JP7769489B2 - Resin membrane manufacturing method, resin membrane filter - Google Patents
Resin membrane manufacturing method, resin membrane filterInfo
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Description
本発明は、樹脂膜の製造方法及び樹脂膜フィルタに関する。 The present invention relates to a resin film manufacturing method and a resin film filter.
バイオサイエンスの分野において、血液ろ過、細胞分離及び培養基材等の用途で用いられる多孔膜部材が知られている。近年では、従来の不織布からなる多孔膜部材と比較して対象物の選択的な透過又は捕捉を容易にする部材として、樹脂製の多孔膜部材が検討されている。 In the field of bioscience, porous membrane materials are known for their use in blood filtration, cell separation, and as culture substrates. In recent years, porous membrane materials made of resin have been considered as materials that facilitate the selective permeation or capture of target substances compared to conventional porous membrane materials made of nonwoven fabric.
例えば、特許文献1には、一方の主面に開口を有する有底の凹部と、凹部の表面と他方の主面とを連通する第1の貫通孔と、を有する樹脂フィルムを備え、1つの凹部に対して2以上の第1の貫通孔が連通している、防水通気フィルタが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a waterproof, breathable filter that includes a resin film having a bottomed recess with an opening on one main surface and first through holes that connect the surface of the recess to the other main surface, with two or more first through holes connecting to one recess.
特許文献1には、フィルタが備える樹脂フィルムにおける凹部及び貫通孔の形成方法として、原フィルムに対するイオンビーム照射による手法と、原フィルムに対するレーザ照射による手法とが記載されている。
本発明者は、特許文献1の記載を参照して、貫通孔を複数有する樹脂膜について検討したところ、上記のイオンビーム照射又はレーザ照射により貫通孔が形成された樹脂膜では、分離精度が劣る場合があることを知見した。
Patent Document 1 describes a method of forming recesses and through-holes in a resin film included in a filter, which method involves irradiating an original film with an ion beam and a method involves irradiating an original film with a laser.
The inventors of the present invention have studied resin membranes having multiple through holes by referring to the description in Patent Document 1 and have found that resin membranes in which through holes have been formed by the above-mentioned ion beam irradiation or laser irradiation may have poor separation accuracy.
本発明は、上記の点を鑑みて、分離精度に優れる樹脂膜が得られる樹脂膜の製造方法を提供することを課題とする。
また、本発明は、樹脂膜フィルタを提供することも課題とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a method for producing a resin film that can provide a resin film with excellent separation accuracy.
Another object of the present invention is to provide a resin film filter.
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。 After extensive research into the above-mentioned problems, the inventors discovered that the following configuration can solve the above-mentioned problems.
〔1〕
第1主面と第2主面とを有し、かつ、上記第1主面から上記第2主面まで貫通している貫通孔を複数有する樹脂膜の製造方法であって、
仮支持体及び感光性組成物層を有する積層体を準備する工程P1と、
上記感光性組成物層をパターン露光する工程P2と、
工程P3-a又は工程P3-bと、をこの順に有し、
上記工程P3-aが、露光された上記感光性組成物層を現像し、上記樹脂膜を形成する工程P3-a1、及び、上記仮支持体と上記樹脂膜とを剥離する工程P3-a2をこの順に有し、
上記工程P3-bが、上記仮支持体と露光された上記感光性組成物層とを剥離する工程P3-b1、及び、上記仮支持体が剥離された上記感光性組成物層を現像し、上記樹脂膜を形成する工程P3-b2をこの順に有する、樹脂膜の製造方法。
〔2〕
上記工程P3-a2が、上記仮支持体と上記樹脂膜とを物理的に剥離する工程であり、
上記工程P3-b1が、上記仮支持体と露光された上記感光性組成物層とを物理的に剥離する工程である、〔1〕に記載の樹脂膜の製造方法。
〔3〕
上記積層体中の上記仮支持体と上記感光性組成物層とが、直接接する、〔1〕又は〔2〕に記載の樹脂膜の製造方法。
〔4〕
上記工程P2が、フォトマスクを介してパターン露光する工程である、〔1〕~〔3〕のいずれか1つに記載の樹脂膜の製造方法。
〔5〕
上記工程P2が、フォトマスク及び光散乱板を介してパターン露光する工程である、〔1〕~〔4〕のいずれか1つに記載の樹脂膜の製造方法。
〔6〕
上記工程P2が、上記感光性組成物層と上記フォトマスクとを接触させてパターン露光する工程である、〔4〕又は〔5〕に記載の樹脂膜の製造方法。
〔7〕
上記フォトマスクが、円形状の遮光部を複数有し、
上記遮光部の全面積が、上記フォトマスクの全面積に対して、20%以下である、〔4〕~〔6〕のいずれか1つに記載の樹脂膜の製造方法。
〔8〕
上記フォトマスクが、円形状の遮光部を複数有し、
上記遮光部の全面積が、上記フォトマスクの全面積に対して、10%以下である、〔4〕~〔7〕のいずれか1つに記載の樹脂膜の製造方法。
〔9〕
上記工程P3-a1が、露光された上記感光性組成物層をアルカリ性水溶液で現像し、上記樹脂膜を形成する工程であり、
上記工程P3-b2が、上記仮支持体が剥離された上記感光性組成物層をアルカリ性水溶液で現像し、上記樹脂膜を形成する工程である、〔1〕~〔8〕のいずれか1つに記載の樹脂膜の製造方法。
〔10〕
上記感光性組成物層の厚みが、10μm以上である、〔1〕~〔9〕のいずれか1つに記載の樹脂膜の製造方法。
〔11〕
〔1〕~〔10〕のいずれか1つに記載の樹脂膜の製造方法によって製造された樹脂膜から構成される樹脂膜フィルタ。
〔12〕
細胞分離用である、〔11〕に記載の樹脂膜フィルタ。
[1]
A method for manufacturing a resin film having a first main surface and a second main surface and a plurality of through holes penetrating from the first main surface to the second main surface,
A step P1 of preparing a laminate having a temporary support and a photosensitive composition layer;
a step P2 of pattern-exposing the photosensitive composition layer;
Step P3-a or Step P3-b in this order,
the step P3-a includes, in this order, a step P3-a1 of developing the exposed photosensitive composition layer to form the resin film, and a step P3-a2 of peeling off the temporary support and the resin film;
The method for producing a resin film, wherein the step P3-b includes, in this order, a step P3-b1 of peeling the temporary support and the exposed photosensitive composition layer, and a step P3-b2 of developing the photosensitive composition layer from which the temporary support has been peeled off, to form the resin film.
[2]
the step P3-a2 is a step of physically peeling the temporary support and the resin film,
The method for producing a resin film according to [1], wherein the step P3-b1 is a step of physically peeling the temporary support and the exposed photosensitive composition layer.
[3]
The method for producing a resin film according to [1] or [2], wherein the temporary support and the photosensitive composition layer in the laminate are in direct contact with each other.
[4]
The method for producing a resin film according to any one of [1] to [3], wherein the step P2 is a step of pattern exposure through a photomask.
[5]
The method for producing a resin film according to any one of [1] to [4], wherein the step P2 is a step of pattern exposure through a photomask and a light scattering plate.
[6]
The method for producing a resin film according to [4] or [5], wherein the step P2 is a step of contacting the photosensitive composition layer with the photomask and performing pattern exposure.
[7]
the photomask has a plurality of circular light-shielding portions,
The method for producing a resin film according to any one of [4] to [6], wherein the total area of the light-shielding portions is 20% or less of the total area of the photomask.
[8]
the photomask has a plurality of circular light-shielding portions,
[8] The method for producing a resin film according to any one of [4] to [7], wherein the total area of the light-shielding portions is 10% or less of the total area of the photomask.
[9]
the step P3-a1 is a step of developing the exposed photosensitive composition layer with an alkaline aqueous solution to form the resin film,
[1] to [8], wherein the step P3-b2 is a step of developing the photosensitive composition layer from which the temporary support has been peeled off with an alkaline aqueous solution to form the resin film. The method for producing a resin film according to any one of [1] to [8].
[10]
[10] The method for producing a resin film according to any one of [1] to [9], wherein the photosensitive composition layer has a thickness of 10 μm or more.
[11]
A resin film filter made of a resin film manufactured by the resin film manufacturing method according to any one of [1] to [10].
[12]
The resin membrane filter according to [11], which is used for cell separation.
本発明によれば、分離精度に優れる樹脂膜を得られる樹脂膜の製造方法を提供できる。
また、本発明によれば、樹脂膜フィルタを提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a resin film that can obtain a resin film with excellent separation accuracy.
Furthermore, according to the present invention, a resin film filter can be provided.
以下、本発明について詳細に説明する。
本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
The present invention will be described in detail below.
In this specification, a numerical range expressed using "to" means a range that includes the numerical values before and after "to" as the lower and upper limits.
In the present specification, in the numerical ranges described in stages, the upper or lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the upper or lower limit value of another numerical range described in stages. Furthermore, in the numerical ranges described in the present specification, the upper or lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with a value shown in the examples.
本明細書において、「工程」の用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば本用語に含まれる。 In this specification, the term "process" refers not only to an independent process, but also to a process that cannot be clearly distinguished from other processes, as long as the intended purpose of that process is achieved.
本明細書において、「透明」とは、波長400~700nmの可視光の平均透過率が、80%以上であることを意味し、90%以上であることが好ましい。
本明細書において、透過率は、分光光度計を用いて測定される値であり、例えば、日立製作所社製の分光光度計U-3310を用いて測定できる。
In this specification, the term "transparent" means that the average transmittance of visible light with a wavelength of 400 to 700 nm is 80% or more, and preferably 90% or more.
In this specification, the transmittance is a value measured using a spectrophotometer, and can be measured using, for example, a spectrophotometer U-3310 manufactured by Hitachi, Ltd.
本明細書において、特段の断りのない限り、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、カラムとして、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、又は、TSKgel G2000HxL(いずれも東ソー社製の商品名)、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)、検出器として示差屈折計、及び、標準物質としてポリスチレンを使用し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析装置により測定した標準物質のポリスチレンを用いて換算した値である。
本明細書において、特段の断りがない限り、高分子(例えば、バインダーポリマー等)の構成単位の比は質量比である。
本明細書において、特段の断りがない限り、分子量分布がある化合物の分子量は、重量平均分子量(Mw)である。
本明細書において、特段の断りがない限り、金属元素の含有量は、誘導結合プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)分光分析装置を用いて測定した値である。
In this specification, unless otherwise specified, the weight-average molecular weight (Mw) and number-average molecular weight (Mn) are values measured by a gel permeation chromatography (GPC) analyzer using a TSKgel GMHxL, TSKgel G4000HxL, or TSKgel G2000HxL (all trade names manufactured by Tosoh Corporation) as a column, THF (tetrahydrofuran) as an eluent, a differential refractometer as a detector, and polystyrene as a standard substance, and converted using polystyrene as the standard substance.
In this specification, unless otherwise specified, the ratio of constituent units of a polymer (for example, a binder polymer) is a mass ratio.
In this specification, unless otherwise specified, the molecular weight of a compound having a molecular weight distribution is the weight average molecular weight (Mw).
In this specification, unless otherwise specified, the content of metal elements is a value measured using an inductively coupled plasma (ICP) spectroscopic analyzer.
本明細書において、「(メタ)アクリル」は、アクリル及びメタクリルの両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリロキシ基」は、アクリロキシ基及びメタアクリロキシ基の両方を包含する概念である。 In this specification, "(meth)acrylic" is a concept that encompasses both acrylic and methacrylic, and "(meth)acryloxy group" is a concept that encompasses both acryloxy group and methacryloxy group.
なお、本明細書において、「アルカリ可溶性」とは、22℃において炭酸ナトリウムの1質量%水溶液100gへの溶解度が0.1g以上であることを意味する。 In this specification, "alkali-soluble" means that the solubility in 100 g of a 1% by mass aqueous solution of sodium carbonate at 22°C is 0.1 g or more.
本明細書において「水溶性」とは、特段の断りがない限り、液温が22℃であるpH7.0の水100gへの溶解度が0.1g以上であることを意味する。例えば、水溶性樹脂とは、上述した溶解度条件を満たす樹脂を意味する。 In this specification, unless otherwise specified, "water-soluble" means that the solubility in 100 g of water at a pH of 7.0 and a liquid temperature of 22°C is 0.1 g or more. For example, a water-soluble resin refers to a resin that meets the solubility conditions described above.
本明細書において、感光性組成物の「固形分」とは、感光性組成物を用いて形成される感光性組成物層を形成する成分を意味し、感光性組成物が溶剤(例えば、有機溶剤及び水等)を含む場合、溶剤を除いた全ての成分を意味する。また、感光性組成物層を形成する成分であれば、液体状の成分も固形分とみなす。 In this specification, the "solids" of a photosensitive composition refers to the components that form the photosensitive composition layer formed using the photosensitive composition. In cases where the photosensitive composition contains a solvent (e.g., organic solvent, water, etc.), this refers to all components excluding the solvent. Furthermore, liquid components that form the photosensitive composition layer are also considered to be solids.
[樹脂膜の製造方法]
本発明の樹脂膜の製造方法は、
第1主面と第2主面とを有し、かつ、第1主面から第2主面まで貫通している貫通孔を複数有する樹脂膜(以下、単に「樹脂膜」ともいう。)の製造方法であって、
仮支持体及び感光性組成物層を有する積層体を準備する工程P1と、
感光性組成物層をパターン露光する工程P2と、
工程P3-a又は工程P3-bと、をこの順に有し、
工程P3-aが、露光された感光性組成物層を現像し、上記樹脂膜を形成する工程P3-a1、及び、仮支持体と上記樹脂膜とを剥離する工程P3-a2をこの順に有し、
工程P3-bが、仮支持体と露光された感光性組成物層とを剥離する工程P3-b1、及び、仮支持体が剥離された感光性組成物層を現像し、上記樹脂膜を形成する工程P3-b2をこの順に有する。
[Method of manufacturing resin film]
The method for producing a resin film of the present invention comprises:
A method for manufacturing a resin film (hereinafter also simply referred to as a "resin film") having a first main surface and a second main surface and a plurality of through holes penetrating from the first main surface to the second main surface, comprising:
A step P1 of preparing a laminate having a temporary support and a photosensitive composition layer;
a step P2 of patternwise exposing the photosensitive composition layer;
Step P3-a or Step P3-b in this order,
the step P3-a includes, in this order, a step P3-a1 of developing the exposed photosensitive composition layer to form the resin film, and a step P3-a2 of peeling the temporary support from the resin film;
The process P3-b includes, in this order, a process P3-b1 of peeling the temporary support and the exposed photosensitive composition layer, and a process P3-b2 of developing the photosensitive composition layer from which the temporary support has been peeled off to form the resin film.
本発明の樹脂膜の製造方法であれば、本発明の課題が解決されるメカニズムは必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推察している。
従来のイオンビームの照射又はレーザの照射により貫通孔を形成して得られる樹脂膜では、要求される分離精度が得られない場合があることを、本発明者は知見した。具体的には、イオンビームの照射により貫通孔を形成する場合は、イオンビームの照射方向及び/又は照射位置にばらつきがあるため、イオンビームの重なりにより孔径が大きい貫通孔が一定の確率で形成されてしまい、分離精度の低下を引き起こしていることが予測された。また、レーザの照射により貫通孔を形成する場合は、レーザが照射された領域付近の温度が上昇し、樹脂膜を構成する樹脂が溶融してしまう。その結果、貫通孔の孔径が拡大し、分離精度の低下を引き起こしていることが予測された。
それに対して、本発明者は鋭意検討の結果、本発明の樹脂膜の製造方法であれば、上記貫通孔の孔径の拡大を抑制し、目的とする孔径で貫通孔を形成できるため、分離精度に優れると推測される。
以下、分離精度がより優れることを、「本発明の効果がより優れる」ともいう。
The mechanism by which the resin film manufacturing method of the present invention solves the problems of the present invention is not necessarily clear, but the present inventors speculate as follows.
The present inventors have found that resin films obtained by forming through-holes using conventional ion beam or laser irradiation may not achieve the required separation accuracy. Specifically, when forming through-holes using ion beam irradiation, there is variation in the ion beam irradiation direction and/or irradiation position, which is predicted to result in a certain probability of large-diameter through-holes being formed due to overlapping of ion beams, resulting in a decrease in separation accuracy. Furthermore, when forming through-holes using laser irradiation, the temperature near the laser-irradiated area increases, causing the resin constituting the resin film to melt. As a result, the diameter of the through-holes increases, which is predicted to result in a decrease in separation accuracy.
In contrast, after extensive research, the inventors have concluded that the resin film manufacturing method of the present invention can suppress the expansion of the hole diameter of the above-mentioned through holes and form through holes with the desired hole diameter, thereby resulting in superior separation accuracy.
Hereinafter, superior separation accuracy will also be referred to as "superior effects of the present invention."
本発明により製造される樹脂膜について説明する。
図1は、本発明に係る樹脂膜の構成の一例を示す概略図(斜視図)である。
樹脂膜10には、第1主面11から第2主面12まで貫通している貫通孔20が複数形成されている。また、図1には、複数の貫通孔20が配列している面内方向と、樹脂膜10の厚み方向とを含む平面で樹脂膜10を切断することにより得られる切断面13が表示されている。
以下、樹脂膜の製造方法における各工程について説明する。
The resin film produced by the present invention will now be described.
FIG. 1 is a schematic view (perspective view) showing an example of the structure of a resin film according to the present invention.
A plurality of through holes 20 are formed in the resin film 10, penetrating from the first main surface 11 to the second main surface 12. Fig. 1 also shows a cut surface 13 obtained by cutting the resin film 10 along a plane including the in-plane direction in which the plurality of through holes 20 are arranged and the thickness direction of the resin film 10.
Each step in the method for producing a resin film will be described below.
〔工程P1〕
工程P1は、仮支持体及び感光性組成物層を有する積層体を準備する工程である。
積層体の「準備」とは、積層体を作製する行為を含み、また、購入等によって積層体を調達する行為をも含む概念を意味する。
[Process P1]
Step P1 is a step of preparing a laminate having a temporary support and a photosensitive composition layer.
The term "preparation" of a laminate includes the act of producing a laminate, and also refers to a concept that includes the act of procuring a laminate by purchase or the like.
工程P1としては、例えば、仮支持体上に感光性組成物層を形成することにより上記積層体を作製する方法、及び、仮支持体と感光性組成物層とを貼り合わせて上記積層体を作製する方法が挙げられる。
上記積層体は、仮支持体及び感光性組成物層からなる積層体であってもよく、仮支持体及び感光性組成物層以外の他の層を有する積層体であってもよい。
また、積層体中の仮支持体と感光性組成物層とは、直接接することが好ましい。換言すると、積層体中の仮支持体と感光性組成物層との間には、他の層がないことが好ましい。
Examples of process P1 include a method of producing the laminate by forming a photosensitive composition layer on a temporary support, and a method of producing the laminate by laminating a temporary support and a photosensitive composition layer together.
The laminate may be a laminate consisting of a temporary support and a photosensitive composition layer, or may be a laminate having layers other than the temporary support and the photosensitive composition layer.
In addition, the temporary support and the photosensitive composition layer in the laminate are preferably in direct contact with each other, in other words, it is preferable that no other layer is present between the temporary support and the photosensitive composition layer in the laminate.
<感光性組成物層を形成する方法>
仮支持体上に感光性組成物層を形成する方法(以下、単に「感光性組成物層の形成方法」ともいう。)について説明する。
感光性組成物層の形成方法としては、後述する樹脂膜を構成する成分(例えば、バインダーポリマー、重合性化合物及び重合開始剤等)と、溶剤とを含む感光性組成物を使用して、塗布法により形成する方法が好ましい。具体的には、仮支持体上に感光性組成物を塗布して塗膜を形成し、この塗膜に所定温度にて乾燥処理を施して仮支持体上に感光性組成物層を形成する方法が挙げられる。
<Method for forming a photosensitive composition layer>
A method for forming a photosensitive composition layer on a temporary support (hereinafter, also simply referred to as a "method for forming a photosensitive composition layer") will be described.
The photosensitive composition layer is preferably formed by a coating method using a photosensitive composition containing components constituting the resin film described below (e.g., a binder polymer, a polymerizable compound, a polymerization initiator, etc.) and a solvent. Specifically, the photosensitive composition is applied to a temporary support to form a coating film, and the coating film is dried at a predetermined temperature to form a photosensitive composition layer on the temporary support.
(仮支持体)
感光性組成物層の形成方法に使用する仮支持体は、特に制限されず、形成された感光性組成物層を支持する機能を有する部材が使用できる。
仮支持体は、単層構造であっても、複層構造であってもよい。
仮支持体としては、フィルムが好ましく、樹脂フィルムがより好ましい。仮支持体としては、可撓性を有し、かつ、加圧下、又は、加圧及び加熱下において、著しい変形、収縮、又は、伸びを生じないフィルムも好ましい。
上記フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム(例えば、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム等)、ポリメチルメタクリレートフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリイミドフィルム及びポリカーボネートフィルムが挙げられ、ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
上記フィルムは、延伸処理が施されていてもよく、2軸延伸処理が施されていることが好ましい。
また、仮支持体として使用するフィルムには、シワ等の変形、及び、傷等がないことが好ましい。
(Temporary support)
The temporary support used in the method for forming the photosensitive composition layer is not particularly limited, and any member having the function of supporting the formed photosensitive composition layer can be used.
The temporary support may have a single-layer structure or a multi-layer structure.
The temporary support is preferably a film, more preferably a resin film, which is flexible and does not significantly deform, shrink, or stretch under pressure or under pressure and heat.
Examples of the film include polyethylene terephthalate film (such as biaxially stretched polyethylene terephthalate film), polymethyl methacrylate film, cellulose triacetate film, polystyrene film, polyimide film, and polycarbonate film, with polyethylene terephthalate film being preferred.
The film may be subjected to a stretching treatment, and is preferably subjected to a biaxial stretching treatment.
Furthermore, it is preferable that the film used as the temporary support is free from deformations such as wrinkles and scratches.
仮支持体を介してパターン露光を行う場合、仮支持体の透明性は、高いことが好ましい。具体的には、仮支持体の波長365nmの透過率は、60%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、100%未満の場合が多い。
仮支持体を介するパターン露光時のパターン形成性、及び、仮支持体の透明性の点から、仮支持体のヘイズ値は小さい方が好ましい。具体的には、仮支持体のヘイズ値は、2%以下が好ましく、0.5%以下がより好ましく、0.1%以下が更に好ましい。下限は特に制限されないが、0%超の場合が多い。
仮支持体を介するパターン露光時のパターン形成性、及び、仮支持体の透明性の点から、仮支持体に含まれる微粒子、異物及び欠陥の合計数は少ない方が好ましい。具体的には、仮支持体中の直径1μm以上の微粒子、異物及び欠陥の合計数は、50個/10mm2以下が好ましく、10個/10mm2以下がより好ましく、3個/10mm2以下が更に好ましく、0個/10mm2が特に好ましい。
When pattern exposure is performed through a temporary support, the temporary support preferably has high transparency. Specifically, the transmittance of the temporary support at a wavelength of 365 nm is preferably 60% or more, more preferably 70% or more. There is no particular upper limit, but it is often less than 100%.
In view of the pattern formability during pattern exposure through the temporary support and the transparency of the temporary support, the haze value of the temporary support is preferably small. Specifically, the haze value of the temporary support is preferably 2% or less, more preferably 0.5% or less, and even more preferably 0.1% or less. The lower limit is not particularly limited, but is often more than 0%.
From the viewpoints of pattern formability during pattern exposure through the temporary support and transparency of the temporary support, it is preferable that the total number of fine particles, foreign matter, and defects contained in the temporary support is small. Specifically, the total number of fine particles, foreign matter, and defects having a diameter of 1 μm or more in the temporary support is preferably 50/10 mm2 or less, more preferably 10/10 mm2 or less, even more preferably 3/10 mm2 or less, and particularly preferably 0/10 mm2 .
仮支持体の厚みは特に制限されないが、5~200μmが好ましく、取り扱いやすさ及び汎用性の点から、5~150μmがより好ましく、5~100μmが更に好ましい。
仮支持体の厚みは、走査型電子顕微鏡による断面観察により測定した任意の5点の平均値として算出する。
The thickness of the temporary support is not particularly limited, but is preferably 5 to 200 μm, and from the viewpoint of ease of handling and versatility, is more preferably 5 to 150 μm, and even more preferably 5 to 100 μm.
The thickness of the temporary support is calculated as the average value of measurements at any five points measured by cross-section observation using a scanning electron microscope.
仮支持体と感光性組成物層との密着性を向上させる点から、仮支持体の感光性組成物層と接する面が、UV照射、コロナ放電及び/又はプラズマ等により表面改質されていてもよい。 In order to improve adhesion between the temporary support and the photosensitive composition layer, the surface of the temporary support that comes into contact with the photosensitive composition layer may be surface-modified by UV irradiation, corona discharge, and/or plasma, etc.
仮支持体がUV照射により表面改質される場合、UV照射量は、10~2000mJ/cm2が好ましく、50~1000mJ/cm2がより好ましい。 When the surface of the temporary support is modified by UV irradiation, the UV irradiation dose is preferably 10 to 2000 mJ/cm 2 , more preferably 50 to 1000 mJ/cm 2 .
UV照射の光源としては、150~450nmの波長帯域の光を発する低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ、無電極放電ランプ及び発光ダイオード(LED)が挙げられる。 Light sources for UV irradiation include low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, carbon arc lamps, metal halide lamps, xenon lamps, chemical lamps, electrodeless discharge lamps, and light-emitting diodes (LEDs), which emit light in the wavelength range of 150 to 450 nm.
仮支持体としては、例えば、膜厚50μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、膜厚75μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、及び、膜厚100μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが挙げられる。 Examples of temporary supports include a 50 μm-thick biaxially oriented polyethylene terephthalate film, a 75 μm-thick biaxially oriented polyethylene terephthalate film, and a 100 μm-thick biaxially oriented polyethylene terephthalate film.
仮支持体の好ましい形態としては、例えば、特開2014-085643号公報の段落[0017]~[0018]、特開2016-027363号公報の段落[0019]~[0026]、国際公開第2012/081680号の段落[0041]~[0057]及び国際公開第2018/179370号の段落[0029]~[0040]に記載された形態が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。 Preferred forms of the temporary support include, for example, those described in paragraphs [0017] to [0018] of JP 2014-085643 A, paragraphs [0019] to [0026] of JP 2016-027363 A, paragraphs [0041] to [0057] of WO 2012/081680 A, and paragraphs [0029] to [0040] of WO 2018/179370 A, the contents of which are incorporated herein by reference.
ハンドリング性を付与する点で、仮支持体は、仮支持体の表面に微小な粒子を含む層(滑剤層)を有していてもよい。滑剤層は、仮支持体の片面及び両面のいずれに有していてもよい。滑剤層に含まれる粒子の直径は、0.05~0.8μmが好ましい。滑剤層の膜厚は、0.05~1.0μmが好ましい。
仮支持体の市販品としては、例えば、ルミラー#50-T60、ルミラー16KS40及びルミラー16FB40(以上、東レ社製)、並びに、コスモシャインA4100、コスモシャインA4300及びコスモシャインA8300(以上、東洋紡社製)が挙げられる。
In order to provide ease of handling, the temporary support may have a layer containing fine particles (lubricant layer) on the surface of the temporary support. The lubricant layer may be provided on either one side or both sides of the temporary support. The diameter of the particles contained in the lubricant layer is preferably 0.05 to 0.8 μm. The film thickness of the lubricant layer is preferably 0.05 to 1.0 μm.
Commercially available temporary supports include, for example, Lumirror #50-T60, Lumirror 16KS40, and Lumirror 16FB40 (all manufactured by Toray Industries, Inc.), and Cosmoshine A4100, Cosmoshine A4300, and Cosmoshine A8300 (all manufactured by Toyobo Co., Ltd.).
(感光性組成物)
感光性組成物層の形成に用いる感光性組成物は、目的とする樹脂膜を構成し得る成分と、溶剤とを含むことが好ましい。
感光性組成物層に含まれる成分、及び、樹脂膜を構成し得る成分は、後段で詳述する。
溶剤としては、有機溶剤が好ましい。有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(別名:1-メトキシ-2-プロピルアセテート)、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、乳酸エチル、乳酸メチル、カプロラクタム、n-プロパノール及び2-プロパノールが挙げられる。
また、溶剤としては、沸点が180~250℃である有機溶剤(高沸点溶剤)を用いてもよい。
(Photosensitive composition)
The photosensitive composition used to form the photosensitive composition layer preferably contains components capable of forming the desired resin film and a solvent.
The components contained in the photosensitive composition layer and the components that can constitute the resin film will be described in detail later.
The solvent is preferably an organic solvent, such as methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate (also known as 1-methoxy-2-propyl acetate), diethylene glycol ethyl methyl ether, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, ethyl lactate, methyl lactate, caprolactam, n-propanol, and 2-propanol.
Furthermore, an organic solvent having a boiling point of 180 to 250° C. (high boiling point solvent) may be used as the solvent.
溶剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
感光性組成物の全固形分は、感光性組成物の全質量に対して、5~80質量%が好ましく、5~40質量%がより好ましく、5~30質量%が更に好ましい。
感光性組成物中の溶剤の含有量は、感光性組成物の全質量に対して、20~95質量%が好ましく、60~95質量%がより好ましく、70~95質量%が更に好ましい。
The solvents may be used alone or in combination of two or more.
The total solid content of the photosensitive composition is preferably from 5 to 80% by mass, more preferably from 5 to 40% by mass, and even more preferably from 5 to 30% by mass, based on the total mass of the photosensitive composition.
The content of the solvent in the photosensitive composition is preferably from 20 to 95% by mass, more preferably from 60 to 95% by mass, and even more preferably from 70 to 95% by mass, based on the total mass of the photosensitive composition.
感光性組成物の塗布方法としては、例えば、印刷法、スプレー法、ロールコート法、バーコート法、カーテンコート法、スピンコート法及びダイコート法(スリットコート法)が挙げられる。 Examples of methods for applying the photosensitive composition include printing, spraying, roll coating, bar coating, curtain coating, spin coating, and die coating (slit coating).
感光性組成物の塗膜の乾燥方法としては、加熱乾燥及び減圧乾燥が好ましい。なお、本明細書において、「乾燥」とは、感光性組成物に含まれる溶剤の少なくとも一部を除去することを意味する。乾燥方法としては、例えば、自然乾燥、加熱乾燥及び減圧乾燥が挙げられる。上記した乾燥方法を単独で又は複数組み合わせて適用できる。
乾燥温度は、80℃以上が好ましく、90℃以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、130℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましい。乾燥温度を連続的に変化させて乾燥させてもよい。
乾燥時間は、20秒以上が好ましく、40秒以上がより好ましく、60秒以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、600秒以下が好ましく、300秒以下がより好ましい。
As a method for drying the coating film of the photosensitive composition, heat drying and vacuum drying are preferred. In this specification, "drying" means removing at least a part of the solvent contained in the photosensitive composition. Examples of the drying method include natural drying, heat drying, and vacuum drying. The above-mentioned drying methods can be applied alone or in combination.
The drying temperature is preferably 80° C. or higher, more preferably 90° C. or higher. There is no particular upper limit, but the drying temperature is preferably 130° C. or lower, more preferably 120° C. or lower. Drying may be performed by continuously changing the drying temperature.
The drying time is preferably 20 seconds or more, more preferably 40 seconds or more, and even more preferably 60 seconds or more. There is no upper limit, but the drying time is preferably 600 seconds or less, and more preferably 300 seconds or less.
工程P1は、仮支持体、水溶性樹脂層及び感光性組成物層をこの順に有する積層体を準備する工程であってもよい。
上記工程としては、例えば、水溶性樹脂層を有する仮支持体であって、水溶性樹脂層の仮支持体とは反対側の表面に、上記感光性組成物を塗布して塗膜を形成し、乾燥処理を施して感光性組成物層を形成することにより、仮支持体、水溶性樹脂層及び感光性組成物層をこの順に有する積層体を作製する方法が挙げられる。
本明細書において、「水溶性樹脂層」とは、水溶性樹脂を含む層を意味する。つまり、水溶性樹脂層を構成する樹脂の一部又は全部は、水溶性樹脂である。
Step P1 may be a step of preparing a laminate having a temporary support, a water-soluble resin layer, and a photosensitive composition layer in this order.
An example of the above process is a method of preparing a laminate having a temporary support, a water-soluble resin layer, and a photosensitive composition layer in this order, by applying the photosensitive composition to the surface of the water-soluble resin layer opposite the temporary support to form a coating film, and then performing a drying treatment to form a photosensitive composition layer.
In this specification, the term "water-soluble resin layer" refers to a layer containing a water-soluble resin. In other words, a part or all of the resin constituting the water-soluble resin layer is a water-soluble resin.
水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、セルロース系樹脂、アクリルアミド系樹脂、ポリエチレンオキサイド系樹脂、ゼラチン、ビニルエーテル系樹脂、ポリアミド樹脂及びこれらの共重合体等の樹脂が挙げられる。
また、水溶性樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸/ビニル化合物の共重合体も挙げられる。(メタ)アクリル酸/ビニル化合物の共重合体としては、(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸アリルの共重合体が好ましく、メタクリル酸/メタクリル酸アリルの共重合体がより好ましい。(メタ)アクリル酸/ビニル化合物の共重合体の組成比(モル%)は、90/10~20/80が好ましく、80/20~30/70がより好ましい。
Examples of water-soluble resins include polyvinyl alcohol resins, polyvinylpyrrolidone resins, cellulose resins, acrylamide resins, polyethylene oxide resins, gelatin, vinyl ether resins, polyamide resins, and copolymers thereof.
Further, examples of the water-soluble resin include copolymers of (meth)acrylic acid and vinyl compounds. As the copolymer of (meth)acrylic acid and vinyl compounds, a copolymer of (meth)acrylic acid and allyl (meth)acrylate is preferred, and a copolymer of methacrylic acid and allyl methacrylate is more preferred. The composition ratio (mol %) of the copolymer of (meth)acrylic acid and vinyl compounds is preferably 90/10 to 20/80, and more preferably 80/20 to 30/70.
水溶性樹脂の重量平均分子量は、5,000以上が好ましく、7,000以上がより好ましく、10,000以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、200,000以下が好ましく、100,000以下がより好ましく、50,000以下が更に好ましい。
水溶性樹脂の分散度(Mw/Mn)は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
The weight average molecular weight of the water-soluble resin is preferably 5,000 or more, more preferably 7,000 or more, and even more preferably 10,000 or more. There is no upper limit, but it is preferably 200,000 or less, more preferably 100,000 or less, and even more preferably 50,000 or less.
The dispersity (Mw/Mn) of the water-soluble resin is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
水溶性樹脂層は、水溶性樹脂としてポリビニルアルコールを含むことが好ましく、ポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンの両方を含むことがより好ましい。 The water-soluble resin layer preferably contains polyvinyl alcohol as the water-soluble resin, and more preferably contains both polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone.
水溶性樹脂は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
水溶性樹脂の含有量は特に制限されないが、水溶性樹脂層の全質量に対して、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましく、90質量%以上が特に好ましい。上限は特に制限されないが、99.9質量%以下が好ましく、99.8質量%以下がより好ましい。
水溶性樹脂層は、必要に応じて界面活性剤等の公知の添加剤を含んでいてもよい。
The water-soluble resins may be used alone or in combination of two or more.
The content of the water-soluble resin is not particularly limited, but is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more, based on the total mass of the water-soluble resin layer. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 99.9% by mass or less, more preferably 99.8% by mass or less.
The water-soluble resin layer may contain known additives such as surfactants, if necessary.
水溶性樹脂層の厚みは、特に制限されないが、水溶性樹脂層(中間層)除去時間、及び、フィルタ平滑性の点から、0.1~5μmが好ましく、0.5~3μmがより好ましい。 The thickness of the water-soluble resin layer is not particularly limited, but from the standpoint of the time required to remove the water-soluble resin layer (intermediate layer) and the smoothness of the filter, a thickness of 0.1 to 5 μm is preferred, and 0.5 to 3 μm is more preferred.
後述する水溶性樹脂層の除去(溶解)が容易になる点から、水溶性樹脂層の液温80℃の水(温水)に対する溶解速度が0.5μm/秒以上であることが好ましく、1μm/秒以上であることがより好ましく、2μm/秒以上であることが更に好ましい。上限は特に制限されないが、10μm/秒以下が好ましく、8μm/秒以下がより好ましく、5μm/秒以下が更に好ましい。
温水に対する水溶性樹脂層の単位時間あたりの溶解速度は、後述する感光性組成物層の1.0質量%炭酸ナトリウム水溶液に対する溶解速度の測定方法に準じて、測定するものとする。
In order to facilitate the removal (dissolution) of the water-soluble resin layer described below, the dissolution rate of the water-soluble resin layer in water (warm water) at a liquid temperature of 80° C. is preferably 0.5 μm/sec or more, more preferably 1 μm/sec or more, and even more preferably 2 μm/sec or more. There is no particular upper limit, but it is preferably 10 μm/sec or less, more preferably 8 μm/sec or less, and even more preferably 5 μm/sec or less.
The dissolution rate per unit time of the water-soluble resin layer in warm water is measured in accordance with the method for measuring the dissolution rate of the photosensitive composition layer in a 1.0% by mass aqueous sodium carbonate solution, which will be described later.
水溶性樹脂層を有する仮支持体(仮支持体と水溶性樹脂層とを有する積層体)を準備する方法は、特に制限されないが、水溶性樹脂層を構成する水溶性樹脂等の成分と、溶剤とを含む組成物(水溶性樹脂層形成用組成物)を使用して、塗布法により形成する方法が好ましい。具体的には、仮支持体上に上記組成物を塗布して塗膜を形成し、この塗膜に所定温度にて乾燥処理を施して水溶性樹脂層を形成することにより、水溶性樹脂層を有する仮支持体を作製する方法が挙げられる。
上記組成物に含まれる溶剤としては、例えば、上記の感光性組成物に含まれる溶剤が挙げられる。また、上記組成物の塗布方法、及び、上記塗膜の乾燥方法は、上記の感光性組成物層の形成方法に準じて行うことができる。
The method for preparing a temporary support having a water-soluble resin layer (a laminate having a temporary support and a water-soluble resin layer) is not particularly limited, but a method of forming the temporary support by a coating method using a composition (a composition for forming a water-soluble resin layer) containing components such as a water-soluble resin constituting the water-soluble resin layer and a solvent is preferred. Specifically, a method of preparing a temporary support having a water-soluble resin layer includes applying the composition to a temporary support to form a coating film, and then subjecting the coating film to a drying treatment at a predetermined temperature to form a water-soluble resin layer.
Examples of the solvent contained in the composition include the solvent contained in the photosensitive composition. The method for applying the composition and the method for drying the coating film can be performed in accordance with the method for forming the photosensitive composition layer.
工程P1は、水溶性仮支持体と感光性組成物層とをこの順に有する積層体を準備する工程であってもよい。即ち、感光性組成物層の形成方法に使用する仮支持体は、水溶性仮支持体であってもよい。
本明細書において、「水溶性仮支持体」とは、水溶性樹脂を含む仮支持体を意味する。即ち、水溶性仮支持体を構成する樹脂の一部又は全部は、水溶性樹脂である。
上記工程としては、仮支持体として水溶性仮支持体を使用すること以外は上記の感光性組成物層の形成方法に従って、水溶性仮支持体と感光性組成物層とをこの順に有する積層体を作製することが好ましい。即ち、水溶性仮支持体上に上記感光性組成物を塗布して塗膜を形成し、この塗膜に所定温度にて乾燥処理を施して感光性組成物層を形成することにより、上記積層体を作製する工程が好ましい。
Step P1 may be a step of preparing a laminate having a water-soluble temporary support and a photosensitive composition layer in this order. That is, the temporary support used in the method for forming the photosensitive composition layer may be a water-soluble temporary support.
In this specification, the term "water-soluble temporary support" refers to a temporary support containing a water-soluble resin. That is, a part or all of the resin constituting the water-soluble temporary support is a water-soluble resin.
In the above step, it is preferable to prepare a laminate having a water-soluble temporary support and a photosensitive composition layer in this order according to the above-mentioned method for forming a photosensitive composition layer, except that a water-soluble temporary support is used as the temporary support. That is, it is preferable to prepare the laminate by applying the photosensitive composition to a water-soluble temporary support to form a coating film, and then subjecting this coating film to a drying treatment at a predetermined temperature to form a photosensitive composition layer.
水溶性仮支持体に含まれる水溶性樹脂としては、好ましい態様(例えば、水溶性樹脂の種類及びその含有量等)も含めて、上記の水溶性樹脂層に含まれる水溶性樹脂として説明した樹脂が挙げられる。
水溶性仮支持体は、水溶性樹脂としてポリビニルアルコールを含むことが好ましい。
Examples of the water-soluble resin contained in the water-soluble temporary support include the resins described above as the water-soluble resin contained in the water-soluble resin layer, including preferred embodiments (for example, the type and content of the water-soluble resin).
The water-soluble temporary support preferably contains polyvinyl alcohol as a water-soluble resin.
後述する水溶性仮支持体の溶解除去が容易になる点から、水溶性仮支持体の液温80℃の水(温水)に対する溶解速度が0.5μm/秒以上であることが好ましく、1μm/秒以上であることがより好ましく、2μm/秒以上であることが更に好ましい。上限は特に制限されないが、10μm/秒以下が好ましく、8μm/秒以下がより好ましく、5μm/秒以下が更に好ましい。
温水に対する水溶性仮支持体の単位時間あたりの溶解速度は、後述する感光性組成物層の1.0質量%炭酸ナトリウム水溶液に対する溶解速度の測定方法に準じて、測定するものとする。
In order to facilitate dissolution and removal of the water-soluble temporary support described below, the dissolution rate of the water-soluble temporary support in water (warm water) at a liquid temperature of 80° C. is preferably 0.5 μm/sec or more, more preferably 1 μm/sec or more, and even more preferably 2 μm/sec or more. There is no particular upper limit, but it is preferably 10 μm/sec or less, more preferably 8 μm/sec or less, and even more preferably 5 μm/sec or less.
The dissolution rate per unit time of the water-soluble temporary support in warm water is measured in accordance with the method for measuring the dissolution rate of the photosensitive composition layer in a 1.0% by mass aqueous sodium carbonate solution, which will be described later.
水溶性仮支持体は、公知の方法で作製してもよく、市販品を入手してもよい。水溶性仮支持体の市販品としては、例えば、ソルブロン(登録商標)EF(アイセロ社製、PVAフィルム)、ハイセロン(登録商標)(三菱ケミカル(株)製、PVAフィルム)、クラリア(登録商標)((株)クラレ製、PVAフィルム)等が挙げられる。 The water-soluble temporary support may be prepared by a known method, or a commercially available product may be purchased. Examples of commercially available water-soluble temporary supports include Solbron (registered trademark) EF (PVA film, manufactured by Aicello Corporation), Hi-Selon (registered trademark) (PVA film, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and Kurarea (registered trademark) (PVA film, manufactured by Kuraray Co., Ltd.).
また、工程P1は、上記の感光性組成物層の形成方法に制限されず、仮支持体と感光性組成物層とを貼り合わせて、仮支持体と感光性組成物層とを有する積層体を作製する貼り合わせ工程であってもよい。
上記貼り合わせ工程は、例えば、仮支持体と感光性組成物層の表面とが接触するように圧着させることにより、行う。このときの圧着の方法としては特に制限はなく、公知の転写方法及びラミネート方法が挙げられる。なかでも、感光性組成物層の表面を、仮支持体に重ね、ロール等による加圧及び加熱を行うことが好ましい。
貼り合わせには、真空ラミネーター及びオートカットラミネーター等の公知のラミネーターを使用できる。ラミネート温度は、特に制限されないが、70~130℃の場合が多い。
Furthermore, process P1 is not limited to the above-mentioned method for forming a photosensitive composition layer, but may also be a lamination process in which a temporary support and a photosensitive composition layer are laminated together to produce a laminate having the temporary support and the photosensitive composition layer.
The lamination step is carried out, for example, by pressing the temporary support and the surface of the photosensitive composition layer together so that they come into contact with each other. The method of pressing the temporary support is not particularly limited, and includes known transfer methods and lamination methods. Among these, it is preferable to place the surface of the photosensitive composition layer on the temporary support and apply pressure and heat using a roll or the like.
For lamination, known laminators such as a vacuum laminator, an auto-cut laminator, etc. The lamination temperature is not particularly limited, but is often 70 to 130°C.
<カバーフィルム>
工程P1により準備される仮支持体及び感光性組成物層を有する積層体は、更に、カバーフィルムを有していてもよい。上記積層体が更にカバーフィルムを有する場合、積層体は、仮支持体、感光性組成物層及びカバーフィルムをこの順に有することが好ましい。感光性組成物層を仮支持体とカバーフィルムとの間に配置することにより、露光前の感光性組成物層を両面側から保護できる。
<Cover film>
The laminate having the temporary support and the photosensitive composition layer prepared in step P1 may further have a cover film. When the laminate further has a cover film, the laminate preferably has the temporary support, the photosensitive composition layer, and the cover film in this order. By disposing the photosensitive composition layer between the temporary support and the cover film, the photosensitive composition layer before exposure can be protected from both sides.
カバーフィルムとしては、例えば、ポリプロピレンフィルム及びポリエチレンフィルム等のポリオレフィンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、並びに、ポリスチレンフィルムが挙げられる。
また、カバーフィルムとして上述した仮支持体と同じ材料で構成された樹脂フィルムを用いてもよい。
なかでも、カバーフィルムとしては、ポリオレフィンフィルムが好ましく、ポリプロピレンフィルム又はポリエチレンフィルムがより好ましく、ポリプロピレンフィルムが更に好ましい。
Examples of the cover film include polyolefin films such as polypropylene film and polyethylene film, polyester films such as polyethylene terephthalate film, polycarbonate film, and polystyrene film.
Furthermore, a resin film made of the same material as the temporary support may be used as the cover film.
Among these, the cover film is preferably a polyolefin film, more preferably a polypropylene film or a polyethylene film, and even more preferably a polypropylene film.
カバーフィルムの厚みは、機械的強度に優れる点及び比較的安価となる点で、1~100μmが好ましく、5~50μmがより好ましく、5~40μmが更に好ましく、15~30μmが特に好ましい。 The thickness of the cover film is preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm, even more preferably 5 to 40 μm, and particularly preferably 15 to 30 μm, from the viewpoints of excellent mechanical strength and relative inexpensiveness.
仮支持体及び感光性組成物層を有する積層体に、更にカバーフィルムを積層する方法としては特に制限されず、例えば、カバーフィルムを上記積層体の感光性組成物層の仮支持体とは反対側の表面に貼り合わせる方法が挙げられる。
上記貼り合わせる方法は特に制限されず、真空ラミネーター及びオートカットラミネーター等の公知のラミネーターを使用して、カバーフィルムと上記積層体とを貼り合わせる方法が挙げられる。
The method for further laminating a cover film onto a laminate having a temporary support and a photosensitive composition layer is not particularly limited, and examples include a method in which the cover film is attached to the surface of the photosensitive composition layer of the laminate opposite the temporary support.
The lamination method is not particularly limited, and examples thereof include a method in which the cover film and the laminate are laminated together using a known laminator such as a vacuum laminator or an auto-cut laminator.
〔工程P2〕
工程P2は、工程P1により準備された積層体が有する感光性組成物層をパターン露光する工程である。
本明細書において、「パターン露光」とは、パターン状に露光する形態、即ち、露光部と未露光部とが存在する形態の露光を意味する。
パターン露光における露光領域及び未露光領域の位置、並びに、形状及び面積は、目的とする樹脂膜において形成する貫通孔の位置、形状及び面積に従って、適宜調整される。
積層体がカバーフィルムを有する場合、カバーフィルムを剥離してから工程P2を実施してもよく、カバーフィルムを剥離せずに工程P2を実施してもよく、カバーフィルムを剥離してから工程P2を実施することが好ましい。
[Process P2]
Step P2 is a step of pattern-exposing the photosensitive composition layer of the laminate prepared in step P1.
In this specification, the term "pattern exposure" refers to a form of patterned exposure, that is, exposure in a form in which exposed areas and unexposed areas exist.
The positions, shapes and areas of the exposed and unexposed regions in the pattern exposure are adjusted appropriately according to the positions, shapes and areas of the through holes to be formed in the intended resin film.
When the laminate has a cover film, step P2 may be performed after peeling off the cover film, or step P2 may be performed without peeling off the cover film, and it is preferable to peel off the cover film before performing step P2.
上記工程P1で準備された仮支持体と感光性組成物層とを有する積層体に対してパターン露光を行う場合、上記積層体の感光性組成物層の仮支持体とは反対側の表面から露光光を照射してもよく、上記積層体の仮支持体の感光性組成物層とは反対側の表面から露光光を照射してもよい。 When pattern exposure is performed on the laminate having the temporary support and photosensitive composition layer prepared in step P1 above, the exposure light may be irradiated from the surface of the photosensitive composition layer of the laminate opposite the temporary support, or the exposure light may be irradiated from the surface of the temporary support of the laminate opposite the photosensitive composition layer.
工程P2における露光方式としては、例えば、フォトマスクを用いて露光する方式及びフォトマスクを使用しないプロジェクション露光方式が挙げられる。
フォトマスクを用いて露光する方式としては、例えば、フォトマスクと感光性組成物層とを接触させて露光するコンタクト露光方式及びフォトマスクと感光性組成物層と接触させずに露光するプロキシミティ露光が挙げられる。
工程P2は、フォトマスクを介してパターン露光する工程であることが好ましく、感光性組成物層とフォトマスクとを接触させてパターン露光する工程であることがより好ましい。パターン露光におけるフォトマスクの配置は、露光光の光源と積層体との間であれば特に制限されない。
感光性組成物層とフォトマスクとを接触させる方法は、圧着方法であってもよい。
圧着方法としては、例えば、感光性組成物層とフォトマスクとの間を真空排気する方法、積層体の両側に補助板を配置して上記補助板間を真空排気する方法、積層体の片側又は両側から気体を吹き付ける方法、積層体の片側又は両側に補助板を配置して積層体の片側又は両側から気体を吹き付ける方法及びこれらを組み合わせた方法が挙げられる。
樹脂膜の製造方法は、工程P2と、工程P3-a又は工程P3-bとの間に、フォトマスクを剥離する工程を有することが好ましい。フォトマスクを剥離する方法としては、例えば、公知の剥離方法が挙げられ、後述する仮支持体を剥離する方法であってもよい。
Examples of the exposure method used in process P2 include a method of exposure using a photomask and a projection exposure method that does not use a photomask.
Examples of the exposure method using a photomask include a contact exposure method in which the photomask is brought into contact with the photosensitive composition layer and exposure, and a proximity exposure method in which the photomask is not brought into contact with the photosensitive composition layer and exposure.
The step P2 is preferably a step of performing pattern exposure through a photomask, and more preferably a step of performing pattern exposure by contacting the photosensitive composition layer with the photomask. The position of the photomask in the pattern exposure is not particularly limited as long as it is between the light source of the exposure light and the laminate.
The photosensitive composition layer and the photomask may be brought into contact with each other by pressure bonding.
Examples of the pressure bonding method include a method of evacuating the space between the photosensitive composition layer and the photomask, a method of placing auxiliary plates on both sides of the laminate and evacuating the space between the auxiliary plates, a method of blowing gas from one or both sides of the laminate, a method of placing auxiliary plates on one or both sides of the laminate and blowing gas from one or both sides of the laminate, and a combination of these methods.
The method for producing a resin film preferably includes a step of peeling off the photomask between step P2 and step P3-a or step P3-b. Examples of the method for peeling off the photomask include known peeling methods, and may also include a method for peeling off a temporary support, which will be described later.
パターン露光に使用されるフォトマスクは、目的とする樹脂膜において形成する貫通孔の位置、形状及び面積に対応するパターン構造を有することが好ましい。
フォトマスクは、遮光部と開口部とを有する。
遮光部の形状としては、例えば、円形状及び多角形状(好ましくは正多角形又は略正多角形)が挙げられる。「円形状」とは、真円又は略円を意味し、より具体的には、遮光部に内接する内接円の直径D1に対する、遮光部に外接する外接円の直径D2との比(D2/D1)が1.2以下である場合を、その形状が円形状であるとする。
フォトマスクは、遮光部が規則的に配置されていてもよく、遮光部が不規則に配置されていてもよい。
フォトマスクとしては、円形状又は正方形状の遮光部を複数有するフォトマスクが好ましく、円形状の遮光部を複数有するフォトマスクがより好ましい。遮光部の配置状態としては、例えば、60°千鳥格子状、45°千鳥格子状及び正方格子状が挙げられる。
遮光部の形状が円形状である場合、上記遮光部の長径は、0.05~20μmが好ましく、1~10μmがより好ましく、1~5μmが更に好ましい。
遮光部の形状が多角形状である場合、上記遮光部の多角形の1辺は、0.05~20μmが好ましく、1~10μmがより好ましく、1~5μmが更に好ましい。なお、多角形のうち最も長い1辺が、上記範囲内であることが好ましい。
上記遮光部のピッチ(遮光部と遮光部との間隔)は、0.05~20μmが好ましく、1~10μmがより好ましく、1~5μmが更に好ましい。
複数の遮光部(例えば、円形状の遮光部等)を有するフォトマスク中の遮光部の全面積は、フォトマスクの全面積に対して、20%以下が好ましく、10%以下がより好ましい。下限は、5%以上が好ましい。
遮光部の面積の測定方法としては、例えば、光学顕微鏡の透過像を観察してその面積から算出する方法が挙げられる。
The photomask used for pattern exposure preferably has a pattern structure corresponding to the position, shape and area of the through-holes to be formed in the target resin film.
The photomask has a light-shielding portion and an opening.
Examples of the shape of the light-shielding part include a circle and a polygon (preferably a regular polygon or an approximately regular polygon). The term "circle" means a perfect circle or an approximately circle, and more specifically, a shape is considered to be circular when the ratio (D2/D1) of the diameter D2 of the circumscribing circle circumscribing the light-shielding part to the diameter D1 of the inscribing circle inscribing the light-shielding part is 1.2 or less.
The photomask may have light-shielding portions arranged regularly or irregularly.
The photomask is preferably a photomask having a plurality of circular or square light-shielding portions, more preferably a photomask having a plurality of circular light-shielding portions. The arrangement of the light-shielding portions can be, for example, a 60° houndstooth check pattern, a 45° houndstooth check pattern, or a square lattice pattern.
When the light-shielding part has a circular shape, the major axis of the light-shielding part is preferably 0.05 to 20 μm, more preferably 1 to 10 μm, and even more preferably 1 to 5 μm.
When the light-shielding part has a polygonal shape, the length of one side of the polygon of the light-shielding part is preferably 0.05 to 20 μm, more preferably 1 to 10 μm, and even more preferably 1 to 5 μm. It is preferable that the longest side of the polygon is within the above range.
The pitch of the light-shielding portions (the distance between the light-shielding portions) is preferably 0.05 to 20 μm, more preferably 1 to 10 μm, and even more preferably 1 to 5 μm.
The total area of the light-shielding portions in a photomask having a plurality of light-shielding portions (for example, circular light-shielding portions) is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, of the total area of the photomask. The lower limit is preferably 5% or more.
The area of the light-shielding portion can be measured, for example, by observing a transmitted image under an optical microscope and calculating the area from the observed image.
工程P2は、フォトマスク及び光散乱板を介してパターン露光する工程であることも好ましい。
工程P2において、フォトマスク及び光散乱板を介してパターン露光する場合に使用する光散乱板(拡散板)としては、光源から射出された露光光を通過させることにより、所定角度幅の範囲で均一に散乱する機能を有する公知の散乱板が使用できる。
光散乱板は、透明である必要があり、紫外線透過率が高いことが好ましい。紫外線透過率が高いと、少ない露光量でパターン作製を行うことができ、スループットが向上する。紫外線を透過する材質としては、石英ガラス、無アルカリガラス、アクリル樹脂、紫外線透過アクリル樹脂、PET、及び、ポリカーボネート等が挙げられる。
光散乱板の散乱特性は特に制限されず、目的の貫通孔の形状に応じて適切な散乱特性を有する散乱板が選択される。
光散乱板としては、例えば、少なくとも一方の表面に露光光の波長に対応する大きさの凹凸形状が形成された光散乱板、光散乱板を構成する母材中に露光光の波長に対応する大きさを有する分散材を含有する光散乱板、並びに、少なくとも一方の表面に上記凹凸形状が形成され、かつ、上記分散材を含有する光散乱板が挙げられる。
光散乱板の厚みは、例えば50~500μmであり、50~150μmが好ましい。
It is also preferable that the step P2 is a step of pattern exposure through a photomask and a light scattering plate.
In process P2, the light scattering plate (diffusion plate) used when performing pattern exposure via a photomask and a light scattering plate can be a known scattering plate that has the function of scattering the exposure light emitted from the light source uniformly within a predetermined angular width range by passing the exposure light.
The light scattering plate must be transparent and preferably has high UV transmittance. High UV transmittance allows pattern formation with a small amount of exposure light, improving throughput. Examples of materials that transmit UV include quartz glass, alkali-free glass, acrylic resin, UV-transmitting acrylic resin, PET, and polycarbonate.
The scattering characteristics of the light scattering plate are not particularly limited, and a scattering plate having appropriate scattering characteristics is selected depending on the shape of the target through-hole.
Examples of light-scattering plates include light-scattering plates having an uneven shape formed on at least one surface with a size corresponding to the wavelength of the exposure light, light-scattering plates containing a dispersing material having a size corresponding to the wavelength of the exposure light in the base material that constitutes the light-scattering plate, and light-scattering plates having the above uneven shape formed on at least one surface and containing the above-mentioned dispersing material.
The thickness of the light scattering plate is, for example, 50 to 500 μm, and preferably 50 to 150 μm.
市販の光散乱板としては、例えば、(株)オプティカルソリューションズ製、レンズ拡散板(登録商標)、商品名:(以下、同じ)LSD5ACUVT10、LSD10ACUVT10、LSD20ACUVT10、LSD30ACUVT10、LSD40ACUVT10、LSD60ACUVT10、LSD80ACUVT10(以上、紫外線透過アクリル樹脂製)、レンズ拡散板(登録商標):LSD5AC10、LSD10AC10、LSD20AC10、LSD30AC10、LSD40AC10、LSD60AC10、LSD80AC10(以上、アクリル樹脂製)、レンズ拡散板(登録商標):LSD5PC10、LSD10PC10、LSD20PC10、LSD30PC10、LSD40PC10、LSD60PC10、LSD80PC10、LSD60×10PC10、LSD60×1PC10、LSD40×1PC10、LSD30×5PC10(以上、ポリカーボネート製)、レンズ拡散板(登録商標):LSD5U3PS(以上、石英ガラス製)等が挙げられる。
その他の光散乱板としては、日本特殊光学樹脂(株)製のフライアイレンズFE10、(有)フィット製のDiffuser、サンテックオプト(株)製のSDXK-1FS、SDXK-AFS、SDXK-2FS、フィルプラス(株)製の光拡散フィルムMX、(株)渋谷光学製のアクリル拡散板ADF901、ADF852、ADF803、ADF754、ADF705、ADF656、ADF607、ADF558、ADF509、ADF451、王子エフテックス(株)製のナノバックリング(登録商標)、リンテック(株)製の光拡散フィルムHDA060、HAA120、GBA110、DCB200、FCB200、IKA130、EDB200、スリーエムジャパン(株)製のスコッチカル(登録商標)光拡散ディフューザーフィルム3635-30、3635-70、(株)きもと製のライトアップ(登録商標)SDW,EKW,K2S,LDS,PBU,GM7,SXE,MXE、SP6F、オプトセーバー(登録商標)L-9、L-11、L-19、L-20、L-35、L-52、L-57、STC3、STE3、ケミカルマット(登録商標)75PWX、125PW、75PBA、75BLB、75PBB、恵和(株)製のオパルス(登録商標)PBS-689G、PBS-680G、PBS-689HF、PBS-680HG、PBS-670G、UDD-147D2、UDD-148D2、SHBS-227C1、SHBS-228C2、UDD-247D2、PBS-630L、PBS-630A、PBS-632A、BS-539、BS-530、BS-531、BS-910、BS-911、BS-912、(株)クラレ製のレジェンダ(登録商標)PC、CL、HC、OC、TR、MC、SQ、EL、OE、(株)ツジデン製のD120P、D121UPZ、D121UP、D261SIIIJ1、D261IVJ1、D263SIII、S263SIV、D171、D171S、D174S等が挙げられる。
Examples of commercially available light scattering plates include Lens Diffuser Plates (registered trademark) manufactured by Optical Solutions Co., Ltd., trade names: (hereinafter the same) LSD5ACUVT10, LSD10ACUVT10, LSD20ACUVT10, LSD30ACUVT10, LSD40ACUVT10, LSD60ACUVT10, LSD80ACUVT10 (all made of ultraviolet-transmitting acrylic resin), Lens Diffuser Plates (registered trademark): LSD5AC10, LSD10AC10, LSD20AC10, LSD30AC10, LSD4 0AC10, LSD60AC10, LSD80AC10 (all made of acrylic resin), Lens Diffuser Plate (registered trademark): LSD5PC10, LSD10PC10, LSD20PC10, LSD30PC10, LSD40PC10, LSD60PC10, LSD80PC10, LSD60x10PC10, LSD60x1PC10, LSD40x1PC10, LSD30x5PC10 (all made of polycarbonate), Lens Diffuser Plate (registered trademark): LSD5U3PS (all made of quartz glass), etc.
Other light scattering plates include the fly-eye lens FE10 manufactured by Nippon Tokushu Kogaku Jushi Co., Ltd., the Diffuser manufactured by Fit Co., Ltd., the SDXK-1FS, SDXK-AFS, and SDXK-2FS manufactured by Suntec Opto Co., Ltd., the light diffusion film MX manufactured by Filplus Co., Ltd., the acrylic diffusion plates ADF901, ADF852, ADF803, ADF754, ADF705, ADF656, ADF607, ADF558, ADF509, and ADF451 manufactured by Shibuya Optical Co., Ltd., and Oji F Nano Buckling (registered trademark) manufactured by Tex Co., Ltd., light diffusion films HDA060, HAA120, GBA110, DCB200, FCB200, IKA130, EDB200 manufactured by Lintec Corporation, Scotchcal (registered trademark) light diffusion diffuser films 3635-30, 3635-70 manufactured by 3M Japan Ltd., Light Up (registered trademark) SDW, EKW, K2S, LDS, PBU, GM7, SXE, MXE, SP6F, Optosay manufactured by Kimoto Co., Ltd. Bar (registered trademark) L-9, L-11, L-19, L-20, L-35, L-52, L-57, STC3, STE3, Chemical Mat (registered trademark) 75PWX, 125PW, 75PBA, 75BLB, 75PBB, Opalus (registered trademark) PBS-689G, PBS-680G, PBS-689HF, PBS-680HG, PBS-670G, UDD-147D2, UDD-148D2, SHBS-227C1, SHBS-228C2, UDD-247 manufactured by Keiwa Co., Ltd. Examples of such products include D2, PBS-630L, PBS-630A, PBS-632A, BS-539, BS-530, BS-531, BS-910, BS-911, and BS-912, and Legenda (registered trademark) PC, CL, HC, OC, TR, MC, SQ, EL, and OE manufactured by Kuraray Co., Ltd., and D120P, D121UPZ, D121UP, D261SIIIJ1, D261IVJ1, D263SIII, S263SIV, D171, D171S, and D174S manufactured by Tsujiden Co., Ltd.
また、工程P2において感光性組成物層に対して露光光を照射する方向は、特に制限されないが、樹脂膜の第1主面に対してより垂直な方向に延在する貫通孔を形成できる点で、感光性組成物層に対する露光光の照射方向と、感光性組成物層の表面の法線方向とのなす角度が、10°以内であることが好ましく、5°以内であることがより好ましい。下限は特に制限されず、0°であってもよい。 In addition, the direction in which the exposure light is irradiated onto the photosensitive composition layer in process P2 is not particularly limited. However, in order to form through-holes that extend in a direction more perpendicular to the first main surface of the resin film, the angle between the direction in which the exposure light is irradiated onto the photosensitive composition layer and the normal direction to the surface of the photosensitive composition layer is preferably within 10°, and more preferably within 5°. The lower limit is not particularly limited, and may be 0°.
露光光としては、例えば、感光性組成物層を硬化し得る波長を有する光(例えば、波長365nm及び波長405nm等)が挙げられる。露光光の主波長は、波長365nmが好ましい。「主波長」とは、最も強度が大きい波長を意味する。
露光光としては、散乱光も好ましい。散乱光により露光する方法としては、例えば、上記光散乱板を介して露光する方法が挙げられる。
Examples of the exposure light include light having a wavelength capable of curing the photosensitive composition layer (e.g., wavelengths of 365 nm and 405 nm). The dominant wavelength of the exposure light is preferably 365 nm. The "dominant wavelength" refers to the wavelength with the greatest intensity.
Scattered light is also preferred as the exposure light. Examples of the method of exposure using scattered light include a method of exposure through the above-mentioned light scattering plate.
工程P2における露光光の照射量(露光量)は、特に制限されず、樹脂膜に所望のパターン構造が形成されるように、感光性組成物層の組成及び厚さ、フォトマスクの周期パターン、並びに、露光光の波長等の条件に応じて、適宜選択される。具体的には、露光量は、5~200mJ/cm2が好ましく、10~200mJ/cm2がより好ましい。
露光光の光源としては、例えば、各種レーザ、発光ダイオード(LED)、超高圧水銀灯、高圧水銀灯及びメタルハライドランプが挙げられる。また、必要に応じて、長波長カットフィルタ、短波長カットフィルタ及びバンドパスフィルタ等の分光フィルタを通して照射光の波長を調整してもよい。
The dose of exposure light in step P2 (exposure dose) is not particularly limited and is appropriately selected depending on conditions such as the composition and thickness of the photosensitive composition layer, the periodic pattern of the photomask, and the wavelength of the exposure light, so that a desired pattern structure is formed in the resin film. Specifically, the exposure dose is preferably 5 to 200 mJ/ cm² , and more preferably 10 to 200 mJ/ cm² .
Examples of light sources for the exposure light include various lasers, light-emitting diodes (LEDs), ultra-high pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, and metal halide lamps. If necessary, the wavelength of the irradiated light may be adjusted through a spectral filter such as a long wavelength cut filter, a short wavelength cut filter, or a bandpass filter.
露光光の光源、露光量及び露光方法としては、例えば、国際公開第2018/155193号の段落[0146]~[0147]の記載が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。 The light source, exposure dose, and exposure method of the exposure light are described, for example, in paragraphs [0146] to [0147] of WO 2018/155193, the contents of which are incorporated herein by reference.
〔工程P3-a〕
工程P3-aは、露光された感光性組成物層を現像し、所定の貫通孔を有する樹脂膜を形成する工程P3-a1、及び、仮支持体と上記樹脂膜とを剥離する工程P3-a2をこの順に有する工程である。
[Process P3-a]
Process P3-a includes, in this order: process P3-a1 of developing the exposed photosensitive composition layer to form a resin film having predetermined through-holes; and process P3-a2 of peeling off the temporary support from the resin film.
<工程P3-a1>
工程P3-a1は、露光された感光性組成物層を現像し、所定の貫通孔を有する樹脂膜を形成する工程である。
工程P3-a1は、露光された感光性組成物層をアルカリ性水溶液で現像し、所定の貫通孔を有する樹脂膜を形成する工程であることが好ましい。
<Process P3-a1>
Step P3-a1 is a step of developing the exposed photosensitive composition layer to form a resin film having predetermined through-holes.
The step P3-a1 is preferably a step of developing the exposed photosensitive composition layer with an alkaline aqueous solution to form a resin film having predetermined through-holes.
現像としては、現像液を用いる方法が好ましい。
現像液としては、アルカリ性水溶液が好ましい。アルカリ性水溶液に含まれ得るアルカリ性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、及び、コリン(2-ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド)が挙げられる。
アルカリ性水溶液の25℃におけるpHは、8~13が好ましく、9~12がより好ましい。なお、pHは、公知のpHメーターを用いて、JIS Z8802-1984に準拠した方法により測定できる。
アルカリ性水溶液中におけるアルカリ性化合物の含有量は、特に制限されないが、アルカリ性水溶液の全質量に対して、0.1~5質量%が好ましく、0.1~3質量%がより好ましい。
アルカリ性水溶液は、アルカリ性化合物以外に水を含むことが好ましい。アルカリ性水溶液は、有機溶剤及び/又は公知の界面活性剤を含んでいてもよい。
As the development method, a method using a developer is preferred.
The developer is preferably an alkaline aqueous solution. Examples of alkaline compounds that can be contained in the alkaline aqueous solution include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, and choline (2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide).
The pH of the alkaline aqueous solution at 25° C. is preferably 8 to 13, more preferably 9 to 12. The pH can be measured using a known pH meter according to a method in accordance with JIS Z8802-1984.
The content of the alkaline compound in the alkaline aqueous solution is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5 mass %, more preferably 0.1 to 3 mass %, based on the total mass of the alkaline aqueous solution.
The alkaline aqueous solution preferably contains water in addition to the alkaline compound. The alkaline aqueous solution may contain an organic solvent and/or a known surfactant.
現像方法としては、例えば、パドル現像、シャワー現像、スピン現像及びディップ現像が挙げられる。 Development methods include, for example, puddle development, shower development, spin development, and dip development.
好適に用いられる現像液としては、例えば、国際公開第2015/093271号の段落[0194]に記載の現像液が挙げられ、また好適に用いられる現像方法としては、例えば、国際公開第2015/093271号の段落[0195]に記載の現像方法が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。 A suitable developer is, for example, the developer described in paragraph [0194] of WO 2015/093271, and a suitable development method is, for example, the development method described in paragraph [0195] of WO 2015/093271, the contents of which are incorporated herein by reference.
<工程P3-a2>
工程P3-a2は、仮支持体と所定の貫通孔を有する樹脂膜とを剥離する工程である。
工程P3-a2は、仮支持体と所定の貫通孔を有する樹脂膜とを物理的に剥離する工程であることが好ましい。
<Process P3-a2>
Step P3-a2 is a step of peeling off the temporary support and the resin film having the predetermined through-holes.
The step P3-a2 is preferably a step of physically peeling the temporary support and the resin film having the predetermined through-holes.
剥離する工程としては、例えば、公知の方法が挙げられる。剥離する工程は、化学的又は物理的に剥離する工程であってもよく、物理的に剥離する工程であることが好ましい。 The peeling step can be carried out by, for example, a known method. The peeling step may be a chemical or physical peeling step, with a physical peeling step being preferred.
物理的に剥離する工程としては、例えば、貫通孔が形成された感光性組成物層から仮支持体を引き剥がす方法が挙げられる。剥離する角度は、特に制限されないが、感光性組成物層の主面に対して、10~190°が好ましく、85~185°がより好ましい。
物理的に剥離する方法としては、例えば、特開2010-072589号公報の段落[0161]~[0162]に記載の剥離する方法も挙げられる。
An example of a physical peeling step is a method of peeling the temporary support from the photosensitive composition layer having through-holes formed therein. The peeling angle is not particularly limited, but is preferably 10 to 190°, and more preferably 85 to 185°, relative to the main surface of the photosensitive composition layer.
Examples of physical peeling methods include the peeling methods described in paragraphs [0161] to [0162] of JP-A No. 2010-072589.
積層体が、仮支持体、水溶性樹脂層及び感光性組成物層をこの順に有する場合、工程P3-a2は、水溶性樹脂層を溶解させることにより、水溶性樹脂層を除去し、感光性組成物層を仮支持体から剥離する工程であってもよい。また、積層体が水溶性仮支持体及び感光性組成物層を有する場合、工程P3-a2は、水溶性仮支持体を溶解させることにより、水溶性仮支持体を除去し、感光性組成物層を得る工程であってもよい。
また、上記積層体が水溶性樹脂層又は水溶性仮支持体を有する場合、露光された感光性組成物層をアルカリ性水溶液で現像することにより、上記工程P3-a2と、所定の貫通孔を有する樹脂膜を形成する工程P3-a1とを同時に行ってもよい。
When the laminate has a temporary support, a water-soluble resin layer, and a photosensitive composition layer in this order, step P3-a2 may be a step of dissolving the water-soluble resin layer to remove the water-soluble resin layer and peeling the photosensitive composition layer from the temporary support. Alternatively, when the laminate has a water-soluble temporary support and a photosensitive composition layer, step P3-a2 may be a step of dissolving the water-soluble temporary support to remove the water-soluble temporary support and obtain the photosensitive composition layer.
Furthermore, when the laminate has a water-soluble resin layer or a water-soluble temporary support, the step P3-a2 and the step P3-a1 of forming a resin film having predetermined through-holes may be carried out simultaneously by developing the exposed photosensitive composition layer with an alkaline aqueous solution.
〔工程P3-b〕
工程P3-bが、仮支持体と露光された感光性組成物層とを剥離する工程P3-b1、及び、剥離された感光性組成物層を現像し、所定の貫通孔を有する樹脂膜を形成する工程P3-b2をこの順に有する工程である。
[Process P3-b]
Process P3-b is a process including, in this order, process P3-b1 of peeling the temporary support and the exposed photosensitive composition layer, and process P3-b2 of developing the peeled photosensitive composition layer to form a resin film having predetermined through-holes.
工程P3-b1における剥離する方法としては、例えば、上記工程P3-a2における剥離する方法が挙げられる。工程P3-b1は、仮支持体と露光された感光性組成物層とを物理的に剥離する工程であることが好ましい。
工程P3-b2における現像する方法としては、例えば、上記工程P3-a1における現像する方法が挙げられる。工程P3-b2は、仮支持体が剥離された感光性組成物層をアルカリ性水溶液で現像し、所定の貫通孔を有する樹脂膜を形成する工程であることが好ましい。
The peeling method in step P3-b1 can be, for example, the peeling method in step P3-a2. Step P3-b1 is preferably a step of physically peeling the exposed photosensitive composition layer from the temporary support.
The developing method in step P3-b2 can be, for example, the same as the developing method in step P3-a1. Step P3-b2 is preferably a step of developing the photosensitive composition layer from which the temporary support has been peeled off with an alkaline aqueous solution to form a resin film having predetermined through-holes.
〔その他工程〕
樹脂膜の製造方法は、上記工程以外に、その他工程を有していてもよい。
その他工程としては、例えば、ポスト露光工程及びポストベーク工程が挙げられる。
ポスト露光工程は、工程P3-a1又は工程P3-b2後に、更に露光する工程である。ポスト露光工程における露光条件は、適宜調整できる。ポスト露光工程における露光量は、100~5000mJ/cm2が好ましく、200~3000mJ/cm2がより好ましい。
ポストベーク工程は、工程P3-a1又は工程P3-b2後に、更に加熱する工程である。ポストベーク工程における加熱条件は、適宜調整できる。ポストベーク工程における加熱温度は、80~250℃が好ましく、90~160℃がより好ましい。ポストベーク工程における加熱時間は、1~180分が好ましく、10~60分がより好ましい。
樹脂膜の製造方法がポスト露光工程及びポストベーク工程の両方を含む場合、ポスト露光工程後に、ポストベーク工程を実施することが好ましい。
[Other processes]
The method for producing a resin film may include other steps in addition to the steps described above.
The other steps include, for example, a post-exposure step and a post-bake step.
The post-exposure step is a step of further exposing the film after step P3-a1 or step P3-b2. The exposure conditions in the post-exposure step can be adjusted as appropriate. The exposure dose in the post-exposure step is preferably 100 to 5000 mJ/ cm² , more preferably 200 to 3000 mJ/ cm² .
The post-baking step is a step of further heating after step P3-a1 or step P3-b2. The heating conditions in the post-baking step can be adjusted as appropriate. The heating temperature in the post-baking step is preferably 80 to 250°C, more preferably 90 to 160°C. The heating time in the post-baking step is preferably 1 to 180 minutes, more preferably 10 to 60 minutes.
When the method for producing a resin film includes both a post-exposure step and a post-bake step, it is preferable to carry out the post-bake step after the post-exposure step.
[樹脂膜]
樹脂膜は、感光性組成物層を用いて上述した樹脂膜の製造方法により製造される膜である。また、樹脂膜は、第1主面と第2主面とを有し、かつ、上記第1主面から上記第2主面まで貫通している貫通孔を複数有する。
樹脂膜は、ネガ型感光性組成物層から形成されてもよく、ポジ型感光性組成物層から形成されてもよい。なかでも、フィルタの強靭性がより優れる点で、ネガ型感光性組成物層から形成されることが好ましい。
[Resin film]
The resin film is a film manufactured by the above-described method using a photosensitive composition layer, and has a first main surface and a second main surface, and has a plurality of through holes penetrating from the first main surface to the second main surface.
The resin film may be formed from a negative photosensitive composition layer or a positive photosensitive composition layer, and is preferably formed from a negative photosensitive composition layer in that the toughness of the filter is superior.
樹脂膜がネガ型感光性組成物層から形成される場合、樹脂膜はネガ型感光性組成物層に含まれる成分、及び、ネガ型感光性組成物層に由来する変性物(例えば、分解物及び硬化物等)を含んでいてもよい。
樹脂膜がポジ型感光性組成物層から形成される場合、樹脂膜はポジ型感光性組成物層に含まれる成分、及び、ポジ型感光性組成物層に由来する変性物(例えば、分解物及び硬化物等)を含んでいてもよい。
When the resin film is formed from a negative photosensitive composition layer, the resin film may contain components contained in the negative photosensitive composition layer and modified products (e.g., decomposition products, cured products, etc.) derived from the negative photosensitive composition layer.
When the resin film is formed from a positive photosensitive composition layer, the resin film may contain components contained in the positive photosensitive composition layer and modified products (e.g., decomposed products, cured products, etc.) derived from the positive photosensitive composition layer.
〔貫通孔〕
図1に示す、樹脂膜10には、複数の貫通孔20が周期的に配置されている。具体的には、複数の貫通孔20は、樹脂膜10の面内方向において等間隔に配置され、角度60°の千鳥格子状に配列されている。即ち、樹脂膜10の第1主面11(及び第2主面12)には、3つの隣接する貫通孔20によって、角度60°の正三角形からなる格子単位が形成され、形成された格子単位によって千鳥格子状に配置されている。このように複数の貫通孔が等間隔に配置されることにより、樹脂膜10に対する液体の通過抵抗を低減できるとともに、複数の貫通孔の重複による開口面積が拡大した貫通孔の形成を抑制できる。
[Through hole]
1 shows a resin film 10 having a plurality of through holes 20 periodically arranged therein. Specifically, the plurality of through holes 20 are arranged at equal intervals in the in-plane direction of the resin film 10, in a staggered pattern with an angle of 60°. That is, on the first main surface 11 (and the second main surface 12) of the resin film 10, three adjacent through holes 20 form lattice units each consisting of an equilateral triangle with an angle of 60°, and the formed lattice units are arranged in a staggered pattern. By arranging the plurality of through holes at equal intervals in this manner, the resistance to the passage of liquid through the resin film 10 can be reduced, and the formation of through holes with an enlarged opening area due to the overlap of the plurality of through holes can be suppressed.
なお、樹脂膜に形成される複数の貫通孔は、角度60°の千鳥格子状に配列されているものに制限されず、他の千鳥格子状の配列、正方形の格子配列、及び、長方形の格子配列等の配列で周期的に配置されていてもよい。また、複数の貫通孔は、周期的に配置されているものに制限されず、周期的に配置されていなくてもよい。
複数の貫通孔は、樹脂膜の面内方向において、千鳥格子状又は正方格子状に配列されていることが好ましく、60°の千鳥格子状に配列されていることがより好ましい。
The plurality of through holes formed in the resin film are not limited to being arranged in a 60° houndstooth pattern, but may be periodically arranged in other houndstooth pattern arrangements, square lattice arrangements, rectangular lattice arrangements, etc. Furthermore, the plurality of through holes are not limited to being periodically arranged, and may not be periodically arranged.
The plurality of through holes are preferably arranged in a staggered or square lattice pattern in the in-plane direction of the resin film, and more preferably arranged in a 60° staggered pattern.
樹脂膜における複数の貫通孔の配置は、貫通孔の形状、並びに、樹脂膜の対象物の性状(例えば、大きさ、形態、性質及び弾性等)に応じて適宜設計される。
例えば、図1に示すように複数の貫通孔が面内方向において周期的に等間隔に配置されている場合、貫通孔の周期配列のピッチは、1~30μmが好ましく、3~15μmがより好ましい。
なお、本明細書において「ピッチ」とは、周期パターンが有する周期構造の周期を意味する。複数の貫通孔が樹脂膜の面内方向において周期的に配列されている場合、ピッチは、貫通孔が周期的に配列している方向(以下、「配列方向」ともいう。)に沿った直線上の、貫通孔の孔径と貫通孔間の距離との合計を意味する。
The arrangement of the plurality of through holes in the resin film is designed appropriately depending on the shape of the through holes and the properties (for example, size, shape, properties, elasticity, etc.) of the object to which the resin film is applied.
For example, when a plurality of through holes are periodically arranged at equal intervals in the in-plane direction as shown in FIG. 1, the pitch of the periodic arrangement of the through holes is preferably 1 to 30 μm, more preferably 3 to 15 μm.
In this specification, the term "pitch" refers to the period of the periodic structure of the periodic pattern. When a plurality of through holes are periodically arranged in the in-plane direction of the resin film, the pitch refers to the sum of the diameters of the through holes and the distances between the through holes on a straight line along the direction in which the through holes are periodically arranged (hereinafter also referred to as the "arrangement direction").
樹脂膜において形成される貫通孔の個数は、貫通孔の形状及び配置、並びに、樹脂膜の対象物の性状に応じて適宜設計される。
樹脂膜の面積当たりの貫通孔の個数は、1×104個/cm2以上であることが多く、1×105個/cm2以上が好ましく、1×106個/cm2以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、1×1010個/cm2以下であることが多く、1×109個/cm2以下が好ましく、1×108個/cm2以下がより好ましい。
The number of through holes formed in the resin film is appropriately designed depending on the shape and arrangement of the through holes and the properties of the object to which the resin film is applied.
The number of through holes per area of the resin film is often 1 x 10 /cm or more, preferably 1 x 10 /cm or more , and more preferably 1 x 10 /cm or more . There is no particular upper limit, but it is often 1 x 10 /cm or less, preferably 1 x 10 /cm or less, and more preferably 1 x 10 /cm or less.
次いで、樹脂膜が有する貫通孔の形状について詳述する。
図1に示す貫通孔20の開口部の形状は円形状であるが、貫通孔の開口部の形状は、円形状に制限されず、楕円形状、並びに、正方形及び六角形等の多角形状であってもよい。樹脂膜が有する貫通孔の開口部の形状は、機械的強度がより優れる点で、円形状又は楕円形状が好ましく、分離精度が向上する点で円形状がより好ましい。
なお、本明細書において、樹脂膜に形成された貫通孔について「開口部の形状」という場合、樹脂膜の主面又は主面に平行な平面で貫通孔を切断して得られる切断面を、上記主面の法線方向から見たときの形状を意味する。
Next, the shape of the through holes in the resin film will be described in detail.
1 has a circular opening, the opening shape of the through-hole 20 is not limited to a circular shape and may be an ellipse or a polygon such as a square or a hexagon. The opening shape of the through-hole in the resin film is preferably a circular or ellipse in terms of superior mechanical strength, and more preferably a circular shape in terms of improved separation accuracy.
In this specification, when the term "shape of the opening" is used to refer to a through hole formed in a resin film, it refers to the shape of the cross section obtained by cutting the through hole along the main surface of the resin film or a plane parallel to the main surface, when viewed from the normal direction of the main surface.
また、図1に示す貫通孔20は、樹脂膜10の第1主面11及び第2主面12の法線方向に沿って延在しているが、貫通孔が延在する方向はこの方向に制限されない。 Furthermore, although the through-hole 20 shown in FIG. 1 extends along the normal direction of the first main surface 11 and the second main surface 12 of the resin film 10, the direction in which the through-hole extends is not limited to this direction.
樹脂膜が有する複数の貫通孔のうち、貫通孔が延在する方向と樹脂膜の厚み方向とのなす角度が5°以内である貫通孔の個数比Rtは、90%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、99.0%以上が更に好ましい。上限は特に制限されず、100%であってもよい。 Among the multiple through holes in the resin film, the ratio Rt of the number of through holes whose extension direction forms an angle of 5° or less with the thickness direction of the resin film is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and even more preferably 99.0% or more. There is no particular upper limit, and it may be 100%.
貫通孔の平均孔径は特に制限されず、樹脂膜の対象物の性状(例えば、大きさ、形態、性質及び弾性等)に応じて適宜選択される。貫通孔の平均孔径は、例えば、20μm以下の場合が多く、10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましい。下限は特に制限されないが、0.05μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましい。 The average pore size of the through-holes is not particularly limited and is selected appropriately depending on the properties of the object to which the resin film is applied (e.g., size, shape, properties, elasticity, etc.). The average pore size of the through-holes is, for example, often 20 μm or less, preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less. There is no particular lower limit, but a value of 0.05 μm or more is preferred, and 1 μm or more is more preferred.
また、樹脂膜が有する複数の貫通孔のうち、貫通孔の平均孔径の0.9~1.1倍の孔径を有する貫通孔の個数比Rrは、90%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、99%以上が更に好ましい。上限は特に制限されず、100%であってもよい。 Furthermore, the ratio Rr of the number of through holes having a diameter 0.9 to 1.1 times the average diameter of the through holes among the multiple through holes in the resin film is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and even more preferably 99% or more. There is no particular upper limit, and it may be 100%.
更に、樹脂膜において、貫通孔の平均孔径に対する貫通孔の孔径の標準偏差の比率は、5%以下が好ましく、3%以下がより好ましく、1%以下が更に好ましい。下限値は特に制限されず、0%であってよい。 Furthermore, in the resin film, the ratio of the standard deviation of the through-hole diameter to the average through-hole diameter is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and even more preferably 1% or less. The lower limit is not particularly limited and may be 0%.
なお、本明細書において、貫通孔の「孔径」とは、樹脂膜の主面に平行であり、かつ、上記第1主面から樹脂膜フィルタの厚みの10%の距離にある位置を通る平面で貫通孔を切断して得られる開口断面の孔径を意味する。開口断面の形状が円形状である場合、貫通孔の孔径はその円形状の開口断面の直径であり、開口断面の形状が円形状以外である場合、貫通孔の孔径はその開口断面の円相当径である。 In this specification, the "pore diameter" of a through hole refers to the pore diameter of the cross-section of the opening obtained by cutting the through hole along a plane that is parallel to the main surface of the resin film and passes through a position that is 10% of the thickness of the resin film filter from the first main surface. If the cross-section of the opening is circular, the pore diameter of the through hole is the diameter of the circular cross-section of the opening. If the cross-section of the opening is other than circular, the pore diameter of the through hole is the equivalent circular diameter of the cross-section of the opening.
樹脂膜が有する貫通孔は、第1主面側及び第2主面側の少なくとも一方の端部において、開口端に近づくに従って貫通孔の孔径が広くなる湾曲部が形成されていることが好ましい。
湾曲部は、貫通孔が延在する方向と樹脂膜の厚み方向とを含む切断面における曲率半径が、0.1μm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましい。上限は特に制限されないが、3μm以下が好ましく、2μm以下がより好ましい。
The through-holes in the resin film preferably have a curved portion formed at an end of at least one of the first and second main surfaces, where the diameter of the through-hole increases as it approaches the open end.
The curved portion has a curvature radius of 0.1 μm or more, more preferably 1 μm or more, in a cross section including the direction in which the through holes extend and the thickness direction of the resin film. There is no upper limit, but the radius is preferably 3 μm or less, more preferably 2 μm or less.
また、後述する工程P2において、フォトマスク及び光散乱板を介してパターン露光する場合、貫通孔は、第1主面11側から第2主面12側にわたり、開口部の断面の面積及び孔径が拡大してなる円錐台状の形状(ただし、開口端に近い両端部を除く。)を有することができる。 Furthermore, in process P2 described below, when pattern exposure is performed via a photomask and a light scattering plate, the through-holes can have a truncated cone shape (excluding both ends near the opening ends) in which the cross-sectional area and diameter of the opening expand from the first main surface 11 side to the second main surface 12 side.
〔樹脂膜の物性〕
樹脂膜の厚みは特に制限されないが、強靭性がより優れる点で、5μm以上が好ましく、8μm以上がより好ましく、10μm以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、分離精度がより優れる点で、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、30μm以下が更に好ましい。
樹脂膜の厚みは、走査型電子顕微鏡による断面観察により測定した任意の5点の平均値として算出する。
[Physical properties of resin film]
The thickness of the resin film is not particularly limited, but is preferably 5 μm or more, more preferably 8 μm or more, and even more preferably 10 μm or more, in terms of superior toughness. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and even more preferably 30 μm or less, in terms of superior separation accuracy.
The thickness of the resin film is calculated as the average value of measurements taken at any five points by cross-sectional observation using a scanning electron microscope.
樹脂膜において、第1主面及び第2主面の少なくとも一方の水に対する接触角は、10~90°であることが多く、分離精度及びろ過速度がより優れる点で、10~70°が好ましく、10~50°がより好ましい。
樹脂膜の第1主面及び第2主面の水に対する接触角は、接触角計自動接触角計 DMo-602、協和界面科学社製)を用いて、水に対する静的接触角(°)を液滴法により測定することにより、得られる。
In the resin film, the contact angle of at least one of the first main surface and the second main surface with water is often 10 to 90°, and from the viewpoint of achieving better separation accuracy and filtration speed, it is preferably 10 to 70°, and more preferably 10 to 50°.
The contact angles of the first and second main surfaces of the resin film with water can be obtained by measuring the static contact angles (°) with water by the sessile drop method using a contact angle meter (Automatic Contact Angle Meter DMo-602, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
樹脂膜の1.0質量%炭酸ナトリウム水溶液に対する膨潤率は、貫通孔の形成性向上の点から、100%以下が好ましく、50%以下がより好ましく、30%以下が更に好ましい。樹脂膜の1.0質量%炭酸ナトリウム水溶液に対する膨潤率は、以下の方法で測定するものとする。
ガラス基板に形成した、溶剤を十分に除去した感光性組成物層(膜厚1.0~10μmの範囲内)に対し、超高圧水銀灯で500mJ/cm2(i線測定)で露光する。25℃でガラス基板ごとに、1.0質量%炭酸ナトリウム水溶液に浸漬し、30秒経過時点での膜厚を測定する。そして、浸漬後の膜厚が浸漬前の膜厚に対して増加した割合を計算する。具体的には、4%、13%及び25%が挙げられる。
The swelling ratio of the resin film in a 1.0 mass % aqueous sodium carbonate solution is preferably 100% or less, more preferably 50% or less, and even more preferably 30% or less, from the viewpoint of improving the formability of through holes. The swelling ratio of the resin film in a 1.0 mass % aqueous sodium carbonate solution is measured by the following method.
A photosensitive composition layer (thickness in the range of 1.0 to 10 μm) formed on a glass substrate and from which the solvent has been thoroughly removed is exposed to light at 500 mJ/cm 2 (measured with i-line) from an ultra-high pressure mercury lamp. Each glass substrate is immersed in a 1.0 mass % aqueous sodium carbonate solution at 25°C, and the film thickness is measured after 30 seconds. The percentage increase in film thickness after immersion relative to the film thickness before immersion is then calculated. Specific examples include 4%, 13%, and 25%.
〔感光性組成物層〕
感光性組成物層は、ネガ型感光性組成物により形成された層であってもよく、ポジ型感光性組成物により形成された層であってもよい。
[Photosensitive composition layer]
The photosensitive composition layer may be a layer formed from a negative photosensitive composition, or may be a layer formed from a positive photosensitive composition.
ネガ型感光性組成物層とは、露光された領域(露光部)において現像液に対する溶解性が低下する感光性組成物層である。
ポジ型感光性組成物層とは、露光された領域(露光部)において現像液に対する溶解性が上昇する感光性組成物層である。
感光性組成物層は、バインダーポリマーとして後述する(メタ)アクリル樹脂及びアルカリ可溶性樹脂からなる群から選択される少なくとも1種と、後述する重合性化合物とを含むことが好ましい。
また、樹脂膜は、後述する酸分解性基で保護された酸基を有する構成単位を有する樹脂と、後述する光酸発生剤とを含むことも好ましい。
The negative photosensitive composition layer is a photosensitive composition layer in which the solubility in a developer is reduced in the exposed region (exposed portion).
The positive photosensitive composition layer is a photosensitive composition layer in which the solubility in a developer increases in the exposed area (exposed portion).
The photosensitive composition layer preferably contains at least one binder polymer selected from the group consisting of (meth)acrylic resins and alkali-soluble resins, which will be described later, and a polymerizable compound, which will be described later.
The resin film also preferably contains a resin having a structural unit having an acid group protected by an acid-decomposable group, which will be described later, and a photoacid generator, which will be described later.
以下、感光性組成物層に含まれる各成分について、説明する。 The components contained in the photosensitive composition layer are described below.
<バインダーポリマー>
感光性組成物層は、バインダーポリマーを含んでいてもよい。
バインダーポリマーとしては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、アミド樹脂、アミドエポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、エステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応で得られるエポキシアクリレート樹脂、及び、エポキシアクリレート樹脂と酸無水物との反応で得られる酸変性エポキシアクリレート樹脂が挙げられる。
<Binder polymer>
The photosensitive composition layer may contain a binder polymer.
Examples of binder polymers include (meth)acrylic resins, styrene resins, epoxy resins, amide resins, amide epoxy resins, alkyd resins, phenolic resins, ester resins, urethane resins, epoxy acrylate resins obtained by reacting an epoxy resin with (meth)acrylic acid, and acid-modified epoxy acrylate resins obtained by reacting an epoxy acrylate resin with an acid anhydride.
バインダーポリマーの好適態様としては、例えば、アルカリ現像性及びフィルム形成性に優れる点で、(メタ)アクリル樹脂が挙げられる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル樹脂」とは、(メタ)アクリル化合物に由来する構成単位を有する樹脂を意味する。(メタ)アクリル化合物に由来する構成単位の含有量は、(メタ)アクリル樹脂の全構成単位に対して、30質量%以上であってよく、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましい。
(メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリル化合物に由来する構成単位のみで構成されていてもよく、(メタ)アクリル化合物以外の重合性単量体に由来する構成単位を有していてもよい。即ち、(メタ)アクリル化合物に由来する構成単位の含有量の上限は特に制限されないが、(メタ)アクリル樹脂の全構成単位に対して、100質量%以下である。
A preferred embodiment of the binder polymer is, for example, a (meth)acrylic resin, which has excellent alkaline developability and film formability.
In this specification, the term "(meth)acrylic resin" refers to a resin having structural units derived from a (meth)acrylic compound. The content of the structural units derived from a (meth)acrylic compound may be 30% by mass or more, preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, based on the total structural units of the (meth)acrylic resin.
The (meth)acrylic resin may be composed solely of structural units derived from (meth)acrylic compounds, or may contain structural units derived from polymerizable monomers other than (meth)acrylic compounds. That is, the upper limit of the content of structural units derived from (meth)acrylic compounds is not particularly limited, but is 100% by mass or less of all structural units of the (meth)acrylic resin.
(メタ)アクリル化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリロニトリルが挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステル、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート及び2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレートが挙げられ、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。
(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、ジアセトンアクリルアミド等のアクリルアミドが挙げられる。
Examples of the (meth)acrylic compound include (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid esters, (meth)acrylamides, and (meth)acrylonitrile.
Examples of the (meth)acrylic acid ester include (meth)acrylic acid alkyl ester, (meth)acrylic acid tetrahydrofurfuryl ester, (meth)acrylic acid dimethylaminoethyl ester, (meth)acrylic acid diethylaminoethyl ester, (meth)acrylic acid glycidyl ester, (meth)acrylic acid benzyl ester, 2,2,2-trifluoroethyl (meth)acrylate, and 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth)acrylate, and (meth)acrylic acid alkyl ester is preferred.
Examples of (meth)acrylamides include acrylamides such as diacetone acrylamide.
(メタ)アクリル酸アルキルエステルのアルキル基としては、直鎖状でも分岐を有していてもよい。具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル及び(メタ)アクリル酸ドデシル等の炭素数が1~12のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、炭素数1~4のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、(メタ)アクリル酸メチル又は(メタ)アクリル酸エチルがより好ましい。
The alkyl group of the (meth)acrylic acid alkyl ester may be linear or branched. Specific examples include (meth)acrylic acid alkyl esters having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, pentyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, heptyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, undecyl (meth)acrylate, and dodecyl (meth)acrylate.
As the (meth)acrylic acid ester, a (meth)acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferred, and methyl (meth)acrylate or ethyl (meth)acrylate is more preferred.
(メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリル化合物に由来する構成単位以外の他の構成単位を有していてもよい。
上記他の構成単位を形成する重合性単量体としては、(メタ)アクリル化合物と共重合可能な(メタ)アクリル化合物以外の化合物であれば特に制限されず、例えば、スチレン、ビニルトルエン及びα-メチルスチレン等のα位又は芳香族環に置換基を有してもよいスチレン化合物、アクリロニトリル及びビニル-n-ブチルエーテル等のビニルアルコールエステル、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル及びマレイン酸モノイソプロピル等のマレイン酸モノエステル、フマール酸、ケイ皮酸、α-シアノケイ皮酸、イタコン酸、並びに、クロトン酸が挙げられる。
これらの重合性単量体は、1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The (meth)acrylic resin may have other structural units in addition to the structural units derived from the (meth)acrylic compound.
The polymerizable monomer that forms the other structural unit is not particularly limited as long as it is a compound other than a (meth)acrylic compound that is copolymerizable with a (meth)acrylic compound, and examples thereof include styrene compounds that may have a substituent at the α-position or on the aromatic ring, such as styrene, vinyltoluene, and α-methylstyrene; vinyl alcohol esters such as acrylonitrile and vinyl-n-butyl ether; maleic acid, maleic anhydride, maleic acid monoesters such as monomethyl maleate, monoethyl maleate, and monoisopropyl maleate; fumaric acid, cinnamic acid, α-cyanocinnamic acid, itaconic acid, and crotonic acid.
These polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.
また、(メタ)アクリル樹脂は、アルカリ現像性をより良好にする点から、酸基を有する構成単位を有することが好ましい。酸基としては、例えば、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基及びホスホン酸基が挙げられる。
なかでも、(メタ)アクリル樹脂は、カルボキシ基を有する構成単位を有することが好ましく、上記の(メタ)アクリル酸に由来する構成単位を有することがより好ましい。
In order to improve alkaline developability, the (meth)acrylic resin preferably contains a structural unit having an acid group, such as a carboxy group, a sulfo group, a phosphate group, or a phosphonate group.
In particular, the (meth)acrylic resin preferably has a structural unit having a carboxy group, and more preferably has a structural unit derived from the above-mentioned (meth)acrylic acid.
(メタ)アクリル樹脂における酸基を有する構成単位(好ましくは(メタ)アクリル酸に由来する構成単位)の含有量は、現像性に優れる点で、(メタ)アクリル樹脂の全質量に対して、10質量%以上が好ましい。上限は特に制限されないが、アルカリ耐性に優れる点で、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましい。 The content of structural units having an acid group in the (meth)acrylic resin (preferably structural units derived from (meth)acrylic acid) is preferably 10% by mass or more, relative to the total mass of the (meth)acrylic resin, in terms of excellent developability. There is no particular upper limit, but in terms of excellent alkali resistance, it is preferably 50% by mass or less, and more preferably 40% by mass or less.
また、(メタ)アクリル樹脂は、上述した(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位を有することがより好ましい。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位を有する場合、(メタ)アクリル樹脂における(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位の含有量は、(メタ)アクリル樹脂の全構成単位に対して、1~90質量%が好ましく、1~50質量%がより好ましく、1~30質量%が更に好ましい。
Furthermore, the (meth)acrylic resin more preferably has a structural unit derived from the above-mentioned alkyl (meth)acrylate ester.
When the (meth)acrylic resin has a structural unit derived from an alkyl (meth)acrylate ester, the content of the structural unit derived from an alkyl (meth)acrylate ester in the (meth)acrylic resin is preferably 1 to 90 mass%, more preferably 1 to 50 mass%, and even more preferably 1 to 30 mass%, based on the total structural units of the (meth)acrylic resin.
(メタ)アクリル樹脂としては、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位の両者を有する樹脂が好ましい。
また、(メタ)アクリル樹脂としては、メタクリル酸に由来する構成単位、メタクリル酸メチルに由来する構成単位及びアクリル酸エチルに由来する構成単位を有するアクリル樹脂も好ましい。
The (meth)acrylic resin is preferably a resin having both a structural unit derived from (meth)acrylic acid and a structural unit derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester.
Furthermore, as the (meth)acrylic resin, an acrylic resin having a structural unit derived from methacrylic acid, a structural unit derived from methyl methacrylate, and a structural unit derived from ethyl acrylate is also preferred.
また、(メタ)アクリル樹脂は、メタクリル酸に由来する構成単位及びメタクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位からなる群から選択される少なくとも1種を有することが好ましく、メタクリル酸に由来する構成単位及びメタクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位の両者を有することが好ましい。
(メタ)アクリル樹脂におけるメタクリル酸に由来する構成単位及びメタクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位の合計含有量は、(メタ)アクリル樹脂の全構成単位に対して、40質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましい。上限は特に制限されず、100質量%以下であってもよく、80質量%以下が好ましい。
Furthermore, the (meth)acrylic resin preferably has at least one selected from the group consisting of a structural unit derived from methacrylic acid and a structural unit derived from a methacrylic acid alkyl ester, and preferably has both a structural unit derived from methacrylic acid and a structural unit derived from a methacrylic acid alkyl ester.
The total content of the structural units derived from methacrylic acid and the structural units derived from alkyl methacrylate in the (meth)acrylic resin is preferably 40% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, based on the total structural units of the (meth)acrylic resin. The upper limit is not particularly limited, and may be 100% by mass or less, preferably 80% by mass or less.
また、(メタ)アクリル樹脂は、メタクリル酸に由来する構成単位及びメタクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位からなる群から選択される少なくとも1種と、アクリル酸に由来する構成単位及びアクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位からなる群から選択される少なくとも1種とを有することも好ましい。 It is also preferable that the (meth)acrylic resin has at least one type selected from the group consisting of structural units derived from methacrylic acid and structural units derived from methacrylic acid alkyl esters, and at least one type selected from the group consisting of structural units derived from acrylic acid and structural units derived from acrylic acid alkyl esters.
(メタ)アクリル樹脂は、樹脂膜を製造する際の感光性組成物層の現像性に優れる点で、末端にエステル基を有することが好ましい。
なお、(メタ)アクリル樹脂の末端部は、合成に用いた重合開始剤に由来する部位により構成される。末端にエステル基を有する(メタ)アクリル樹脂は、エステル基を有するラジカルを発生する重合開始剤を用いることにより合成できる。
The (meth)acrylic resin preferably has an ester group at the end, in view of excellent developability of the photosensitive composition layer when producing a resin film.
The terminals of the (meth)acrylic resin are composed of moieties derived from the polymerization initiator used in the synthesis. A (meth)acrylic resin having an ester group at its terminal can be synthesized by using a polymerization initiator that generates a radical having an ester group.
バインダーポリマーの他の好適態様としては、アルカリ可溶性樹脂が挙げられる。
バインダーポリマーは、現像性の点から、60mgKOH/g以上の酸価を有するアルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。
アルカリ可溶性樹脂としては、加熱により架橋成分と熱架橋し、強固な膜を形成しやすい点から、酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基を有する樹脂(いわゆる、カルボキシ基含有樹脂)であることがより好ましく、酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基を有する(メタ)アクリル樹脂(いわゆる、カルボキシ基含有(メタ)アクリル樹脂)であることが更に好ましい。
バインダーポリマーがカルボキシ基を有する樹脂である場合、例えば、ブロックイソシアネート化合物等の熱架橋性化合物を添加して熱架橋することで、3次元架橋密度を高めることができる。また、カルボキシ基を有する樹脂のカルボキシ基が無水化され、疎水化すると、湿熱耐性が改善し得る。
Another preferred embodiment of the binder polymer is an alkali-soluble resin.
From the viewpoint of developability, the binder polymer is preferably an alkali-soluble resin having an acid value of 60 mgKOH/g or more.
The alkali-soluble resin is more preferably a resin having a carboxy group with an acid value of 60 mgKOH/g or more (so-called carboxy group-containing resin), and even more preferably a (meth)acrylic resin having a carboxy group with an acid value of 60 mgKOH/g or more (so-called carboxy group-containing (meth)acrylic resin), because it is likely to be thermally crosslinked with the crosslinking component by heating and form a strong film.
When the binder polymer is a resin having a carboxy group, the three-dimensional crosslinking density can be increased by, for example, adding a thermally crosslinkable compound such as a blocked isocyanate compound to cause thermal crosslinking. Furthermore, when the carboxy group of the resin having a carboxy group is dehydrated and made hydrophobic, the wet heat resistance can be improved.
酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有(メタ)アクリル樹脂としては、上記酸価の条件を満たす限り、特に制限はなく、公知の(メタ)アクリル樹脂から適宜選択できる。
例えば、特開2011-095716号公報の段落[0025]に記載のポリマーのうち、酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有アクリル樹脂、特開2010-237589号公報の段落[0033]~[0052]に記載のポリマーのうち、酸価60mgKOH/g以上のカルボキシ基含有アクリル樹脂等を好ましく使用できる。
The carboxyl group-containing (meth)acrylic resin having an acid value of 60 mgKOH/g or more is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned acid value condition, and can be appropriately selected from known (meth)acrylic resins.
For example, among the polymers described in paragraph [0025] of JP-A No. 2011-095716, carboxyl group-containing acrylic resins having an acid value of 60 mgKOH/g or more, and among the polymers described in paragraphs [0033] to [0052] of JP-A No. 2010-237589, carboxyl group-containing acrylic resins having an acid value of 60 mgKOH/g or more can be preferably used.
アルカリ可溶性樹脂の他の好適態様としては、スチレン-アクリル共重合体が挙げられる。
なお、本明細書において、「スチレン-アクリル共重合体」とは、スチレン化合物に由来する構成単位と、(メタ)アクリル化合物に由来する構成単位とを有する樹脂を意味する。上記スチレン化合物に由来する構成単位、及び、上記(メタ)アクリル化合物に由来する構成単位の合計含有量は、上記共重合体の全構成単位に対して、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。
また、スチレン化合物に由来する構成単位の含有量は、上記共重合体の全構成単位に対して、1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、5~80質量%が更に好ましい。
また、上記(メタ)アクリル化合物に由来する構成単位の含有量は、上記共重合体の全構成単位に対して、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20~95質量%が更に好ましい。
Another preferred embodiment of the alkali-soluble resin is a styrene-acrylic copolymer.
In this specification, the term "styrene-acrylic copolymer" refers to a resin having structural units derived from a styrene compound and structural units derived from a (meth)acrylic compound. The total content of the structural units derived from the styrene compound and the structural units derived from the (meth)acrylic compound is preferably 30% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more, based on the total structural units of the copolymer.
The content of the structural units derived from the styrene compound is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and even more preferably 5 to 80% by mass, based on the total structural units of the copolymer.
The content of the structural units derived from the (meth)acrylic compound is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and even more preferably 20 to 95% by mass, based on the total structural units of the copolymer.
アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性を有する樹脂である限り、上記の態様に制限されない。アルカリ可溶性樹脂の他の好適態様としては、アルカリ可溶性ウレタン樹脂(例えば、大成ファインケミカル株式会社製「PH-9001」等)、ポリエステルウレタン樹脂(例えば、東洋紡株式会社製「バイロン UR-3500」等)」、及び、有機無機ハイブリッド樹脂(荒川化学工業株式会社社製「コンポセラン SQ109」等)が挙げられる。 The alkali-soluble resin is not limited to the above-mentioned embodiments, so long as it is a resin with alkali-solubility. Other suitable alkali-soluble resins include alkali-soluble urethane resins (e.g., "PH-9001" manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.), polyester urethane resins (e.g., "Vylon UR-3500" manufactured by Toyobo Co., Ltd.), and organic-inorganic hybrid resins (e.g., "COMPOCERAN SQ109" manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.).
バインダーポリマーの他の好適態様としては、芳香環構造を有するポリマーが挙げられ、芳香環構造を有する構成単位を有するポリマーがより好ましい。
芳香環構造を有する構成単位を形成するモノマーとしては、例えば、アラルキル基を有するモノマー、スチレン及び重合可能なスチレン誘導体(例えば、メチルスチレン、ビニルトルエン、tert-ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、4-ビニル安息香酸、スチレンダイマー、及びスチレントリマー等)が挙げられる。なかでも、アラルキル基を有するモノマー又はスチレンが好ましい。アラルキル基としては、例えば、置換又は非置換のフェニルアルキル基(ベンジル基を除く)及び置換又は非置換のベンジル基が挙げられ、置換又は非置換のベンジル基が好ましい。
Another preferred embodiment of the binder polymer is a polymer having an aromatic ring structure, and a polymer having a structural unit having an aromatic ring structure is more preferred.
Examples of monomers that form structural units having an aromatic ring structure include monomers having an aralkyl group, styrene, and polymerizable styrene derivatives (e.g., methylstyrene, vinyltoluene, tert-butoxystyrene, acetoxystyrene, 4-vinylbenzoic acid, styrene dimer, and styrene trimer). Of these, monomers having an aralkyl group or styrene are preferred. Examples of aralkyl groups include substituted or unsubstituted phenylalkyl groups (excluding benzyl groups) and substituted or unsubstituted benzyl groups, with substituted or unsubstituted benzyl groups being preferred.
フェニルアルキル基を有する単量体としては、例えば、フェニルエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。 An example of a monomer having a phenylalkyl group is phenylethyl (meth)acrylate.
ベンジル基を有する単量体としては、ベンジル基を有する(メタ)アクリレート、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、及びクロロベンジル(メタ)アクリレート等;ベンジル基を有するビニルモノマー、例えば、ビニルベンジルクロライド、及びビニルベンジルアルコールが挙げられる。なかでも、ベンジル(メタ)アクリレートが好ましい。 Examples of monomers having a benzyl group include (meth)acrylates having a benzyl group, such as benzyl (meth)acrylate and chlorobenzyl (meth)acrylate; and vinyl monomers having a benzyl group, such as vinylbenzyl chloride and vinylbenzyl alcohol. Of these, benzyl (meth)acrylate is preferred.
バインダーポリマーが芳香環構造を有する構成単位を有する場合、芳香環構造を有する構成単位の含有量は、バインダーポリマーの全構成単位に対して、5~90質量%が好ましく、10~70質量%より好ましく、20~60質量%が更に好ましい。
また、バインダーポリマーにおける芳香環構造を有する構成単位の含有量は、バインダーポリマーの全構成単位に対して、5~70モル%が好ましく、10~60モル%がより好ましく、20~60モル%が更に好ましい。
なお、本明細書において、「構成単位」の含有量をモル比で規定する場合、上記「構成単位」は「モノマー単位」と同義であるものとする。また、本明細書において、上記「モノマー単位」は、高分子反応等により重合後に修飾されていてもよい。以下においても同様である。
When the binder polymer has a structural unit having an aromatic ring structure, the content of the structural unit having an aromatic ring structure is preferably from 5 to 90 mass%, more preferably from 10 to 70 mass%, and still more preferably from 20 to 60 mass%, based on the total structural units of the binder polymer.
The content of the structural unit having an aromatic ring structure in the binder polymer is preferably 5 to 70 mol %, more preferably 10 to 60 mol %, and even more preferably 20 to 60 mol %, based on the total structural units of the binder polymer.
In this specification, when the content of a "structural unit" is specified by a molar ratio, the "structural unit" is considered to have the same meaning as a "monomer unit." In addition, in this specification, the "monomer unit" may be modified after polymerization by a polymer reaction or the like. The same applies hereinafter.
バインダーポリマーの他の好適態様としては、脂肪族炭化水素環構造を有するポリマーが挙げられる。つまり、バインダーポリマーは、脂肪族炭化水素環構造を有する構成単位を有することが好ましい。脂肪族炭化水素環構造としては単環でも多環でもよい。なかでも、バインダーポリマーは、2環以上の脂肪族炭化水素環が縮環した環構造を有することがより好ましい。 Another preferred embodiment of the binder polymer is a polymer having an aliphatic hydrocarbon ring structure. In other words, the binder polymer preferably has a structural unit having an aliphatic hydrocarbon ring structure. The aliphatic hydrocarbon ring structure may be monocyclic or polycyclic. In particular, it is more preferred that the binder polymer have a ring structure in which two or more aliphatic hydrocarbon rings are condensed.
脂肪族炭化水素環構造を有する構成単位における脂肪族炭化水素環構造を構成する環としては、トリシクロデカン環、シクロヘキサン環、シクロペンタン環、ノルボルナン環及びイソボロン環が挙げられる。
なかでも、2環以上の脂肪族炭化水素環が縮環した環が好ましく、テトラヒドロジシクロペンタジエン環(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環)がより好ましい。
脂肪族炭化水素環構造を有する構成単位を形成するモノマーとしては、例えば、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート及びイソボルニル(メタ)アクリレートが挙げられる。
Examples of the ring that constitutes the aliphatic hydrocarbon ring structure in the structural unit having an aliphatic hydrocarbon ring structure include a tricyclodecane ring, a cyclohexane ring, a cyclopentane ring, a norbornane ring, and an isoborone ring.
Among these, a ring formed by condensing two or more aliphatic hydrocarbon rings is preferred, and a tetrahydrodicyclopentadiene ring (tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]decane ring) is more preferred.
Examples of monomers that form structural units having an aliphatic hydrocarbon ring structure include dicyclopentanyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, and isobornyl (meth)acrylate.
バインダーポリマーが脂肪族炭化水素環構造を有する構成単位を有する場合、脂肪族炭化水素環構造を有する構成単位の含有量は、バインダーポリマーの全構成単位に対して、5~90質量%が好ましく、10~80質量%がより好ましく、20~70質量%が更に好ましい。
また、バインダーポリマーにおける脂肪族炭化水素環構造を有する構成単位の含有量は、バインダーポリマーの全構成単位に対して、5~70モル%が好ましく、10~60モル%がより好ましく、20~50モル%が更に好ましい。
When the binder polymer has a structural unit having an aliphatic hydrocarbon ring structure, the content of the structural unit having an aliphatic hydrocarbon ring structure is preferably 5 to 90 mass %, more preferably 10 to 80 mass %, and even more preferably 20 to 70 mass %, based on the total structural units of the binder polymer.
The content of the structural unit having an aliphatic hydrocarbon ring structure in the binder polymer is preferably 5 to 70 mol %, more preferably 10 to 60 mol %, and even more preferably 20 to 50 mol %, based on the total structural units of the binder polymer.
バインダーポリマーが芳香環構造を有する構成単位及び脂肪族炭化水素環構造を有する構成単位を有する場合、芳香環構造を有する構成単位及び脂肪族炭化水素環構造を有する構成単位の総含有量は、バインダーポリマーの全構成単位に対して、10~90質量%が好ましく、20~80質量%がより好ましく、40~75質量%が更に好ましい。
また、バインダーポリマーにおける芳香環構造を有する構成単位及び脂肪族炭化水素環構造を有する構成単位の合計含有量は、バインダーポリマーの全構成単位に対して、10~80モル%が好ましく、20~70モル%がより好ましく、40~60モル%が更に好ましい。
When the binder polymer has a structural unit having an aromatic ring structure and a structural unit having an aliphatic hydrocarbon ring structure, the total content of the structural units having an aromatic ring structure and the structural units having an aliphatic hydrocarbon ring structure is preferably 10 to 90 mass%, more preferably 20 to 80 mass%, and even more preferably 40 to 75 mass%, based on all structural units of the binder polymer.
Furthermore, the total content of the structural units having an aromatic ring structure and the structural units having an aliphatic hydrocarbon ring structure in the binder polymer is preferably 10 to 80 mol %, more preferably 20 to 70 mol %, and even more preferably 40 to 60 mol %, based on all structural units of the binder polymer.
バインダーポリマーは、酸基を有する構成単位を有することが好ましい。
上記酸基としては、カルボキシ基、スルホ基、ホスホン酸基及びリン酸基が挙げられ、カルボキシ基が好ましい。
上記酸基を有する構成単位としては、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位が好ましく、メタクリル酸に由来する構成単位がより好ましい。
The binder polymer preferably has a structural unit having an acid group.
The acid group includes a carboxy group, a sulfo group, a phosphonic acid group, and a phosphoric acid group, and the carboxy group is preferred.
As the structural unit having an acid group, a structural unit derived from (meth)acrylic acid is preferred, and a structural unit derived from methacrylic acid is more preferred.
バインダーポリマーが酸基を有する構成単位を有する場合、酸基を有する構成単位の含有量は、バインダーポリマーの全構成単位に対して、5~50質量%が好ましく、5~40質量%がより好ましく、10~30質量%が更に好ましい。
また、バインダーポリマーにおける酸基を有する構成単位の含有量は、バインダーポリマーの全構成単位に対して、5~70モル%が好ましく、10~50モル%がより好ましく、20~40モル%が更に好ましい。
更に、バインダーポリマーにおける(メタ)アクリル酸に由来する構成単位の含有量は、バインダーポリマーの全構成単位に対して、5~70モル%が好ましく、10~50モル%がより好ましく、20~40モル%が更に好ましい。
When the binder polymer has a structural unit having an acid group, the content of the structural unit having an acid group is preferably 5 to 50 mass %, more preferably 5 to 40 mass %, and even more preferably 10 to 30 mass %, based on the total structural units of the binder polymer.
The content of the structural unit having an acid group in the binder polymer is preferably 5 to 70 mol %, more preferably 10 to 50 mol %, and even more preferably 20 to 40 mol %, based on the total structural units of the binder polymer.
Furthermore, the content of the structural units derived from (meth)acrylic acid in the binder polymer is preferably 5 to 70 mol %, more preferably 10 to 50 mol %, and even more preferably 20 to 40 mol %, based on the total structural units of the binder polymer.
バインダーポリマーは、反応性基を有することが好ましく、反応性基を有する構成単位を有することがより好ましい。
反応性基としては、ラジカル重合性基が好ましく、エチレン性不飽和基がより好ましい。また、バインダーポリマーがエチレン性不飽和基を有する場合、バインダーポリマーは、側鎖にエチレン性不飽和基を有する構成単位を有することが好ましい。
本明細書において、「主鎖」とは、樹脂を構成する高分子化合物の分子中で相対的に最も長い結合鎖を意味し、「側鎖」とは、主鎖から枝分かれしている原子団を意味する。
エチレン性不飽和基としては、アリル基又は(メタ)アクリロキシ基がより好ましい。
反応性基を有する構成単位の一例としては、下記に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。
The binder polymer preferably has a reactive group, and more preferably has a structural unit having a reactive group.
The reactive group is preferably a radically polymerizable group, more preferably an ethylenically unsaturated group. When the binder polymer has an ethylenically unsaturated group, the binder polymer preferably has a structural unit having an ethylenically unsaturated group in a side chain.
In this specification, the term "main chain" refers to the relatively longest bond chain in the molecule of the polymer compound that constitutes the resin, and the term "side chain" refers to an atomic group branching off from the main chain.
The ethylenically unsaturated group is more preferably an allyl group or a (meth)acryloxy group.
Examples of structural units having a reactive group include, but are not limited to, those shown below.
バインダーポリマーが反応性基を有する構成単位を有する場合、反応性基を有する構成単位の含有量は、バインダーポリマーの全構成単位に対して、5~70質量%が好ましく、10~50質量%がより好ましく、20~40質量%が更に好ましい。
また、バインダーポリマーにおける反応性基を有する構成単位の含有量は、バインダーポリマーの全構成単位に対して、5~70モル%が好ましく、10~60モル%がより好ましく、20~50モル%が更に好ましい。
When the binder polymer has a structural unit having a reactive group, the content of the structural unit having a reactive group is preferably 5 to 70 mass %, more preferably 10 to 50 mass %, and even more preferably 20 to 40 mass %, based on the total structural units of the binder polymer.
The content of the structural unit having a reactive group in the binder polymer is preferably 5 to 70 mol %, more preferably 10 to 60 mol %, and even more preferably 20 to 50 mol %, based on the total structural units of the binder polymer.
反応性基をバインダーポリマーに導入する手段としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、第1級アミノ基、第2級アミノ基、アセトアセチル基及びスルホ基等の官能基に、エポキシ化合物、ブロックイソシアネート化合物、イソシアネート化合物、ビニルスルホン化合物、アルデヒド化合物、メチロール化合物及びカルボン酸無水物等の化合物を反応させる方法が挙げられる。
反応性基をバインダーポリマーに導入する手段の好ましい例としては、カルボキシ基を有するポリマーを重合反応により合成した後、高分子反応により、得られたポリマーのカルボキシ基の一部にグリシジル(メタ)アクリレートを反応させて、(メタ)アクリロキシ基をポリマーに導入する手段が挙げられる。この手段により、側鎖に(メタ)アクリロキシ基を有するバインダーポリマーを得ることができる。
上記重合反応は、70~100℃の温度条件で行うことが好ましく、80~90℃の温度条件で行うことがより好ましい。上記重合反応に用いる重合開始剤としては、アゾ系開始剤が好ましく、例えば、富士フイルム和光純薬社製のV-601(商品名)又はV-65(商品名)がより好ましい。上記高分子反応は、80~110℃の温度条件で行うことが好ましい。上記高分子反応においては、アンモニウム塩等の触媒を用いることが好ましい。
Examples of means for introducing a reactive group into a binder polymer include a method of reacting a functional group such as a hydroxy group, a carboxy group, a primary amino group, a secondary amino group, an acetoacetyl group, or a sulfo group with a compound such as an epoxy compound, a blocked isocyanate compound, an isocyanate compound, a vinyl sulfone compound, an aldehyde compound, a methylol compound, or a carboxylic acid anhydride.
A preferred example of a method for introducing a reactive group into a binder polymer is to synthesize a polymer having a carboxy group by polymerization, and then react some of the carboxy groups of the resulting polymer with glycidyl (meth)acrylate by a polymer reaction to introduce a (meth)acryloxy group into the polymer. By this method, a binder polymer having a (meth)acryloxy group in its side chain can be obtained.
The polymerization reaction is preferably carried out at a temperature of 70 to 100°C, and more preferably at a temperature of 80 to 90°C. The polymerization initiator used in the polymerization reaction is preferably an azo-based initiator, and more preferably, for example, V-601 (trade name) or V-65 (trade name) manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. The polymerization reaction is preferably carried out at a temperature of 80 to 110°C. In the polymerization reaction, it is preferable to use a catalyst such as an ammonium salt.
バインダーポリマーの他の好適態様としては、2個以上の熱架橋性基を有するエポキシ樹脂が挙げられる。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、分子内に2個以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有するエポキシ樹脂が挙げられる。より具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、及び、脂肪族エポキシ樹脂等が挙げられる。 Another suitable binder polymer is an epoxy resin having two or more thermally crosslinkable groups. Examples of such epoxy resins include epoxy resins having two or more epoxy groups or oxetanyl groups in the molecule. More specific examples include bisphenol A epoxy resins, bisphenol F epoxy resins, phenol novolac epoxy resins, cresol novolac epoxy resins, and aliphatic epoxy resins.
(酸分解性基で保護された酸基を有する構成単位を有する樹脂)
樹脂膜がポジ型感光性組成物層から形成される場合、ポジ型感光性組成物層は、酸分解性基で保護された酸基を有する樹脂を含むことが好ましい。
上記酸分解性基で保護された酸基を有する樹脂は、酸分解性基で保護された酸基を有する構成単位(以下、「構成単位A」ともいう。)を有する重合体(以下、「重合体A」ともいう。)であることが好ましい。
また、樹脂膜は、重合体Aに加え、他の重合体を含んでいてもよい。本明細書においては、重合体A及び他の重合体を合わせて「重合体成分」ともいう。
上記重合体Aは、露光により生じる触媒量の酸性物質の作用により、重合体A中の酸分解性基が脱保護して、酸基が露出してアルカリ現像液に対する溶解性が向上する。
(Resin Having a Structural Unit Having an Acid Group Protected by an Acid-Decomposable Group)
When the resin film is formed from a positive photosensitive composition layer, the positive photosensitive composition layer preferably contains a resin having an acid group protected by an acid-decomposable group.
The resin having an acid group protected by an acid-decomposable group is preferably a polymer (hereinafter also referred to as "polymer A") having a structural unit having an acid group protected by an acid-decomposable group (hereinafter also referred to as "structural unit A").
The resin film may contain other polymers in addition to the polymer A. In this specification, the polymer A and other polymers are collectively referred to as "polymer components."
The acid-decomposable groups in the polymer A are deprotected by the action of a catalytic amount of an acidic substance generated by exposure to light, exposing the acid groups and improving the solubility in an alkaline developer.
上記重合体成分に含まれる重合体は、いずれも、後述する酸基を有する構成単位を有することが好ましい。本明細書における上記重合体成分は、特に制限されず、必要に応じて添加される他の重合体を含めたものを意味する。 It is preferable that all of the polymers contained in the above polymer component have structural units having an acid group, as described below. The above polymer component in this specification is not particularly limited and includes other polymers that are added as needed.
重合体Aとしては、付加重合型の重合体が好ましく、(メタ)アクリル酸又はそのエステルに由来する構成単位を有する重合体がより好ましい。なお、(メタ)アクリル酸又はそのエステルに由来する構成単位以外の構成単位は、例えば、スチレンに由来する構成単位及びビニル化合物に由来する構成単位を有していてもよい。 Polymer A is preferably an addition polymerization type polymer, and more preferably a polymer having structural units derived from (meth)acrylic acid or an ester thereof. Note that structural units other than structural units derived from (meth)acrylic acid or an ester thereof may include, for example, structural units derived from styrene and structural units derived from a vinyl compound.
-構成単位A-
構成単位Aは、酸分解性基で保護された酸基を有する構成単位である。
酸分解性基で保護された酸基としては、公知の酸基及び公知の酸分解性基が挙げられる。
酸基としては、例えば、カルボキシ基及びフェノール性水酸基が挙げられる。また、酸分解性基で保護された酸基としては、例えば、酸により比較的分解し易い基(例えば、テトラヒドロピラニルエステル基及びテトラヒドロフラニルエステル基等のアセタール系官能基等)、酸により比較的分解し難い基(例えば、tert-ブチルエステル基等の第三級アルキル基、並びに、tert-ブチルカーボネート基等の第三級アルキルカーボネート基等)が挙げられる。
なかでも、上記酸分解性基としては、アセタール系官能基で保護された構造を有する基であることが好ましい。
-Structural unit A-
The structural unit A is a structural unit having an acid group protected by an acid-decomposable group.
Examples of the acid group protected with an acid-decomposable group include known acid groups and known acid-decomposable groups.
Examples of the acid group include a carboxy group and a phenolic hydroxyl group. Examples of the acid group protected with an acid-decomposable group include groups that are relatively easily decomposed by acid (e.g., acetal functional groups such as a tetrahydropyranyl ester group and a tetrahydrofuranyl ester group), and groups that are relatively difficult to decompose by acid (e.g., tertiary alkyl groups such as a tert-butyl ester group, and tertiary alkyl carbonate groups such as a tert-butyl carbonate group).
Among these, the acid-decomposable group is preferably a group having a structure protected by an acetal-based functional group.
構成単位Aの含有量は、重合体Aの全質量に対して、20質量%以上が好ましく、20~90質量%がより好ましく、30~70質量%が更に好ましい。 The content of structural unit A is preferably 20% by mass or more, more preferably 20 to 90% by mass, and even more preferably 30 to 70% by mass, relative to the total mass of polymer A.
-構成単位B-
重合体Aは、酸基を有する構成単位Bを含んでいてもよい。
構成単位Bは、例えば、酸分解性基で保護されていない酸基、即ち、保護基を有さない酸基を含む構成単位である。重合体Aが構成単位Bを含むことで、パターン露光後の現像工程においてアルカリ現像液に溶けやすくなり、現像時間の短縮化を図ることができる。
構成単位Bとしては、上述したアルカリ可溶性樹脂が有する構成単位が挙げられる。
-Structural unit B-
The polymer A may contain a structural unit B having an acid group.
The structural unit B is, for example, a structural unit containing an acid group that is not protected by an acid-decomposable group, i.e., an acid group that does not have a protecting group. When the polymer A contains the structural unit B, the polymer A becomes more soluble in an alkaline developer in the development step after patterned exposure, and the development time can be shortened.
Examples of the structural unit B include the structural units contained in the alkali-soluble resins described above.
構成単位Bの含有量は、重合体Aの全質量に対して、0.1~20質量%が好ましく、0.5~15質量%がより好ましく、1~10質量%が更に好ましい。 The content of structural unit B is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 15% by mass, and even more preferably 1 to 10% by mass, relative to the total mass of polymer A.
-その他の構成単位-
重合体Aは、上述した構成単位A及びB以外に、他の構成単位(以下、「構成単位C」ともいう。)を含んでいてもよい。
構成単位Cを形成するモノマーとしては、例えば、スチレン類、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸環状アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステル、不飽和ジカルボン酸ジエステル、ビシクロ不飽和化合物、マレイミド化合物、不飽和芳香族化合物、共役ジエン系化合物、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸無水物、脂肪族環式骨格を有する基及びその他不飽和化合物が挙げられる。
-Other structural units-
In addition to the structural units A and B described above, polymer A may also contain another structural unit (hereinafter also referred to as "structural unit C").
Examples of monomers that form the structural unit C include styrenes, (meth)acrylic acid alkyl esters, (meth)acrylic acid cyclic alkyl esters, (meth)acrylic acid aryl esters, unsaturated dicarboxylic acid diesters, bicyclounsaturated compounds, maleimide compounds, unsaturated aromatic compounds, conjugated diene compounds, unsaturated monocarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acid anhydrides, groups having an aliphatic cyclic skeleton, and other unsaturated compounds.
構成単位Cとしては、芳香環を有する構成単位、又は、脂肪族環式骨格を有する構成単位が好ましい。
また、構成単位Cを形成するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルも好ましく、炭素数4~12のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルがより好ましい。
As the structural unit C, a structural unit having an aromatic ring or a structural unit having an aliphatic cyclic skeleton is preferred.
Furthermore, as the monomer that forms the structural unit C, a (meth)acrylic acid alkyl ester is also preferred, and a (meth)acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms is more preferred.
構成単位Cの含有量は、重合体Aの全質量に対して、70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、50質量%以下が更に好ましい。下限は特に制限されないが、1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましい。
重合体Aが、構成単位Cとして、上記構成単位Bにおける酸基のエステルを有する構成単位を含むことも、現像液に対する溶解性、及び、上記感光性組成物層の物理物性を最適化する点から好ましい。
The content of the structural unit C is preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and even more preferably 50% by mass or less, relative to the total mass of the polymer A. There is no particular lower limit, but it is preferably 1% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more.
It is also preferable that polymer A contains, as structural unit C, a structural unit having an ester of the acid group in structural unit B, from the viewpoint of optimizing solubility in a developer and the physical properties of the photosensitive composition layer.
重合体Aの製造方法は特に限定されず、公知の方法を用いてもよい。
例えば、構成単位A1を形成するためのモノマーと、構成単位Bを形成するためのモノマーと、構成単位Cを形成するためのモノマーとを含む有機溶剤中で、重合開始剤を用いて重合することにより合成することができる。
The method for producing the polymer A is not particularly limited, and a known method may be used.
For example, the structural unit A1 can be synthesized by polymerizing a monomer for forming the structural unit B, a monomer for forming the structural unit C in an organic solvent using a polymerization initiator.
バインダーポリマーの重量平均分子量(Mw)は、樹脂膜の強靭性がより優れる点から、10,000以上が好ましく、30,000以上がより好ましく、30,000~100,000が更に好ましい。 The weight-average molecular weight (Mw) of the binder polymer is preferably 10,000 or more, more preferably 30,000 or more, and even more preferably 30,000 to 100,000, in order to achieve superior toughness of the resin film.
バインダーポリマーの酸価は、10~200mgKOH/gが好ましく、60~200mgKOH/gがより好ましく、100~200mgKOH/gが更に好ましい。
なお、バインダーポリマーの酸価は、JIS K0070:1992に記載の方法に従って、測定される値である。
バインダーポリマーの分散度は、現像性の点から、1.0~6.0が好ましく、1.0~5.0がより好ましく、1.0~4.0が更に好ましく、1.0~3.0が特に好ましい。
The acid value of the binder polymer is preferably from 10 to 200 mgKOH/g, more preferably from 60 to 200 mgKOH/g, and even more preferably from 100 to 200 mgKOH/g.
The acid value of the binder polymer is a value measured according to the method described in JIS K0070:1992.
From the viewpoint of developability, the dispersity of the binder polymer is preferably from 1.0 to 6.0, more preferably from 1.0 to 5.0, even more preferably from 1.0 to 4.0, and particularly preferably from 1.0 to 3.0.
バインダーポリマーは、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
バインダーポリマーの含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、10~90質量%が好ましく、20~80質量%がより好ましく、30~80質量%が更に好ましい。
また、バインダーポリマーが重合体Aを含む場合、重合体Aの含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、50~99質量%が好ましく、70~98質量%がより好ましい。
The binder polymers may be used alone or in combination of two or more.
The content of the binder polymer is preferably from 10 to 90% by mass, more preferably from 20 to 80% by mass, and even more preferably from 30 to 80% by mass, based on the total mass of the photosensitive composition layer.
When the binder polymer contains polymer A, the content of polymer A is preferably from 50 to 99% by mass, more preferably from 70 to 98% by mass, based on the total mass of the photosensitive composition layer.
<重合性化合物>
感光性組成物層は、重合性化合物を含んでいてもよい。
重合性化合物は、重合性基を有する化合物である。重合性基としては、例えば、ラジカル重合性基及びカチオン重合性基が挙げられ、ラジカル重合性基が好ましい。
<Polymerizable compound>
The photosensitive composition layer may contain a polymerizable compound.
The polymerizable compound is a compound having a polymerizable group. Examples of the polymerizable group include a radically polymerizable group and a cationic polymerizable group, and the radically polymerizable group is preferred.
重合性化合物は、エチレン性不飽和基を有するラジカル重合性化合物(以下、単に「エチレン性不飽和化合物」ともいう。)を含むことが好ましい。
エチレン性不飽和基としては、(メタ)アクリロキシ基が好ましい。
なお、本明細書におけるエチレン性不飽和化合物は、上記バインダーポリマー以外の化合物であり、分子量5,000未満であることが好ましい。
The polymerizable compound preferably contains a radical polymerizable compound having an ethylenically unsaturated group (hereinafter also simply referred to as "ethylenically unsaturated compound").
The ethylenically unsaturated group is preferably a (meth)acryloxy group.
The ethylenically unsaturated compound in this specification is a compound other than the binder polymer, and preferably has a molecular weight of less than 5,000.
重合性化合物の好適態様としては、式(M)で表される化合物(以下、「化合物M」ともいう。)が挙げられる。
Q2-R1-Q1 式(M)
式(M)中、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、(メタ)アクリロイルオキシ基を表す。R1は、鎖状構造を有する2価の連結基を表す。
A preferred embodiment of the polymerizable compound is a compound represented by formula (M) (hereinafter also referred to as "compound M").
Q 2 -R 1 -Q 1 formula (M)
In formula (M), Q1 and Q2 each independently represent a (meth)acryloyloxy group, and R1 represents a divalent linking group having a chain structure.
Q1及びQ2は、同一であっても異なっていてもよいが、合成容易性の点から、Q1及びQ2は、同じ基であることが好ましい。
R1としては、炭化水素基、及び、炭化水素基のアルキレンオキサイド(-L1-O-)付加物が挙げられ、炭素数6~20の炭化水素基、又は、炭化水素基のアルキレンオキサイド(-L1-O-)付加物が好ましい。
上記炭化水素基は、少なくとも一部に鎖状構造を有していればよく、上記鎖状構造以外の部分としては、例えば、分岐鎖状、環状、又は、炭素数1~20の直鎖状アルキレン基、アリーレン基、エーテル結合、及び、それらの組み合わせのいずれであってもよく、アルキレン基、又は、2以上のアルキレン基と1以上のアリーレン基とを組み合わせた基が好ましい。
炭化水素基のアルキレンオキサイド付加物としては、アルキレンオキシアルキレン基(-L1-O-L1-)、ポリアルキレンオキシアルキレン基(-(L1-O)p-L1-)、及び、ポリアルキレンオキシアルキレン基以外の炭化水素基のアルキレンオキサイド付加物が挙げられる。
なお、上記L1は、それぞれ独立に、アルキレン基を表し、エチレン基、プロピレン基、又は、ブチレン基が好ましく、エチレン基又は1,2-プロピレン基がより好ましい。pは2以上の整数を表し、10~30の整数であることが好ましい。
Q 1 and Q 2 may be the same or different, but from the viewpoint of ease of synthesis, it is preferred that Q 1 and Q 2 are the same group.
Examples of R 1 include hydrocarbon groups and alkylene oxide (-L 1 -O-) adducts of hydrocarbon groups, and hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms or alkylene oxide (-L 1 -O-) adducts of hydrocarbon groups are preferred.
The hydrocarbon group may have a chain structure at least in part, and the portion other than the chain structure may be, for example, a branched, cyclic, or linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an arylene group, an ether bond, or a combination thereof, and is preferably an alkylene group or a group in which two or more alkylene groups and one or more arylene groups are combined.
Examples of alkylene oxide adducts of hydrocarbon groups include alkyleneoxyalkylene groups (-L 1 -OL 1 -), polyalkyleneoxyalkylene groups (-(L 1 -O) p -L 1 -), and alkylene oxide adducts of hydrocarbon groups other than polyalkyleneoxyalkylene groups.
Each L1 independently represents an alkylene group, preferably an ethylene group, a propylene group, or a butylene group, and more preferably an ethylene group or a 1,2-propylene group. p represents an integer of 2 or more, preferably an integer of 10 to 30.
また、化合物MにおけるQ1とQ2との間を連結する最短の連結鎖の原子数は、20~150個が好ましく、30~120個がより好ましく、40~90個が更に好ましい。
本明細書において、「Q1とQ2の間を連結する最短の連結鎖の原子数」とは、Q1に連結するR1における原子からQ2に連結するR1における原子までを連結する最短の原子数である。
Furthermore, the number of atoms in the shortest linking chain connecting Q 1 and Q 2 in compound M is preferably 20 to 150, more preferably 30 to 120, and even more preferably 40 to 90.
In this specification, "the number of atoms in the shortest linking chain connecting Q1 and Q2 " refers to the shortest number of atoms connecting from the atom in R1 that links to Q1 to the atom in R1 that links to Q2 .
化合物Mとしては、例えば、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7-ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA又は水添ビスフェノールAのジ(メタ)アクリレート及びそのエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールF又は水添ビスフェノールFのジ(メタ)アクリレート及びそのエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール/プロピレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、並びに、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。上記エステルモノマーは混合物としても使用できる。 Examples of compound M include 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,7-heptanediol di(meth)acrylate, 1,8-octanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, 1,10-decanediol di(meth)acrylate, 1,4-cyclohexanediol di(meth)acrylate, di(meth)acrylate of bisphenol A or hydrogenated bisphenol A and its ethylene oxide/propylene oxide adduct, di(meth)acrylate of bisphenol F or hydrogenated bisphenol F and its ethylene oxide/propylene oxide adduct, polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, poly(ethylene glycol/propylene glycol) di(meth)acrylate, and polybutylene glycol di(meth)acrylate. The above ester monomers can also be used as mixtures.
重合性化合物の他の好適態様としては、2官能以上のエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
本明細書において、「2官能以上のエチレン性不飽和化合物」とは、1分子中にエチレン性不飽和基を2つ以上有する化合物を意味する。
エチレン性不飽和化合物におけるエチレン性不飽和基としては、(メタ)アクリロイル基が好ましい。つまり、エチレン性不飽和化合物としては、(メタ)アクリレート化合物が好ましい。
Another preferred embodiment of the polymerizable compound is a di- or higher functional ethylenically unsaturated compound.
In this specification, the term "difunctional or higher functional ethylenically unsaturated compound" means a compound having two or more ethylenically unsaturated groups in one molecule.
The ethylenically unsaturated group in the ethylenically unsaturated compound is preferably a (meth)acryloyl group, that is, the ethylenically unsaturated compound is preferably a (meth)acrylate compound.
2官能のエチレン性不飽和化合物としては、特に制限はなく、公知の化合物の中から適宜選択できる。
上記化合物M以外の2官能のエチレン性不飽和化合物としては、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、及び、1,4-シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
The difunctional ethylenically unsaturated compound is not particularly limited and can be appropriately selected from known compounds.
Examples of the difunctional ethylenically unsaturated compound other than the compound M include tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate, dioxane glycol di(meth)acrylate, and 1,4-cyclohexanediol di(meth)acrylate.
2官能のエチレン性不飽和化合物の市販品としては、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(商品名:NKエステル A-DCP、新中村化学工業社製)、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート(商品名:NKエステル DCP、新中村化学工業社製)、1,9-ノナンジオールジアクリレート(商品名:NKエステル A-NOD-N、新中村化学工業社製)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(商品名:NKエステル A-HD-N、新中村化学工業社製)、エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(商品名:NKエステル BPE-500及び900、新中村化学工業社製)、ポリエチレングリコールジメタクリレート(商品名:NKエステル 23G 新中村化学工業社製)、並びに、ジオキサングリコールジアクリレート(日本化薬社製KAYARAD R-604)が挙げられる。 Commercially available bifunctional ethylenically unsaturated compounds include tricyclodecane dimethanol diacrylate (trade name: NK Ester A-DCP, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), tricyclodecane dimethanol dimethacrylate (trade name: NK Ester DCP, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), 1,9-nonanediol diacrylate (trade name: NK Ester A-NOD-N, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), 1,6-hexanediol diacrylate (trade name: NK Ester A-HD-N, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), ethoxylated bisphenol A dimethacrylate (trade name: NK Ester BPE-500 and 900, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), polyethylene glycol dimethacrylate (trade name: NK Ester 23G, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and dioxane glycol diacrylate (KAYARAD R-604, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
3官能以上のエチレン性不飽和化合物としては、特に制限はなく、公知の化合物の中から適宜選択できる。
3官能以上のエチレン性不飽和化合物としては、ジペンタエリスリトール(トリ/テトラ/ペンタ/ヘキサ)(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸(メタ)アクリレート、及び、グリセリントリ(メタ)アクリレート骨格の(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。
The tri- or higher functional ethylenically unsaturated compound is not particularly limited and can be appropriately selected from known compounds.
Examples of tri- or higher functional ethylenically unsaturated compounds include dipentaerythritol (tri/tetra/penta/hexa)(meth)acrylate, pentaerythritol (tri/tetra)(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, isocyanuric acid (meth)acrylate, and (meth)acrylate compounds having a glycerin tri(meth)acrylate skeleton.
ここで、「(トリ/テトラ/ペンタ/ヘキサ)(メタ)アクリレート」は、トリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレート、ペンタ(メタ)アクリレート、及び、ヘキサ(メタ)アクリレートを包含する概念であり、「(トリ/テトラ)(メタ)アクリレート」は、トリ(メタ)アクリレート及びテトラ(メタ)アクリレートを包含する概念である。 Here, "(tri/tetra/penta/hexa)(meth)acrylate" is a concept that encompasses tri(meth)acrylate, tetra(meth)acrylate, penta(meth)acrylate, and hexa(meth)acrylate, and "(tri/tetra)(meth)acrylate" is a concept that encompasses tri(meth)acrylate and tetra(meth)acrylate.
重合性化合物としては、ウレタン(メタ)アクリレート化合物も挙げられる。
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、ウレタンジ(メタ)アクリレートが挙げられ、例えば、プロピレンオキサイド変性ウレタンジ(メタ)アクリレート、並びに、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド変性ウレタンジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
また、ウレタン(メタ)アクリレートとしては、3官能以上のウレタン(メタ)アクリレートも挙げられる。3官能以上のウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、8UX-015A(大成ファインケミカル社製)、NKオリゴ UA-32P、U-15HA、UA-122P、UA-160TM、UA-1100H(いずれも新中村化学工業社製)、AH-600(共栄社化学社製)、並びに、UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H、及びUX-5000(いずれも日本化薬社製)が挙げられる。
The polymerizable compound also includes a urethane (meth)acrylate compound.
Examples of urethane (meth)acrylates include urethane di(meth)acrylates, such as propylene oxide-modified urethane di(meth)acrylates and ethylene oxide and propylene oxide-modified urethane di(meth)acrylates.
Further, the urethane (meth)acrylate may also be a tri- or higher functional urethane (meth)acrylate. Examples of tri- or higher functional urethane (meth)acrylates include 8UX-015A (manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.), NK Oligo UA-32P, U-15HA, UA-122P, UA-160TM, and UA-1100H (all manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), AH-600 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), and UA-306H, UA-306T, UA-306I, UA-510H, and UX-5000 (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
重合性化合物の他の好適態様としては、酸基を有するエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
酸基としては、リン酸基、スルホ基、及び、カルボキシ基が挙げられ、カルボキシ基が好ましい。
酸基を有するエチレン性不飽和化合物としては、酸基を有する3~4官能のエチレン性不飽和化合物〔ペンタエリスリトールトリ及びテトラアクリレート(PETA)骨格にカルボキシ基を導入したもの(酸価:80~120mgKOH/g)〕、及び、酸基を有する5~6官能のエチレン性不飽和化合物〔ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート(DPHA)骨格にカルボキシ基を導入したもの(酸価:25~70mgKOH/g)〕が挙げられる。
これら酸基を有する3官能以上のエチレン性不飽和化合物は、必要に応じ、酸基を有する2官能のエチレン性不飽和化合物と組み合わせて使用してもよい。
Another preferred embodiment of the polymerizable compound is an ethylenically unsaturated compound having an acid group.
Examples of the acid group include a phosphate group, a sulfo group, and a carboxy group, with the carboxy group being preferred.
Examples of the ethylenically unsaturated compound having an acid group include a tri- or tetrafunctional ethylenically unsaturated compound having an acid group [a compound having a carboxy group introduced into a pentaerythritol tri- or tetraacrylate (PETA) skeleton (acid value: 80 to 120 mgKOH/g)], and a penta- or hexafunctional ethylenically unsaturated compound having an acid group [a compound having a carboxy group introduced into a dipentaerythritol penta- or hexaacrylate (DPHA) skeleton (acid value: 25 to 70 mgKOH/g)].
These tri- or higher functional ethylenically unsaturated compounds having an acid group may be used in combination with a difunctional ethylenically unsaturated compound having an acid group, if necessary.
酸基を有するエチレン性不飽和化合物としては、特開2004-239942号公報の段落[0025]~[0030]に記載の酸基を有する重合性化合物が好ましく、これらの内容は本明細書に組み込まれる。 Preferred ethylenically unsaturated compounds having an acid group are polymerizable compounds having an acid group described in paragraphs [0025] to [0030] of JP-A No. 2004-239942, the contents of which are incorporated herein by reference.
重合性化合物としては、例えば、多価アルコールにα,β-不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、グリシジル基含有化合物にα,β-不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、ウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物等のウレタンモノマー、γ-クロロ-β-ヒドロキシプロピル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレート、β-ヒドロキシエチル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレート、及び、β-ヒドロキシプロピル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレート等のフタル酸系化合物、並びに、(メタ)アクリル酸アルキルエステルも挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。 Examples of polymerizable compounds include compounds obtained by reacting a polyhydric alcohol with an α,β-unsaturated carboxylic acid, compounds obtained by reacting a glycidyl group-containing compound with an α,β-unsaturated carboxylic acid, urethane monomers such as (meth)acrylate compounds having a urethane bond, phthalic acid compounds such as γ-chloro-β-hydroxypropyl-β'-(meth)acryloyloxyethyl-o-phthalate, β-hydroxyethyl-β'-(meth)acryloyloxyethyl-o-phthalate, and β-hydroxypropyl-β'-(meth)acryloyloxyethyl-o-phthalate, and (meth)acrylic acid alkyl esters. These may be used alone or in combination of two or more.
重合性化合物としては、エチレン性不飽和化合物のカプロラクトン変性化合物(例えば、日本化薬社製KAYARAD(登録商標)DPCA-20、新中村化学工業社製A-9300-1CL等)、エチレン性不飽和化合物のアルキレンオキサイド変性化合物(例えば、日本化薬社製KAYARAD RP-1040、新中村化学工業社製ATM-35E、A-9300、ダイセル・オルネクス社製EBECRYL(登録商標)135等)、エトキシル化グリセリントリアクリレート(新中村化学工業社製A-GLY-9E等)も挙げられる。 Examples of polymerizable compounds include caprolactone-modified ethylenically unsaturated compounds (e.g., KAYARAD (registered trademark) DPCA-20 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., A-9300-1CL manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), alkylene oxide-modified ethylenically unsaturated compounds (e.g., KAYARAD RP-1040 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., ATM-35E and A-9300 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., EBECRYL (registered trademark) 135 manufactured by Daicel-Allnex Corporation), and ethoxylated glycerin triacrylate (e.g., A-GLY-9E manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).
重合性化合物(特にエチレン性不飽和化合物)としては、樹脂膜を製造する際の感光性組成物層の現像性に優れる点で、エステル結合を含むものも好ましい。
エステル結合を含むエチレン性不飽和化合物としては、分子内にエステル結合を含むものであれば特に制限されないが、テトラメチロールメタン構造又はトリメチロールプロパン構造を有するエチレン不飽和化合物が好ましく、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(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、又は、ジ(トリメチロールプロパン)テトラアクリレートがより好ましい。
信頼性付与の点から、エチレン性不飽和化合物としては、炭素数6~20の脂肪族基を有するエチレン性不飽和化合物と、上記のテトラメチロールメタン構造又はトリメチロールプロパン構造を有するエチレン不飽和化合物と、を含むことが好ましい。
炭素数6以上の脂肪族構造を有するエチレン性不飽和化合物としては、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、及び、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
As the polymerizable compound (particularly the ethylenically unsaturated compound), one containing an ester bond is also preferred, as it provides excellent developability of the photosensitive composition layer when producing a resin film.
The ethylenically unsaturated compound containing an ester bond is not particularly limited as long as it contains an ester bond in the molecule, but is preferably an ethylenically unsaturated compound having a tetramethylolmethane structure or a trimethylolpropane structure, and more preferably tetramethylolmethane tri(meth)acrylate, tetramethylolmethane tetra(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, or di(trimethylolpropane)tetraacrylate.
From the viewpoint of providing reliability, the ethylenically unsaturated compound preferably contains an ethylenically unsaturated compound having an aliphatic group having 6 to 20 carbon atoms and the above-mentioned ethylenically unsaturated compound having a tetramethylolmethane structure or a trimethylolpropane structure.
Examples of ethylenically unsaturated compounds having an aliphatic structure with 6 or more carbon atoms include 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, 1,10-decanediol di(meth)acrylate, and tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate.
重合性化合物の分子量は、200~3,000が好ましく、250~2,600がより好ましく、280~2,200が更に好ましく、300~2,200が特に好ましい。
感光性組成物層に含まれる重合性化合物のうち、分子量300以下の重合性化合物の含有量は、感光性組成物層に含まれる全ての重合性化合物の合計含有量に対して、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。下限は、0質量%以上の場合が多い。
The molecular weight of the polymerizable compound is preferably from 200 to 3,000, more preferably from 250 to 2,600, still more preferably from 280 to 2,200, and particularly preferably from 300 to 2,200.
Among the polymerizable compounds contained in the photosensitive composition layer, the content of polymerizable compounds having a molecular weight of 300 or less is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or less, based on the total content of all polymerizable compounds contained in the photosensitive composition layer. The lower limit is often 0% by mass or more.
感光性組成物層は、2官能以上のエチレン性不飽和化合物を含むことが好ましく、2官能のエチレン性不飽和化合物を含むことがより好ましい。
また、感光性組成物層は、式(M)で表される化合物と、後述するブロックイソシアネート化合物とを含むことがより好ましい。
The photosensitive composition layer preferably contains a di- or higher functional ethylenically unsaturated compound, and more preferably contains a difunctional ethylenically unsaturated compound.
The photosensitive composition layer more preferably contains a compound represented by formula (M) and a blocked isocyanate compound described below.
感光性組成物層は、エチレン性不飽和化合物として単官能エチレン性不飽和化合物を含んでいてもよい。
上記エチレン性不飽和化合物における2官能以上のエチレン性不飽和化合物の含有量は、感光性組成物層に含まれる全てのエチレン性不飽和化合物の合計含有量に対して、60~100質量%が好ましく、80~100質量%がより好ましく、90~100質量%が更に好ましい。
The photosensitive composition layer may contain a monofunctional ethylenically unsaturated compound as the ethylenically unsaturated compound.
The content of the difunctional or higher functional ethylenically unsaturated compound in the ethylenically unsaturated compound is preferably 60 to 100 mass %, more preferably 80 to 100 mass %, and even more preferably 90 to 100 mass %, based on the total content of all ethylenically unsaturated compounds contained in the photosensitive composition layer.
重合性化合物(特にエチレン性不飽和化合物)は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
重合性化合物(特にエチレン性不飽和化合物)の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、1~70質量%が好ましく、5~70質量%がより好ましく、5~60質量%が更に好ましく、5~50質量%が特に好ましい。
The polymerizable compounds (particularly ethylenically unsaturated compounds) may be used alone or in combination of two or more.
The content of the polymerizable compound (particularly the ethylenically unsaturated compound) is preferably 1 to 70 mass %, more preferably 5 to 70 mass %, still more preferably 5 to 60 mass %, and particularly preferably 5 to 50 mass %, relative to the total mass of the photosensitive composition layer.
貫通孔のサイズがより均一になり、分離精度がより向上する点から、感光性組成物層において、バインダーポリマーの含有量に対する重合性化合物の含有量の質量比(100×重合性化合物の含有量/バインダーポリマーの含有量)は、40%以上が好ましく、50%以上がより好ましく、60%以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、樹脂膜の柔軟性がより向上し、強靭性がより優れる点から、150%以下が好ましく、120%以下がより好ましく、100%以下が更に好ましい。 In order to achieve more uniform through-hole size and improved separation accuracy, the mass ratio of the polymerizable compound content to the binder polymer content in the photosensitive composition layer (100 x polymerizable compound content/binder polymer content) is preferably 40% or more, more preferably 50% or more, and even more preferably 60% or more. There is no particular upper limit, but in order to achieve improved flexibility and superior toughness in the resin film, it is preferably 150% or less, more preferably 120% or less, and even more preferably 100% or less.
<重合開始剤>
感光性組成物層は、重合開始剤を含んでいてもよい。
重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては特に制限はなく、公知の光重合開始剤を使用できる。
光重合開始剤としては、オキシムエステル構造を有する光重合開始剤(以下、「オキシム系光重合開始剤」ともいう。)、α-アミノアルキルフェノン構造を有する光重合開始剤(以下、「α-アミノアルキルフェノン系光重合開始剤」ともいう。)、α-ヒドロキシアルキルフェノン構造を有する光重合開始剤(以下、「α-ヒドロキシアルキルフェノン系重合開始剤」ともいう。)、アシルフォスフィンオキサイド構造を有する光重合開始剤(以下、「アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤」ともいう。)、及び、N-フェニルグリシン構造を有する光重合開始剤(以下、「N-フェニルグリシン系光重合開始剤」ともいう。)が挙げられる。
<Polymerization initiator>
The photosensitive composition layer may contain a polymerization initiator.
The polymerization initiator is preferably a photopolymerization initiator.
The photopolymerization initiator is not particularly limited, and any known photopolymerization initiator can be used.
Examples of the photopolymerization initiator include a photopolymerization initiator having an oxime ester structure (hereinafter also referred to as an "oxime-based photopolymerization initiator"), a photopolymerization initiator having an α-aminoalkylphenone structure (hereinafter also referred to as an "α-aminoalkylphenone-based photopolymerization initiator"), a photopolymerization initiator having an α-hydroxyalkylphenone structure (hereinafter also referred to as an "α-hydroxyalkylphenone-based polymerization initiator"), a photopolymerization initiator having an acylphosphine oxide structure (hereinafter also referred to as an "acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator"), and a photopolymerization initiator having an N-phenylglycine structure (hereinafter also referred to as an "N-phenylglycine-based photopolymerization initiator").
光重合開始剤は、オキシム系光重合開始剤、α-アミノアルキルフェノン系光重合開始剤、α-ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤、及び、N-フェニルグリシン系光重合開始剤からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、オキシム系光重合開始剤、α-アミノアルキルフェノン系光重合開始剤、及び、N-フェニルグリシン系光重合開始剤からなる群から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。 The photopolymerization initiator preferably includes at least one selected from the group consisting of oxime-based photopolymerization initiators, α-aminoalkylphenone-based photopolymerization initiators, α-hydroxyalkylphenone-based photopolymerization initiators, and N-phenylglycine-based photopolymerization initiators, and more preferably includes at least one selected from the group consisting of oxime-based photopolymerization initiators, α-aminoalkylphenone-based photopolymerization initiators, and N-phenylglycine-based photopolymerization initiators.
また、光重合開始剤としては、例えば、特開2011-95716号公報の段落[0031]~[0042]、及び、特開2015-014783号公報の段落[0064]~[0081]に記載された重合開始剤を用いてもよい。 Furthermore, as the photopolymerization initiator, for example, the polymerization initiators described in paragraphs [0031] to [0042] of JP 2011-95716 A and paragraphs [0064] to [0081] of JP 2015-014783 A may be used.
光重合開始剤の市販品としては、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-1,2-オクタンジオン-2-(O-ベンゾイルオキシム)〔商品名:IRGACURE(登録商標) OXE-01、BASF社製〕、1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン-1-(O-アセチルオキシム)〔商品名:IRGACURE(登録商標) OXE-02、BASF社製〕、IRGACURE(登録商標)OXE03(BASF社製)、IRGACURE(登録商標)OXE04(BASF社製)、IRGACURE(登録商標)307(BASF社製)、IRGACURE(登録商標)379(BASF社製)、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン〔商品名:Omnirad(登録商標)379EG、IGM Resins B.V社製〕、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン〔商品名:Omnirad(登録商標)907、IGM Resins B.V社製〕、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)ベンジル]フェニル}-2-メチルプロパン-1-オン〔商品名:Omnirad(登録商標)127、IGM Resins B.V社製〕、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタノン-1〔商品名:Omnirad(登録商標)369、IGM Resins B.V社製〕、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン〔商品名:Omnirad(登録商標)1173、IGM Resins B.V社製〕、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン〔商品名:Omnirad(登録商標)184、IGM Resins B.V社製〕、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン〔商品名:Omnirad(登録商標)651、IGM Resins B.V社製〕等、オキシムエステル系の〔商品名:Lunar(登録商標) 6、DKSHジャパン社製〕、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-3-シクロペンチルプロパン-1,2-ジオン-2-(O-ベンゾイルオキシム)(商品名:TR-PBG-305、常州強力電子新材料社製)、1,2-プロパンジオン,3-シクロヘキシル-1-[9-エチル-6-(2-フラニルカルボニル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,2-(O-アセチルオキシム)(商品名:TR-PBG-326、常州強力電子新材料社製)、3-シクロヘキシル-1-(6-(2-(ベンゾイルオキシイミノ)ヘキサノイル)-9-エチル-9H-カルバゾール-3-イル)-プロパン-1,2-ジオン-2-(O-ベンゾイルオキシム)(商品名:TR-PBG-391、常州強力電子新材料社製)、APi-307(1-(ビフェニル-4-イル)-2-メチル-2-モルホリノプロパン-1-オン、Shenzhen UV-ChemTech Ltd.社製)、及び、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール(HABI)が挙げられる。 Commercially available photopolymerization initiators include 1-[4-(phenylthio)phenyl]-1,2-octanedione-2-(O-benzoyloxime) [trade name: IRGACURE® OXE-01, manufactured by BASF], 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethanone-1-(O-acetyloxime) [trade name: IRGACURE® OXE-02, manufactured by BASF Corporation], IRGACURE (registered trademark) OXE03 (manufactured by BASF Corporation), IRGACURE (registered trademark) OXE04 (manufactured by BASF Corporation), IRGACURE (registered trademark) 307 (manufactured by BASF Corporation), IRGACURE (registered trademark) 379 (manufactured by BASF Corporation), 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone (trade name: Omnirad (registered trademark) 379EG, manufactured by IGM Resins B.V.), 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one (trade name: Omnirad (registered trademark) 907, manufactured by IGM Resins B.V.) IGM Resins B.V], 2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl]phenyl}-2-methylpropan-1-one [trade name: Omnirad (registered trademark) 127, IGM Resins B.V], 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butanone-1 [trade name: Omnirad (registered trademark) 369, IGM Resins B.V], 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one [trade name: Omnirad (registered trademark) 1173, IGM Resins B.V], 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone [trade name: Omnirad (registered trademark) 184, IGM Resins B.V] 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one (trade name: Omnirad (registered trademark) 651, manufactured by IGM Resins B.V.), oxime ester-based compounds (trade name: Lunar (registered trademark) 6, manufactured by DKSH Japan Co., Ltd.), 1-[4-(phenylthio)phenyl]-3-cyclopentylpropane-1,2-dione-2-(O-benzoyloxime) (trade name: TR-PBG-305, manufactured by Changzhou Strong Electronic New Materials Co., Ltd.), 1,2-propanedione, 3-cyclohexyl-1-[9-ethyl-6-(2-furanylcarbonyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 2-(O-acetyloxime) (trade name: TR-PBG- 326, Changzhou Strong Electronic New Materials Co., Ltd.), 3-cyclohexyl-1-(6-(2-(benzoyloxyimino)hexanoyl)-9-ethyl-9H-carbazol-3-yl)-propane-1,2-dione-2-(O-benzoyloxime) (trade name: TR-PBG-391, Changzhou Strong Electronic New Materials Co., Ltd.), APi-307 (1-(biphenyl-4-yl)-2-methyl-2-morpholinopropan-1-one, Shenzhen UV-ChemTech Ltd.), and 2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole (HABI).
光重合開始剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。2種以上を使用する場合は、オキシム系光重合開始剤と、α-アミノアルキルフェノン系光重合開始剤及びα-ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤からなる群から選択される少なくとも1種と、を使用することが好ましい。
感光性組成物層が光重合開始剤を含む場合、光重合開始剤の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、感光性組成物層の全質量に対して、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。
The photopolymerization initiator may be used alone or in combination of two or more. When two or more types are used, it is preferable to use an oxime-based photopolymerization initiator and at least one selected from the group consisting of an α-aminoalkylphenone-based photopolymerization initiator and an α-hydroxyalkylphenone-based photopolymerization initiator.
When the photosensitive composition layer contains a photopolymerization initiator, the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and even more preferably 1.0% by mass or more, relative to the total mass of the photosensitive composition layer. Although there is no particular upper limit, the content is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, relative to the total mass of the photosensitive composition layer.
<光酸発生剤>
感光性組成物層は、光酸発生剤を含んでいてもよい。
感光性組成物層が上記の酸分解性基で保護された酸基を有する構成単位を有する樹脂を含む場合、感光性組成物層は光酸発生剤を含むことが好ましい。
<Photoacid generator>
The photosensitive composition layer may contain a photoacid generator.
When the photosensitive composition layer contains the above-mentioned resin having a structural unit having an acid group protected by an acid-decomposable group, the photosensitive composition layer preferably contains a photoacid generator.
光酸発生剤(光カチオン重合開始剤)は、活性光線を受けて酸を発生する化合物である。光酸発生剤としては、波長300nm以上(好ましくは波長300~450nm)の活性光線に感応し、酸を発生する化合物が好ましいが、その化学構造は特に制限されない。また、波長300nm以上の活性光線に直接感応しない光酸発生剤についても、増感剤と併用することによって波長300nm以上の活性光線に感応し、酸を発生する化合物であれば、増感剤と組み合わせて用いることができる。
光酸発生剤としては、pKaが4以下の酸を発生する光酸発生剤が好ましく、pKaが3以下の酸を発生する光酸発生剤がより好ましく、pKaが2以下の酸を発生する光酸発生剤が更に好ましい。下限は特に制限されないが、-10.0以上が好ましい。
A photoacid generator (photocationic polymerization initiator) is a compound that generates an acid when exposed to actinic rays. The photoacid generator is preferably a compound that responds to actinic rays with a wavelength of 300 nm or more (preferably 300 to 450 nm) and generates an acid, but its chemical structure is not particularly limited. Furthermore, even photoacid generators that are not directly sensitive to actinic rays with a wavelength of 300 nm or more can be used in combination with a sensitizer, as long as they respond to actinic rays with a wavelength of 300 nm or more and generate an acid when used in combination with a sensitizer.
The photoacid generator is preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 4 or less, more preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 3 or less, and even more preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 2 or less. There is no particular lower limit, but a lower limit of −10.0 or more is preferred.
光酸発生剤としては、イオン性光酸発生剤及び非イオン性光酸発生剤が挙げられる。
イオン性光酸発生剤としては、例えば、ジアリールヨードニウム塩類及びトリアリールスルホニウム塩類等のオニウム塩化合物、並びに、第4級アンモニウム塩類が挙げられる。また、イオン性光酸発生剤としては、特開2014-085643号公報の段落[0114]~[0133]に記載のイオン性光酸発生剤を用いてもよい。
Photoacid generators include ionic photoacid generators and nonionic photoacid generators.
Examples of the ionic photoacid generator include onium salt compounds such as diaryliodonium salts and triarylsulfonium salts, and quaternary ammonium salts. Furthermore, the ionic photoacid generators described in paragraphs [0114] to [0133] of JP-A-2014-085643 may also be used.
非イオン性光酸発生剤としては、例えば、トリクロロメチル-s-トリアジン類、ジアゾメタン化合物、イミドスルホネート化合物及びオキシムスルホネート化合物が挙げられる。トリクロロメチル-s-トリアジン類、ジアゾメタン化合物及びイミドスルホネート化合物としては、特開2011-221494号公報の段落[0083]~[0088]に記載の化合物を用いてもよい。また、オキシムスルホネート化合物としては、国際公開第2018/179640号の段落[0084]~[0088]に記載された化合物を用いてもよい。 Examples of nonionic photoacid generators include trichloromethyl-s-triazines, diazomethane compounds, imide sulfonate compounds, and oxime sulfonate compounds. The trichloromethyl-s-triazines, diazomethane compounds, and imide sulfonate compounds may be those described in paragraphs [0083] to [0088] of JP 2011-221494 A. Furthermore, the oxime sulfonate compounds may be those described in paragraphs [0084] to [0088] of WO 2018/179640 A.
光酸発生剤としては、感度及び解像性の点から、オニウム塩化合物、及び、オキシムスルホネート化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物を含むことも好ましく、感度、解像性及び密着性の点から、オキシムスルホネート化合物を含むことがより好ましい。 From the viewpoints of sensitivity and resolution, the photoacid generator preferably contains at least one compound selected from the group consisting of onium salt compounds and oxime sulfonate compounds, and from the viewpoints of sensitivity, resolution, and adhesion, it is more preferable that the photoacid generator contain an oxime sulfonate compound.
光酸発生剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
感光性組成物層が光酸発生剤を含む場合、光酸発生剤の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、0.1~30質量%が好ましく、0.1~20質量%がより好ましく、0.5~15質量%が更に好ましい。
The photoacid generators may be used alone or in combination of two or more.
When the photosensitive composition layer contains a photoacid generator, the content of the photoacid generator is preferably 0.1 to 30 mass %, more preferably 0.1 to 20 mass %, and still more preferably 0.5 to 15 mass %, relative to the total mass of the photosensitive composition layer.
<熱架橋性化合物>
感光性組成物層は、得られる樹脂膜の強度、及び、得られる未樹脂膜の粘着性の点から、熱架橋性化合物を含むことが好ましい。なお、本明細書においては、後述するエチレン性不飽和基を有する熱架橋性化合物は、エチレン性不飽和化合物としては扱わず、熱架橋性化合物として扱うものとする。
熱架橋性化合物としては、エポキシ化合物、オキセタン化合物、メチロール化合物及びブロックイソシアネート化合物が挙げられる。なかでも、得られる樹脂膜の強度及び得られる感光性組成物層の粘着性の点から、ブロックイソシアネート化合物が好ましい。
ブロックイソシアネート化合物は、ヒドロキシ基及びカルボキシ基と反応するため、例えば、バインダーポリマー及びエチレン性不飽和基を有するラジカル重合性化合物の少なくとも一方が、ヒドロキシ基及びカルボキシ基の少なくとも一方を有する場合には、形成される膜の親水性が下がり、樹脂膜としての機能が強化される傾向がある。
なお、ブロックイソシアネート化合物とは、「イソシアネートのイソシアネート基をブロック剤で保護(いわゆる、マスク)した構造を有する化合物」を意味する。
<Thermal crosslinkable compound>
The photosensitive composition layer preferably contains a thermally crosslinkable compound from the viewpoints of the strength of the resin film to be obtained and the adhesiveness of the unresined film to be obtained. Note that in this specification, a thermally crosslinkable compound having an ethylenically unsaturated group, which will be described later, is not considered to be an ethylenically unsaturated compound but is considered to be a thermally crosslinkable compound.
Examples of the thermally crosslinkable compound include epoxy compounds, oxetane compounds, methylol compounds, and blocked isocyanate compounds. Among these, blocked isocyanate compounds are preferred in terms of the strength of the resulting resin film and the adhesiveness of the resulting photosensitive composition layer.
Since the blocked isocyanate compound reacts with a hydroxy group and a carboxy group, for example, when at least one of the binder polymer and the radically polymerizable compound having an ethylenically unsaturated group has at least one of a hydroxy group and a carboxy group, the hydrophilicity of the formed film tends to decrease and the function as a resin film tends to be enhanced.
The blocked isocyanate compound means a compound having a structure in which the isocyanate group of an isocyanate is protected (so-called masked) with a blocking agent.
ブロックイソシアネート化合物の解離温度は、特に制限されないが、90~160℃が好ましく、100~150℃がより好ましい。
ブロックイソシアネートの解離温度とは、「示差走査熱量計を用いて、DSC(Differential scanning calorimetry)分析にて測定した場合における、ブロックイソシアネートの脱保護反応に伴う吸熱ピークの温度」を意味する。
示差走査熱量計としては、例えば、セイコーインスツルメンツ社製の示差走査熱量計(型式:DSC6200)を好適に使用できる。ただし、示差走査熱量計は、これに限定されない。
The dissociation temperature of the blocked isocyanate compound is not particularly limited, but is preferably from 90 to 160°C, more preferably from 100 to 150°C.
The dissociation temperature of the blocked isocyanate means "the temperature of the endothermic peak accompanying the deprotection reaction of the blocked isocyanate when measured by DSC (Differential Scanning Calorimetry) analysis using a differential scanning calorimeter."
As the differential scanning calorimeter, for example, a differential scanning calorimeter (model: DSC6200) manufactured by Seiko Instruments Inc. can be suitably used, although the differential scanning calorimeter is not limited to this.
解離温度が100~160℃であるブロック剤としては、活性メチレン化合物〔マロン酸ジエステル(例えば、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn-ブチル、マロン酸ジ2-エチルヘキシル等)〕、オキシム化合物(例えば、ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム及びシクロヘキサノンオキシム等の分子内に-C(=N-OH)-で表される構造を有する化合物等)が挙げられる。なかでも、解離温度が90~160℃であるブロック剤としては、保存安定性の点から、オキシム化合物及びピラゾール化合物からなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。 Blocking agents with a dissociation temperature of 100 to 160°C include active methylene compounds [malonic acid diesters (e.g., dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-butyl malonate, di-2-ethylhexyl malonate, etc.)] and oxime compounds (e.g., compounds having a -C(=N-OH)- structure in the molecule, such as formaldoxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, and cyclohexanone oxime). Among these, blocking agents with a dissociation temperature of 90 to 160°C are preferably at least one selected from the group consisting of oxime compounds and pyrazole compounds, in terms of storage stability.
ブロックイソシアネート化合物は、膜の脆性改良、及び、被転写体との密着力向上等の点から、イソシアヌレート構造を有することが好ましい。
イソシアヌレート構造を有するブロックイソシアネート化合物は、ヘキサメチレンジイソシアネートをイソシアヌレート化して保護することにより得られる。
なかでも、イソシアヌレート構造を有するブロックイソシアネート化合物としては、オキシム化合物をブロック剤として用いたオキシム構造を有する化合物が、オキシム構造を有さない化合物よりも解離温度を好ましい範囲にしやすく、かつ、現像残渣を少なくしやすいという点から好ましい。
The blocked isocyanate compound preferably has an isocyanurate structure in order to improve the brittleness of the film and the adhesive strength to the transfer target.
A blocked isocyanate compound having an isocyanurate structure can be obtained by protecting hexamethylene diisocyanate through isocyanuration.
Among these, as the blocked isocyanate compound having an isocyanurate structure, a compound having an oxime structure in which an oxime compound is used as a blocking agent is preferred because it is easier to adjust the dissociation temperature to a preferred range and to reduce development residues than a compound not having an oxime structure.
ブロックイソシアネート化合物は、重合性基を有していてもよい。
重合性基としては、特に制限はなく、公知の重合性基を用いることができ、ラジカル重合性基が好ましい。
重合性基としては、(メタ)アクリロキシ基、(メタ)アクリルアミド基、及び、スチリル基等のエチレン性不飽和基、並びに、グリシジル基等のエポキシ基を有する基が挙げられる。
なかでも、重合性基としては、エチレン性不飽和基が好ましく、(メタ)アクリロキシ基がより好ましく、アクリロキシ基が更に好ましい。
The blocked isocyanate compound may have a polymerizable group.
The polymerizable group is not particularly limited, and any known polymerizable group can be used, with a radical polymerizable group being preferred.
Examples of the polymerizable group include ethylenically unsaturated groups such as a (meth)acryloxy group, a (meth)acrylamide group, and a styryl group, as well as groups having an epoxy group such as a glycidyl group.
Of these, the polymerizable group is preferably an ethylenically unsaturated group, more preferably a (meth)acryloxy group, and even more preferably an acryloxy group.
ブロックイソシアネート化合物としては、市販品を使用できる。
ブロックイソシアネート化合物の市販品としては、例えば、カレンズ(登録商標) AOI-BM、カレンズ(登録商標) MOI-BM、カレンズ(登録商標) MOI-BP等(以上、昭和電工社製)、ブロック型のデュラネートシリーズ(例えば、デュラネート(登録商標) TPA-B80E、デュラネート(登録商標)SBN-70D、デュラネート(登録商標) WT32-B75P等、旭化成ケミカルズ社製)が挙げられる。
ブロックイソシアネート化合物のNCO価は、4.5mmol/g以上が好ましく、5.0mmol/g以上がより好ましく、5.3mmol/g以上が更に好ましい。ブロックイソシアネート化合物のNCO価の上限は特に制限されないが、8.0mmol/g以下が好ましく、6.0mmol/g以下がより好ましく、5.8mmol/g未満が更に好ましく、5.7mmol/g以下が特に好ましい。
ブロックイソシアネート化合物のNCO価は、ブロックイソシアネート化合物1g当たりに含まれるイソシアネート基のモル数を意味し、ブロックイソシアネート化合物の構造式から計算される値である。
As the blocked isocyanate compound, commercially available products can be used.
Commercially available blocked isocyanate compounds include, for example, Karenz (registered trademark) AOI-BM, Karenz (registered trademark) MOI-BM, Karenz (registered trademark) MOI-BP, and the like (all manufactured by Showa Denko K.K.), and the blocked Duranate series (for example, Duranate (registered trademark) TPA-B80E, Duranate (registered trademark) SBN-70D, Duranate (registered trademark) WT32-B75P, and the like, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation).
The NCO value of the blocked isocyanate compound is preferably 4.5 mmol/g or more, more preferably 5.0 mmol/g or more, and even more preferably 5.3 mmol/g or more. The upper limit of the NCO value of the blocked isocyanate compound is not particularly limited, but is preferably 8.0 mmol/g or less, more preferably 6.0 mmol/g or less, even more preferably less than 5.8 mmol/g, and particularly preferably 5.7 mmol/g or less.
The NCO value of a blocked isocyanate compound means the number of moles of isocyanate groups contained in 1 g of the blocked isocyanate compound, and is a value calculated from the structural formula of the blocked isocyanate compound.
熱架橋性化合物としては、親水性及び柔軟性の点から、エポキシ系熱架橋性化合物を使用することも好ましい。エポキシ系熱架橋性化合物としては、例えば、分子内に2個以上のエポキシ基又はオキセタニル基を有する化合物が挙げられる。具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂及び脂肪族エポキシ樹脂が挙げられる。 As the thermally crosslinkable compound, it is also preferable to use an epoxy-based thermally crosslinkable compound from the viewpoints of hydrophilicity and flexibility. Examples of epoxy-based thermally crosslinkable compounds include compounds having two or more epoxy groups or oxetanyl groups in the molecule. Specific examples include bisphenol A-type epoxy resins, bisphenol F-type epoxy resins, phenol novolac-type epoxy resins, cresol novolac-type epoxy resins, and aliphatic epoxy resins.
エポキシ系熱架橋性化合物としては、市販品を使用できる。
エポキシ系熱架橋性化合物の市販品としては、例えば、JER152、JER157S70、JER157S65、JER806、JER828、及び、JER1007((株)三菱ケミカルホールディングス製)、特開2011-221494号公報の段落番号0189に記載の市販品、デナコール(登録商標)EXシリーズ、デナコール(登録商標)DLCシリーズ(以上ナガセケムテック製)、並びに、YH-300、YH-301、YH-302、YH-315、YH-324、YH-325(以上新日鐵化学製)が挙げられる。
As the epoxy-based thermally crosslinkable compound, commercially available products can be used.
Examples of commercially available epoxy-based thermally crosslinkable compounds include JER152, JER157S70, JER157S65, JER806, JER828, and JER1007 (manufactured by Mitsubishi Chemical Holdings Corporation), the commercially available products described in paragraph 0189 of JP 2011-221494 A, the Denacol (registered trademark) EX series, and the Denacol (registered trademark) DLC series (all manufactured by Nagase Chemtec), and YH-300, YH-301, YH-302, YH-315, YH-324, and YH-325 (all manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.).
熱架橋性化合物は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
感光性組成物層が熱架橋性化合物を含む場合、熱架橋性化合物の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、1~50質量%が好ましく、5~30質量%がより好ましい。
The thermally crosslinkable compounds may be used alone or in combination of two or more.
When the photosensitive composition layer contains a thermally crosslinkable compound, the content of the thermally crosslinkable compound is preferably from 1 to 50% by mass, more preferably from 5 to 30% by mass, based on the total mass of the photosensitive composition layer.
<界面活性剤>
感光性組成物層は、界面活性剤を含んでいてもよい。
界面活性剤としては、例えば、特許第4502784号公報の段落[0017]及び特開2009-237362号公報の段落[0060]~[0071]に記載の界面活性剤が挙げられる。
<Surfactants>
The photosensitive composition layer may contain a surfactant.
Examples of the surfactant include those described in paragraph [0017] of Japanese Patent No. 4502784 and paragraphs [0060] to [0071] of JP-A No. 2009-237362.
界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤又はシリコーン系界面活性剤が好ましい。
フッ素系界面活性剤の市販品としては、例えば、メガファック F-171、F-172、F-173、F-176、F-177、F-141、F-142、F-143、F-144、F-437、F-475、F-477、F-479、F-482、F-551A、F-552、F-554、F-555-A、F-556、F-557、F-558、F-559、F-560、F-561、F-565、F-563、F-568、F-575、F-780、EXP.MFS-330、EXP.MFS-578、EXP.MFS-579、EXP.MFS-586、EXP.MFS-587、R-41、R-41-LM、R-01、R-40、R-40-LM、RS-43、TF-1956、RS-90、R-94、RS-72-K、DS-21(以上、DIC社製)、フロラード FC430、FC431、FC171(以上、住友スリーエム社製)、サーフロンS-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上、AGC社製)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上、OMNOVA社製)、フタージェント 710FL、710FM、610FM、601AD、601ADH2、602A、215M、245F、251、212M、250、209F、222F、208G、710LA、710FS、730LM、650AC、681、683(以上、NEOS社製)が挙げられる。
また、フッ素系界面活性剤としては、フッ素原子を含有する官能基を持つ分子構造を有し、熱を加えるとフッ素原子を含有する官能基の部分が切断されてフッ素原子が揮発するアクリル系化合物も好適に使用できる。このようなフッ素系界面活性剤としては、DIC社製のメガファック DSシリーズ(化学工業日報(2016年2月22日)、日経産業新聞(2016年2月23日))、例えば、メガファック DS-21が挙げられる。
また、フッ素系界面活性剤としては、フッ素化アルキル基又はフッ素化アルキレンエーテル基を有するフッ素原子含有ビニルエーテル化合物と、親水性のビニルエーテル化合物との重合体を用いることも好ましい。
また、フッ素系界面活性剤としては、ブロックポリマーも使用できる。
また、フッ素系界面活性剤としては、フッ素原子を有する(メタ)アクリレート化合物に由来する構成単位と、アルキレンオキシ基(好ましくはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基)を2以上(好ましくは5以上)有する(メタ)アクリレート化合物に由来する構成単位と、を含む含フッ素高分子化合物も好ましく使用できる。
また、フッ素系界面活性剤としては、エチレン性不飽和結合含有基を側鎖に有する含フッ素重合体も使用できる。具体的には、メガファック RS-101、RS-102、RS-718K及びRS-72-K(以上、DIC社製)が挙げられる。
The surfactant is preferably a nonionic surfactant, a fluorine-based surfactant, or a silicone-based surfactant.
Commercially available fluorine-based surfactants include, for example, Megafac F-171, F-172, F-173, F-176, F-177, F-141, F-142, F-143, F-144, F-437, F-475, F-477, F-479, F-482, F-551A, F-552, F-554, F-555-A, F-556, F-557, F-558, F-559, F-560, F-561, F-565, F-563, F-568, F-575, F-780, EXP. MFS-330, EXP. MFS-578, EXP. MFS-579, EXP. MFS-586, EXP. MFS-587, R-41, R-41-LM, R-01, R-40, R-40-LM, RS-43, TF-1956, RS-90, R-94, RS-72-K, DS-21 (all manufactured by DIC Corporation), Fluorard FC430, FC431, FC171 (all manufactured by Sumitomo 3M Limited), Surflon S-382, SC-101, SC-103, SC-104, SC-105, SC-1068, SC-381, SC-383, S-393, KH-40 (all manufactured by AGC), PolyFox PF636, PF656, PF6320, PF6520, PF7002 (all manufactured by OMNOVA), Ftergent Examples of such products include 710FL, 710FM, 610FM, 601AD, 601ADH2, 602A, 215M, 245F, 251, 212M, 250, 209F, 222F, 208G, 710LA, 710FS, 730LM, 650AC, 681, and 683 (all manufactured by NEOS Corporation).
Furthermore, as the fluorosurfactant, an acrylic compound having a molecular structure with a functional group containing a fluorine atom, which cleaves the functional group when heated, causing the fluorine atom to volatilize, can also be suitably used. Examples of such a fluorosurfactant include the Megafac DS series manufactured by DIC Corporation (The Chemical Daily (February 22, 2016), The Nikkei Business Daily (February 23, 2016)), such as Megafac DS-21.
As the fluorine-based surfactant, it is also preferable to use a polymer of a fluorine atom-containing vinyl ether compound having a fluorinated alkyl group or a fluorinated alkylene ether group and a hydrophilic vinyl ether compound.
Furthermore, a block polymer can also be used as the fluorine-based surfactant.
Furthermore, as the fluorine-based surfactant, a fluorine-containing polymer compound containing a constituent unit derived from a (meth)acrylate compound having a fluorine atom and a constituent unit derived from a (meth)acrylate compound having two or more (preferably five or more) alkyleneoxy groups (preferably ethyleneoxy groups or propyleneoxy groups) can also be preferably used.
As the fluorine-based surfactant, a fluorine-containing polymer having an ethylenically unsaturated bond-containing group in the side chain can also be used, specifically Megafac RS-101, RS-102, RS-718K, and RS-72-K (all manufactured by DIC Corporation).
フッ素系界面活性剤としては、環境適性向上の点から、パーフルオロオクタン酸(PFOA)及びパーフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)等の炭素数が7以上の直鎖状パーフルオロアルキル基を有する化合物の代替材料に由来する界面活性剤であることが好ましい。 From the perspective of improving environmental friendliness, it is preferable that the fluorine-based surfactant be a surfactant derived from an alternative material to compounds having a linear perfluoroalkyl group with seven or more carbon atoms, such as perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctanesulfonic acid (PFOS).
ノニオン系界面活性剤としては、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレート及びプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセロールエトキシレート等)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル、プルロニック L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(以上、BASF社製)、テトロニック 304、701、704、901、904、150R1(以上、BASF社製)、ソルスパース 20000(以上、日本ルーブリゾール社製)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(以上、富士フイルム和光純薬社製)、パイオニン D-6112、D-6112-W、D-6315(以上、竹本油脂社製)、オルフィンE1010、サーフィノール104、400、440(以上、日信化学工業社製)が挙げられる。 Nonionic surfactants include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane, and their ethoxylates and propoxylates (e.g., glycerol propoxylate, glycerol ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid esters, Pluronic L10, L31, L61, L62, 10R5, 17R2, 25R2 (all manufactured by BASF), Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1 (all manufactured by BASF), and Solsperse 20000 (all manufactured by Lubrizol Japan Corporation), NCW-101, NCW-1001, NCW-1002 (all manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), Paionin D-6112, D-6112-W, D-6315 (all manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.), Olfine E1010, Surfynol 104, 400, 440 (all manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.).
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、シロキサン結合からなる直鎖状ポリマー、及び、側鎖や末端に有機基を導入した変性シロキサンポリマーが挙げられる。 Examples of silicone surfactants include linear polymers consisting of siloxane bonds and modified siloxane polymers in which organic groups have been introduced into the side chains or ends.
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、DOWSIL 8032 ADDITIVE、トーレシリコーンDC3PA、トーレシリコーンSH7PA、トーレシリコーンDC11PA、トーレシリコーンSH21PA、トーレシリコーンSH28PA、トーレシリコーンSH29PA、トーレシリコーンSH30PA、トーレシリコーンSH8400(以上、東レ・ダウコーニング社製)並びに、X-22-4952、X-22-4272、X-22-6266、KF-351A、K354L、KF-355A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、X-22-6191、X-22-4515、KF-6004、KP-341、KF-6001、KF-6002(以上、信越シリコーン社製)、F-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)、BYK307、BYK323、BYK330(以上、ビックケミー社製)が挙げられる。 Examples of silicone surfactants include DOWSIL 8032 ADDITIVE, Toray Silicone DC3PA, Toray Silicone SH7PA, Toray Silicone DC11PA, Toray Silicone SH21PA, Toray Silicone SH28PA, Toray Silicone SH29PA, Toray Silicone SH30PA, and Toray Silicone SH8400 (all manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.), as well as X-22-4952, X-22-4272, X-22-6266, KF-351A, K354L, KF-355A, and KF -945, KF-640, KF-642, KF-643, X-22-6191, X-22-4515, KF-6004, KP-341, KF-6001, KF-6002 (all manufactured by Shin-Etsu Silicones Co., Ltd.), F-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4460, TSF-4452 (all manufactured by Momentive Performance Materials), BYK307, BYK323, BYK330 (all manufactured by BYK-Chemie).
界面活性剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
感光性組成物層が界面活性剤を含む場合、界面活性剤の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、0.01~3.0質量%が好ましく、0.01~1.0質量%がより好ましく、0.05~0.80質量%が更に好ましい。
The surfactants may be used alone or in combination of two or more.
When the photosensitive composition layer contains a surfactant, the content of the surfactant is preferably 0.01 to 3.0 mass %, more preferably 0.01 to 1.0 mass %, and still more preferably 0.05 to 0.80 mass %, relative to the total mass of the photosensitive composition layer.
<重合禁止剤>
感光性組成物層は、重合禁止剤を含んでいてもよい。
重合禁止剤とは、重合反応を遅延又は禁止させる機能を有する化合物を意味する。重合禁止剤としては、例えば、重合禁止剤として用いられる公知の化合物を使用できる。
樹脂膜に形成される貫通孔の開口面積がより均一になり、樹脂膜の分離精度がより向上する点で、樹脂膜は、重合禁止剤を含むことが好ましい。
<Polymerization inhibitor>
The photosensitive composition layer may contain a polymerization inhibitor.
The polymerization inhibitor means a compound having the function of delaying or inhibiting a polymerization reaction. As the polymerization inhibitor, for example, a known compound used as a polymerization inhibitor can be used.
The resin film preferably contains a polymerization inhibitor, since this makes the opening areas of the through-holes formed in the resin film more uniform and improves the separation accuracy of the resin film.
重合禁止剤としては、例えば、フェノチアジン、ビス-(1-ジメチルベンジル)フェノチアジン及び3,7-ジオクチルフェノチアジン等のフェノチアジン化合物;ビス[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオン酸][エチレンビス(オキシエチレン)]2,4-ビス〔(ラウリルチオ)メチル〕-o-クレゾール、1,3,5-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン及びペンタエリスリトールテトラキス3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のヒンダードフェノール化合物;4-ニトロソフェノール、N-ニトロソジフェニルアミン、N-ニトロソシクロヘキシルヒドロキシルアミン及びN-ニトロソフェニルヒドロキシルアミン等のニトロソ化合物又はその塩;メチルハイドロキノン、t-ブチルハイドロキノン、2,5-ジ-t-ブチルハイドロキノン及び4-ベンゾキノン等のキノン化合物;4-メトキシフェノール、4-メトキシ-1-ナフトール及びt-ブチルカテコール等のフェノール化合物;ジブチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルジチオカルバミン酸マンガン及びジフェニルジチオカルバミン酸マンガン等の金属塩化合物が挙げられる。 Examples of polymerization inhibitors include phenothiazine compounds such as phenothiazine, bis-(1-dimethylbenzyl)phenothiazine, and 3,7-dioctylphenothiazine; bis[3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionic acid][ethylenebis(oxyethylene)]2,4-bis[(laurylthio)methyl]-o-cresol, 1,3,5-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl), 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl), 2,4-bis-(n-octylthio)-6-(4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino)-1,3,5-triazine, and pentaerythritol tetrakis 3-(3,5-di- tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate; nitroso compounds or salts thereof such as 4-nitrosophenol, N-nitrosodiphenylamine, N-nitrosocyclohexylhydroxylamine, and N-nitrosophenylhydroxylamine; quinone compounds such as methylhydroquinone, t-butylhydroquinone, 2,5-di-t-butylhydroquinone, and 4-benzoquinone; phenolic compounds such as 4-methoxyphenol, 4-methoxy-1-naphthol, and t-butylcatechol; and metal salt compounds such as copper dibutyldithiocarbamate, copper diethyldithiocarbamate, manganese diethyldithiocarbamate, and manganese diphenyldithiocarbamate.
重合禁止剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
感光性組成物層が重合禁止剤を含む場合、重合禁止剤の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、0.001~5.0質量%が好ましく、0.01~3.0質量%がより好ましく、0.02~2.0質量%が更に好ましい。重合禁止剤の含有量は、重合性化合物の全質量に対しては、0.005~5.0質量%が好ましく、0.01~3.0質量%がより好ましく、0.01~1.0質量%が更に好ましい。
The polymerization inhibitor may be used alone or in combination of two or more.
When the photosensitive composition layer contains a polymerization inhibitor, the content of the polymerization inhibitor is preferably 0.001 to 5.0 mass%, more preferably 0.01 to 3.0 mass%, and even more preferably 0.02 to 2.0 mass%, relative to the total mass of the photosensitive composition layer. The content of the polymerization inhibitor is preferably 0.005 to 5.0 mass%, more preferably 0.01 to 3.0 mass%, and even more preferably 0.01 to 1.0 mass%, relative to the total mass of the polymerizable compounds.
<水素供与性化合物>
感光性組成物層は、水素供与性化合物を含んでいてもよい。
水素供与性化合物は、光重合開始剤の活性光線に対する感度を一層向上させる、及び、酸素による重合性化合物の重合阻害を抑制する等の作用を有する。
<Hydrogen donor compound>
The photosensitive composition layer may contain a hydrogen donating compound.
The hydrogen donor compound has the effect of further improving the sensitivity of the photopolymerization initiator to actinic rays and suppressing inhibition of polymerization of the polymerizable compound by oxygen.
水素供与性化合物としては、例えば、アミン類及びアミノ酸化合物が挙げられる。 Examples of hydrogen donor compounds include amines and amino acid compounds.
アミン類としては、例えば、M.R.Sanderら著「Journal of Polymer Society」第10巻3173頁(1972)、特公昭44-020189号公報、特開昭51-082102号公報、特開昭52-134692号公報、特開昭59-138205号公報、特開昭60-084305号公報、特開昭62-018537号公報、特開昭64-033104号公報及びResearch Disclosure 33825号等に記載の化合物が挙げられる。具体的には、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(EAB-F)、トリス(4-ジメチルアミノフェニル)メタン(別名:ロイコクリスタルバイオレット)、トリエタノールアミン、p-ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、p-ホルミルジメチルアニリン、及び、p-メチルチオジメチルアニリンが挙げられる。
なかでも、アミン類としては、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、及び、トリス(4-ジメチルアミノフェニル)メタンからなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
Examples of amines include compounds described in M. R. Sander et al., "Journal of Polymer Society," Vol. 10, p. 3173 (1972), JP-B No. 44-020189, JP-A No. 51-082102, JP-A No. 52-134692, JP-A No. 59-138205, JP-A No. 60-084305, JP-A No. 62-018537, JP-A No. 64-033104, and Research Disclosure No. 33825. Specific examples include 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone (EAB-F), tris(4-dimethylaminophenyl)methane (also known as leuco crystal violet), triethanolamine, p-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, p-formyldimethylaniline, and p-methylthiodimethylaniline.
Among these, the amines are preferably at least one selected from the group consisting of 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone and tris(4-dimethylaminophenyl)methane.
アミノ酸化合物としては、例えば、N-フェニルグリシン、N-メチル-N-フェニルグリシン及びN-エチル-N-フェニルグリシンが挙げられる。 Examples of amino acid compounds include N-phenylglycine, N-methyl-N-phenylglycine, and N-ethyl-N-phenylglycine.
水素供与性化合物としては、例えば、特公昭48-042965号公報に記載の有機金属化合物(例えば、トリブチル錫アセテート等)、特公昭55-034414号公報に記載の水素供与体、及び、特開平6-308727号公報に記載の硫黄化合物(例えば、トリチアン等)も挙げられる。 Examples of hydrogen donor compounds include organometallic compounds (e.g., tributyltin acetate) described in JP-B 48-042965, hydrogen donors described in JP-B 55-034414, and sulfur compounds (e.g., trithiane) described in JP-A 6-308727.
水素供与性化合物は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
感光性組成物層が水素供与性化合物を含む場合、水素供与性化合物の含有量は、重合成長速度と連鎖移動のバランスとによる硬化速度の向上の点から、感光性組成物層の全質量に対して、0.01~10.0質量%が好ましく、0.01~8.0質量%がより好ましく、0.03~5.0質量%が更に好ましい。
The hydrogen donor compounds may be used alone or in combination of two or more.
When the photosensitive composition layer contains a hydrogen donor compound, the content of the hydrogen donor compound is preferably 0.01 to 10.0 mass %, more preferably 0.01 to 8.0 mass %, and even more preferably 0.03 to 5.0 mass %, relative to the total mass of the photosensitive composition layer, from the viewpoint of improving the curing rate through a balance between the polymerization growth rate and chain transfer.
<不純物等>
感光性組成物層は、所定量の不純物を含んでいてもよい。
不純物としては、例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、マンガン、銅、アルミニウム、チタン、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、スズ、ハロゲン及びこれらのイオンが挙げられる。なかでも、ハロゲン化物イオン(例えば、塩化物イオン、臭化物イオン及びヨウ化物イオン等)、ナトリウムイオン及びカリウムイオンは、不純物として混入し易いため、下記の含有量であることが好ましい。
<Impurities etc.>
The photosensitive composition layer may contain a certain amount of impurities.
Examples of impurities include sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, manganese, copper, aluminum, titanium, chromium, cobalt, nickel, zinc, tin, halogens, and ions thereof. Among these, halide ions (e.g., chloride ions, bromide ions, iodide ions, etc.), sodium ions, and potassium ions are easily mixed in as impurities, so the following contents are preferred.
不純物の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、80質量ppm以下が好ましく、10質量ppm以下がより好ましく、2質量ppm以下が更に好ましい。下限は、感光性組成物層の全質量に対して、1質量ppb以上が好ましく、0.1質量ppm以上がより好ましい。具体的には、上記で挙げた不純物の合計含有量が、感光性組成物層の全質量に対して、0.6質量ppm以下である態様が挙げられる。 The content of impurities is preferably 80 ppm by mass or less, more preferably 10 ppm by mass or less, and even more preferably 2 ppm by mass or less, relative to the total mass of the photosensitive composition layer. The lower limit is preferably 1 ppb by mass or more, more preferably 0.1 ppm by mass or more, relative to the total mass of the photosensitive composition layer. Specifically, the total content of the impurities listed above is 0.6 ppm by mass or less, relative to the total mass of the photosensitive composition layer.
不純物を上記範囲にする方法としては、感光性組成物層の原料として不純物の含有量が少ないものを選択すること、並びに、感光性組成物層及び樹脂膜の形成時に、不純物の混入を防ぐこと及び洗浄して除去することが挙げられる。 Methods for keeping the impurity content within the above range include selecting raw materials for the photosensitive composition layer that contain low impurities, and preventing impurities from being mixed in and removing them by washing when forming the photosensitive composition layer and resin film.
不純物の含有量の測定方法は、例えば、ICP発光分光分析法、原子吸光分光法及びイオンクロマトグラフィー法等の公知の方法が挙げられる。 Methods for measuring the content of impurities include known methods such as ICP emission spectroscopy, atomic absorption spectroscopy, and ion chromatography.
感光性組成物層中の、ベンゼン、ホルムアルデヒド、トリクロロエチレン、1,3-ブタジエン、四塩化炭素、クロロホルム、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド及びヘキサンからなる群から選択される少なくとも1種の化合物Xの含有量は、少ないことが好ましい。具体的には、感光性組成物層の全質量に対して、100質量ppm以下が好ましく、20質量ppm以下がより好ましく、4質量ppm以下が更に好ましい。下限は特に制限されないが、感光性組成物層の全質量に対して、10質量ppb以上の場合が多く、100質量ppb以上が好ましい。
化合物Xの含有量の調整方法としては、例えば、上記不純物の含有量の調整方法が挙げられる。化合物Xの含有量の測定方法としては、例えば、公知の測定方法が挙げられる。
The content of at least one compound X selected from the group consisting of benzene, formaldehyde, trichloroethylene, 1,3-butadiene, carbon tetrachloride, chloroform, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and hexane in the photosensitive composition layer is preferably low. Specifically, the content is preferably 100 ppm by mass or less, more preferably 20 ppm by mass or less, and even more preferably 4 ppm by mass or less, relative to the total mass of the photosensitive composition layer. There is no particular lower limit, but it is often 10 ppb by mass or more, and preferably 100 ppb by mass or more, relative to the total mass of the photosensitive composition layer.
The content of compound X can be adjusted, for example, by the above-mentioned method for adjusting the content of impurities. The content of compound X can be measured, for example, by known measurement methods.
感光性組成物層中の水の含有量は、少ない方が好ましい。具体的には、水の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、0.01~1.0質量%が好ましく、0.05~0.5質量%がより好ましい。 The water content in the photosensitive composition layer is preferably low. Specifically, the water content is preferably 0.01 to 1.0% by mass, and more preferably 0.05 to 0.5% by mass, relative to the total mass of the photosensitive composition layer.
<他の成分>
感光性組成物層は、上述した成分以外の他の成分(以下、「他の成分」ともいう。)を含んでいてもよい。
他の成分としては、例えば、着色剤、酸化防止剤及び特開2000-310706号公報の段落[0058]~[0071]に記載のその他の添加剤が挙げられる。
<Other ingredients>
The photosensitive composition layer may contain other components (hereinafter also referred to as "other components") in addition to the components described above.
Examples of other components include colorants, antioxidants, and other additives described in paragraphs [0058] to [0071] of JP-A No. 2000-310706.
感光性組成物層が粒子を含む場合、金属種及び大きさ等の異なる粒子を2種以上含んでいてもよい。
感光性組成物層は粒子を含まないか、又は、感光性組成物層が粒子を含む場合、粒子の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、0質量%超35質量%以下が好ましく、感光性組成物層は粒子を含まないか、又は、感光性組成物層が粒子を含む場合、粒子の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、0質量%超10質量%以下がより好ましく、感光性組成物層は粒子を含まないか、又は、感光性組成物層が粒子を含む場合、粒子の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、0質量%超5質量%以下が更に好ましく、感光性組成物層は粒子を含まないか、又は、感光性組成物層が粒子を含む場合、粒子の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、0質量%超1質量%以下が特に好ましく、感光性組成物層は粒子を含まないことが最も好ましい。
When the photosensitive composition layer contains particles, it may contain two or more types of particles different in metal type, size, etc.
The photosensitive composition layer does not contain particles, or if the photosensitive composition layer contains particles, the particle content is preferably more than 0 mass % and not more than 35 mass %, relative to the total mass of the photosensitive composition layer. If the photosensitive composition layer does not contain particles or if the photosensitive composition layer contains particles, the particle content is more preferably more than 0 mass % and not more than 10 mass %, relative to the total mass of the photosensitive composition layer. If the photosensitive composition layer does not contain particles or if the photosensitive composition layer contains particles, the particle content is even more preferably more than 0 mass % and not more than 5 mass %, relative to the total mass of the photosensitive composition layer. If the photosensitive composition layer does not contain particles or if the photosensitive composition layer contains particles, the particle content is particularly preferably more than 0 mass % and not more than 1 mass %, relative to the total mass of the photosensitive composition layer. It is most preferred that the photosensitive composition layer does not contain particles.
-着色剤-
感光性組成物層は、微量の着色剤(例えば、顔料及び染料等)を含んでいてもよく、着色剤を実質的に含まなくてもよい。
感光性組成物層が着色剤を含む場合、着色剤の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、1質量%未満が好ましく、0.1質量%未満がより好ましい。
- Coloring agent -
The photosensitive composition layer may contain a small amount of a colorant (for example, a pigment or a dye), or may be substantially free of a colorant.
When the photosensitive composition layer contains a colorant, the content of the colorant is preferably less than 1% by mass, more preferably less than 0.1% by mass, based on the total mass of the photosensitive composition layer.
-酸化防止剤-
酸化防止剤としては、例えば、1-フェニル-3-ピラゾリドン(別名:フェニドン)、1-フェニル-4,4-ジメチル-3-ピラゾリドン及び1-フェニル-4-メチル-4-ヒドロキシメチル-3-ピラゾリドン等の3-ピラゾリドン類;ハイドロキノン、カテコール、ピロガロール、メチルハイドロキノン及びクロルハイドロキノン等のポリヒドロキシベンゼン類;パラメチルアミノフェノール、パラアミノフェノール、パラヒドロキシフェニルグリシン及びパラフェニレンジアミンが挙げられる。
-Antioxidants-
Examples of antioxidants include 3-pyrazolidones such as 1-phenyl-3-pyrazolidone (also known as phenidone), 1-phenyl-4,4-dimethyl-3-pyrazolidone, and 1-phenyl-4-methyl-4-hydroxymethyl-3-pyrazolidone; polyhydroxybenzenes such as hydroquinone, catechol, pyrogallol, methylhydroquinone, and chlorohydroquinone; paramethylaminophenol, paraaminophenol, parahydroxyphenylglycine, and paraphenylenediamine.
感光性組成物層が酸化防止剤を含む場合、酸化防止剤の含有量は、感光性組成物層の全質量に対して、0.001質量%以上が好ましく、0.005質量%以上がより好ましく、0.01質量%以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、1質量%以下が好ましい。 When the photosensitive composition layer contains an antioxidant, the content of the antioxidant is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, and even more preferably 0.01% by mass or more, relative to the total mass of the photosensitive composition layer. There is no particular upper limit, but a content of 1% by mass or less is preferred.
<感光性組成物層の特性>
(溶解速度)
現像時の残渣抑制の点から、感光性組成物層(膜厚1.0~10μmの範囲内)の1.0質量%炭酸ナトリウム水溶液に対する溶解速度は、0.01μm/秒以上が好ましく、0.10μm/秒以上がより好ましく、0.20μm/秒以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、5.0μm/秒以下が好ましく、4.0μm/秒以下がより好ましく、3.0μm/秒以下が更に好ましい。具体的には、1.8μm/秒、1.0μm/秒、0.7μm/秒が挙げられる。
感光性組成物層の1.0質量%炭酸ナトリウム水溶液に対する溶解速度は、以下の方法で測定するものとする。
ガラス基板に形成した、溶剤を十分に除去した感光性組成物層(膜厚:1.0~10μmの範囲内)に対し、1.0質量%炭酸ナトリウム水溶液を用いて25℃で、感光性組成物層が全て溶けるまでシャワー現像を行う(ただし、最長で2分間までとする)。
感光性組成物層の膜厚を、感光性組成物層が全て溶けるまでに要した時間で割り算することで求める。なお、2分間で全てが溶けない場合は、それまでの膜厚変化量から同様に計算する。
<Characteristics of the Photosensitive Composition Layer>
(dissolution rate)
From the viewpoint of suppressing residues during development, the dissolution rate of the photosensitive composition layer (having a film thickness in the range of 1.0 to 10 μm) in a 1.0 mass % aqueous sodium carbonate solution is preferably 0.01 μm/sec or more, more preferably 0.10 μm/sec or more, and even more preferably 0.20 μm/sec or more. There is no particular upper limit, but it is preferably 5.0 μm/sec or less, more preferably 4.0 μm/sec or less, and even more preferably 3.0 μm/sec or less. Specific examples include 1.8 μm/sec, 1.0 μm/sec, and 0.7 μm/sec.
The dissolution rate of the photosensitive composition layer in a 1.0% by mass aqueous sodium carbonate solution is measured by the following method.
The photosensitive composition layer (film thickness: in the range of 1.0 to 10 μm) formed on the glass substrate and from which the solvent has been thoroughly removed is subjected to shower development at 25° C. using a 1.0 mass % aqueous sodium carbonate solution until the photosensitive composition layer is completely dissolved (however, this is limited to a maximum of 2 minutes).
The thickness of the photosensitive composition layer is determined by dividing the film thickness by the time required for the photosensitive composition layer to completely dissolve. If the photosensitive composition layer does not completely dissolve within 2 minutes, the thickness is calculated in the same manner from the amount of film thickness change up to that point.
(異物の含有量)
感光性組成物層中の直径1.0μm以上の異物の数は、貫通孔形成の点から、10個/mm2以下が好ましく、5個/mm2以下がより好ましい。下限は特に制限されないが、0個/mm2の場合が多い。
異物の数は、以下の方法で測定するものとする。感光性組成物層の表面の法線方向から、感光性組成物層の面上の任意の5か所の領域(1mm×1mm)を、光学顕微鏡を用いて目視にて観察して、各領域中の直径1.0μm以上の異物の数を測定して、それらを算術平均して異物の数として算出する。具体的には、0個/mm2、1個/mm2、4個/mm2及び8個/mm2が挙げられる。
(Foreign matter content)
The number of foreign particles having a diameter of 1.0 μm or more in the photosensitive composition layer is preferably 10 particles/ mm2 or less, more preferably 5 particles/ mm2 or less, from the viewpoint of forming through holes. There is no particular lower limit, but it is often 0 particles/ mm2 .
The number of foreign particles is measured as follows: Five randomly selected regions (1 mm x 1 mm) on the surface of the photosensitive composition layer are visually observed using an optical microscope from the normal direction to the surface of the photosensitive composition layer, and the number of foreign particles with a diameter of 1.0 μm or more in each region is counted and calculated as the arithmetic average. Specific examples include 0 particles/ mm2 , 1 particle/ mm2 , 4 particles/ mm2 , and 8 particles/ mm2 .
[樹脂膜の用途]
本発明に係る樹脂膜は、種々の用途に適用できる。
樹脂膜の用途としては、例えば、樹脂膜、細胞分離、選択透過膜、マイクロセンサ、薬物送達フィルム、及び、細胞培養基材が挙げられる。なかでも、本発明に係る樹脂膜は、細胞分離用樹脂フィルタとして用いることが好ましい。
[Uses of resin film]
The resin film according to the present invention can be used in a variety of applications.
Examples of uses of the resin membrane include resin membranes, cell separation, selectively permeable membranes, microsensors, drug delivery films, and cell culture substrates. Among these, the resin membrane according to the present invention is preferably used as a resin filter for cell separation.
以下に実施例を挙げて本開示を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本開示の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本開示の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。 The present disclosure will be explained in more detail below with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, etc. shown in the following examples can be modified as appropriate without departing from the spirit of this disclosure. Therefore, the scope of this disclosure is not limited to the specific examples shown below.
[原料]
実施例及び比較例において、樹脂膜の製造に使用した原料を以下に示す。
[Raw materials]
In the examples and comparative examples, the raw materials used to produce the resin films are shown below.
〔バインダーポリマー〕
・B1:St/MMA/MAA=52/19/29(質量比)の共重合体(酸価189mgKOH/g、Mw=70000)
・B2:St/MMA/MAA=52/19/29(質量比)の共重合体(酸価189mgKOH/g、Mw=100000)
・B3:St/MMA/MAA=52/19/29(質量比)の共重合体(酸価189mgKOH/g、Mw=30000)
・B4:St/MMA/MAA/MAA-GMA=47/2/19/32(質量比)の共重合体(酸価124mgKOH/g、Mw=42000)
・B5:DCPMA/MMA/MAA=52/19/29(質量比)の共重合体(酸価189mgKOH/g、Mw=70000)
・B6:BnMA/MMA/MAA=52/19/29(質量比)の共重合体(酸価189mgKOH/g、Mw=70000)
・B7:St/MMA/MAA/HEMA=52/19/19/10(質量比)の共重合体(酸価124mgKOH/g、Mw=70000)
・B8:St/MMA/MAA/2EHA=42/19/29/10(質量比)の共重合体(酸価189mgKOH/g、Mw=70000)
・B9:St/MMA/MAA/AM-90G=42/19/29/10(質量比)の共重合体(酸価189mgKOH/g、Mw=70000)
[Binder polymer]
B1: Copolymer of St/MMA/MAA = 52/19/29 (mass ratio) (acid value 189 mg KOH/g, Mw = 70,000)
B2: Copolymer of St/MMA/MAA = 52/19/29 (mass ratio) (acid value 189 mg KOH/g, Mw = 100,000)
B3: Copolymer of St/MMA/MAA = 52/19/29 (mass ratio) (acid value 189 mg KOH/g, Mw = 30,000)
B4: Copolymer of St/MMA/MAA/MAA-GMA = 47/2/19/32 (mass ratio) (acid value 124 mg KOH/g, Mw = 42,000)
B5: DCPMA/MMA/MAA = 52/19/29 (mass ratio) copolymer (acid value 189 mg KOH/g, Mw = 70,000)
B6: BnMA/MMA/MAA = 52/19/29 (mass ratio) copolymer (acid value 189 mg KOH/g, Mw = 70,000)
B7: Copolymer of St/MMA/MAA/HEMA = 52/19/19/10 (mass ratio) (acid value 124 mg KOH/g, Mw = 70,000)
B8: Copolymer of St/MMA/MAA/2EHA = 42/19/29/10 (mass ratio) (acid value 189 mg KOH/g, Mw = 70,000)
B9: Copolymer of St/MMA/MAA/AM-90G = 42/19/29/10 (mass ratio) (acid value 189 mg KOH/g, Mw = 70,000)
・上記樹脂中の各表記は以下を示す。
・St:スチレン
・MAA:メタクリル酸
・MMA:メタクリル酸メチル
・MMA-GMA:メタクリル酸にグリシジルメタクリレートを付加させた化合物
・DCPMA:メタクリル酸ジシクロペンタニル
・BnMA:メタクリル酸ベンジル
・HEMA:メタクリル酸2-ヒドロキシエチル
・2EHA:メタクリル酸2-エチルヘキシル
・AM-90G:メトキシポリエチレングリコールアクリレート
The symbols in the above resins indicate the following:
St: Styrene, MAA: Methacrylic acid, MMA: Methyl methacrylate, MMA-GMA: Glycidyl methacrylate added to methacrylic acid, DCPMA: Dicyclopentanyl methacrylate, BnMA: Benzyl methacrylate, HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate, 2EHA: 2-ethylhexyl methacrylate, AM-90G: Methoxypolyethylene glycol acrylate
〔重合性化合物〕
・「BPE-500」:エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(NKエステル BPE-500、新中村化学工業(株)製)
・「BPE-900」:エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(NKエステル BPE-900、新中村化学工業(株)製)
・「23G」:ポリエチレングリコールジメタクリレート(NKエステル 23G、新中村化学工業(株)製)
・「UA-160TM」:ウレタン(メタ)アクリレート(NKオリゴ UA-160TM、新中村化学工業(株)製)
・「UA-122P」:ウレタン(メタ)アクリレート(NKオリゴ UA-122P、新中村化学工業(株)製)
・「A-NOD-N」:1,9-ノナンジオールジアクリレート(NKエステル A-NOD-N、新中村化学工業(株)製)
・「A-DPH」:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(NKエステル A-DPH、新中村化学工業(株)製)
・「AM-30G」:メトキシポリエチレングリコールアクリレート(NKエステル AM-30G、新中村化学工業(株)製)
[Polymerizable compound]
"BPE-500": Ethoxylated bisphenol A dimethacrylate (NK Ester BPE-500, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
"BPE-900": Ethoxylated bisphenol A dimethacrylate (NK Ester BPE-900, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
・ "23G": polyethylene glycol dimethacrylate (NK Ester 23G, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
"UA-160TM": urethane (meth)acrylate (NK Oligo UA-160TM, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
"UA-122P": urethane (meth)acrylate (NK Oligo UA-122P, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
"A-NOD-N": 1,9-nonanediol diacrylate (NK ester A-NOD-N, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
"A-DPH": Dipentaerythritol hexaacrylate (NK Ester A-DPH, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
"AM-30G": Methoxypolyethylene glycol acrylate (NK Ester AM-30G, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
〔重合開始剤〕
・「HABI」:2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール
・「EAB-F」:4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業社製)
・「Irgacure OXE-02」:BASF社製
・「Irgacure379」:BASF社製
[Polymerization initiator]
"HABI": 2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole;"EAB-F":4,4'-bis(diethylamino)benzophenone (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
"Irgacure OXE-02": manufactured by BASF Corporation "Irgacure 379": manufactured by BASF Corporation
〔重合禁止剤〕
・フェノチアジン
[Polymerization inhibitor]
Phenothiazine
〔添加剤〕
・「デュラネート(登録商標)SBN-70D」:旭化成ケミカルズ社製(ブロックイソシアネート系熱架橋性化合物)
・「JER828」:(株)三菱ケミカルホールディングス製(エポキシ系熱架橋性化合物)
[Additives]
Duranate (registered trademark) SBN-70D: manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation (blocked isocyanate-based thermal crosslinking compound)
"JER828": manufactured by Mitsubishi Chemical Holdings Corporation (epoxy-based thermal crosslinking compound)
〔界面活性剤〕
・「F-551A」:メガファック(登録商標)F-551A、DIC株式会社製、フッ素系界面活性剤
[Surfactant]
"F-551A": Megafac (registered trademark) F-551A, manufactured by DIC Corporation, fluorine-based surfactant
〔溶剤〕
・1-メトキシ-2-プロピルアセテート
・メチルエチルケトン
・プロピレングリコールモノメチルエーテル
〔solvent〕
1-Methoxy-2-propyl acetate, methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether
[感光性組成物の準備]
表1及び2に記載の各原材料を混合撹拌することにより、表1及び2に示す組成を有する感光性組成物をそれぞれ調製した。下記表中、各成分欄に記載の数値は、各成分の含有量(質量部)を示す。なお、バインダーポリマーの含有量の値は、いずれも各バインダーポリマーを単独で含む溶液(固形分濃度30質量%)の添加量である。
[Preparation of Photosensitive Composition]
Photosensitive compositions having the compositions shown in Tables 1 and 2 were prepared by mixing and stirring the raw materials listed in Tables 1 and 2. In the tables below, the numerical values listed in the component columns indicate the content (parts by mass) of each component. Note that the binder polymer content values are all the amounts added of solutions containing each binder polymer alone (solid concentration 30% by mass).
[水溶性層形成用組成物の調製]
下記に示す成分及び配合で水溶性層形成用組成物1を調製した。
クラレポバールPVA-205(クラレ社製):227質量部
ポリビニルピロリドンK-30(日本触媒社製):105質量部
メガファックF-444(DIC社製):0.1質量部
イオン交換水:401質量部
メタノール:267質量部
[Preparation of Water-Soluble Layer-Forming Composition]
A water-soluble layer-forming composition 1 was prepared using the components and formulation shown below.
Kuraray Poval PVA-205 (Kuraray Co., Ltd.): 227 parts by weight Polyvinylpyrrolidone K-30 (Nippon Shokubai Co., Ltd.): 105 parts by weight Megafac F-444 (DIC Corporation): 0.1 parts by weight Ion-exchanged water: 401 parts by weight Methanol: 267 parts by weight
[実施例1、5~28]
〔積層体の作製〕
仮支持体であるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み50μm、ルミラー#50-T60、東レ社製)上に、感光性組成物N1を用いて塗膜を形成し、乾燥して感光性組成物層(厚み15μm)を作製した。更に、得られた感光性組成物層の仮支持体とは反対側の面にカバーフィルム(厚み25μm、トレファン#25A-KW37(ポリプロピレンフィルム)、東レ社製)を重ね、実施例1に用いる積層体を作製した。
[Examples 1, 5 to 28]
[Preparation of Laminate]
A coating film was formed using the photosensitive composition N1 on a polyethylene terephthalate (PET) film (thickness 50 μm, Lumirror #50-T60, manufactured by Toray Industries, Inc.) serving as a temporary support, and then dried to prepare a photosensitive composition layer (thickness 15 μm). Furthermore, a cover film (thickness 25 μm, Torayfan #25A-KW37 (polypropylene film), manufactured by Toray Industries, Inc.) was overlaid on the surface of the obtained photosensitive composition layer opposite the temporary support, to prepare a laminate used in Example 1.
〔樹脂膜の作製〕
角度60°の千鳥格子状に配置された、円形状の遮光部を複数有する(遮光部の直径3μm、遮光部のピッチ20μm、60°千鳥格子状)フォトマスクを用意した。積層体の感光性組成物層とカバーフィルムとの間でカバーフィルムを剥離し、露出した感光性組成物層とフォトマスクとを接触させた状態で、超高圧水銀灯プロキシミティ露光機を用いて露光量100mJ/cm2(i線換算)紫外線でパターン露光した。なお、露光角度は、感光性組成物層に対して90°であった。また、上記フォトマスクでは、3つの隣接する遮光部によって、1辺20μm、角度60°の正三角形からなる格子単位が形成され、形成された格子単位によって千鳥格子が構成されていた。
露光した感光性組成物層を、1質量%炭酸ナトリウム水溶液に、25℃、60秒間の条件で浸漬し、その後、純水で25℃、60秒間の条件で洗浄した。更に、仮支持体から、得られた樹脂膜の端部の一部をテープ剥離した。テンシロン万能材料試験機RTF-2430(エーアンドディー社製)を用いて、剥離して露出した樹脂膜の端部を固定した状態で、仮支持体との剥離角度180°、剥離速度1m/minの条件で樹脂膜から仮支持体を剥離して、実施例1の樹脂膜を得た。
上記作製手順を参考にして、実施例5~28の樹脂膜を作製した。
[Preparation of resin film]
A photomask was prepared having a plurality of circular light-shielding portions arranged in a 60° houndstooth pattern (light-shielding portion diameter 3 μm, light-shielding portion pitch 20 μm, 60° houndstooth pattern). The cover film was peeled off between the photosensitive composition layer of the laminate and the cover film, and the exposed photosensitive composition layer was brought into contact with the photomask. The photomask was then subjected to pattern exposure with ultraviolet light at an exposure dose of 100 mJ/cm 2 (i-line equivalent) using an ultra-high pressure mercury lamp proximity exposure device. The exposure angle was 90° relative to the photosensitive composition layer. In addition, in the photomask, three adjacent light-shielding portions formed a lattice unit consisting of an equilateral triangle with a side length of 20 μm and an angle of 60°, and the formed lattice units constituted a houndstooth pattern.
The exposed photosensitive composition layer was immersed in a 1% by mass aqueous solution of sodium carbonate at 25°C for 60 seconds, and then washed with pure water at 25°C for 60 seconds. Furthermore, a portion of the edge of the resulting resin film was tape-peeled from the temporary support. Using a Tensilon universal material testing machine RTF-2430 (manufactured by A&D Co., Ltd.), the temporary support was peeled from the resin film at a peel angle of 180° to the temporary support and a peel speed of 1 m/min, while the edge of the peeled and exposed resin film was fixed, to obtain the resin film of Example 1.
Resin films of Examples 5 to 28 were prepared with reference to the above preparation procedure.
[実施例2]
角度60°の千鳥格子状に配置された、正方形状の遮光部を複数有する(遮光部の1辺3μm、遮光部のピッチ20μm、60°千鳥格子状)を有するフォトマスクを用いた以外は、上記[実施例1、5~28]と同様の手順で、実施例2の樹脂膜を作製した。なお、フォトマスクでは、3つの隣接する遮光部によって、1辺20μm、角度60°の正三角形からなる格子単位が形成され、形成された格子単位によって千鳥格子が構成されていた。
[Example 2]
The resin film of Example 2 was produced in the same manner as in Examples 1 and 5 to 28 above, except that a photomask having a plurality of square-shaped light-shielding portions arranged in a 60° houndstooth pattern (light-shielding portions each having a side length of 3 μm, a pitch of 20 μm, and a 60° houndstooth pattern) was used. In the photomask, three adjacent light-shielding portions formed lattice units each consisting of an equilateral triangle with a side length of 20 μm and an angle of 60°, and the formed lattice units constituted a houndstooth pattern.
[実施例3]
仮支持体と感光性組成物層との間に、水溶性層形成用組成物1を用いて水溶性層(厚み1μm)を形成し、更に仮支持体を剥離する際にテープ剥離に代えて、80℃の水に浸漬させることで、仮支持体を剥離した(化学的に剥離した)。それ以外は、上記[実施例1、5~28]と同様の手順で、実施例3の樹脂膜を作製した。
[Example 3]
A water-soluble layer (thickness: 1 μm) was formed between the temporary support and the photosensitive composition layer using the composition 1 for forming a water-soluble layer, and the temporary support was further peeled off by immersion in water at 80° C. instead of peeling with tape (chemical peeling). Except for this, the resin film of Example 3 was produced in the same manner as in the above [Examples 1, 5 to 28].
[実施例4]
感光性組成物層の厚みを9μmに変更した以外は、上記[実施例1、5~28]と同様の手順で、実施例4の樹脂膜を作製した。
[Example 4]
The resin film of Example 4 was prepared in the same manner as in Examples 1 and 5 to 28 above, except that the thickness of the photosensitive composition layer was changed to 9 μm.
いずれの実施例における樹脂膜が有する貫通孔の平均孔径は3μmであり、孔密度は1.3×105個/cm2であった。 The average pore size of the through-holes in the resin film in each example was 3 μm, and the pore density was 1.3×10 5 /cm 2 .
[比較例1]
PETフィルム(厚み15μm)を、AVFサイクロトロンに接続されたビームラインの下流に位置する照射チャンバーに収容し、照射チャンバー内の圧力を1.0×10-4Paに減圧した。次に、キセノンイオンビーム(エネルギー350MeV)を上記PETフィルムに照射した。キセノンイオンビームの照射は、上記PETフィルムの主面に垂直な方向に、照射密度3×105個/cm2で実施した。次に、上記PETフィルムを照射チャンバーから取り出した後に化学エッチングした。そして、キセノンイオンのイオントラックに対応する貫通孔を有する樹脂膜(平均孔径3.0μm、孔密度は1.3×105個/cm2)を得た。化学エッチングは、水酸化ナトリウム水溶液(濃度1.0M、温度60℃)にキセノンイオンビームが照射されたPETフィルムを30分浸漬した。
[Comparative Example 1]
A PET film (thickness: 15 μm) was placed in an irradiation chamber located downstream of the beamline connected to the AVF cyclotron, and the pressure inside the irradiation chamber was reduced to 1.0 × 10 −4 Pa. Next, the PET film was irradiated with a xenon ion beam (energy: 350 MeV). The xenon ion beam was irradiated in a direction perpendicular to the main surface of the PET film at an irradiation density of 3 × 10 ions/cm 2. Next, the PET film was removed from the irradiation chamber and subjected to chemical etching. A resin membrane (average pore diameter: 3.0 μm, pore density: 1.3 × 10 ions/cm 2 ) with through-holes corresponding to the ion tracks of the xenon ions was obtained. For chemical etching, the PET film irradiated with the xenon ion beam was immersed in an aqueous sodium hydroxide solution (concentration: 1.0 M, temperature: 60°C) for 30 minutes.
[評価]
〔分離精度〕
各実施例及び各比較例において製造された樹脂膜を切断して、直径47mmの円形のサンプルを作製した。得られたサンプルの表面に、粒子径1~20μmのシリカ粒子が分散した分散液を通過させた。通過前の分散液及び通過後のろ液のそれぞれに含まれるシリカ粒子の粒度分布を、島津製作所社製のレーザ回折式粒子分布測定装置「SALD-2300」を用いて測定した。また、樹脂膜に由来する残留物の有無も確認した。
[evaluation]
[Separation accuracy]
The resin films produced in each Example and Comparative Example were cut to prepare circular samples with a diameter of 47 mm. A dispersion containing silica particles with a particle size of 1 to 20 μm was passed over the surface of the obtained samples. The particle size distribution of the silica particles contained in the dispersion before and the filtrate after the passage was measured using a laser diffraction particle distribution analyzer "SALD-2300" manufactured by Shimadzu Corporation. The presence or absence of residues derived from the resin film was also confirmed.
〔強靭性〕
各実施例及び各比較例において製造された樹脂膜を切断して、直径47mmの円形のサンプルを作製した。このサンプルに対して、圧力150mmHgで一定量の純水を通過させた。通過処理を行った後、サンプルの表面に対して、目視での観察と光学顕微鏡を用いる観察とを行い、サンプルの破れの有無を確認した。光学顕微鏡を用いる観察では、サンプルの表面における面積1mm2の領域を観察した。
[Toughness]
The resin membranes produced in each example and comparative example were cut to prepare circular samples with a diameter of 47 mm. A certain amount of pure water was passed through these samples at a pressure of 150 mmHg. After the passing process, the surfaces of the samples were observed visually and under an optical microscope to check for any tearing. In the optical microscope observation, an area of 1 mm2 on the surface of the sample was observed.
本発明の貫通孔を有する樹脂膜の製造方法は、所望の効果が得られることが確認された。
工程P3-a2及び工程P3-b1が物理的に剥離する工程を含むである場合、本発明の効果がより優れることが確認された(実施例1~3の比較等)。また、同様の比較から、積層体中の仮支持体と感光性組成物層とが直接接する場合、本発明の効果がより優れることが確認された。
感光性組成物層の厚みが10μm以上である場合、強靭性がより優れることが確認された(実施例1、2及び4の比較等)。
フォトマスクが円形状の遮光部を有する場合、分離精度がより優れることが確認された(実施例1及び2の比較等)。
It has been confirmed that the method for producing a resin film having through holes according to the present invention can achieve the desired effects.
It was confirmed that the effects of the present invention are more excellent when step P3-a2 and step P3-b1 include a step of physically peeling the layers off (e.g., comparison of Examples 1 to 3). Furthermore, from similar comparisons, it was confirmed that the effects of the present invention are more excellent when the temporary support and the photosensitive composition layer in the laminate are in direct contact with each other.
It was confirmed that when the thickness of the photosensitive composition layer was 10 μm or more, the toughness was superior (comparison of Examples 1, 2 and 4, etc.).
It was confirmed that when the photomask has a circular light-shielding portion, the separation accuracy is superior (comparison between Examples 1 and 2, etc.).
10 樹脂膜
11 第1主面
12 第2主面
13 断面
20 貫通孔
10 Resin film 11 First main surface 12 Second main surface 13 Cross section 20 Through hole
Claims (7)
仮支持体及び感光性組成物層を有する積層体を準備する工程P1と、
前記積層体が有する前記感光性組成物層とフォトマスクとを接触させて、前記感光性組成物層に対して、前記積層体の感光性組成物層の仮支持体とは反対側の表面からパターン露光する工程P2と、
工程P3-a又は工程P3-bと、をこの順に有し、
前記感光性組成物層が、ラジカル重合性化合物を含むネガ型感光性組成物層であり、
前記工程P3-aが、露光された前記感光性組成物層をアルカリ性水溶液で現像し、前記樹脂膜を形成する工程P3-a1、及び、前記仮支持体と前記樹脂膜とを剥離する工程P3-a2をこの順に有し、
前記工程P3-bが、前記仮支持体と露光された前記感光性組成物層とを剥離する工程P3-b1、及び、前記仮支持体が剥離された前記感光性組成物層をアルカリ性水溶液で現像し、前記樹脂膜を形成する工程P3-b2をこの順に有する、樹脂膜の製造方法。 A method for manufacturing a resin film having a first main surface and a second main surface, and having a plurality of through holes penetrating from the first main surface to the second main surface, comprising:
A step P1 of preparing a laminate having a temporary support and a photosensitive composition layer;
a step P2 of bringing the photosensitive composition layer of the laminate into contact with a photomask and pattern-exposing the photosensitive composition layer from a surface of the photosensitive composition layer of the laminate opposite to the temporary support ;
Step P3-a or Step P3-b in this order,
the photosensitive composition layer is a negative-type photosensitive composition layer containing a radical polymerizable compound,
the step P3-a includes, in this order, a step P3-a1 of developing the exposed photosensitive composition layer with an alkaline aqueous solution to form the resin film, and a step P3-a2 of peeling off the resin film from the temporary support;
The method for producing a resin film, wherein the step P3-b includes, in this order, a step P3-b1 of peeling the temporary support and the exposed photosensitive composition layer, and a step P3-b2 of developing the photosensitive composition layer from which the temporary support has been peeled off with an alkaline aqueous solution to form the resin film.
前記工程P3-b1が、前記仮支持体と露光された前記感光性組成物層とを物理的に剥離する工程である、請求項1に記載の樹脂膜の製造方法。 the step P3-a2 is a step of physically peeling the temporary support and the resin film,
2. The method for producing a resin film according to claim 1, wherein the step P3-b1 is a step of physically peeling the temporary support and the exposed photosensitive composition layer.
前記遮光部の全面積が、前記フォトマスクの全面積に対して、20%以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂膜の製造方法。 the photomask has a plurality of circular light-shielding portions,
5. The method for producing a resin film according to claim 1 , wherein the total area of the light-shielding portions is 20% or less of the total area of the photomask.
前記遮光部の全面積が、前記フォトマスクの全面積に対して、10%以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂膜の製造方法。 the photomask has a plurality of circular light-shielding portions,
6. The method for producing a resin film according to claim 1 , wherein the total area of the light-shielding portions is 10% or less of the total area of the photomask.
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