モールディング材料、層間絶縁材料、半導体保護膜材料、配線被覆材料等の電気的な絶縁性が求められる材料がこれに該当する。 The present invention also includes the use of the photosensitive resin composition as a material for forming a film for electrical insulation. That is, this includes materials that require electrical insulation, such as solder resist materials for circuit boards, insulating molding materials, interlayer insulating materials, semiconductor protective film materials, and wiring coating materials.
本発明には、基材上に該組成物の皮膜層を形成させ、その後、紫外線等の活性エネルギー線を部分的に照射し、照射部、未照射部の物性的な差異を利用して描画しようとする活性エネルギー線感応型のレジスト材料としての前記活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の使用も含まれる。即ち、照射部又は未照射部を何らかの方法、例えば、溶剤等やアルカリ溶液等で溶解させる等して除去し、描画を行うことを目的として用いる。 The present invention also includes the use of the active energy ray curable resin composition as an active energy ray sensitive resist material in which a coating layer of the composition is formed on a substrate, and then the substrate is partially irradiated with active energy rays such as ultraviolet rays, and drawing is performed by utilizing the difference in physical properties between the irradiated and unirradiated areas. In other words, the irradiated or unirradiated areas are removed by some method, for example, by dissolving them with a solvent or an alkaline solution, and then the composition is used for the purpose of drawing.
本発明には永久レジストに用いる前記感光性樹脂組成物も含まれる。永久レジストとは上記レジスト材料のうち、描画を行った後に剥離することを前提に使用されるものではなく、その基材となるものの実使用時まで剥離せずにその目的と機能を維持し続けるものである。 The present invention also includes the photosensitive resin composition used in a permanent resist. A permanent resist is not one of the resist materials described above that is used on the premise that it will be peeled off after drawing, but rather is a material that maintains its purpose and function without being peeled off until the substrate is actually used.
本発明のレジスト用感光性樹脂組成物は、パターニングが必要な種々の材料に適応でき、中でも特に、ソルダーレジスト材料やビルドアップ工法用の層間絶縁材等に有用であり、更に光導波路としてプリント配線板、光電子基板や光基板のような電気・電子・光基材等にも利用可能である。 The photosensitive resin composition for resists of the present invention can be applied to various materials that require patterning, and is particularly useful as a solder resist material or an interlayer insulating material for build-up construction methods. It can also be used as an optical waveguide in printed wiring boards, optoelectronic boards, optical boards, and other electrical, electronic, and optical substrates.
特に好適な用途としては、耐熱性や現像性が良好なである特性を生かして、感光性フィルム、支持体付き感光性フィルム、プリプレグ等の絶縁樹脂シート、回路基板(積層板用途、多層プリント配線板用途等)、ソルダーレジスト、アンダ-フィル材、ダイボンディング材、半導体封止材、穴埋め樹脂、部品埋め込み樹脂等、樹脂組成物が必要とされる用途の広範囲に使用できる。なかでも、多層プリント配線板の絶縁層用樹脂組成物(感光性樹脂組成物の硬化物を絶縁層とした多層プリント配線板)、層間絶縁層用樹脂組成物(感光性樹脂組成物の硬化物を層間絶縁層とした多層プリント配線板)、メッキ形成用樹脂組成物(感光性樹脂組成物の硬化物上にメッキが形成された多層プリント配線板)用として使用することが好ましい。
更に、高い顔料濃度においても良好な現像性を発揮することができ、カラーレジスト、カラーフィルタ用のレジスト材料、特にブラックマトリックス材料等にも好適に用いることができる。
Particularly suitable applications include a wide range of applications requiring a resin composition, such as photosensitive films, photosensitive films with supports, insulating resin sheets such as prepregs, circuit boards (for laminates, multilayer printed wiring boards, etc.), solder resists, underfill materials, die bonding materials, semiconductor encapsulants, hole-filling resins, and component-embedding resins, taking advantage of the properties of good heat resistance and developability. Among these, it is preferable to use the resin composition as a resin composition for insulating layers of multilayer printed wiring boards (multilayer printed wiring boards in which a cured product of a photosensitive resin composition is used as an insulating layer), a resin composition for interlayer insulating layers (multilayer printed wiring boards in which a cured product of a photosensitive resin composition is used as an interlayer insulating layer), or a resin composition for plating (multilayer printed wiring boards in which plating is formed on a cured product of a photosensitive resin composition).
Furthermore, it exhibits good developability even at high pigment concentrations, and can be suitably used as a color resist, a resist material for a color filter, and particularly as a black matrix material.
又、現像性が良好であり、優れた耐熱性と密着性を有する硬化物を得ることができる特性を生かして、絶縁信頼性を必要とされるソルダーレジスト用途、層間絶縁層用途に使用すると本発明の効果を最大限発揮させることができ、好適な用途である。 In addition, the product has good developability and can produce a cured product with excellent heat resistance and adhesion. Taking advantage of this property, the product is suitable for use in solder resist applications and interlayer insulating layer applications, which require insulating reliability, and can maximize the effects of the present invention.
皮膜形成の方法としては特に制限はないが、グラビア等の凹版印刷方式、フレキソ等の凸版印刷方式、シルクスクリーン等の孔版印刷方式、オフセット等の平版印刷方式、ロールコーター、ナイフコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スピンコーター等の各種塗工方式が任意に採用できる。 There are no particular limitations on the method for forming the film, but any of a variety of coating methods can be used, including gravure and other intaglio printing methods, flexography and other letterpress printing methods, silk screen and other screen printing methods, offset and other planographic printing methods, and methods using a roll coater, knife coater, die coater, curtain coater, spin coater, etc.
本発明には前記の感光性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射し硬化させて得られるその硬化物も含まれる。 The present invention also includes a cured product obtained by irradiating the photosensitive resin composition with active energy rays and curing it.
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。又、実施例中、特に断りがない限り部は重量部を示す。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, parts are by weight unless otherwise specified.
エポキシ当量、酸価は以下の条件で測定した。
1)エポキシ当量(WPE):JIS K 7236:2001に準じた方法で測定した。
2)酸価:JIS K 0070:1992に準じた方法で測定した。
3)ゲル透過クロマトグラフ(GPC)の測定条件は以下の通りである。
機種:TOSOH HLC-8220GPC
カラム:TSKGEL Super HZM-N
溶離液:THF(テトラヒドロフラン);0.35ml/分、温度40℃
検出器:示差屈折計
分子量標準:ポリスチレン
The epoxy equivalent and acid value were measured under the following conditions.
1) Epoxy equivalent (WPE): Measured according to a method in accordance with JIS K 7236:2001.
2) Acid value: Measured according to a method in accordance with JIS K 0070:1992.
3) The measurement conditions for gel permeation chromatography (GPC) are as follows.
Model: TOSOH HLC-8220GPC
Column: TSKGEL Super HZM-N
Eluent: THF (tetrahydrofuran); 0.35 ml/min, temperature 40° C.
Detector: Differential refractometer Molecular weight standard: Polystyrene
製造例1
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gとイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,250、重量平均分子量4,040の固形分酸価は164mgKOH/gのアミドイミド樹脂(1)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート494.5gとグリシジルメタクリレート170.4g、ヘキサヒドロ無水フタル酸154.0g、ジブチルヒドロキシトルエン2.27gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.27gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価94.1mgKOH/g、(メタ)アクリル当量629、GPCによる数平均分子量は1,870、重量平均分子量5,320の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(I)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ13,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
Production Example 1
A four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen line was charged with 646.3 g of carbitol acetate, 242.8 g of an isocyanurate modified product of isophorone diisocyanate (EVONIK's "VESTANATT-1890/100", isocyanate group content 17.3% by mass), and 188.1 g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride. The temperature was raised to 116° C. while blowing nitrogen into the system, and the reaction was carried out at the same temperature for 30 hours. It was confirmed by infrared spectroscopy that the absorption at 2250 cm −1 , which is the characteristic absorption of the isocyanate group, had completely disappeared. An amide-imide resin (1) solution was obtained, which had a number average molecular weight of 1,250 and a weight average molecular weight of 4,040 by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard, and a solid acid value of 164 mgKOH/g. The mixture was cooled to 60°C, and 494.5g of carbitol acetate, 170.4g of glycidyl methacrylate, 154.0g of hexahydrophthalic anhydride, and 2.27g of dibutylhydroxytoluene were added and stirred, and then 2.27g of triphenylphosphine was added and heated to 116°C. The mixture was reacted at the same temperature for 20 hours to obtain an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (I) having a solid acid value of 94.1mgKOH/g, a (meth)acrylic equivalent of 629, a number average molecular weight by GPC of 1,870, and a weight average molecular weight of 5,320. The epoxy equivalent was measured to be 13,000g/eq, and it was also confirmed that the epoxy groups had reacted sufficiently.
製造例2
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート661.2gとイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物198.0gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,290、重量平均分子量3,590の固形分酸価は155mgKOH/gのアミドイミド樹脂(2)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート537.5gとグリシジルメタクリレート198.8g、ヘキサヒドロ無水フタル酸154.0g、ジブチルヒドロキシトルエン2.38gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.38gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価92.2mgKOH/g、(メタ)アクリル当量629、GPCによる数平均分子量は1,710、重量平均分子量4,930の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂II)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ11,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
Production Example 2
A four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen line was charged with 661.2 g of carbitol acetate, 242.8 g of an isocyanurate modified product of isophorone diisocyanate (EVONIK's "VESTANATT-1890/100", isocyanate group content 17.3% by mass), and 198.0 g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride. The temperature was raised to 116° C. while blowing nitrogen into the system, and the reaction was carried out at the same temperature for 30 hours. It was confirmed by infrared spectroscopy that the absorption at 2250 cm −1 , which is the characteristic absorption of the isocyanate group, had completely disappeared. An amide-imide resin (2) solution was obtained, which had a number average molecular weight of 1,290 and a weight average molecular weight of 3,590 by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard, and a solid acid value of 155 mgKOH/g. The mixture was cooled to 60°C, and 537.5g of carbitol acetate, 198.8g of glycidyl methacrylate, 154.0g of hexahydrophthalic anhydride, and 2.38g of dibutylhydroxytoluene were added and stirred, and then 2.38g of triphenylphosphine was added and heated to 116°C. The mixture was reacted at the same temperature for 20 hours to obtain an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin II) having a solid acid value of 92.2mgKOH/g, a (meth)acrylic equivalent of 629, a number average molecular weight by GPC of 1,710, and a weight average molecular weight of 4,930. The epoxy equivalent was also measured to be 11,000g/eq, and it was also confirmed that the epoxy groups had reacted sufficiently.
製造例3
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gとイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,260、重量平均分子量4,120の固形分酸価は159mgKOH/gのアミドイミド樹脂(3)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート448.0gとグリシジルメタクリレート170.4g、ヘキサヒドロ無水フタル酸123.2g、ジブチルヒドロキシトルエン2.17gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.17gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価85.9mgKOH/g、(メタ)アクリル当量604、GPCによる数平均分子量は1,750、重量平均分子量5,500の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(III)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ14,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
Production Example 3
A four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen line was charged with 646.3 g of carbitol acetate, 242.8 g of an isocyanurate modified product of isophorone diisocyanate (EVONIK's "VESTANATT-1890/100", isocyanate group content 17.3% by mass), and 188.1 g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride. The temperature was raised to 116° C. while blowing nitrogen into the system, and the reaction was carried out at the same temperature for 30 hours. It was confirmed by infrared spectroscopy that the absorption at 2250 cm −1 , which is the characteristic absorption of the isocyanate group, had completely disappeared. An amide-imide resin (3) solution was obtained, which had a number average molecular weight of 1,260 and a weight average molecular weight of 4,120 by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard, and a solid acid value of 159 mgKOH/g. The mixture was cooled to 60° C., and 448.0 g of carbitol acetate, 170.4 g of glycidyl methacrylate, 123.2 g of hexahydrophthalic anhydride, and 2.17 g of dibutylhydroxytoluene were added and stirred, and then 2.17 g of triphenylphosphine was added and heated to 116° C. The mixture was reacted at the same temperature for 20 hours to obtain an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (III) having a solid acid value of 85.9 mg KOH/g, a (meth)acrylic equivalent of 604, a number average molecular weight by GPC of 1,750, and a weight average molecular weight of 5,500. The epoxy equivalent was measured to be 14,000 g/eq, and it was also confirmed that the epoxy groups had reacted sufficiently.
製造例4
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gとイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,190、重量平均分子量3,850の固形分酸価は151mgKOH/gのアミドイミド樹脂(4)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート494.8gとグリシジルメタクリレート170.4g、ヘキサヒドロ-4-メチルフタル酸無水物154.0g、ジブチルヒドロキシトルエン2.44gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.44gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価95.8mgKOH/g、(メタ)アクリル当量641、GPCによる数平均分子量は1,640、重量平均分子量4,790の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(IV)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ12,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
Production Example 4
A four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen line was charged with 646.3 g of carbitol acetate, 242.8 g of an isocyanurate modified product of isophorone diisocyanate (EVONIK's "VESTANATT-1890/100", isocyanate group content 17.3% by mass), and 188.1 g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride. The temperature was raised to 116° C. while blowing nitrogen into the system, and the reaction was carried out at the same temperature for 30 hours. It was confirmed by infrared spectroscopy that the absorption at 2250 cm −1 , which is the characteristic absorption of the isocyanate group, had completely disappeared. An amide-imide resin (4) solution was obtained, which had a number average molecular weight of 1,190 and a weight average molecular weight of 3,850 by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard, and a solid acid value of 151 mgKOH/g. The mixture was cooled to 60°C, and 494.8g of carbitol acetate, 170.4g of glycidyl methacrylate, 154.0g of hexahydro-4-methylphthalic anhydride, and 2.44g of dibutylhydroxytoluene were added and stirred, and then 2.44g of triphenylphosphine was added and heated to 116°C. The mixture was reacted at the same temperature for 20 hours to obtain an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (IV) having a solid acid value of 95.8mgKOH/g, a (meth)acrylic equivalent of 641, a number average molecular weight by GPC of 1,640, and a weight average molecular weight of 4,790. The epoxy equivalent was measured to be 12,000g/eq, and it was also confirmed that the epoxy groups had reacted sufficiently.
製造例5
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gとイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,300、重量平均分子量3,690の固形分酸価は152mgKOH/gのアミドイミド樹脂(5)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート491.7gとグリシジルメタクリレート170.4g、1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物152.2g、ジブチルヒドロキシトルエン2.31gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.31gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価97.9mgKOH/g、(メタ)アクリル当量628、GPCによる数平均分子量は1,690、重量平均分子量4,980の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(V)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ14,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
Production Example 5
A four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen line was charged with 646.3 g of carbitol acetate, 242.8 g of an isocyanurate modified product of isophorone diisocyanate (EVONIK's "VESTANATT-1890/100", isocyanate group content 17.3% by mass), and 188.1 g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride. The temperature was raised to 116° C. while blowing nitrogen into the system, and the reaction was carried out at the same temperature for 30 hours. It was confirmed by infrared spectroscopy that the absorption at 2250 cm −1 , which is the characteristic absorption of the isocyanate group, had completely disappeared. An amide-imide resin (5) solution was obtained, which had a number average molecular weight of 1,300 and a weight average molecular weight of 3,690 by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard, and a solid acid value of 152 mgKOH/g. The mixture was cooled to 60°C, and 491.7g of carbitol acetate, 170.4g of glycidyl methacrylate, 152.2g of 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, and 2.31g of dibutylhydroxytoluene were added and stirred, and then 2.31g of triphenylphosphine was added and heated to 116°C. The mixture was reacted at the same temperature for 20 hours to obtain an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (V) having a solid acid value of 97.9mgKOH/g, a (meth)acrylic equivalent of 628, a number average molecular weight by GPC of 1,690, and a weight average molecular weight of 4,980. The epoxy equivalent was measured to be 14,000g/eq, and it was also confirmed that the epoxy groups had reacted sufficiently.
製造例6
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gとイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,250、重量平均分子量3,680の固形分酸価は161mgKOH/gのアミドイミド樹脂(6)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート261.9gとグリシジルメタクリレート170.4g、ジブチルヒドロキシトルエン1.90gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン1.90gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価19.2mgKOH/g、(メタ)アクリル当量527、GPCによる数平均分子量は1,740、重量平均分子量6,950の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(I’)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ13,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
Production Example 6
A four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen line was charged with 646.3 g of carbitol acetate, 242.8 g of an isocyanurate modified product of isophorone diisocyanate (EVONIK's "VESTANATT-1890/100", isocyanate group content 17.3% by mass), and 188.1 g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride. The temperature was raised to 116° C. while blowing nitrogen into the system, and the reaction was carried out at the same temperature for 30 hours. It was confirmed by infrared spectroscopy that the absorption at 2250 cm −1 , which is the characteristic absorption of the isocyanate group, had completely disappeared. An amide-imide resin (6) solution was obtained, which had a number average molecular weight of 1,250 and a weight average molecular weight of 3,680 by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard, and a solid acid value of 161 mgKOH/g. The mixture was cooled to 60° C., and 261.9 g of carbitol acetate, 170.4 g of glycidyl methacrylate, and 1.90 g of dibutylhydroxytoluene were added and stirred. Then, 1.90 g of triphenylphosphine was added and the temperature was raised to 116° C. The mixture was reacted at the same temperature for 20 hours to obtain an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (I′) having a solid acid value of 19.2 mg KOH/g, a (meth)acrylic equivalent of 527, a number average molecular weight by GPC of 1,740, and a weight average molecular weight of 6,950. The epoxy equivalent was measured to be 13,000 g/eq, and it was also confirmed that the epoxy groups had reacted sufficiently.
製造例7
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gとイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,180、重量平均分子量3,860の固形分酸価は154mgKOH/gのアミドイミド樹脂(7)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート494.5gとグリシジルメタクリレート170.4g、無水フタル酸148.1g、ジブチルヒドロキシトルエン1.90gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン1.90gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価99.5mgKOH/g、(メタ)アクリル当量624、GPCによる数平均分子量は1,630、重量平均分子量4,830の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(II’)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ14,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
Production Example 7
A four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen line was charged with 646.3 g of carbitol acetate, 242.8 g of an isocyanurate modified product of isophorone diisocyanate (EVONIK's "VESTANATT-1890/100", isocyanate group content 17.3% by mass), and 188.1 g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride. The temperature was raised to 116° C. while blowing nitrogen into the system, and the reaction was carried out at the same temperature for 30 hours. It was confirmed by infrared spectroscopy that the absorption at 2250 cm −1 , which is the characteristic absorption of the isocyanate group, had completely disappeared. An amide-imide resin (7) solution was obtained, which had a number average molecular weight of 1,180 and a weight average molecular weight of 3,860 by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard, and a solid acid value of 154 mgKOH/g. The mixture was cooled to 60° C., and 494.5 g of carbitol acetate, 170.4 g of glycidyl methacrylate, 148.1 g of phthalic anhydride, and 1.90 g of dibutylhydroxytoluene were added and stirred, and then 1.90 g of triphenylphosphine was added and heated to 116° C. The mixture was reacted at the same temperature for 20 hours to obtain an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (II') having a solid acid value of 99.5 mg KOH/g, a (meth)acrylic equivalent of 624, a number average molecular weight by GPC of 1,630, and a weight average molecular weight of 4,830. The epoxy equivalent was also measured to be 14,000 g/eq, and it was also confirmed that the epoxy groups had reacted sufficiently.
製造例8
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gとイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。60℃まで冷却し、ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)アクリレート混合物(ダイセル・オルネクス社製「PETRA」、水酸基価115mgKOH/g)97.58gを加え、116℃まで昇温させ、同温度にて10時間反応させ、ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,070、重量平均分子量3,080の固形分酸価は135mgKOH/gのアミドイミド樹脂(8)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート494.8gとグリシジルメタクリレート170.4g、ヘキサヒドロ-4-メチルフタル酸無水物154.0g、ジブチルヒドロキシトルエン2.44gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.44gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価82.1mgKOH/g、(メタ)アクリル当量395、GPCによる数平均分子量は1,370、重量平均分子量3,700の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(III’)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ15,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
Production Example 8
Into a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen line were added 646.3 g of carbitol acetate, 242.8 g of an isocyanurate modified product of isophorone diisocyanate ("VESTANATT-1890/100" manufactured by EVONIK, isocyanate group content 17.3% by mass), and 188.1 g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride. The temperature was raised to 116° C. while blowing nitrogen into the system, and the reaction was carried out at the same temperature for 30 hours. It was confirmed by infrared spectroscopy that the absorption at 2250 cm −1 , which is the characteristic absorption of the isocyanate group, had completely disappeared. Cooled to 60 ° C., 97.58 g of pentaerythritol (tri / tetra) acrylate mixture (Daicel Allnex "PETRA", hydroxyl value 115 mg KOH / g) was added, heated to 116 ° C., and reacted at the same temperature for 10 hours to obtain an amide imide resin (8) solution having a number average molecular weight of 1,070, a weight average molecular weight of 3,080, and a solid acid value of 135 mg KOH / g by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard. Cooled to 60 ° C., 494.8 g of carbitol acetate, 170.4 g of glycidyl methacrylate, 154.0 g of hexahydro-4-methylphthalic anhydride, and 2.44 g of dibutyl hydroxytoluene were added and stirred, and then 2.44 g of triphenylphosphine was added and heated to 116 ° C. The reaction was continued at the same temperature for 20 hours to obtain an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (III') having an acid value of 82.1 mgKOH/g solid content, a (meth)acrylic equivalent of 395, a number average molecular weight by GPC of 1,370, and a weight average molecular weight of 3,700. The epoxy equivalent was measured to be 15,000 g/eq, and it was also confirmed that the epoxy groups had reacted sufficiently.
製造例9
攪拌装置、温度計及びコンデンサーを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート250.3gとクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「EOCN-104S」、エポキシ当量218g/eq)435.7g及びジブチルヒドロキシトルエン1.75gを加え80℃で攪拌し、エポキシ樹脂を溶解させた。その後、アクリル酸148.4g、トリフェニルホスフィン1.75gを加え116℃まで昇温させ、同温度にて12時間反応させ固形分酸価2.2mg・KOH/g、又、エポキシ当量13kg/eqの反応性エキシカルボキシレート樹脂(9)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート48.6gと1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物113.5gを加え100℃まで昇温した。同温度にて5時間反応させ、固形分酸価61.2mgKOH/g、(メタ)アクリル当量349、GPCによる数平均分子量は2058、重量平均分子量6420の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(IV’)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ13,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
Production Example 9
250.3 g of carbitol acetate, 435.7 g of cresol novolac type epoxy resin ("EOCN-104S" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., epoxy equivalent 218 g/eq) and 1.75 g of dibutylhydroxytoluene were added to a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser, and the mixture was stirred at 80°C to dissolve the epoxy resin. Then, 148.4 g of acrylic acid and 1.75 g of triphenylphosphine were added, and the mixture was heated to 116°C and reacted at the same temperature for 12 hours to obtain a reactive exicarboxylate resin (9) solution with a solid acid value of 2.2 mg KOH/g and an epoxy equivalent of 13 kg/eq. The mixture was cooled to 60°C, and 48.6 g of carbitol acetate and 113.5 g of 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride were added, and the mixture was heated to 100°C. The reaction was continued at the same temperature for 5 hours to obtain an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (IV') having an acid value of 61.2 mgKOH/g of solid content, a (meth)acrylic equivalent of 349, a number average molecular weight by GPC of 2058, and a weight average molecular weight of 6420. The epoxy equivalent was measured to be 13,000 g/eq, and it was also confirmed that the epoxy groups had reacted sufficiently.
製造例10
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gとイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,310、重量平均分子量3,810の固形分酸価は152mgKOH/gのアミドイミド樹脂(5)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート338.6gとグリシジルメタクリレート142.0g、シクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物79.2g、ジブチルヒドロキシトルエン2.31gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.31gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価87.1mgKOH/g、(メタ)アクリル当量652、GPCによる数平均分子量は1,870、重量平均分子量6,010の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(VI)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ16,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
Production Example 10
A four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen line was charged with 646.3 g of carbitol acetate, 242.8 g of an isocyanurate modified product of isophorone diisocyanate (EVONIK's "VESTANATT-1890/100", isocyanate group content 17.3% by mass), and 188.1 g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride. The temperature was raised to 116° C. while blowing nitrogen into the system, and the reaction was carried out at the same temperature for 30 hours. It was confirmed by infrared spectroscopy that the absorption at 2250 cm −1 , which is the characteristic absorption of the isocyanate group, had completely disappeared. An amide-imide resin (5) solution was obtained, which had a number average molecular weight of 1,310 and a weight average molecular weight of 3,810 by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard, and a solid acid value of 152 mgKOH/g. The mixture was cooled to 60°C, and 338.6g of carbitol acetate, 142.0g of glycidyl methacrylate, 79.2g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride, and 2.31g of dibutylhydroxytoluene were added and stirred, and then 2.31g of triphenylphosphine was added and heated to 116°C. The mixture was reacted at the same temperature for 20 hours to obtain an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (VI) having a solid acid value of 87.1mgKOH/g, a (meth)acrylic equivalent of 652, a number average molecular weight by GPC of 1,870, and a weight average molecular weight of 6,010. The epoxy equivalent was measured to be 16,000g/eq, and it was also confirmed that the epoxy groups had reacted sufficiently.
製造例11
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gとイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,260、重量平均分子量3,600の固形分酸は156mgKOH/gのアミドイミド樹脂(5)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート441.4gとグリシジルメタクリレート170.4g、シクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物118.8g、ジブチルヒドロキシトルエン2.31gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.31gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価80.6mgKOH/g、(メタ)アクリル当量600、GPCによる数平均分子量は1,870、重量平均分子量6,010の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(VII)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ14,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
Production Example 11
A four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen line was charged with 646.3 g of carbitol acetate, 242.8 g of an isocyanurate modified product of isophorone diisocyanate (EVONIK's "VESTANATT-1890/100", isocyanate group content 17.3% by mass), and 188.1 g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride. The temperature was raised to 116° C. while blowing nitrogen into the system, and the reaction was carried out at the same temperature for 30 hours. It was confirmed by infrared spectroscopy that the absorption at 2250 cm −1 , which is the characteristic absorption of the isocyanate group, had completely disappeared. An amide-imide resin (5) solution was obtained, which had a number average molecular weight of 1,260 and a weight average molecular weight of 3,600 by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard, and a solid acid content of 156 mg KOH/g. The mixture was cooled to 60°C, and 441.4g of carbitol acetate, 170.4g of glycidyl methacrylate, 118.8g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride, and 2.31g of dibutylhydroxytoluene were added and stirred, and then 2.31g of triphenylphosphine was added and heated to 116°C. The mixture was reacted at the same temperature for 20 hours to obtain an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (VII) having a solid acid value of 80.6mgKOH/g, a (meth)acrylic equivalent of 600, a number average molecular weight by GPC of 1,870, and a weight average molecular weight of 6,010. The epoxy equivalent was measured to be 14,000g/eq, and it was also confirmed that the epoxy groups had reacted sufficiently.
実施例1~5、比較例1~4
前記製造例1~9で得られた不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を用い、表1に示す配合割合とした後、攪拌装置にて均一に分散させ、レジスト樹脂組成物を得た。
Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 4
The unsaturated group-containing polycarboxylic acid resins obtained in Production Examples 1 to 9 were mixed in the proportions shown in Table 1, and then uniformly dispersed in a stirrer to obtain resist resin compositions.
*1 日本化薬(株)製:ε-カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
*2 IGMResinsB.V.製:2-メチル-(4-(メチルチオ)フェニル)-2-モルホリノプロパン-1-オン
*3 日本化薬(株)製:2,4-ジエチルチオキサントン
*4 日鉄ケミカル&マテリアル(株)製:ビスフェノール-A型エポキシ樹脂
*5 北興化学工業(株)製:トリフェニルホスフィン
*6 神港有機化学工業(株)製:ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
実施例6~7
前記製造例10、11で得られた不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を用い、表2に示す配合割合とした後、攪拌装置にて均一に分散させ、レジスト樹脂組成物を得た。
Examples 6 to 7
The unsaturated group-containing polycarboxylic acid resins obtained in Production Examples 10 and 11 were mixed in the proportions shown in Table 2, and then uniformly dispersed in a stirrer to obtain resist resin compositions.
評価項目のそれぞれの項目について詳述する。
光感度評価(表中略称:光感度)
レジスト樹脂組成物をアプリケーターにて20μmの厚さになるように圧延銅箔BHY-82F-HA-V2(JX金属(株)製)に塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた。乾燥後の塗膜にステップタブレット(Stouffer製:21段)を置き、紫外線照射器(USHIO製(超高圧水銀灯))を用いて照射量を振り硬化を行った。その後、現像液として1%炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像を行った。ステップタブレットで7段まで硬化するときの照射量を光感度の評価とした。
○ ・・150mJ/cm2 以下
× ・・150mJ/cm2 以上
Each evaluation item will be described in detail.
Photosensitivity evaluation (abbreviation in table: photosensitivity)
The resist resin composition was applied to a rolled copper foil BHY-82F-HA-V2 (manufactured by JX Metals Corporation) with an applicator to a thickness of 20 μm, and the coating film was dried for 30 minutes in a hot air dryer at 80° C. A step tablet (manufactured by Stouffer: 21 steps) was placed on the dried coating film, and curing was performed by varying the amount of irradiation using an ultraviolet irradiator (manufactured by USHIO (ultra-high pressure mercury lamp)). Thereafter, spray development was performed using a 1% aqueous sodium carbonate solution as the developer. The amount of irradiation when curing up to the 7th step with the step tablet was used to evaluate the photosensitivity.
○...150mJ/cm2 or less ×...150mJ/cm2 or more
現像性評価(表中略称:現像性)
レジスト樹脂組成物をアプリケーターにて20μmの厚さになるように圧延銅箔BHY-82F-HA-V2(JX金属(株)製)に塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた。その後、現像液として1%炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像を行った。塗膜が完全に溶解するまでの時間、所謂ブレイクタイムをもって現像性の評価とした。
○ ・・40秒 以下
△ ・・41秒 以上
× ・・膨潤剥離
Developability evaluation (abbreviation in table: developability)
The resist resin composition was applied to a rolled copper foil BHY-82F-HA-V2 (manufactured by JX Metals Corporation) with an applicator to a thickness of 20 μm, and the coating was dried for 30 minutes in a hot air dryer at 80° C. Thereafter, spray development was carried out using a 1% aqueous sodium carbonate solution as a developer. The developability was evaluated based on the time it took for the coating to completely dissolve, the so-called break time.
○: 40 seconds or less △: 41 seconds or more ×: Swelling and peeling
銅密着性評価(表中略称:銅密着性)
レジスト樹脂組成物をアプリケーターにて20μmの厚さになるように銅張り積層板 ELC-4762(住友ベークライト製)に塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた後、紫外線照射器(GS YUASA製:CS 30L-1)を用いて、500mJ/cm2のエネルギーで紫外線を照射した。次にオーブン内で150℃で30分硬化させ、硬化物を得た。硬化後の膜を基盤目剥離試験(JIS K 5400―8.5)を用い剥離具合を評価した。
評価基準:前基盤目数(100)を分母にし、残った升目の数を分子にした。
◎ ・・100マス
〇 ・・81マス以上99マス以下
△ ・・80マス以下
Copper adhesion evaluation (abbreviation in table: copper adhesion)
The resist resin composition was applied to a copper-clad laminate ELC-4762 (manufactured by Sumitomo Bakelite) with an applicator to a thickness of 20 μm, and the coating film was dried in a hot air dryer at 80° C. for 30 minutes, after which it was irradiated with ultraviolet light at an energy of 500 mJ/cm 2 using an ultraviolet irradiator (GS YUASA: CS 30L-1). It was then cured in an oven at 150° C. for 30 minutes to obtain a cured product. The degree of peeling of the cured film was evaluated using a substrate grain peeling test (JIS K 5400-8.5).
Evaluation criteria: The number of squares on the previous board (100) was used as the denominator, and the number of remaining squares was used as the numerator.
◎ ・・100 squares 〇 ・・81 squares to 99 squares △ ・・80 squares or less
カール性評価(表中略称:カール)
レジスト樹脂組成物をポリイミドフィルム(東レ・デュポン製:カプトン100H(厚み25μm巻き外面))上にバーコーターにて塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた後、紫外線照射器(GS YUASA製:CS 30L-1)を用いて、500mJ/cm2のエネルギーで紫外線を照射した。次にオーブン内で150℃で30分硬化させてポリイミドフィルム上に膜厚約5μmの硬化膜を得た。硬化後の膜が塗布されたポリイミドフィルムを5cm×5cmにカットし、水平な台上で浮き上がった4辺それぞれの高さを測定し、4辺の和を測定した(単位;mm)。基材自身のカールは0mmであった。29mm以下であると低硬化収縮であるといえる。
〇 ・・29mm以下
△ ・・30mm以上39mm以下
× ・・40mm以上
Curl Evaluation (abbreviation in the table: curl)
The resist resin composition was applied to a polyimide film (Toray DuPont: Kapton 100H (thickness 25 μm outer surface)) using a bar coater, and the coating film was dried in a hot air dryer at 80 ° C. for 30 minutes, and then irradiated with ultraviolet light at an energy of 500 mJ / cm 2 using an ultraviolet irradiator (GS YUASA: CS 30L-1). Next, it was cured in an oven at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a cured film with a film thickness of about 5 μm on the polyimide film. The polyimide film on which the cured film was applied was cut to 5 cm x 5 cm, and the height of each of the four sides that rose on a horizontal table was measured, and the sum of the four sides was measured (unit: mm). The curl of the substrate itself was 0 mm. If it is 29 mm or less, it can be said that the curing shrinkage is low.
〇...29mm or less△...30mm or more and 39mm or less×...40mm or more
ガラス転移温度測定(表中略称:Tg)
レジスト樹脂組成物をアプリケーターにて20μmの厚さになるように圧延銅箔BHY-82F-HA-V2(JX金属(株)製)に塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた後、紫外線照射器(GS YUASA製:CS 30L-1)を用いて、500mJ/cm2のエネルギーで紫外線を照射した。次にオーブン内で150℃で30分硬化させ、硬化物を得た。銅箔を塩化鉄(III)45°ボーメ(純正化学(株)製)で除去した。作製した硬化物を作成したサンプルのDMA測定(TAInstruments製:RSA-G2)を行い、貯蔵弾性率/損失弾性率(=損失正接)が最大になる温度を求めた。
Glass transition temperature measurement (abbreviation in table: Tg)
The resist resin composition was applied to rolled copper foil BHY-82F-HA-V2 (manufactured by JX Metals Co., Ltd.) with an applicator to a thickness of 20 μm, and the coating was dried in a hot air dryer at 80 ° C for 30 minutes, and then irradiated with ultraviolet light at an energy of 500 mJ / cm 2 using an ultraviolet irradiator (GS YUASA: CS 30L-1). Next, the product was cured in an oven at 150 ° C for 30 minutes to obtain a cured product. The copper foil was removed with iron (III) chloride 45 ° Baume (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.). The sample from which the cured product was produced was subjected to DMA measurement (TA Instruments: RSA-G2) to determine the temperature at which the storage modulus / loss modulus (= loss tangent) was maximized.
耐熱分解性評価(表中略称:耐熱分解性)
レジスト樹脂組成物をアプリケーターにて20μmの厚さになるように圧延銅箔BHY-82F-HA-V2(JX金属(株)製)に塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた後、紫外線照射器(GS YUASA製:CS 30L-1)を用いて、500mJ/cm2のエネルギーで紫外線を照射した。次にオーブン内で150℃で30分硬化させ、硬化物を得た。銅箔を塩化鉄(III)45°ポーメ(純正化学(株)製)で除去した。作製した硬化物を作成したサンプル3mgを、毎分100mlの空気流中でMETTLER製TGA/DSC1を用いて重量が5%減少する温度を測定した。
Thermal decomposition resistance evaluation (abbreviation in table: thermal decomposition resistance)
The resist resin composition was applied to rolled copper foil BHY-82F-HA-V2 (manufactured by JX Metals Co., Ltd.) with an applicator to a thickness of 20 μm, and the coating was dried in a hot air dryer at 80 ° C for 30 minutes, and then irradiated with ultraviolet light at an energy of 500 mJ / cm 2 using an ultraviolet irradiator (GS YUASA: CS 30L-1). Next, the material was cured in an oven at 150 ° C for 30 minutes to obtain a cured product. The copper foil was removed with iron (III) chloride 45 ° Pome (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.). The temperature at which the weight of the sample produced by preparing the cured product was reduced by 5% was measured using a METTLER TGA / DSC1 in an air flow of 100 ml per minute.
上記評価項目の評価結果を表3及び表4に示す。 The evaluation results for the above evaluation items are shown in Tables 3 and 4.
上記の結果から、本発明の不飽和基含有ポリカルボン酸化合物(A)を含む樹脂組成物から得られる塗膜は優れた感度、現像性であり、その硬化物も耐熱性、硬化収縮性、また、銅密着性に優れることが確認できる。 The above results confirm that the coating film obtained from the resin composition containing the unsaturated group-containing polycarboxylic acid compound (A) of the present invention has excellent sensitivity and developability, and the cured product also has excellent heat resistance, cure shrinkage, and copper adhesion.
以上より、本発明の不飽和基含有ポリカルボン酸化合物(A)を用いた感光性樹脂組成物は成形用材料、皮膜形成用材料、レジスト材料に好適である。特に優れた感度、現像性を有しつつも耐熱性、硬化収縮性、銅密着性に優れていることから、プリント配線板用感光性材料組成物に適している。
From the above, the photosensitive resin composition using the unsaturated group-containing polycarboxylic acid compound (A) of the present invention is suitable for molding materials, film-forming materials, and resist materials. In particular, since it has excellent sensitivity and developability while also having excellent heat resistance, cure shrinkage, and copper adhesion, it is suitable for a photosensitive material composition for printed wiring boards.
Claims (8)
の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)。 The unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A) according to claim 1, wherein the molar ratio ((b)/(a2)) of the alicyclic tricarboxylic acid anhydride (a2) to the epoxy group-containing methacrylate compound (b) is 0.8 to 2.0.
脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)を反応させる工程(1)と、
工程(1)により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)のみを反応させる工程(2)を有し、
前記工程(2)は末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に対して一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を一括で添加して同時に反応させることを特徴とする不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造方法。
A method for producing an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A), comprising the steps of:
A step (1) of reacting an alicyclic isocyanurate polyisocyanate (a1) with an alicyclic tricarboxylic acid anhydride (a2);
The method includes a step (2) of reacting the polyamide-imide resin (a3) having a terminal acid group or an acid anhydride group obtained in the step (1) with only a (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule and an aliphatic dicarboxylic acid anhydride or an aliphatic tricarboxylic acid anhydride (c),
The step (2) is a method for producing an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin (A), characterized in that a (meth)acrylate compound (b) having an epoxy group in one molecule and an aliphatic dicarboxylic acid anhydride or an aliphatic tricarboxylic acid anhydride (c) are added all at once to a polyamideimide resin (a3) having a terminal acid group or an acid anhydride group, and reacted simultaneously.
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