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JP6463370B2 - 感光性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化被膜並びにそれらを用いたプリント配線板 - Google Patents

感光性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化被膜並びにそれらを用いたプリント配線板 Download PDF

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JP6463370B2 JP2016552139A JP2016552139A JP6463370B2 JP 6463370 B2 JP6463370 B2 JP 6463370B2 JP 2016552139 A JP2016552139 A JP 2016552139A JP 2016552139 A JP2016552139 A JP 2016552139A JP 6463370 B2 JP6463370 B2 JP 6463370B2
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Description

本発明は、感光性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化被膜並びにそれらを用いたプリント配線板に関する。
近年、民生用プリント配線板や、産業用プリント配線板のソルダーレジストにおいて、高精度、高密度の観点から、紫外線照射後、現像することにより画像形成し、熱及び光照射の何れか一方で仕上げ硬化(本硬化)する液状現像型ソルダーレジストが使用されている。また、エレクトロニクス機器の軽薄短小化に伴うプリント配線板の高密度化に対応して、ソルダーレジストの作業性の向上や高性能化が要求されている。
かかる要求特性を満足しつつ、レジスト膜が高温下に晒された場合にレジスト膜が黄色に変色することの抑制を図った樹脂組成物として、例えば、特許文献1には、芳香環を有するカルボキシル基含有樹脂を含む感光性組成物が開示されている。また、特許文献2には、光による樹脂の劣化(黄変)を抑えることを目的の一つとする、芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂を含む白色の光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物が開示されている。
特開2011−081410号公報 特開2007−322546号公報
しかしながら、上記特許文献1および2に記載されているような樹脂組成物を用いた場合、指触乾燥性(タックフリー性能)や、基材への塗布後のダレの防止といった点でなお改善の余地があった。この点に関し、組成物中に特殊変性ウレアや飽和脂肪酸を用いることによってダレ止め効果が得られることは知られているが、樹脂の変色が生じてしまうという問題があった。
そこで本発明の目的は、感度および現像性が良好で、硬化物の光照射、熱による反射率の低下の抑制に優れ、しかも指触乾燥性、変色の抑制およびダレ止め効果にも優れた感光性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化被膜並びにそれらを用いたプリント配線板を提供することにある。
即ち、本発明の感光性樹脂組成物は、(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂と、(B)光重合開始剤と、(C)無機充填剤と、を含有する感光性樹脂組成物であって、前記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量が10,000〜50,000であり、かつ、酸価が80〜200mgKOH/gであることを特徴とするものである。
また、本発明の感光性樹脂組成物は、前記(C)が酸化チタンであることが好ましく、前記(C)がルチル型酸化チタンであることがより好ましい。
さらに、本発明の感光性樹脂組成物は、熱硬化成分を含むことが好ましい。
本発明のドライフィルムは、上記いずれかの感光性樹脂組成物をフィルムに塗布乾燥してなることを特徴とするものである。
本発明の硬化被膜は、上記いずれかの感光性樹脂組成物、または、上記いずれかの感光性樹脂組成物をフィルムに塗布乾燥してなるドライフィルムを、硬化を行うことによって得られることを特徴とするものである。
本発明のプリント配線板は、上記の硬化被膜を備えることを特徴とするものである。
本発明により、感度および現像性が良好で、硬化物の光照射、熱による反射率の低下の抑制に優れ、しかも指触乾燥性、変色の抑制およびダレ止め効果にも優れた感光性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化被膜並びにそれらを用いたプリント配線板を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂と、(B)光重合開始剤と、(C)無機充填剤と、を含有する感光性樹脂組成物であって、前記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量が10,000〜50,000であり、かつ、酸価が80〜200mgKOH/gであることを特徴とするものである。
以下、本発明の感光性樹脂組成物の各成分について詳細に説明する。
<(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂>
(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂は、分子内にカルボキシル基を有し、エチレン性不飽和結合等の感光性基を有さない樹脂であり、分子内にスチレン骨格を有し、重量平均分子量が10,000〜50,000であり、酸価が80〜200mgKOH/gである。このようなスチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂は、スチレンを必須のモノマーとして共重合により合成することができる。かかる物性を有するカルボキシル基含有樹脂を用いることで、本発明の感光性樹脂組成物からなる硬化被膜の指触乾燥性やダレ止め効果が良好となる。
(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂の具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α−メチルスチレン、低級アルキル(メタ)アクリレート、イソブチレン等から選ばれる不飽和基含有化合物との共重合により得られるカルボキシル基含有樹脂(オリゴマーおよびポリマーのいずれでもよい)が挙げられる。なお、低級アルキルとは、炭素原子数1〜5のアルキル基を指す。
本発明の感光性樹脂組成物においては、(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量は、樹脂骨格により異なるが、ダレ止め効果が良好となることより、10,000以上50,000以下である。重量平均分子量を10,000以上とすることにより、上記ダレ止め効果に加えて、指触乾燥性(タックフリー性能)がより良好となり、露光後の塗膜の耐湿性が良好で、現像時に膜減りを抑制し、解像度の低下を抑制できる。また、重量平均分子量を50,000以下とすると、上記ダレ止め効果に加えて、現像性が良好となり、貯蔵安定性にも優れる。より好ましくは、10,000以上25,000以下であり、さらに好ましくは10,000以上15,000以下である。
本発明の感光性樹脂組成物においては、(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂の酸価は、80〜200mgKOH/gである。より好ましくは、100〜160mgKOH/gである。(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂の酸価を80mgKOH/g以上とすることにより、高軟化点となり、タックフリー性能に非常に優れ、また現像性にも優れるからである。一方、(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂の酸価を200mgKOH/g以下とすることにより、架橋密度が適当になり、硬化時に応力が発生せず良好な塗膜が得られるからである。
本発明の感光性樹脂組成物においては、(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂は、スチレン骨格を有することにより、芳香環を有しているにもかかわらず意外にも硬化物の光照射、熱による反射率の低下を抑制し、かつ、変色を抑制しつつ、現像性、指触乾燥性に優れる。スチレン骨格の割合が、分子中、10〜80モル%であることが好ましく、10〜60モル%であることがより好ましく、10〜50モル%がさらに好ましい。すなわち、(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂の合成時に、モノマー全体量に対して30〜60モル%のスチレンを用いることが好ましい。(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂のスチレン骨格の割合が、分子中、10モル%以上とすることで、他成分との相溶性が良好となる。また、分子中、80モル%以下とすることで、より現像性が良好となる。
(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂は、懸濁重合により製造される方が、高分子量の樹脂となる。その結果、当該樹脂を用いた組成物は指触乾燥性(タックフリー性能)に優れる点で好ましい。一般に、懸濁重合により(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂を製造すると高分子量となるが、スクリーン印刷適性、指触乾燥性、現像性等の特性も考慮すると、重量平均分子量を10,000〜50,000の範囲に抑える必要がある。そのため、分子量の制御においては、(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂合成時に連鎖移動剤を用いることが好ましい。
このような樹脂の合成時に使用される連鎖移動剤としては、公知慣用のものを用いることができるが、中でも、MSD(α−メチルスチレンダイマー)、n−DM(n−ドデシルメルカプタン)が好ましい。
また、重合を促進するには、(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂合成時に重合開始剤を用いることが好ましい。重合開始剤としては、BPO(ベンゾイルパーオキサイド)、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノネート、AMBN(2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル))等が挙げられる。なかでも、BPO(ベンゾイルパーオキサイド)が好ましい。重合開始剤の配合量は、(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂合成時、固形分換算で、樹脂100質量部中0.1〜10質量部であることが好ましく、固形分換算で、樹脂100質量部中0.1〜4質量部であることがより好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物においては、(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂と(A)以外のカルボキシル基含有樹脂との混合物を用いることができる。
((A)以外のカルボキシル基含有樹脂)
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる(A)以外のカルボキシル基含有樹脂としては、特に、厳しい条件下でのタックフリー性能に優れることより、芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂が好ましい。この場合、芳香環を有さないカルボキシル基を含有する樹脂であれば、それ自体に感光性の不飽和二重結合を1個以上有する感光性のカルボキシル基含有樹脂、および感光性の不飽和二重結合を有さないカルボキシル基含有樹脂のいずれも使用可能であり、特定のものに限定されるものではない。特に、以下に列挙する樹脂の中で芳香環を有さないもの(オリゴマーまたはポリマーのいずれでもよい)を好適に使用することができる。
すなわち、(1)不飽和カルボン酸と不飽和二重結合を有する化合物の共重合によって得られるカルボキシル基含有樹脂、(2)カルボキシル基含有(メタ)アクリル系共重合樹脂に1分子中にオキシラン環とエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させて得られる感光性のカルボキシル基含有樹脂、(3)1分子中にそれぞれ1個のエポキシ基と不飽和二重結合を有する化合物と不飽和二重結合を有する化合物との共重合体に不飽和モノカルボン酸を反応させ、この反応により生成した第2級の水酸基に飽和または不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られる感光性のカルボキシル基含有樹脂、(4)水酸基含有ポリマーに飽和または不飽和多塩基酸無水物を反応させた後、この反応により生成したカルボン酸に1分子中にそれぞれ1個のエポキシ基と不飽和二重結合を有する化合物を反応させて得られる感光性の水酸基およびカルボキシル基含有樹脂である。
これらの中でも、上記(2)の感光性のカルボキシル基含有樹脂である、(a)カルボキシル基含有(メタ)アクリル系共重合樹脂と、(b)1分子中にオキシラン環とエチレン性不飽和基を有する化合物との反応により得られるカルボキシル基を有する共重合系樹脂が好ましい。
(a)のカルボキシル基含有(メタ)アクリル系共重合樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルと、1分子中に1個の不飽和基と少なくとも1個のカルボキシル基を有する化合物とを共重合させて得られる。共重合樹脂(a)を構成する(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル類、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル類、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソオクチルオキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のグリコール変性(メタ)アクリレート類などが挙げられる。なかでも、メチル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。これらは単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。なお、本明細書中において、(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよびメタアクリレートを総称する用語であり、他の類似の表現についても同様である。
また、共重合樹脂(a)を構成する1分子中に1個の不飽和基と少なくとも1個のカルボキシル基を有する化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、不飽和基とカルボン酸の間が鎖延長された変性不飽和モノカルボン酸、例えばβ−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ラクトン変性等によりエステル結合を有する不飽和モノカルボン酸、エーテル結合を有する変性不飽和モノカルボン酸、さらにはマレイン酸等のカルボキシル基を分子中に2個以上含むものなどが挙げられる。なかでも、メタクリル酸が好ましい。これらは単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
(b)1分子中にオキシラン環とエチレン性不飽和基を有する化合物としては、1分子中にエチレン性不飽和基とオキシラン環を有する化合物であればよく、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、α−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルブチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアミノアクリレート等を挙げることができる。なかでも、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートが好ましい。これら(b)1分子中にオキシラン環とエチレン性不飽和基を有する化合物は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
上記(A)以外のカルボキシル基含有樹脂は、その酸価が50〜200mgKOH/gの範囲にあることが好ましい。酸価が50mgKOH/g以上の場合には、弱アルカリ水溶液での組成物の塗膜の未露光部分の除去が容易となる。酸価が200mgKOH/g以下の場合は、硬化被膜の耐水性、電気特性に優れる。また、上記(A)以外のカルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量は、5,000〜100,000の範囲にあることが好ましい。重量平均分子量が5,000以上であると感光性樹脂組成物の塗膜の指触乾燥性が著しく向上する傾向がある。また、重量平均分子量が100,000以下であると、感光性樹脂組成物の現像性、貯蔵安定性が著しく良好となる傾向にあるため好ましい。
<(B)光重合開始剤>
本発明の感光性樹脂組成物においては、(B)光重合開始剤は、公知のいずれのものも用いることができるが、中でも、オキシムエステル基を有するオキシムエステル系光重合開始剤、α−アミノアセトフェノン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤が好ましく、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤がより好ましい。光重合開始剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。
オキシムエステル系光重合開始剤としては、市販品として、BASFジャパン社製のCGI−325、イルガキュア(登録商標)OXE01、イルガキュアOXE02、ADEKA社製N−1919、アデカアークルズ(登録商標)NCI−831などが挙げられる。
また、分子内に2個のオキシムエステル基を有する光重合開始剤も好適に用いることができ、具体的には、下記一般式で表されるカルバゾール構造を有するオキシムエステル化合物が挙げられる。
Figure 0006463370
(式中、Xは、水素原子、炭素数1〜17のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、フェニル基、フェニル基(炭素数1〜17のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1〜8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基により置換されている)、ナフチル基(炭素数1〜17のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1〜8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基により置換されている)を表し、Y、Zはそれぞれ、水素原子、炭素数1〜17のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、ハロゲン基、フェニル基、フェニル基(炭素数1〜17のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1〜8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基により置換されている)、ナフチル基(炭素数1〜17のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数1〜8のアルキル基を持つアルキルアミノ基又はジアルキルアミノ基により置換されている)、アンスリル基、ピリジル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基を表し、Arは、炭素数1〜10のアルキレン、ビニレン、フェニレン、ビフェニレン、ピリジレン、ナフチレン、チオフェン、アントリレン、チエニレン、フリレン、2,5−ピロール−ジイル、4,4’−スチルベン−ジイル、4,2’−スチレン−ジイルを表し、nは0又は1の整数である。)
特に、上記式中、X、Yが、それぞれ、メチル基又はエチル基であり、Zがメチル基又はフェニル基であり、nが0であり、Arが、フェニレン、ナフチレン、チオフェン又はチエニレンであるオキシムエステル系光重合開始剤が好ましい。
オキシムエステル系光重合開始剤を使用する場合の配合量は、好ましくは、固形分換算で、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01〜5質量部である。0.01質量部以上の場合、銅上での光硬化性が良好であり、塗膜が剥離しにくく、耐薬品性などの塗膜特性が良好となる。一方、5質量部以下の場合、塗膜表面での光吸収が良好となり、深部硬化性が向上する。より好ましくは、0.5〜3質量部である。
α−アミノアセトフェノン系光重合開始剤としては、具体的には、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、N,N−ジメチルアミノアセトフェノンなどが挙げられる。市販品としては、BASFジャパン社製のイルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア379などが挙げられる。
アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、具体的には2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のモノアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキサイド等のビスアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤などが挙げられる。この中でも、変色の抑制に優れる点で、ビスアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤が好ましい。市販品としては、BASFジャパン社製のモノアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としてイルガキュアTPO、ビスアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としてイルガキュア819などが挙げられる。
α−アミノアセトフェノン系光重合開始剤またはアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤を用いる場合のそれぞれの配合量は、固形分換算で、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01〜25質量部であることが好ましい。0.01質量部以上の場合、オキシムエステル系光重合開始剤を用いた場合と同様に銅上での光硬化性が良好であり、塗膜が剥離しにくく、耐薬品性などの塗膜特性の低下を抑制できる。一方、25質量部以下の場合、アウトガスが低減し、さらに塗膜表面での光吸収が良好となり、深部硬化性が向上する。より好ましくは0.5〜20質量部である。
<(C)無機充填材>
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる(C)無機充填材としては、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、塩基性炭酸鉛、塩基性硫酸鉛、硫酸鉛、硫化亜鉛、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム等が挙げられる。酸化チタンとしてはルチル型酸化チタンでもアナターゼ型酸化チタンでもよいが、ルチル型酸化チタンを用いることが好ましい。同じ酸化チタンであるアナターゼ型酸化チタンは、ルチル型酸化チタンと比較して白色度が高く、白色顔料としてよく使用されるが、アナターゼ型酸化チタンは、光触媒活性を有するために、特にLEDから照射される光により、絶縁性樹脂組成物中の樹脂の変色を引き起こすことがある。これに対し、ルチル型酸化チタンは、白色度はアナターゼ型と比較して若干劣るものの、光活性を殆ど有さないために、酸化チタンの光活性に起因する光による樹脂の劣化(黄変)が顕著に抑制され、また熱に対しても安定である。このため、LEDが実装されたプリント配線板の絶縁層において白色着色剤として用いられた場合に、高反射率を長期にわたり維持することができる。
ルチル型酸化チタンとしては、公知のものを使用することができる。ルチル型酸化チタンの製造法には、硫酸法と塩素法の2種類あり、本発明では、いずれの製造法により製造されたものも好適に使用することができる。ここで、硫酸法は、イルメナイト鉱石やチタンスラグを原料とし、これを濃硫酸に溶解して鉄分を硫酸鉄として分離し、溶液を加水分解することにより水酸化物の沈殿物を得、これを高温で焼成してルチル型酸化チタンを取り出す製法をいう。一方、塩素法は、合成ルチルや天然ルチルを原料とし、これを約1000℃の高温で塩素ガスとカーボンに反応させて四塩化チタンを合成し、これを酸化してルチル型酸化チタンを取り出す製法をいう。その中で、塩素法により製造されたルチル型酸化チタンは、特に熱による樹脂の劣化(黄変)の抑制効果が顕著であり、本発明においてより好適に用いられる。
また、表面が含水アルミナ又は水酸化アルミニウムで処理された酸化チタンを用いることもできる。
さらに、酸化チタンに硫黄が含有されている場合があるが、その硫黄量は、100ppm以下が好ましく、60ppm以下がより好ましい。硫黄量が100ppm以下であると、発生する硫黄ガスによる周辺部の変色が生じないからである。
また、変色の抑制、タックフリー性能、ダレ止め効果、現像性に優れる点で、硫酸バリウムを用いることが好ましい。但し、着色顔料としてではなく、体質顔料として加えることが好ましい。
上記無機充填材は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。
無機充填材の配合量は、特に制限はないが、固形分換算で、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは50〜300質量部、より好ましくは70〜250質量部である。
本発明はさらに蛍光増白剤を加えることができる。蛍光増白剤とは、組成物の硬化物の白みを増して、変色していないように見せることができるものである。本発明においては、感光性樹脂組成物において、無機充填材のうち酸化チタン、特にルチル型酸化チタンとともに、蛍光増白剤を用いることで、その硬化塗膜において高反射率を実現することが可能となる。
蛍光増白剤は、波長200〜400nmの光を吸収し、波長400〜500nmの光を放出する。このような蛍光増白剤として、ベンゾキサゾイル誘導体、クマリン誘導体、スチレンビフェニル誘導体、ピラゾロン誘導体、ビス(トリアジニルアミノ)スチルベンジスルホン酸誘導体などが挙げられる。なかでも、ベンゾキサゾイル誘導体が好ましい。また、ベンゾキサゾイル誘導体がもつ置換基としては、ブチル、オクチル、ナフタレン、チオフェン、スチルベンが好ましい。
(熱硬化成分)
さらに、本発明の感光性樹脂組成物には、熱硬化成分を加えることができる。本発明に用いられる熱硬化成分としては、多官能エポキシ化合物、ブロックイソシアネート化合物、マレイミド化合物、ベンゾオキサジン樹脂、カルボジイミド樹脂、シクロカーボネート化合物、多官能オキセタン化合物、エピスルフィド樹脂などの公知慣用の熱硬化性樹脂等が挙げられる。これらの中でも好ましい熱硬化成分は、1分子中に複数の環状エーテル基及び環状チオエーテル基(以下、環状(チオ)エーテル基と略称する)の少なくとも何れか1種を有する熱硬化成分である。
環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化成分は、市販されている種類が多く、その構造によって多様な特性を付与することができる。
このような分子中に複数の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化成分は、分子中に3、4又は5員環の環状エーテル基、又は環状チオエーテル基のいずれか一方又は2種類の基を2個以上有する化合物であり、例えば、分子中に複数のオキセタニル基を有する化合物、すなわち多官能オキセタン化合物、分子中に複数のチオエーテル基を有する化合物、すなわちエピスルフィド樹脂などが挙げられる。
また、本発明の感光性樹脂組成物には、組成物の硬化性及び得られる硬化塗膜の強靭性を向上させるために、熱硬化成分として、1分子中に複数のイソシアネート基又はブロック化イソシアネート基を有する化合物を加えることができる。このような1分子中に複数のイソシアネート基又はブロック化イソシアネート基を有する化合物は、1分子中に複数のイソシアネート基を有する化合物、すなわちポリイソシアネート化合物、又は1分子中に複数のブロック化イソシアネート基を有する化合物、すなわちブロックイソシアネート化合物などが挙げられる。
前記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートが用いられる。芳香族ポリイソシアネートの具体例としては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、o−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート及び2,4−トリレンダイマーが挙げられる。脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、4,4−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)及びイソホロンジイソシアネートが挙げられる。脂環式ポリイソシアネートの具体例としてはビシクロヘプタントリイソシアネートが挙げられる。並びに先に挙げられたイソシアネート化合物のアダクト体、ビューレット体及びイソシアヌレート体が挙げられる。
ブロックイソシアネート化合物に含まれるブロック化イソシアネート基は、イソシアネート基がブロック剤との反応により保護されて一時的に不活性化された基である。所定温度に加熱されたときにそのブロック剤が解離してイソシアネート基が生成する。
ブロックイソシアネート化合物としては、イソシアネート化合物とイソシアネートブロック剤との付加反応生成物が用いられる。ブロック剤と反応し得るイソシアネート化合物としては、イソシアヌレート型、ビウレット型、アダクト型等が挙げられる。このイソシアネート化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環式ポリイソシアネートが用いられる。芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネートの具体例としては、先に例示したような化合物が挙げられる。
イソシアネートブロック剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、クロロフェノール及びエチルフェノール等のフェノール系ブロック剤;ε−カプロラクタム、δ−パレロラクタム、γ−ブチロラクタム及びβ−プロピオラクタム等のラクタム系ブロック剤;アセト酢酸エチル及びアセチルアセトンなどの活性メチレン系ブロック剤;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アミルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチ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、ベンジルエーテル、グリコール酸メチル、グリコール酸ブチル、ジアセトンアルコール、乳酸メチル及び乳酸エチル等のアルコール系ブロック剤;ホルムアルデヒドキシム、アセトアルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトキシム、ジアセチルモノオキシム、シクロヘキサンオキシム等のオキシム系ブロック剤;ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノール等のメルカプタン系ブロック剤;酢酸アミド、ベンズアミド等の酸アミド系ブロック剤;コハク酸イミド及びマレイン酸イミド等のイミド系ブロック剤;キシリジン、アニリン、ブチルアミン、ジブチルアミン等のアミン系ブロック剤;イミダゾール、2−エチルイミダゾール等のイミダゾール系ブロック剤;メチレンイミン及びプロピレンイミン等のイミン系ブロック剤等が挙げられる。
ブロックイソシアネート化合物は市販のものであってもよく、例えば、スミジュールBL−3175、BL−4165、BL−1100、BL−1265、デスモジュールTPLS−2957、TPLS−2062、TPLS−2078、TPLS−2117、デスモサーム2170、デスモサーム2265(以上、住友バイエルウレタン社製、商品名)、コロネート2512、コロネート2513、コロネート2520(以上、日本ポリウレタン工業社製、商品名)、B−830、B−815、B−846、B−870、B−874、B−882(以上、三井武田ケミカル社製、商品名)、TPA−B80E、17B−60PX、E402−B80T(以上、旭化成ケミカルズ社製、商品名)等が挙げられる。なお、スミジュールBL−3175、BL−4265はブロック剤としてメチルエチルオキシムを用いて得られるものである。
上記の1分子中に複数のイソシアネート基又はブロック化イソシアネート基を有する化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
このような1分子中に複数のイソシアネート基又はブロック化イソシアネート基を有する化合物の配合量は、固形分換算で、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、1〜100質量部、より好ましくは、2〜70質量部である。前記配合量が、1質量部以上の場合、十分な塗膜の強靭性が得られる。一方、100質量部以下の場合、保存安定性が良好である。
また、熱硬化成分として、本発明の感光性樹脂組成物には、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体といったアミノ樹脂等を加えることができる。そのような熱硬化成分としては、例えばメチロールメラミン化合物、メチロールベンゾグアナミン化合物、メチロールグリコールウリル化合物、メチロール尿素化合物、アルコキシメチル化メラミン化合物、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン化合物、アルコキシメチル化グリコールウリル化合物、アルコキシメチル化尿素化合物などが挙げられる。上記アルコキシメチル基の種類については特に限定されるものではなく、例えばメトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基等とすることができる。特に人体や環境に優しいホルマリン濃度が0.2%以下のメラミン誘導体が好ましい。上記熱硬化成分は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの熱硬化成分の市販品としては、例えばサイメル300、同301、同303、同370、同325、同327、同701、同266、同267、同238、同1141、同272、同202、同1156、同1158、同1123、同1170、同1174、同UFR65、同300(以上、三井サイアナミッド社製)、ニカラックMx−750、同Mx−032、同Mx−270、同Mx−280、同Mx−290、同Mx−706、同Mx−708、同Mx−40、同Mx−31、同Ms−11、同Mw−30、同Mw−30HM、同Mw−390、同Mw−100LM、同Mw−750LM、(以上、三和ケミカル社製)等を挙げることができる。
多官能エポキシ化合物としては、例えば、三菱化学社製のjER828、jER834、jER1001、jER1004、DIC社製のエピクロン840、エピクロン850、エピクロン1050、エピクロン2055、東都化成社製のエポトートYD−011、YD−013、YD−127、YD−128、ダウケミカル社製のD.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664、住友化学工業社製のスミ−エポキシESA−011、ESA−014、ELA−115、ELA−128、旭化成工業社製のA.E.R.330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664等(何れも商品名)のビスフェノールA型エポキシ樹脂;三菱化学社製のjERYL903、DIC社製のエピクロン152、エピクロン165、東都化成社製のエポトートYDB−400、YDB−500、ダウケミカル社製のD.E.R.542、住友化学工業社製のスミ−エポキシESB−400、ESB−700、旭化成工業社製のA.E.R.711、A.E.R.714等(何れも商品名)のブロム化エポキシ樹脂;三菱化学社製のjER152、jER154、ダウケミカル社製のD.E.N.431、D.E.N.438、DIC社製のエピクロンN−730、エピクロンN−770、エピクロンN−865、東都化成社製のエポトートYDCN−701、YDCN−704、日本化薬社製のEPPN−201、EOCN−1025、EOCN−1020、EOCN−104S、RE−306、NC−3000、住友化学工業社製のスミ−エポキシESCN−195X、ESCN−220、旭化成工業社製のA.E.R.ECN−235、ECN−299、新日鐵化学社製のYDCN−700−2、YDCN−700−3、YDCN−700−5,YDCN−700−7、YDCN−700−10、YDCN−704 YDCN−704A、DIC社製のエピクロンN−680、N−690、N−695(いずれも商品名)等のノボラック型エポキシ樹脂;DIC社製のエピクロン830、三菱化学社製jER807、東都化成社製のエポトートYDF−170、YDF−175、YDF−2004等(何れも商品名)のビスフェノールF型エポキシ樹脂;東都化成社製のエポトートST−2004、ST−2007、ST−3000(商品名)等の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂;三菱化学社製のjER604、東都化成社製のエポトートYH−434住友化学工業社製のスミ−エポキシELM−120等(何れも商品名)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;ヒダントイン型エポキシ樹脂;ダイセル社製のセロキサイド2021等(何れも商品名)の脂環式エポキシ樹脂;三菱化学社製のYL−933、ダウケミカル社製のT.E.N.、EPPN−501、EPPN−502等(何れも商品名)のトリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂;三菱化学社製のYL−6056、YX−4000、YL−6121(何れも商品名)等のビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂又はそれらの混合物;日本化薬社製EBPS−200、ADEKA社製EPX−30、DIC社製のEXA−1514(商品名)等のビスフェノールS型エポキシ樹脂;三菱化学社製のjER157S(商品名)等のビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;三菱化学社製のjERYL−931等(何れも商品名)のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂;日産化学工業社製のTEPIC等(何れも商品名)の複素環式エポキシ樹脂;日本油脂社製ブレンマーDGT等のジグリシジルフタレート樹脂;東都化成社製ZX−1063等のテトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂;新日鐵化学社製ESN−190、ESN−360、DIC社製HP−4032、EXA−4750、EXA−4700等のナフタレン基含有エポキシ樹脂;DIC社製HP−7200、HP−7200H等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂;日油社製CP−50S、CP−50M等のグリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂;さらにシクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートの共重合エポキシ樹脂;CTBN変性エポキシ樹脂(例えば東都化成社製のYR−102、YR−450等)等が挙げられるが、これらに限られるものではない。これらの中でも、特にビスフェノールA型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂又はそれらの混合物が好ましい。
これらのエポキシ樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記エポキシ樹脂の配合量は、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基1当量に対して、好ましくは0.3〜2.5当量、より好ましくは、0.5〜2.0当量となる範囲である。分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化成分、特にエポキシ樹脂の配合量が0.3以上の場合、ソルダーレジスト膜にカルボキシル基が残りにくく、耐熱性、耐アルカリ性、電気絶縁性などが良好となる。一方、2.5当量以下の場合、低分子量の環状(チオ)エーテル基が乾燥塗膜に残存しにくく、塗膜の強度などが良好となる。
(酸化防止剤)
本発明の感光性樹脂組成物は、酸化を防ぐために、発生したラジカルを無効化するようなラジカル捕捉剤や、発生した過酸化物を無害な物質に分解し、新たなラジカルが発生しないようにする過酸化物分解剤などの酸化防止剤を含有することができる。本発明で用いられる酸化防止剤は、樹脂等の酸化劣化を防止し、より一層黄変を抑制することができる。さらに、酸化防止剤の添加により、上記の効果のほかに、感光性樹脂組成物の光硬化反応によるハレーションの防止、開口形状の安定化など、感光性樹脂組成物作製におけるプロセスマージンを向上させることが可能となる。酸化防止剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ラジカル捕捉剤として働く酸化防止剤としては、例えば、ヒドロキノン、4−t−ブチルカテコール、2−t−ブチルヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,2−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン等のフェノール系化合物、メタキノン、ベンゾキノン等のキノン系化合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−セバケート、フェノチアジン等のアミン系化合物などが挙げられる。市販品としては、例えば、アデカスタブAO−30、アデカスタブAO−330、アデカスタブAO−20、アデカスタブLA−77、アデカスタブLA−57、アデカスタブLA−67、アデカスタブLA−68、アデカスタブLA−87(以上、ADEKA社製、商品名)、IRGANOX1010、IRGANOX1035、IRGANOX1076、IRGANOX1135、TINUVIN 111FDL、TINUVIN 123、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN 292、TINUVIN 5100(以上、BASFジャパン社製、商品名)などが挙げられる。
過酸化物分解剤として働く酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルフォスファイト等のリン系化合物、ペンタエリスリトールテトララウリルチオプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリル3,3’−チオジプロピオネート等の硫黄系化合物などが挙げられる。市販品としては、例えば、アデカスタブTPP(ADEKA社製、商品名)、マークAO−412S(ADEKA社製、商品名)、スミライザーTPS(住友化学社製、商品名)などが挙げられる。
上記酸化防止剤を用いる場合の配合量は、固形分換算で、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01質量部〜10質量部が好ましく、0.01〜5質量部がより好ましい。酸化防止剤の配合量が0.01質量部以上の場合、前記した酸化防止剤添加の効果が得られやすくなる。一方、10質量部以下の場合、光反応の阻害、アルカリ水溶液に対する現像不良、指触乾燥性の悪化、塗膜物性の低下を抑制できる。
また、前記した酸化防止剤、特にフェノール系酸化防止剤は、耐熱安定剤と併用することにより、さらなる効果を発揮する場合があるため、本発明の感光性樹脂組成物に、耐熱安定剤を配合してもよい。
耐熱安定剤としては、リン系、ヒドロキシルアミン系、イオウ系耐熱安定剤などを挙げることができる。これら耐熱安定剤の市販品としては、IRGAFOX168、IRGAFOX12、IRGAFOX38、IRGASTAB PUR68、IRGASTAB PVC76、IRGASTAB FS301FF、IRGASTAB FS110、IRGASTAB FS210FF、IRGASTAB FS410FF、IRGANOX PS800FD、IRGANOX PS802FD、RECYCLOSTAB 411、RECYCLOSTAB 451AR、RECYCLOSSORB 550、RECYCLOBLEND 660(以上、BASFジャパン社製、商品名)などが挙げられる。上記耐熱安定剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
耐熱安定剤を用いる場合の配合量は、固形分換算で、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01質量部〜10質量部が好ましく、0.01〜5質量部がより好ましい。
(光開始助剤または増感剤)
上記光重合開始剤の他、本発明の感光性樹脂組成物においては、光開始助剤または増感剤を好適に用いることができる。光開始剤または増感剤としては、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アントラキノン化合物、チオキサントン化合物、ケタール化合物、ベンゾフェノン化合物、3級アミン化合物、及びキサントン化合物などを挙げることができる。これらの化合物は、光重合開始剤として用いることができる場合もあるが、光重合開始剤と併用して用いることが好ましい。また、光開始助剤または増感剤は1種類を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ベンゾイン化合物としては、例えばベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどが挙げられる。
アセトフェノン化合物としては、例えばアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノンなどが挙げられる。
アントラキノン化合物としては、例えば2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノンなどが挙げられる。
チオキサントン化合物としては、例えば2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントンなどが挙げられる。
ケタール化合物としては、例えばアセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどが挙げられる。
ベンゾフェノン化合物としては、例えばベンゾフェノン、4−ベンゾイルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−エチルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−プロピルジフェニルスルフィドなどが挙げられる。
3級アミン化合物としては、例えばエタノールアミン化合物、ジアルキルアミノベンゼン構造を有する化合物、例えば、市販品では、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン(日本曹達社製ニッソキュアー(登録商標)MABP)、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン(保土ヶ谷化学社製EAB)などのジアルキルアミノベンゾフェノン、7−(ジエチルアミノ)−4−メチル−2H−1−ベンゾピラン−2−オン(7−(ジエチルアミノ)−4−メチルクマリン)などのジアルキルアミノ基含有クマリン化合物、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル(日本化薬社製カヤキュアー(登録商標)EPA)、2−ジメチルアミノ安息香酸エチル(インターナショナルバイオ−シンセティクス社製QuantacureDMB)、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル(インターナショナルバイオ−シンセエティックス社製QuantacureBEA)、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエチルエステル(日本化薬社製カヤキュアーDMBI)、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル(VanDyk社製Esolol507)などが挙げられる。3級アミン化合物としては、ジアルキルアミノベンゼン構造を有する化合物が好ましく、中でも、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、最大吸収波長が350〜450nmにあるジアルキルアミノ基含有クマリン化合物及びケトクマリン類が特に好ましい。
ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物としては、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノンが毒性が低いことから好ましい。ジアルキルアミノ基含有クマリン化合物は、最大吸収波長が350〜410nmと紫外線領域にあるため、着色が少なく、無色透明な感光性組成物はもとより、着色顔料を用い、着色顔料自体の色を反映した着色ソルダーレジスト膜を得ることが可能となる。特に、7−(ジエチルアミノ)−4−メチル−2H−1−ベンゾピラン−2−オンが、波長400〜410nmのレーザー光に対して優れた増感効果を示すことから好ましい。
これらのうち、チオキサントン化合物及び3級アミン化合物が好ましい。特に、チオキサントン化合物が含まれることにより、深部硬化性を向上させることができる。
光開始助剤または増感剤を用いる場合の配合量としては、固形分換算で、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.1〜20質量部であることが好ましい。光開始助剤または増感剤の配合量が0.1質量部以上の場合、良好な増感効果を得ることができる。一方、20質量部以下の場合、3級アミン化合物による塗膜の表面での光吸収が大きくなりすぎず、深部硬化性が良好となる。より好ましくは、0.1〜10質量部である。
光重合開始剤、光開始助剤、及び増感剤の総量は、固形分換算で、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、35質量部以下であることが好ましい。35質量部以下の場合、これらの光吸収による深部硬化性の低下を抑制できる。
なお、これら光重合開始剤、光開始助剤、及び増感剤は、特定の波長を吸収するため、場合によっては感度が低くなり、紫外線吸収剤として働くことがある。しかしながら、これらは組成物の感度を向上させることだけの目的に用いられるものではない。必要に応じて特定の波長の光を吸収させて、表面の光反応性を高め、レジストのライン形状及び開口を垂直、テーパー状、逆テーパー状に変化させるとともに、ライン幅や開口径の加工精度を向上させることができる。
(連鎖移動剤)
本発明の感光性樹脂組成物には、感度を向上するために連鎖移動剤として公知慣用のNフェニルグリシン類、フェノキシ酢酸類、チオフェノキシ酢酸類、メルカプトチアゾール等を用いることができる。連鎖移動剤としては、例えば、メルカプト琥珀酸、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、メチオニン、システイン、チオサリチル酸及びその誘導体等のカルボキシル基を有する連鎖移動剤;メルカプトエタノール、メルカプトプロパノール、メルカプトブタノール、メルカプトプロパンジオール、メルカプトブタンジオール、ヒドロキシベンゼンチオール及びその誘導体等の水酸基を有する連鎖移動剤;1−ブタンチオール、ブチル−3−メルカプトプロピオネート、メチル−3−メルカプトプロピオネート、2,2−(エチレンジオキシ)ジエタンチオール、エタンチオール、4−メチルベンゼンチオール、ドデシルメルカプタン、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、1−オクタンチオール、シクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール、チオグリセロール、4,4−チオビスベンゼンチオール等が挙げられる。
また、連鎖移動剤として多官能性メルカプタン系化合物も用いることができる。多官能性メルカプタン系化合物としては、例えば、ヘキサン−1,6−ジチオール、デカン−1,10−ジチオール、ジメルカプトジエチルエーテル、ジメルカプトジエチルスルフィド等の脂肪族チオール類、キシリレンジメルカプタン、4,4’−ジメルカプトジフェニルスルフィド、1,4−ベンゼンジチオール等の芳香族チオール類;エチレングリコールビス(メルカプトアセテート)、ポリエチレングリコールビス(メルカプトアセテート)、プロピレングリコールビス(メルカプトアセテート)、グリセリントリス(メルカプトアセテート)、トリメチロールエタントリス(メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(メルカプトアセテート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(メルカプトアセテート)等の多価アルコールのポリ(メルカプトアセテート)類;エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ポリエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、プロピレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、グリセリントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)等の多価アルコールのポリ(3−メルカプトプロピオネート)類;1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルタプトブチレート)等のポリ(メルカプトブチレート)類等が挙げられる。
これらの市販品としては、例えばBMPA、MPM、EHMP、NOMP、MBMP、STMP、TMMP、PEMP、DPMP、及びTEMPIC(以上、堺化学工業社製)、カレンズMT−PE1、カレンズMT−BD1、及びカレンズ−NR1(以上、昭和電工社製)等を挙げることができる。
また、連鎖移動剤としてメルカプト基を有する複素環化合物も用いることができる。メルカプト基を有する複素環化合物としては、例えば、メルカプト−4−ブチロラクトン(別名:2−メルカプト−4−ブタノリド)、2−メルカプト−4−メチル−4−ブチロラクトン、2−メルカプト−4−エチル−4−ブチロラクトン、2−メルカプト−4−ブチロチオラクトン、2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−メトキシ−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−エトキシ−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−メチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−(2−メトキシ)エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、N−(2−エトキシ)エチル−2−メルカプト−4−ブチロラクタム、2−メルカプト−5−バレロラクトン、2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−メチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−(2−メトキシ)エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、N−(2−エトキシ)エチル−2−メルカプト−5−バレロラクタム、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプト−5−メチルチオ−チアジアゾール、3−メルカプト−4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、5−メチル−1,3,4−チアジアゾール−2−チオール、1−フェニル−5−メルカプト−1H−テトラゾール、2−メルカプト−6−ヘキサノラクタム、2,4,6−トリメルカプト−s−トリアジン(三協化成社製:商品名 ジスネットF)、2−ジブチルアミノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン(三協化成社製:商品名 ジスネットDB)、及び2−アニリノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン(三協化成社製:商品名 ジスネットAF)等が挙げられる。
特に、感光性樹脂組成物の現像性を損なうことがないことから、メルカプトベンゾチアゾール、3−メルカプト−4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、5−メチル−1,3,4−チアジアゾール−2−チオール、1−フェニル−5−メルカプト−1H−テトラゾールが好ましい。これらの連鎖移動剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(ウレタン化触媒)
本発明の感光性樹脂組成物には、水酸基やカルボキシル基とイソシアネート基との硬化反応を促進させるためにウレタン化触媒を加えることができる。ウレタン化触媒としては錫系触媒、金属塩化物、金属アセチルアセトネート塩、金属硫酸塩、アミン化合物、及びアミン塩よりなる群から選択される1種以上のウレタン化触媒を使用することが好ましい。
前記錫系触媒としては、例えばスタナスオクトエート、ジブチルすずジラウレートなどの有機すず化合物、無機すず化合物などが挙げられる。
前記金属塩化物としては、Cr、Mn、Co、Ni、Fe、Cu又はAlからなる金属の塩化物で、例えば、塩化第二コバルト、塩化第一ニッケル、塩化第二鉄などが挙げられる。
前記金属アセチルアセトネート塩としては、Cr、Mn、Co、Ni、Fe、Cu又はAlからなる金属のアセチルアセトネート塩であり、例えば、コバルトアセチルアセトネート、ニッケルアセチルアセトネート、鉄アセチルアセトネートなどが挙げられる。
前記金属硫酸塩としては、Cr、Mn、Co、Ni、Fe、Cu又はAlからなる金属の硫酸塩で、例えば、硫酸銅などが挙げられる。
前記アミン化合物としては、例えば、従来公知のトリエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,6−ヘキサンジアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン、N−メチルモルフォリン、N−エチルモルフォリン、N,N−ジメチルエタノールアミン、ジモルホリノジエチルエーテル、N−メチルイミダゾール、ジメチルアミノピリジン、トリアジン、N’−(2−ヒドロキシエチル)−N,N,N’−トリメチルービス(2−アミノエチル)エーテル、N,N−ジメチルヘキサノールアミン、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール、N,N,N’−トリメチル−N’−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N−(2−ヒドロキシエチル)−N,N’,N”,N”−テトラメチルジエチレントリアミン、N−(2−ヒドロキシプロピル)−N,N’,N”,N”−テトラメチルジエチレントリアミン、N,N,N’−トリメチル−N’−(2−ヒドロキシエチル)プロパンジアミン、N−メチル−N’−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、ビス(N,N−ジメチルアミノプロピル)アミン、ビス(N,N−ジメチルアミノプロピル)イソプロパノールアミン、2−アミノキヌクリジン、3−アミノキヌクリジン、4−アミノキヌクリジン、2−キヌクリジオール、3−キヌクリジノール、4−キヌクリジノール、1−(2’−ヒドロキシプロピル)イミダゾール、1−(2’−ヒドロキシプロピル)−2−メチルイミダゾール、1−(2’−ヒドロキシエチル)イミダゾール、1−(2’−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾール、1−(2’−ヒドロキシプロピル)−2−メチルイミダゾール、1−(3’−アミノプロピル)イミダゾール、1−(3’−アミノプロピル)−2−メチルイミダゾール、1−(3’−ヒドロキシプロピル)イミダゾール、1−(3’−ヒドロキシプロピル)−2−メチルイミダゾール、N,N−ジメチルアミノプロピル−N’−(2−ヒドロキシエチル)アミン、N,N−ジメチルアミノプロピル−N’,N’−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミン、N,N−ジメチルアミノプロピル−N’,N’−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミン、N,N−ジメチルアミノエチル−N’,N’−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミン、N,N−ジメチルアミノエチル−N’,N’−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミン、メラミン又は/及びベンゾグアナミンなどが挙げられる。
前記アミン塩としては、例えば、DBU(1,8−ジアザ−ビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7)の有機酸塩系のアミン塩などが挙げられる。
前記ウレタン化触媒の配合量は、固形分換算で、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.5〜10.0質量部である。
(熱硬化触媒)
上記エポキシ樹脂や、分子中に複数の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化成分を使用する場合、熱硬化触媒を含有することが好ましい。そのような熱硬化触媒としては、例えば、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体;ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−(ジメチルアミノ)−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メトキシ−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等のヒドラジン化合物;トリフェニルホスフィン等のリン化合物などが挙げられる。また、市販されているものとしては、例えば四国化成工業社製の2MZ−A、2MZ−OK、2PHZ、2P4BHZ、2P4MHZ(いずれもイミダゾール系化合物の商品名)、サンアプロ社製のU−CAT(登録商標)3503N、U−CAT3502T(いずれもジメチルアミンのブロックイソシアネート化合物の商品名)、DBU、DBN、U−CATSA102、U−CAT5002(いずれも二環式アミジン化合物及びその塩)などが挙げられる。特に、これらに限られるものではなく、エポキシ樹脂やオキセタン化合物の熱硬化触媒、もしくはエポキシ基及びオキセタニル基の少なくとも何れか1種とカルボキシル基の反応を促進するものであればよく、単独で又は2種以上を混合して使用してもかまわない。また、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メラミン、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン、2−ビニル−2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のS−トリアジン誘導体を用いることもでき、好ましくはこれら密着性付与剤としても機能する化合物を前記熱硬化触媒と併用する。
これら熱硬化触媒の配合量は、固形分換算で、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.5〜15.0質量部である。
(密着促進剤)
本発明の感光性樹脂組成物には、層間の密着性、又は感光性樹脂層と基材との密着性を向上させるために密着促進剤を用いることができる。密着促進剤としては、例えば、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール(商品名:川口化学工業社製アクセルM)、3−モルホリノメチル−1−フェニル−トリアゾール−2−チオン、5−アミノ−3−モルホリノメチル−チアゾール−2−チオン、2−メルカプト−5−メチルチオ−チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、アミノ基含有ベンゾトリアゾール、シランカップリング剤などが挙げられる。
(着色剤)
本発明の感光性樹脂組成物は、着色剤を含有することができる。使用する着色剤としては、赤、青、緑、黄、白などの慣用公知の着色剤を使用することができ、顔料、染料、色素のいずれでもよい。具体例として、下記のようなカラーインデックス(C.I.;ザ ソサイエティ オブ ダイヤーズ アンド カラリスツ(The Society of Dyers and Colourists)発行)番号が付されているものを挙げることができる。但し、環境負荷低減並びに人体への影響の観点からハロゲンを含有しないことが好ましい。
赤色着色剤:
赤色着色剤としてはモノアゾ系、ジズアゾ系、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系、縮合アゾ系、アントラキノン系、キナクリドン系などがあり、具体的には以下のものが挙げられる。
モノアゾ系:Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 31, 32, 112, 114, 146, 147, 151, 170, 184, 187, 188, 193, 210, 245, 253, 258, 266, 267, 268, 269。
ジスアゾ系:Pigment Red 37, 38, 41。
モノアゾレーキ系:Pigment Red 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49:1, 49:2, 50:1, 52:1, 52:2, 53:1, 53:2, 57:1, 58:4, 63:1, 63:2, 64:1, 68。
ベンズイミダゾロン系:Pigment Red 171、Pigment Red 175、Pigment Red 176、Pigment Red 185、Pigment Red 208。
ぺリレン系:Solvent Red 135、Solvent Red 179、Pigment Red 123、Pigment Red 149、Pigment Red 166、Pigment Red 178、Pigment Red 179、Pigment Red 190、Pigment Red 194、Pigment Red 224。
ジケトピロロピロール系:Pigment Red 254、Pigment Red 255、Pigment Red 264、Pigment Red 270、Pigment Red 272。
縮合アゾ系:Pigment Red 220、Pigment Red 144、Pigment Red 166、Pigment Red 214、Pigment Red 220、Pigment Red 221、Pigment Red 242。
アントラキノン系:Pigment Red 168、Pigment Red 177、Pigment Red 216、Solvent Red 149、Solvent Red 150、Solvent Red 52、Solvent Red 207。
キナクリドン系:Pigment Red 122、Pigment Red 202、Pigment Red 206、Pigment Red 207、Pigment Red 209。
青色着色剤:
青色着色剤としてはフタロシアニン系、アントラキノン系があり、顔料系はピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には:Pigment Blue 15、Pigment Blue 15:1、Pigment Blue 15:2、Pigment Blue 15:3、Pigment Blue 15:4、Pigment Blue 15:6、Pigment Blue 16、Pigment Blue 60。
染料系としては、Solvent Blue 35、Solvent Blue 63、Solvent Blue 68、Solvent Blue 70、Solvent Blue 83、Solvent Blue 87、Solvent Blue 94、Solvent Blue 97、Solvent Blue 122、Solvent Blue 136、Solvent Blue 67、Solvent Blue 70等を使用することができる。上記以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
また、青色無機顔料も好適に使用することができる。青色無機顔料の例としては、
ウルトラマリン青(カラーインデックス名(Colour Index Generic Name):Pigment Blue 29)、フレンチウルトラマリン、ラピスラズリ、アズライト、プルシアンブルー(プロシア青;カラーインデックス名:Pigment Blue 27);
アルミニウム−コバルト酸化物、アルミニウム−亜鉛−コバルト酸化物、珪素−コバルト酸化物および珪素−亜鉛−コバルト酸化物等の青色複合酸化物顔料;
スマルト(カラーインデックス名:Pigment Blue 32)、コバルト青(アルミ酸コバルト;カラーインデックス名:Pigment Blue 28)、錫酸コバルト(カラーインデックス名:Pigment Blue 35)、コバルトクロム青(カラーインデックス名:Pigment Blue 36)、コバルト−アルミニウム−珪素酸化物、ケイ酸コバルト亜鉛(カラーインデックス名:Pigment Blue 74)、コバルト−亜鉛−珪素酸化物(組成式:CoO・Al2O3・SiO2のスピネル)等のコバルト顔料等を挙げることができる。
また、天然の雲母に酸化チタンを被覆した粒子等の珪酸塩を含む顔料も使用することができる。天然の雲母の化学式は、一般的に I M2-31-0 T4O10 A2(Iは、K、Na、Caであり、所望によりBa、Rb、Cs、NH4であり、MはAl、Mg、Fe、Li、Tiであり、所望によりMn、Cr、Zn、Vであり、□は空孔であり、TはSi、Al、Fe3+であり、所望によりBe、Bであり、AはOH、Fであり、所望によりCl、O、Sである)で表される。
緑色着色剤:
緑色着色剤としては、同様にフタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系があり、具体的にはPigment Green 7、Pigment Green 36、Solvent Green 3、Solvent Green 5、Solvent Green 20、Solvent Green 28等を使用することができる。上記以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
黄色着色剤:
黄色着色剤としてはモノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、アントラキノン系等があり、具体的には以下のものが挙げられる。
アントラキノン系:Solvent Yellow 163、Pigment Yellow 24、Pigment Yellow 108、Pigment Yellow 193、Pigment Yellow 147、Pigment Yellow 199、Pigment Yellow 202。
イソインドリノン系:Pigment Yellow 110、Pigment Yellow 109、Pigment Yellow 139、Pigment Yellow 179、Pigment Yellow 185。
縮合アゾ系:Pigment Yellow 93、Pigment Yellow 94、Pigment Yellow 95、Pigment Yellow 128、Pigment Yellow 155、Pigment Yellow 166、Pigment Yellow 180。
ベンズイミダゾロン系:Pigment Yellow 120、Pigment Yellow 151、Pigment Yellow 154、Pigment Yellow 156、Pigment Yellow 175、Pigment Yellow 181。
モノアゾ系:Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 61, 62, 62:1, 65, 73, 74, 75, 97, 100, 104, 105, 111, 116, 167, 168, 169, 182, 183。
ジスアゾ系:Pigment Yellow 12, 13, 14, 16, 17, 55, 63, 81, 83, 87, 126, 127, 152, 170, 172, 174, 176, 188, 198。
その他、色調を調整する目的で紫、オレンジ、茶色、黒などの着色剤を加えてもよい。
具体的に例示すれば、Pigment Violet 19、23、29、32、36、38、42、Solvent Violet13、36、C.I.ピグメントオレンジ1、C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ63、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ73、C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25、C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7等がある。
着色剤(白色着色剤を除く)の配合量は、特に制限はないが、固形分換算で、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部、特に好ましくは0.1〜5質量部である。
(エチレン性不飽和基を有する化合物(感光性モノマー))
本発明の感光性樹脂組成物は、分子中に1個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物(感光性モノマー)を用いてもよい。分子中に1個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物は、活性エネルギー線照射により、光硬化して、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂を、アルカリ水溶液に不溶化、又は不溶化を助けるものである。特にカルボキシル基含有樹脂において、非感光性のものを用いた場合、光硬化性の観点より好ましい。
上記感光性モノマーとして用いられる化合物としては、例えば、慣用公知のポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、カーボネート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。具体的には、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレート類;エチレングリコール、メトキシテトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコールのジアクリレート類;N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドなどのアクリルアミド類;N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレートなどのアミノアルキルアクリレート類;ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレートなどの多価アルコール又はこれらのエチレオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、もしくはε−カプロラクトン付加物などの多価アクリレート類;フェノキシアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、及びこれらのフェノール類のエチレンオキサイド付加物もしくはプロピレンオキサイド付加物などの多価アクリレート類;グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレートなどのグリシジルエーテルの多価アクリレート類;上記に限らず、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートジオール、水酸基末端ポリブタジエン、ポリエステルポリオールなどのポリオールを直接アクリレート化、もしくは、ジイソシアネートを介してウレタンアクリレート化したアクリレート類及びメラミンアクリレート、及び上記アクリレートに対応する各メタクリレート類の少なくとも何れか1種などが挙げられる。
さらに、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などの多官能エポキシ樹脂に、アクリル酸を反応させたエポキシアクリレート樹脂や、さらにそのエポキシアクリレート樹脂の水酸基に、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどのヒドロキシアクリレートとイソホロンジイソシアネートなどのジイソシアネートのハーフウレタン化合物を反応させたエポキシウレタンアクリレート化合物などを感光性モノマーとして用いてもよい。このようなエポキシアクリレート系樹脂は、指触乾燥性を低下させることなく、光硬化性を向上させることができる。
上記の感光性モノマーとして用いられる分子中に1個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物の配合量は、固形分換算で、好ましくは上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、5〜100質量部、より好ましくは、5〜70質量部の割合である。前記配合量が、5質量部以上の場合、光硬化性が良好であり、活性エネルギー線照射後のアルカリ現像により、パターン形成が容易となる。一方、100質量部以下の場合、指触乾燥性(タックフリー性能)が良好となり、解像度も良好となる。
(有機溶剤)
さらに、本発明の感光性樹脂組成物は、前記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂の合成や組成物の調製のため、又は基板やキャリアフィルムに塗布するための粘度調製のため、有機溶剤を使用することができる。
このような有機溶剤としては、ケトン類、芳香族炭化水素類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、エステル類、アルコール類、脂肪族炭化水素、石油系溶剤などを挙げることができる。より具体的には、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテートなどのエステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤などが挙げられる。このような有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。
(紫外線吸収剤)
一般に、高分子材料は光を吸収し、それにより分解・劣化を起こすことから、本発明の感光性樹脂組成物には、紫外線に対する安定化対策を行うために、上記酸化防止剤の他に、紫外線吸収剤を使用することができる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、シンナメート誘導体、アントラニレート誘導体、ジベンゾイルメタン誘導体などが挙げられる。ベンゾフェノン誘導体の具体的な例としては、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン及び2,4−ジヒドロキシベンゾフェノンなどが挙げられる。ベンゾエート誘導体の具体的な例としては、2−エチルヘキシルサリチレート、フェニルサリチレート、p−t−ブチルフェニルサリチレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート及びヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートなどが挙げられる。ベンゾトリアゾール誘導体の具体的な例としては、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)べンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール及び2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。トリアジン誘導体の具体的な例としては、ヒドロキシフェニルトリアジン、ビスエチルヘキシルオキシフェノールメトキシフェニルトリアジンなどが挙げられる。
紫外線吸収剤の市販品としては、例えば、TINUVIN PS、TINUVIN 99−2、TINUVIN 109、TINUVIN 384−2、TINUVIN 900、TINUVIN 928、TINUVIN 1130、TINUVIN 400、TINUVIN 405、TINUVIN 460、TINUVIN 479(以上、BASFジャパン社製、商品名)などが挙げられる。
上記の紫外線吸収剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。前記酸化防止剤と併用することで本発明の感光性樹脂組成物より得られる硬化物の安定化が図れる。
(添加剤)
本発明の感光性樹脂組成物は、さらに必要に応じて、微粉シリカ、有機ベントナイト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイトなどのチキソ化剤を添加することができる。チキソ化剤としては、有機ベントナイト、ハイドロタルサイトが経時安定性に優れるので好ましく、特にハイドロタルサイトは電気特性に優れている為好ましい。また、熱重合禁止剤や、シリコーン系、フッ素系、高分子系などの消泡剤及びレベリング剤の少なくとも何れか一方、防錆剤、さらにはビスフェノール系、トリアジンチオール系などの銅害防止剤などのような公知慣用の添加剤類を配合することができる。
前記熱重合禁止剤は、前記重合性化合物の熱的な重合又は経時的な重合を防止するために用いることができる。熱重合禁止剤としては、例えば、4−メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキル又はアリール置換ハイドロキノン、t−ブチルカテコール、ピロガロール、2−ヒドロキシベンゾフェノン、4−メトキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、クロラニル、ナフチルアミン、β−ナフトール、2,6−ジ−t−ブチル−4−クレゾール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、4−トルイジン、メチレンブルー、銅と有機キレート剤反応物、サリチル酸メチル、及びフェノチアジン、ニトロソ化合物、ニトロソ化合物とAlとのキレートなどが挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物は、プリント配線板のパターン層の形成に有用であり、中でもソルダーレジストや層間絶縁層の材料として有用である。
本発明の感光性樹脂組成物は、ドライフィルム化して用いても液状として用いてもよい。液状として用いる場合は、1液性でも2液性以上でもよい。特に保存安定性の観点から、2液にすることが好ましい。2液にした場合、本願発明に用いられる(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂を用いると、(B)光重合開始剤や(C)無機充填剤とを(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂と同一の製剤に配合しても異なる製剤に配合しても構わない。特に(B)光重合開始剤を同一の製剤に配合することが好ましい。
本発明のドライフィルムは、本発明の感光性樹脂組成物をフィルム(キャリアフィルム)に塗布乾燥してなるものであり、キャリアフィルムと、該キャリアフィルム上に形成された感光性樹脂組成物からなる層とを備える。
ドライフィルム化に際しては、本発明の感光性樹脂組成物を適切な粘度に上記有機溶剤で希釈し、コンマコーター、ブレードコーター、リップコーター、ロッドコーター、スクイズコーター、リバースコーター、トランスファロールコーター、グラビアコーター、スプレーコーター等で支持体上に均一な厚さに塗布し、通常、50〜130℃の温度で1〜30分間乾燥して膜を得ることができる。塗布膜厚については特に制限はないが、一般に、乾燥後の膜厚で、10〜150μm、好ましくは20〜60μmの範囲で適宜選択される。
キャリアフィルムとしては、プラスチックフィルムが用いられ、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム等のプラスチックフィルムを用いることが好ましい。キャリアフィルムの厚さについては特に制限はないが、一般に、10〜150μmの範囲で適宜選択される。
キャリアフィルム上に成膜した後、さらに、膜の表面に塵が付着するのを防ぐなどの目的で、膜の表面に剥離可能なカバーフィルムを積層することが望ましい。
剥離可能なカバーフィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、表面処理した紙等を用いることができ、カバーフィルムを剥離するときに膜と支持体との接着力よりも膜とカバーフィルムとの接着力がより小さいものであればよい。
本発明の硬化被膜は、例えば前記有機溶剤で塗布方法に適した粘度に調整し、基材上に、ディップコート法、フローコート法、ロールコート法、バーコーター法、スクリーン印刷法、カーテンコート法等の方法により塗布し、約60〜100℃の温度で組成物中に含まれる有機溶剤を揮発乾燥(仮乾燥)させることにより、タックフリーの塗膜を形成できる。また、上記組成物をキャリアフィルム上に塗布し、乾燥させてフィルムとして巻き取ったドライフィルムの場合、ラミネーター等により感光性樹脂組成物層が基材と接触するように基材上に張り合わせた後、キャリアフィルムを剥がすことにより、樹脂絶縁層を形成できる。
その後、接触式(又は非接触方式)により、パターンを形成したフォトマスクを通して選択的に活性エネルギー線により露光もしくはレーザーダイレクト露光機により直接パターン露光し、未露光部を希アルカリ水溶液(例えば0.3〜3wt%炭酸ソーダ水溶液)により現像してレジストパターンが形成される。さらに熱硬化成分を含有している組成物の場合、例えば約140〜180℃の温度に加熱して熱硬化させることにより、上記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基と、エポキシ樹脂や熱硬化成分とが反応し、耐熱性、耐薬品性、耐吸湿性、密着性、電気特性などの諸特性に優れた硬化塗膜を形成することができる。尚、熱硬化成分を含有していない場合でも、熱処理することにより、露光時に未反応の状態で残ったエチレン性不飽和結合が熱ラジカル重合し、塗膜特性が向上するため、目的・用途により、熱処理(熱硬化)してもよい。
上記基材としては、予め回路形成されたプリント配線板やフレキシブルプリント配線板の他、紙フェノール、紙エポキシ、ガラス布エポキシ、ガラスポリイミド、ガラス布/不繊布エポキシ、ガラス布/紙エポキシ、合成繊維エポキシ、フッ素樹脂・ポリエチレン・ポリフェニレンエーテル,ポリフェニレンオキシド・シアネートエステル等を用いた高周波回路用銅張積層板等の材質を用いたもので全てのグレード(FR−4等)の銅張積層板、その他ポリイミドフィルム、PETフィルム、ガラス基板、セラミック基板、ウエハ板等を挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物を塗布した後に行う揮発乾燥は、熱風循環式乾燥炉、IR炉、ホットプレート、コンベクションオーブンなど(蒸気による空気加熱方式の熱源を備えたものを用い乾燥機内の熱風を向流接触せしめる方法及びノズルより支持体に吹き付ける方式)を用いて行うことができる。
感光性樹脂組成物は、塗布し、溶剤を揮発乾燥した後に得られた塗膜に対し、露光(活性エネルギー線の照射)を行うことにより、露光部(活性エネルギー線により照射された部分)が硬化する。
上記活性エネルギー線照射に用いられる露光機としては、高圧水銀灯ランプ、超高圧水銀灯ランプ、メタルハライドランプ、水銀ショートアークランプ等を搭載し、350〜450nmの範囲で紫外線を照射する装置であればよく、さらに、直接描画装置(例えばコンピューターからのCADデータにより直接レーザーで画像を描くレーザーダイレクトイメージング装置)も用いることができる。直描機のレーザー光源としては、最大波長が350〜410nmの範囲にあるレーザー光を用いていればガスレーザー、固体レーザーどちらでもよい。画像形成のための露光量は膜厚等によって異なるが、一般には20〜1000mJ/cm、好ましくは20〜800mJ/cmの範囲内とすることができる。
前記現像方法としては、ディッピング法、シャワー法、スプレー法、ブラシ法等によることができ、現像液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、アミン類などのアルカリ水溶液が使用できる。
以下、実施例及び比較例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、以下において「部」及び「%」とあるのは、特に断りのない限り全て質量基準である。
[樹脂溶液1の合成]
温度計、冷却管、撹拌機を備えた耐圧容器に脱イオン水:200質量部、硫酸ナトリウム:0.3質量部仕込み、溶解を確認した。
その後重合開始剤としてBPO(ベンゾイルパーオキサイド):5質量部と連鎖移動剤としてMSD(α−メチルスチレンダイマー):5質量部をMMA(メタクリル酸メチル):10.4質量部、n−BA(ノルマル−アクリル酸ブチル):5質量部、MAA(メタクリル酸):24.6質量部およびSt(スチレン):60質量部からなる単量体混合物に加え、十分に溶解した。
その後分散剤を濃度が300ppmになるように加え十分に撹拌し、釜内部を窒素で置換した後昇温させ、懸濁重合を行った。
重合終了後、得られた懸濁液を目開き30μmのメッシュで濾過し、40℃の温風で乾燥させ粒状樹脂を得た。このようにして得られた粒状樹脂(共重合樹脂)を、有機溶剤DPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル)を用いて固形分濃度が50質量%となるように十分溶解させたものを樹脂溶液1とする。固形分酸価は160mgKOH/gであった。
[樹脂溶液2の合成]
BPO:5質量部を4.0質量部に、かつ、MSD:5質量部を4.0質量部にかえた以外は、樹脂溶液1と同じ方法で粒状樹脂を得た。このようにして得られた粒状樹脂(共重合樹脂)を、有機溶剤DPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル)を用いて固形分濃度が50質量%となるように十分溶解させたものを樹脂溶液2とする。固形分酸価は160mgKOH/gであった。
[樹脂溶液3の合成]
BPO:5質量部を1.5質量部に、かつ、MSD:5質量部を1.0質量部にかえた以外は、樹脂溶液1と同じ方法で粒状樹脂を得た。このようにして得られた粒状樹脂(共重合樹脂)を、有機溶剤DPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル)を用いて固形分濃度が50質量%となるように十分溶解させたものを樹脂溶液3とする。固形分酸価は160mgKOH/gであった。
[樹脂溶液4の合成]
温度計、冷却管、撹拌機を備えた耐圧容器に脱イオン水:145質量部、硫酸ナトリウム:0.3質量部を仕込み、溶解を確認した。
その後重合開始剤としてt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノネート(日油社製パーブチルO):5質量部と連鎖移動剤としてMSD(α−メチルスチレンダイマー):4.5質量部をMMA(メタクリル酸メチル):45.5質量部、n−BA(ノルマル−アクリル酸ブチル):6質量部、MAA(メタクリル酸):18.5質量部およびSt(スチレン):30質量部からなる単量体混合物に加え、十分に溶解した。
その後分散剤を濃度が500ppmになるように加え、十分に撹拌し、釜内部を窒素で置換した後昇温させ、懸濁重合を行った。
重合終了後、得られた懸濁液を目開き30μmのメッシュで濾過し、40℃の温風で乾燥させ粒状樹脂を得た。このようにして得られた粒状樹脂(共重合樹脂)を、有機溶剤DPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル)を用いて固形分濃度が50質量%となるように十分溶解させたものを樹脂溶液4とする。固形分酸価は120mgKOH/gであった。
[樹脂溶液5の合成]
MMA:45.5質量部を33.3質量部に、かつ、MAA:18.5質量部を30.7質量部にかえた以外は、樹脂溶液4と同じ方法で粒状樹脂を得た。このようにして得られた粒状樹脂(共重合樹脂)を、有機溶剤DPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル)を用いて固形分濃度が50質量%となるように十分溶解させたものを樹脂溶液5とする。固形分酸価は200mgKOH/gであった。
[樹脂溶液6の合成]
温度計、冷却管、撹拌機をセパラブルフラスコに脱イオン水:145質量部、硫酸ナトリウム:0.3質量部仕込み、溶解を確認した。
その後重合開始剤としてAMBN(2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)):0.3質量部と連鎖移動剤としてn−DM(n−ドデシルメルカプタン):4質量部をMMA(メタクリル酸メチル):55.5質量部、n−BA(ノルマル−アクリル酸ブチル):6質量部、MAA(メタクリル酸):18.5質量部およびSt(スチレン):20質量部からなる単量体混合物に加え、十分に溶解した。
その後分散剤を濃度が500ppmになるように加え、十分に撹拌し、釜内部を窒素で置換した後昇温させ、懸濁重合を行った。
重合終了後、得られた懸濁液を目開き30μmのメッシュで濾過し、40℃の温風で乾燥させ粒状樹脂を得た。このようにして得られた粒状樹脂(共重合樹脂)を、有機溶剤DPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル)を用いて固形分濃度が50質量%となるように十分溶解させたものを樹脂溶液6とする。固形分酸価は120mgKOH/gであった。
[樹脂溶液7の合成]
還流冷却器、温度計、窒素置換用ガラス管および撹拌機を取り付けた四ツ口フラスコに、MAA(メタクリル酸):42質量部、MMA(メチルメタクリレート):43質量部、スチレン:35質量部、ベンジルアクリレート:35質量部、カルビトールアセテート:100質量部、連鎖移動剤としてMSD(α−メチルスチレンダイマー):0.5質量部およびアゾビスイソブチロニトリル:4質量部を加え、窒素気流下で75℃で5時間加熱して重合反応を進行させて、共重合体溶液(固形分濃度50質量%)を得た。これに、ハイドロキノン:0.05質量部、グリシジルメタクリレート:23質量部およびジメチルベンジルアミン:2.0質量部を加え、80℃で24時間付加反応を行った後、カルビトールアセテート:35質量部を加えて、芳香環を有する共重合樹脂溶液(樹脂溶液7)を得た。このようにして得られた共重合樹脂溶液(樹脂溶液7)の固形分濃度は50質量%、固形分の酸価は80mgKOH/gであった。
[樹脂溶液8の合成]
温度計、冷却管、撹拌機を備えた耐圧容器にDPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル):50質量部を仕込み、昇温した。
その後重合開始剤としてt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート(日油社製パーブチルI):5質量部をMMA(メタクリル酸メチル):10.4質量部、n−BA(ノルマル−アクリル酸ブチル):5質量部、MAA(メタクリル酸):24.6質量部およびSt(スチレン):60質量部からなる単量体混合物に加え、十分に溶解させ、耐圧容器が所定温度まで昇温後、単量体混合物を容器内に滴下し、溶液重合を行った。
重合終了後、目開き5μmのメッシュで濾過し樹脂溶液を得た。このようにして得られた樹脂溶液(共重合樹脂)を、有機溶剤DPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル)を用いて固形分濃度が50質量%となるように十分溶解させたものを樹脂溶液8とする。固形分酸価は160mgKOH/gであった。
[樹脂溶液9の合成]
BPO:5質量部を1.0質量部に、かつ、MSD:5質量部を1.0質量部にかえた以外は、樹脂溶液1と同じ方法で粒状樹脂を得た。このようにして得られた樹脂溶液(共重合樹脂)を、有機溶剤DPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル)を用いて固形分濃度が50質量%となるように十分溶解させたものを樹脂溶液9とする。固形分酸価は160mgKOH/gであった。
[樹脂溶液10の合成]
MMA:45.5質量部を48.6質量部に、かつ、MAA:18.5質量部を15.4質量部にかえた以外は、樹脂溶液4と同じ方法で粒状樹脂を得た。このようにして得られた樹脂溶液(共重合樹脂)を、有機溶剤DPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル)を用いて固形分濃度が50質量%となるように十分溶解させたものを樹脂溶液10とする。固形分酸価は70mgKOH/gであった。
[樹脂溶液11の合成]
温度計、冷却管、撹拌機を備えたセパラブルフラスコに脱イオン水:145質量部、硫酸ナトリウム:0.3質量部仕込み、溶解を確認した。
その後重合開始剤としてAMBN(2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)):0.5質量部と連鎖移動剤としてMSD(α−メチルスチレンダイマー):3質量部をMMA(メタクリル酸メチル):75.5質量部、n−BA(ノルマル−アクリル酸ブチル):6質量部、MAA(メタクリル酸):18.5質量部からなる単量体混合物に加え、十分に溶解した。
その後分散剤を濃度が400ppmになるように加え、十分に撹拌し、釜内部を窒素で置換した後昇温させ、懸濁重合を行った。
重合終了後、得られた懸濁液を目開き30μmのメッシュで濾過し、40℃の温風で乾燥させ粒状樹脂を得た。このようにして得られた樹脂溶液(共重合樹脂)を、有機溶剤DPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル)を用いて固形分濃度が50質量%となるように十分溶解させたものを樹脂溶液11とする。固形分酸価は120mgKOH/gであった。
[樹脂溶液12の合成]
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下ロートおよび窒素導入管を備えた2リットルセパラブルフラスコに、溶媒としてジエチレングリコールジメチルエーテル:900g、および重合開始剤としてt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノネート(日油(株)製パーブチルO):21.4gを加えて90℃に加熱した。加熱後、ここに、MAA(メタクリル酸):309.9g、MMA(メタクリル酸メチル):116.4g、およびカプロラクトン変性2−ヒドロキシエチルメタクリレート((株)ダイセル製プラクセルFM1):109.8gを、重合開始剤であるビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(日油(株)製パーロイルTCP):21.4gと共に3時間かけて滴下して加え、さらに6時間熟成することにより、カルボキシル基含有共重合樹脂を得た。なお、反応は、窒素雰囲気下で行った。
次に、得られたカルボキシル基含有共重合樹脂に、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート((株)ダイセル製サイクロマーM100):363.9g、開環触媒としてジメチルベンジルアミン:3.6g、重合抑制剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル:1.80gを加え、100℃に加熱し、攪拌することによりエポキシの開環付加反応を行った。16時間後、固形分の酸価が108.9mgKOH/g、重量平均分子量が25,000の、芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂を50質量%(不揮発分)含む樹脂溶液12を得た。
<実施例1〜4、比較例1〜5及び参考例1〜8の感光性樹脂組成物の調製>
下記表1、2に示す成分を表中に記載の割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練し、感光性樹脂組成物を調製した。
Figure 0006463370
*1:樹脂溶液1
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=60(モル%)/160(mgKOH/g)/10000)(以下、単位は略する)
*2:樹脂溶液2
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=60/160/15000)
*3:樹脂溶液3
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=60/160/50000)
*4:樹脂溶液4
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=30/120/20000)
*5:樹脂溶液5
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=30/200/20000)
*6:樹脂溶液6
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=20/120/15000)
*7:樹脂溶液7
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=20/80/15000)
*8:樹脂溶液8
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=60/160/8000)
*9:樹脂溶液9
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=60/160/65000)
*10:樹脂溶液10
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=30/70/20000)
*11:樹脂溶液11
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=0/120/15000)
*12:樹脂溶液12
(スチレン骨格含有量/酸価/重量平均分子量=(0/108.9/25000)
*13:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド(BASFジャパン社製イルガキュア819)
*14:α−アミノアセトフェノン系光重合開始剤(BASFジャパン社製イルガキュア907)
*15:2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(BASFジャパン社製イルガキュアTPO)
*16:C−1 ルチル型酸化チタン(デュポン(株)社製タイピュアR−931)
*17:C−2 水酸化アルミニウム(昭和電工(株)社製H−42M(比重:2.4))
*18:C−3 硫酸バリウム(堺化学工業(株)社製B−30)
*19:消泡剤(信越化学工業(株)社製KS−66)
*20:熱硬化触媒(メラミン)
*21:熱硬化触媒(DICY(ジシアンジアミド))
*22:jER828(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、三菱化学(株)社製)
*23:IRGANOX1010(フェノール系酸化防止剤、BASFジャパン社製)
*24:DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬(株)社製)
*25:有機溶剤(DPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル))
Figure 0006463370
(評価方法)
<指触乾燥性>
実施例及び比較例の感光性樹脂組成物を、それぞれパターン形成された銅箔基板上にスクリーン印刷で全面塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で(1)15分間、(2)30分間それぞれ乾燥させ、室温まで放冷した。この基板にPETフィルムを押し当て、その後、ネガフィルムを剥がしたときのフィルムの張り付き状態を評価した。得られた結果を下記表3、4に示す。
◎:べた付きが全く無い。
○:べた付きが無い。
△:若干のべた付き有り。
×:べた付き有り。
<反射率の変化及び変色>
各実施例及び比較例の感光性樹脂組成物を、パターン形成された銅箔基板上に、乾燥膜厚が20μmになるようにスクリーン印刷で全面塗布し、80℃で30分間乾燥し、室温まで放冷した。この基板に高圧水銀灯を搭載した露光装置を用いて、最適露光量でパターンを露光した後、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液により、スプレー圧0.2MPaの条件で、90秒間現像を行い、パターンを得た。この基板を、150℃で60分加熱して硬化させ、硬化物パターンの形成された評価基板を得た。
得られた評価基板について、コニカミノルタ社製色彩色差計CR−400を用い、波長360〜740nmでXYZ表色系のY値の初期値、及び、L表色系のL、a、bの初期値を測定した。その後、評価基板に対して下記のように光照射処理、または、熱処理を行った後、再度、コニカミノルタ社製色彩色差計CR−400で各数値を測定し、Y値の変化とΔEabから、反射率の変化及び変色を評価した。判定基準は以下のとおりである。得られた結果を上記下記表3、4に示す。
反射率の変化:
◎:Y値の減少率が5%未満
○:Y値の減少率が5%以上10%未満
×:Y値の減少率が10%以上
変色:
◎:ΔEabが3未満
○:ΔEabが3以上5未満
×:ΔEabが5以上
尚、Y値は、数値が大きいほど高い反射率を示す。ΔEabは、L表色系において初期値と各処理後の差を算出したもので、数値が大きいほど、変色が大きいことを示す。ΔEabの計算式は以下の通りである。
ΔEab=[(L*2−L*1+(a*2−a*1+(b*2−b*11/2
式中、L*1、a*1、b*1は、各々L、a、bの初期値を表し、L*2、a*2、b*2は、それぞれ各処理後のL、a、bの値を表す。
光照射処理:
上記で得た評価基板をUVコンベア炉(出力150W/cm、メタルハライドランプコールドミラー)で100J/cmの光を照射して加速劣化させた。
熱処理:
上記で得た評価基板をIPC/JETEC J−STD−020の規格に準拠して、加熱温度を260℃に設定し、リフロー5回を実施した。ここで、リフロー5回とは、260℃の赤外線炉に10秒通過、常温に戻す操作を5回繰り返したことを意味する。
<ダレ性>
ダレ性の評価は以下の内容にて測定、評価した。
1.各実施例及び比較例の感光性樹脂組成物を銅張積層板にシリンジを用いて滴下する。
2.前記積層板を基板ラックに立てかけ、熱風循環式乾燥炉の風が直接当たらないように、前記積層板の前面にダミー基板を設置する。
3.前記積層板を基板ラックに立てかけた状態で、80℃に設定した熱風循環式乾燥炉にて30分間乾燥させる。
4.乾燥後、乾燥した感光性樹脂組成物の中心から最下部までの長さを測定する。
◎:ダレの長さが0cm以上2cm未満
○:ダレの長さが2cm以上4cm未満
△:ダレの長さが4cm以上6cm未満
×:ダレの長さが6cm以上
得られた結果を下記表3、4に示す。
<現像性>
各実施例及び比較例の感光性樹脂組成物を、パターン形成された銅箔基板上に、乾燥膜厚が20μmになるようにスクリーン印刷で全面塗布し、80℃で30分間乾燥し、室温まで放冷した。この基板を、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液により、スプレー圧0.2MPaの条件で現像し、残渣の状況を目視にて確認し、残渣が出ない現像時間を測定、評価した。得られた結果を下記表3、4に示す。
◎:30秒以内
○:30秒以上60秒未満
△:60秒以上120秒未満
×:120秒以上
Figure 0006463370
Figure 0006463370
上記表中に示すように、スチレン骨格を有し重量平均分子量が10,000〜50,000、酸価が100〜160mgKOH/g、かつ、スチレン骨格の割合が分子中10〜50モル%であるカルボキシル基含有樹脂と、光重合開始剤と、含有されている硫黄量が100ppm以下である酸化チタンと、を含有する各実施例の組成物においては、比較例に対して、いずれも感度および現像性が良好で、硬化物の光照射、熱による反射率の低下の抑制に優れ、しかも指触乾燥性、変色の抑制およびダレ止め効果にも優れることが確認された。

Claims (6)

  1. (A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂と、(B)光重合開始剤と、(C)酸化チタンと、を含有する感光性樹脂組成物であって、
    前記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量が10,000〜50,000、酸価が100〜160mgKOH/g、かつ、スチレン骨格の割合が分子中10〜50モル%であり、
    前記(C)酸化チタンに含有されている硫黄量が100ppm以下であり、
    前記(C)酸化チタンがルチル型酸化チタンであることを特徴とする感光性樹脂組成物。
  2. 前記(A)スチレン骨格を有するカルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量が10,000〜15,000であることを特徴とする請求項1記載の感光性樹脂組成物。
  3. さらに、熱硬化成分を含むことを特徴とする請求項1記載の感光性樹脂組成物。
  4. 請求項1記載の感光性樹脂組成物をフィルムに塗布乾燥してなることを特徴とするドライフィルム。
  5. 請求項1記載の感光性樹脂組成物、または、請求項1記載の感光性樹脂組成物をフィルムに塗布乾燥してなるドライフィルムを、硬化を行うことによって得られることを特徴とする硬化被膜。
  6. 請求項記載の硬化被膜を備えることを特徴とするプリント配線板。
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