WO2017056663A1 - インクジェット用硬化性組成物、これを用いた硬化塗膜およびプリント配線板 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an inkjet curable composition (hereinafter also simply referred to as “curable composition”) used for inkjet printing, a cured coating film using the same, and a printed wiring board.
- curable composition used for inkjet printing
- a cured coating film using the same a printed wiring board.
- Patent Document 1 In recent years, as a method for forming a coating film of an etching resist, a solder resist, a symbol marking or the like on a printed wiring board, an ink jet printing method has attracted attention (Patent Document 1).
- curable compositions for printed wiring boards such as resist inks and marking inks formed on printed wiring boards have good adhesion to conductive layers such as conductive circuit metals and substrates such as plastic substrates. It is required to have solder heat resistance and gold plating resistance under more severe conditions while having high hardness after curing.
- an object of the present invention is to provide an ink jet having good adhesion to the base in addition to various properties such as solder heat resistance and gold plating resistance, high hardness after curing, and low viscosity suitable for ink jet printing. It is to provide a curable composition for use, a cured coating film using the same, and a printed wiring board.
- the curable composition for inkjet of the present invention is (A) a urethane (meth) acrylate resin having 5 to 12 functional groups; (B) a photopolymerization initiator; It is characterized by including.
- the (A) urethane (meth) acrylate resin preferably has a viscosity at 25 ° C. of 1,000 to 20,000 mPa ⁇ s.
- the curable composition of the present invention further includes (C) a thermosetting compound having at least one thermoreactive functional group (excluding an epoxy (meth) acrylate resin having at least one (meth) acryloyl group).
- thermosetting compound (excluding an epoxy (meth) acrylate resin having at least one (meth) acryloyl group) as the at least one (meth) acryloyl group and at least one thermal reaction It is preferable that the 1st thermosetting compound which has a functional functional group, and the 2nd thermosetting compound which has an at least 2 thermoreactive functional group are included.
- the curable composition of the present invention preferably further comprises (D) an epoxy (meth) acrylate resin having at least one (meth) acryloyl group, and the (D) epoxy (meth) acrylate resin is A bisphenol-type epoxy (meth) acrylate resin is preferred.
- the curable composition of the present invention preferably further comprises (E) a bifunctional (meth) acrylate compound, and the (E) bifunctional (meth) acrylate compound has 4 to 12 carbon atoms.
- a compound having an alkylene chain is preferred.
- the curable composition of the present invention preferably has a viscosity at 50 ° C. of 50 mPa ⁇ s or less.
- the cured coating film of the present invention is characterized by curing the curable composition for inkjet of the present invention.
- the printed wiring board of the present invention has the above-described cured coating film of the present invention on a substrate.
- the present invention in addition to various properties such as solder heat resistance and gold plating resistance, it has good adhesion to the base, has high hardness after curing, and has a low viscosity suitable for inkjet printing. It became possible to implement
- the curable composition means a composition that is cured by light, heat, or both.
- (meth) acrylate is a general term for acrylate, methacrylate and a mixture thereof, and the same applies to other similar expressions.
- the curable composition for inkjet of the present invention is characterized by comprising (A) a urethane (meth) acrylate resin having 5 to 12 functional groups and (B) a photopolymerization initiator.
- Urethane (meth) acrylate resin having 5 to 12 functional groups (A) Urethane (meth) acrylate resin is a compound having a plurality of urethane bonds and a plurality of (meth) acryloyl groups.
- Examples of pentafunctional urethane (meth) acrylate resins that can be used in the present invention include DM850 manufactured by DOUBLE BOND CHEMICAL, and Hitaloid 7903-1 manufactured by Hitachi Chemical.
- hexafunctional urethane (meth) acrylate resin U-6LPA and UA-1100H manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., CN975 manufactured by Sartomer Co., Ekacryl 220 manufactured by Daicel Ornex Co., KRM8200AE, Ekacryl 8254, Ekacryl 8301R, DM527, DM528, DM571, DM576, DM776, DM87A, DM88A manufactured by DOUBLE BOND CHEMICAL, Hitachi 9790-1, TA24-195H manufactured by Hitachi Chemical, and the like.
- examples of the 9-functional urethane (meth) acrylate resin include KRM 8904 manufactured by Daicel-Ornex, Hitaroid 7903-3, and Hitaloid 7903-B manufactured by Hitachi Chemical.
- examples of the 10-functional urethane (meth) acrylate resin include KRM8452 manufactured by Daicel Ornex, DM588 manufactured by DOUBLE BOND CHEMICAL, and the like.
- examples of the 12-functional urethane (meth) acrylate resin include DOUBLE BOND, CHEMICAL DM5812, and Hitachi Chemical's Hitaroid 7903-4. These urethane (meth) acrylate resins can be used alone or as a mixture of two or more.
- the urethane (meth) acrylate resin has a viscosity of 1,000 to 20,000 mPa ⁇ s, particularly 1,000 to 10,000 mPa ⁇ s at 25 ° C. in order to keep the viscosity of the entire composition low. Is preferred.
- a relatively low viscosity (A) urethane (meth) acrylate resin and keeping the viscosity of the entire composition low the injection property and stability during ink jet printing become good.
- a urethane (meth) acrylate resin having 5 or more functional groups heat resistance is improved, and by using a urethane (meth) acrylate resin having 12 or less functional groups, flexibility can be imparted to the formed coating film. Properties such as adhesion can be improved. More preferably, it is 8 functionals or less, More preferably, it is 6 functionals or less.
- the blending amount of the urethane (meth) acrylate resin is preferably 0.5 to 60 parts by mass, more preferably 1.5 to 55 parts by mass in 100 parts by mass of the curable composition.
- the blending amount of the urethane (meth) acrylate resin can be set to 0.5 parts by mass or more, good solder heat resistance and gold plating resistance can be ensured.
- the viscosity of a curable composition can be restrained low by making the compounding quantity of urethane (meth) acrylate resin 60 mass parts or less, and the injection property and stability at the time of inkjet printing can be ensured favorably.
- (B) Photopolymerization initiator (B) It does not specifically limit as a photoinitiator, for example, a photoradical polymerization initiator can be used.
- a photoradical polymerization initiator can be used.
- the radical photopolymerization initiator any compound can be used as long as it is a compound that generates radicals by light, laser, electron beam or the like and initiates radical polymerization reaction.
- radical photopolymerization initiator examples include benzoin and benzoin alkyl ethers such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, and benzoin isopropyl ether; 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one Acetophenones such as alkylphenone, acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone; 2-methyl-1- [4- ( Aminoacetophenones such as methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, N, N-dimethylaminoacetophenone ; 2-methyl Anthraquinones such as anthraquinone, 2-ethylanthraquinone,
- Thioxanthones Ketals such as acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal; 2,4,5-triarylimidazole dimer; Riboflavin tetrabutyrate; 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole Thiol compounds such as 2,4,6-tris-s-triazine, 2,2,2-tribromoethanol, tribromomethylphenylsulfone and other organic halogen compounds; Benzophenones or xanthones such as 4,4'-bisdiethylaminobenzophenone; acylphosphines such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide Examples include fin oxides.
- photopolymerization initiators can be used alone or as a mixture of two or more thereof.
- N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, N, N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, pentyl-4- Photoinitiator aids such as tertiary amines such as dimethylaminobenzoate, triethylamine, triethanolamine can be added.
- titanocene compounds such as Irgacure 784 (manufactured by BASF Japan) having absorption in the visible light region can be added to promote the photoreaction.
- the photopolymerization initiator and the photoinitiator aid are not particularly limited to these, as long as they absorb light in the ultraviolet or visible light region and radically polymerize unsaturated groups such as (meth) acryloyl groups. Not limited, it can be used alone or in combination.
- Examples of commercially available products include Irgacure 261, 184, 369, 651, 500, 819, 907, 784, 2959, Irgacure 1116, 1173, Irgacure TPO (trade name, manufactured by BASF Japan), Ezacure KIP150, KIP65LT. , KIP100F, KT37, KT55, KTO46, KIP75 / B, ONE (trade name, manufactured by Fratelli Lamberti), and the like.
- the blending ratio of the photopolymerization initiator is preferably in the range of 1 to 25 parts by weight, more preferably in the range of 5 to 20 parts by weight, in 100 parts by weight of the curable composition of the present invention. Is particularly preferred.
- thermosetting compound having at least one thermoreactive functional group (excluding epoxy (meth) acrylate resin having at least one (meth) acryloyl group)]
- the thermoreactive functional group of the thermosetting compound includes a hydroxyl group, a carboxyl group, an isocyanate group, an amino group, an imino group, an epoxy group, an oxetanyl group, a mercapto group, a methoxymethyl group, a methoxyethyl group, and an ethoxymethyl group.
- thermosetting functional group such as at least one selected from the group consisting of ethoxyethyl group and oxazoline group, cyclic (thio) ether group, (cyclo) carbonate group, episulfide group, and polyoxazoline group More preferably, from the group consisting of hydroxyl group, carboxyl group, isocyanate group, amino group, imino group, epoxy group, oxetanyl group, mercapto group, methoxymethyl group, methoxyethyl group, ethoxymethyl group, ethoxyethyl group and oxazoline group At least one functional group selected.
- the heat-reactive compound preferably has at least one (meth) acryloyl group in addition to at least one heat-reactive functional group.
- a compound having a monofunctional heat-reactive functional group has a low molecular weight, which causes a problem that it volatilizes at the same time as the reaction by heat proceeds at the time of thermosetting, but by having a (meth) acryloyl group It becomes possible to polymerize at the time of temporary curing by light in ink jet printing and to obtain good characteristics without volatilization at the time of main curing by heat.
- the (C) thermosetting compound includes a first thermosetting compound having at least one (meth) acryloyl group and at least one thermoreactive functional group, and at least two thermoreactive compounds. It is preferable to use together with the 2nd thermosetting compound which has a functional group. Thereby, it becomes possible to improve solder heat resistance more.
- hydroxyl groups include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meta ) Acrylate, dipentaerythritol monohydroxypenta (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, etc., and commercially available products include light ester HO, light ester HOP, light ester HOA (above, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) Product name).
- thermosetting compound in which the thermoreactive functional group is a carboxyl group examples include acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid dimer, 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, methacryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, Examples include phthalic acid monohydroxyethyl acrylate, and commercially available products include LIGHT ESTER HO-MS, LIGHT ESTER HO-HH (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Aronix M-5400 (Toagosei Co., Ltd. ) Product name).
- thermosetting compound in which the heat-reactive functional group is an isocyanate group examples include 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (for example, trade name, MOI manufactured by Showa Denko KK).
- thermosetting compound in which the thermoreactive functional group is an amino group examples include acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, Examples thereof include N, N-diethylaminoethyl methacrylate.
- thermosetting compound in which the thermoreactive functional group is an epoxy group examples include glycidyl methacrylate, (meth) acryloyl group-containing alicyclic epoxy resin, (meth) acryloyl group-containing bisphenol A type epoxy resin, and the like. Can be mentioned. Examples of commercially available (meth) acryloyl group-containing alicyclic epoxy resins include Cyclomer M100, Cyclomer A200, Cyclomer 2000 (above, trade name manufactured by Daicel Corporation), and the like.
- Examples of commercially available (meth) acryloyl group-containing bisphenol A type epoxy resins include NK Oligo EA-1010N, EA-1010LC, EA-1010NT (above, trade names manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and the like.
- thermosetting compound whose heat-reactive functional group is an oxetanyl group examples include oxetane (meth) acrylate and the like, and commercially available products include OXE-10 and OXE-30 (Osaka Organic Chemical Co., Ltd.). Product name).
- thermosetting compounds in which the thermoreactive functional group is a mercapto group include ethylthioacrylate, ethylthiomethacrylate, biphenylthioacrylate, biphenylthiomethacrylate, nitrophenylthioacrylate, nitrophenylthiomethacrylate, and triphenyl.
- thermosetting compound in which the thermoreactive functional group is a methoxymethyl group examples include methoxymethyl acrylate, methoxymethyl methacrylate, dimethoxymethyl acrylate, dimethoxymethyl methacrylate, and the like, and commercially available products include Nicarak MX. -302 (acrylic-modified alkylated melamine, trade name manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
- thermosetting compound in which the thermoreactive functional group is a methoxyethyl group examples include 1-methoxyethyl acrylate, 1-methoxyethyl methacrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 1,1 -Methoxyethyl acrylate, 1,1-methoxyethyl methacrylate and the like.
- thermosetting compound in which the thermoreactive functional group is an ethoxyethyl group examples include 1-ethoxyethyl acrylate, 1-ethoxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate and the like. .
- thermosetting compound in which the thermoreactive functional group is an ethoxymethyl group examples include N-ethoxymethylacrylamide, N-ethoxymethylmethacrylamide, ethoxymethyl acrylate, ethoxymethyl methacrylate and the like.
- thermosetting compounds in which the thermoreactive functional group is an oxazoline group include 2-methyl-2- ⁇ [3- (4,5-dihydro-2-oxazoyl) benzoyl] of 2-propenoic acid] Amino ⁇ ethyl ester, 2-methyl-2- (4,5-dihydro-2-oxazoyl) ethyl ester of 2-propenoic acid, 3- (4,5-dihydro-4,4-dimethyl- of 2-propenoic acid 2-oxazoyl) propyl ester and the like.
- thermosetting compounds having two or more thermoreactive functional groups include amino resins such as melamine resins, benzoguanamine resins, melamine derivatives, and benzoguanamine derivatives, blocked isocyanate compounds, cyclocarbonate compounds, and cyclic (thio) ether groups.
- a known thermosetting resin such as a thermosetting component, bismaleimide, or carbodiimide resin can be used. Particularly preferred are blocked isocyanate compounds from the viewpoint of excellent storage stability.
- the thermosetting compound having a plurality of cyclic (thio) ether groups in the molecule includes either one of the three, four, or five-membered cyclic (thio) ether groups or a plurality of two types of groups in the molecule.
- a compound having a plurality of epoxy groups in the molecule that is, a polyfunctional epoxy compound
- a compound having a plurality of oxetanyl groups in the molecule that is, a polyfunctional oxetane compound
- thioether groups in the molecule examples thereof include compounds, that is, episulfide resins.
- polyfunctional epoxy compound examples include epoxidized vegetable oils such as Adekasizer O-130P, Adekasizer O-180A, Adekasizer D-32, and Adekasizer D-55 manufactured by ADEKA; jER828, jER834 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; jER1001, jER1004, DIC's Epicron 840, Epicron 850, Epicron 1050, Epicron 2055, Etototo YD-011, YD-013, YD-127, YD-128, Dow Chemical Co., Ltd. E. R. 317, D.E. E. R. 331, D.D. E. R. 661, D.D. E. R.
- E. R. 330 Sumi-epoxy ESA-011, ESA-014, ELA-115, ELA-128 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- E. R. 330 A.I. E. R. 331, A.I. E. R. 661, A.I. E. R.
- Bisphenol A type epoxy resins such as 664 (all trade names); hydroquinone type epoxy resins such as YDC-1312; bisphenol type epoxy resins such as YSLV-80XY; thioether type epoxy resins such as YSLV-120TE (all are Toto Kasei Co., Ltd.) JERYL903 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Epicron 152 and Epicron 165 manufactured by DIC, Epototo YDB-400 and YDB-500 manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., and D.C. E. R. 542, Sumitomo Epoxy ESB-400 and ESB-700 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. E. R. 711, A.I. E. R.
- Brominated epoxy resins such as 714 (both trade names); jER152 and jER154 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and D.C. E. N. 431, D.D. E. N. 438, Epicron N-730, Epicron N-770, Epicron N-865 manufactured by DIC, Epototo YDCN-701, YDCN-704 manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd. EPPN-201, EOCN-1025, EOCN manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. -1020, EOCN-104S, RE-306, Sumitomo Epoxy ESCN-195X, ESCN-220, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. E. R.
- Novolak type epoxy resins such as ECN-235 and ECN-299 (both trade names); biphenol novolak type epoxy resins such as NC-3000 and NC-3100 manufactured by Nippon Kayaku; Epicron 830 manufactured by DIC, Mitsubishi Chemical JER807 manufactured by Toto Kasei Co., Ltd. Etototo YDF-170, YDF-175, YDF-2004, etc. (all trade names) bisphenol F type epoxy resin; Toto Kasei Co., Ltd.
- Epototo ST-2004, ST-2007, ST Hydrogenated bisphenol A type epoxy resin such as -3000 (trade name); jER604 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Epotot YH-434 manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., Sumi-epoxy ELM-120 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. Glycidylamine type epoxy resin; hydantoin type epoxy resin; alicyclic epoxy Resin; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation of YL-933, manufactured by Dow Chemical Company of T. E. N. , EPPN-501, EPPN-502, etc.
- epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.
- novolak-type epoxy resins bixylenol-type epoxy resins, biphenol-type epoxy resins, biphenol novolac-type epoxy resins, naphthalene-type epoxy resins or mixtures thereof are particularly preferable.
- polyfunctional oxetane compound examples include bis [(3-methyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ether, bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ether, 1,4-bis [(3- Methyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl acrylate, (3-ethyl-3- In addition to polyfunctional oxetanes such as oxetanyl) methyl acrylate, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate and oligomers or copolymers thereof, oxetane alcohol and novolak resin , Poly (p-hydroxy
- Examples of the compound having a plurality of cyclic thioether groups in the molecule include bisphenol A type episulfide resin YL7000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. Moreover, episulfide resin etc. which replaced the oxygen atom of the epoxy group of the novolak-type epoxy resin with the sulfur atom using the same synthesis method can be used.
- amino resins such as melamine derivatives and benzoguanamine derivatives
- amino resins include methylol melamine compounds, methylol benzoguanamine compounds, methylol glycoluril compounds, and methylol urea compounds.
- the alkoxymethylated melamine compound, alkoxymethylated benzoguanamine compound, alkoxymethylated glycoluril compound and alkoxymethylated urea compound have the methylol group of the respective methylolmelamine compound, methylolbenzoguanamine compound, methylolglycoluril compound and methylolurea compound. Obtained by conversion to an alkoxymethyl group.
- the type of the alkoxymethyl group is not particularly limited, and can be, for example, a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxymethyl group, a butoxymethyl group, or the like.
- a melamine derivative having a formalin concentration friendly to human body and environment of 0.2% by mass or less is preferable.
- Examples of these commercially available products include Cymel 300, 301, 303, 370, 325, 327, 701, 266, 267, 238, 1141, 272, 202, 1156. 1158, 1123, 1170, 1174, UFR65, 300 (all manufactured by Mitsui Cyanamid), Nicalak Mx-750, Mx-032, Mx-270, Mx-280, Mx- 290, Mx-706, Mx-708, Mx-40, Mx-31, Ms-11, Mw-30, Mw-30HM, Mw-390, Mw-100LM, Mw- 750LM (all manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
- An isocyanate compound and a blocked isocyanate compound are compounds having a plurality of isocyanate groups or blocked isocyanate groups in one molecule.
- Examples of such a compound having a plurality of isocyanate groups or blocked isocyanate groups in one molecule include polyisocyanate compounds or blocked isocyanate compounds.
- the blocked isocyanate group is a group in which the isocyanate group is protected by the reaction with the blocking agent and temporarily inactivated, and the blocking agent is dissociated when heated to a predetermined temperature. Produces. It was confirmed that the curability and the toughness of the resulting cured product were improved by adding the polyisocyanate compound or the blocked isocyanate compound.
- polyisocyanate compound for example, aromatic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate or alicyclic polyisocyanate is used.
- aromatic polyisocyanate examples include, for example, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, o-xylylene diisocyanate, and m-xylylene diisocyanate and 2,4-tolylene dimer.
- aliphatic polyisocyanate examples include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, methylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, 4,4-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), and isophorone diisocyanate.
- alicyclic polyisocyanate examples include bicycloheptane triisocyanate.
- the adduct body, burette body, isocyanurate body, etc. of the isocyanate compound mentioned above are mentioned.
- the blocked isocyanate compound an addition reaction product of an isocyanate compound and an isocyanate blocking agent is used.
- an isocyanate compound which can react with a blocking agent the above-mentioned polyisocyanate compound etc. are mentioned, for example.
- isocyanate blocking agents include phenolic blocking agents such as phenol, cresol, xylenol, chlorophenol and ethylphenol; lactam blocking agents such as ⁇ -caprolactam, ⁇ -valerolactam, ⁇ -butyrolactam and ⁇ -propiolactam Active methylene blocking agents such as ethyl acetoacetate and acetylacetone; methanol, ethanol, propanol, butanol, amyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, Benzyl ether, methyl glycolate, butyl glycolate, diacetone alcohol, Alcohol blocking agents such as methyl acid and ethyl lactate; oxime blocking agents such as formaldehyde oxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl ethyl
- the blocked isocyanate compound may be commercially available, for example, Sumidur BL-3175, BL-4165, BL-1100, BL-1265, Death Module TPLS-2957, TPLS-2062, TPLS-2078, TPLS-2117.
- thermosetting compound The blending ratio of the thermosetting compound is preferably in the range of 10 to 70 parts by mass and more preferably in the range of 20 to 60 parts by mass in 100 parts by mass of the curable composition of the present invention.
- the blending amount is 10 parts by mass or more, sufficient toughness and heat resistance of the coating film can be obtained. On the other hand, if it is 70 mass parts or less, it can suppress that storage stability falls.
- a thermosetting compound may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- Epoxy (meth) acrylate resin having at least one (meth) acryloyl group examples include bisphenol A type epoxy (meth) acrylate resin, bisphenol F type epoxy (meth) acrylate resin, bisphenol E type epoxy (meth) acrylate resin, and cresol. Examples include novolac type epoxy (meth) acrylate resins, phenol novolac type epoxy (meth) acrylate resins, and aliphatic epoxy (meth) acrylates.
- EBECRYL 600, EBECRYL 605, EBECRYL 648, EBECRYL 3700, EBECRYL 3703 above trade names of Daicel Ornex Co., Ltd.
- Examples of the bisphenol F-type epoxy (meth) acrylate resin include 8475, 8476 (trade names manufactured by Nippon Iupika Co., Ltd.) and the like. *
- cresol novolac type epoxy (meth) acrylate resin examples include NK oligos EA-7120 / PGMAC, EA-7140 / PGMAC, EA-7420 / PGMAC (trade names manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).
- Phenol novolac type epoxy (meth) acrylate resins include 8400, 8411, L H (trade name, manufactured by Nippon Iupika Co., Ltd.), Hitaroid 7663 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), NK Oligo EA-6320 / PGMAC, EA- 6340 / PGMAC (trade name manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).
- Examples of the aliphatic epoxy (meth) acrylate include EBECRYL 3500, EBECRYL 3608, EBECRYL 3702 (above, trade names made by Daicel Ornex), Miramer PE230 (trade names made by Toyo Chemicals), and the like.
- epoxy (meth) acrylate resins bisphenol A type epoxy (meth) acrylate resins, bisphenol F type epoxy (meth) acrylate resins, and bisphenol E type epoxy (meth) acrylate resins having a relatively low viscosity and excellent heat resistance.
- Bisphenol type epoxy (meth) acrylate resins such as are preferred.
- the viscosity of the epoxy (meth) acrylate resin at 40 ° C. is preferably in the range of 100 to 40,000 mPa ⁇ s.
- the blending ratio of the epoxy (meth) acrylate resin is preferably in the range of 5 to 50 parts by mass and more preferably in the range of 10 to 35 parts by mass in 100 parts by mass of the curable composition of the present invention.
- the compounding amount of the epoxy (meth) acrylate resin is 5 parts by mass or more, the effect of improving the gold plating resistance is obtained, and when it is 50 parts by mass or less, the compatibility is improved and the coating is uniformly dispersed, and a good coating film Characteristics are obtained.
- An epoxy (meth) acrylate resin may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- the curable composition of the present invention may further contain (E) a bifunctional (meth) acrylate compound.
- E) A bifunctional (meth) acrylate compound is preferable because it is used as a reactive diluent and has a good balance between dilution effect and heat resistance.
- the viscosity of a curable composition can be reduced by mix
- bifunctional (meth) acrylate compound examples include 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, and the like.
- a diacrylate of a diol having an alkylene chain is preferable from the viewpoint of viscosity and compatibility.
- diacrylates of diols having an alkylene chain having 4 to 12 carbon atoms are more preferable. Examples include 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, and the like.
- the blending ratio of the (E) bifunctional (meth) acrylate compound is preferably in the range of 10 to 80 parts by mass and more preferably in the range of 30 to 60 parts by mass in 100 parts by mass of the curable composition of the present invention.
- the blending amount of the bifunctional (meth) acrylate compound is 10 parts by mass or more, the compatibility is improved, the dispersion is uniformly dispersed, and good coating properties are obtained. The effect of improving the properties can be obtained.
- a bifunctional (meth) acrylate compound may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- a reactive diluent other than the (E) bifunctional (meth) acrylate compound can be further blended.
- blending a reactive diluent the viscosity of a curable composition can be reduced.
- other reactive diluents include photoreactive diluents and heat reactive diluents. Among these, a photoreactive diluent is preferable.
- Photoreactive diluents include (meth) acrylates, vinyl ethers, ethylene derivatives, styrene, chloromethylstyrene, ⁇ -methylstyrene, maleic anhydride, dicyclopentadiene, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, xylyl
- examples thereof include compounds having an unsaturated double bond, oxetanyl group, and epoxy group, such as range oxetane, oxetane alcohol, 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, resorcinol diglycidyl ether, and the like.
- (meth) acrylates are preferable, and (meth) acrylates include those other than the above (E) bifunctional (meth) acrylate compounds, such as monofunctional (meth) acrylate compounds, trifunctional (meth) acrylates. A compound or the like can be used.
- Examples of the monofunctional (meth) acrylate compound include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, 2- Examples include (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, and hydroxybutyl (meth) acrylate, and acryloylmorpholine.
- trifunctional (meth) acrylate compounds include trifunctional acrylates such as trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane PO-modified triacrylate, trimethylolpropane EO-modified triacrylate, and trifunctional polyester acrylate. Is mentioned.
- the mixing ratio of these other reactive diluents is preferably in the range of 1 to 70 parts by mass, more preferably in the range of 5 to 60 parts by mass, in 100 parts by mass of the curable composition of the present invention.
- the blending amount of other reactive diluents is 1 part by mass or more, the compatibility is improved, the dispersion is uniformly dispersed, and good coating properties are obtained. Is obtained.
- a reactive diluent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
- the amount of the monofunctional reactive diluent is preferably as small as possible, specifically 10 parts by mass or less in 100 parts by mass of the curable composition of the present invention. Is preferred.
- the blending amount of the monofunctional reactive diluent is small, the crosslink density increases, and the properties such as solder heat resistance become better.
- thermosetting catalyst can be further blended in the curable composition of the present invention.
- the thermosetting catalyst is used to further improve the thermosetting properties of the (C) thermosetting compound, for example, amine compounds such as dicyandiamide and aromatic amines, imidazoles, phosphorus compounds, acid anhydrides, bicyclics Amidine compounds can be used.
- imidazole 1-benzyl-2-phenylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2 -Imidazoles such as phenylimidazole and 1- (2-cyanoethyl) -2-ethyl-4-methylimidazole; dicyandiamide, benzyldimethylamine, 4- (dimethylamino) -N, N-dimethylbenzylamine, 4-methoxy- Amine compounds such as N, N-dimethylbenzylamine and 4-methyl-N, N-dimethylbenzylamine, phosphorus compounds such as triphenylphosphine, and the like can be used.
- imidazole compounds 1B2PZ, 2E4MZ, 2MZ-A, 2MZ-OK, 2PHZ, 2P4MHZ (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.); dimethylamine as a blocked isocyanate compound, U-CAT3503N, ⁇ 3502T (Manufactured by San Apro);
- bicyclic amidine compounds and salts thereof include DBU, DBN, U-CATCSA102, U-CAT 5002 (manufactured by San Apro). These may be used singly or in combination of two or more.
- thermosetting catalyst For the content of the thermosetting catalyst, a normal blending ratio is sufficient. For example, 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (C) thermosetting compound is preferable.
- the curable composition of the present invention includes, as necessary, a surface tension adjuster, a surfactant, a matting agent, a polyester resin, a polyurethane resin, and a vinyl resin for adjusting film physical properties.
- a surface tension adjuster such as red, blue, green, yellow, white and black, such as phthalocyanine blue, phthalocyanine green, iodin green, disazo yellow, crystal violet , Titanium oxide, carbon black, naphthalene black, silicone, fluorine, polymer, etc., antifoaming agent and leveling agent, imidazole, thiazole, triazole, silane coupling agent, etc.
- Known and commonly used additives such as an imparting agent can be blended.
- the curable composition of the present invention having the above components is used in an ink jet printing method. From this point, the curable composition of the present invention preferably has a viscosity at 50 ° C. of 50 mPa ⁇ s or less, particularly 10 to 30 mPa ⁇ s. Thereby, smooth printing can be performed without applying an unnecessary load to the ink jet printer. Moreover, the viscosity at normal temperature of the curable composition of this invention is 150 mPa * s or less suitably, and the printing by an inkjet printing method is performed favorably by this.
- a viscosity means the viscosity measured at normal temperature (25 degreeC) or 50 degreeC according to JISK2283.
- the curable composition of the present invention can be printed on a flexible wiring board by a roll-to-roll method.
- the light irradiation is performed by irradiation with ultraviolet rays or active energy, but ultraviolet rays are preferable.
- a light source for light irradiation a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, an LED lamp having a wavelength in the ultraviolet region such as 365, 385, 395, and 405 nm is suitable.
- electron beams, ⁇ rays, ⁇ rays, ⁇ rays, X rays, neutron rays, and the like can also be used.
- it is cured by heating after light irradiation.
- the heating temperature is, for example, 80 to 200 ° C. By setting this heating temperature range, it can be sufficiently cured.
- the heating time is, for example, 10 to 100 minutes.
- the curable composition of the present invention is capable of forming a cured pattern coating film having excellent properties such as solder heat resistance, gold plating resistance, pencil hardness, chemical resistance, and bendability as well as excellent adhesion to the substrate. is there.
- the curable composition of the present invention can be suitably used as a permanent insulating film, for example, a solder resist for printed wiring boards.
- the printed wiring board of this invention has the characteristics in having the cured coating film formed using the said curable composition of this invention on a board
- Viscosity at 50 ° C Viscosity of the curable compositions obtained in each Example and Comparative Example at an ink temperature of 50 ° C. and 100 rpm was measured with a cone plate viscometer (TVH-33H manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). . The results were evaluated based on the following criteria. ⁇ : More than 10 mPa ⁇ s and 50 mPa ⁇ s or less. ⁇ : More than 50 mPa ⁇ s and 200 mPa ⁇ s or less. X: Over 200 mPa ⁇ s.
- a cross-cut tape peel test was performed on the prepared sample. The results were evaluated based on the following criteria by counting how many of the 100 remaining grids were present. A: 100/100. ⁇ : 80 to 99/100. ⁇ : 60-79 / 100. X: 59 or less / 100.
- Pencil hardness surface hardness
- JIS K 5600-5-4 The pencil hardness on the surface was measured in accordance with JIS K 5600-5-4 using the cured coating films of the examples and comparative examples obtained under the substrate preparation conditions of (2) above.
- each of the curable compositions of Examples including a urethane (meth) acrylate resin having a predetermined functional number and a photopolymerization initiator is in addition to solder heat resistance and gold plating resistance.
- a urethane (meth) acrylate resin having a predetermined functional number and a photopolymerization initiator is in addition to solder heat resistance and gold plating resistance.
- a curable composition having a low viscosity and a high hardness can be obtained by using a polyfunctional, low-viscosity aliphatic hexafunctional urethane acrylate oligomer as the urethane (meth) acrylate resin. It turns out that it is obtained. Also in Examples 1-5 to 1-7, in which a polyfunctional, low-viscosity aromatic hexafunctional urethane acrylate oligomer is used as the urethane (meth) acrylate resin, curability with low viscosity and high hardness is also obtained. A composition has been obtained.
- Comparative Example 1-1 which does not contain urethane (meth) acrylate resin is inferior in solder heat resistance and gold plating resistance.
- Comparative Examples 1-2 to 1-4 that do not contain a thermosetting compound, the solder heat resistance and gold plating resistance are further reduced, the adhesion is deteriorated, and no comparison is made with no bifunctional acrylate monomer.
- Example 1-4 the viscosity was high and it was not suitable for inkjet printing.
- Viscosity at 50 ° C Viscosity of the curable compositions obtained in each Example and Comparative Example at an ink temperature of 50 ° C. and 100 rpm was measured with a cone plate viscometer (TVH-33H manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). . The results were evaluated based on the following criteria. ⁇ : More than 10 mPa ⁇ s and 50 mPa ⁇ s or less. ⁇ : More than 50 mPa ⁇ s and 200 mPa ⁇ s or less. X: Over 200 mPa ⁇ s.
- a cross-cut tape peel test was performed on the prepared sample. The results were evaluated based on the following criteria by counting how many of the 100 remaining grids were present. A: 100/100. ⁇ : 80 to 99/100. ⁇ : 60-79 / 100. X: 59 or less / 100.
- Pencil hardness surface hardness
- JIS K 5600-5-4 The pencil hardness on the surface was measured in accordance with JIS K 5600-5-4 using the cured coating films of the examples and comparative examples obtained under the substrate preparation conditions of (2) above.
- each of the curable compositions of Examples including a urethane (meth) acrylate resin having a predetermined functional number and a photopolymerization initiator is in addition to solder heat resistance and gold plating resistance.
- a urethane (meth) acrylate resin having a predetermined functional number and a photopolymerization initiator is in addition to solder heat resistance and gold plating resistance.
- Examples 2-1 to 2-4 a polyfunctional, low-viscosity aliphatic hexafunctional urethane acrylate oligomer is used as the urethane (meth) acrylate resin, so that a curable composition having a low viscosity and a high hardness can be obtained. Although it is obtained, it can be seen that when the amount of the urethane (meth) acrylate resin is too large as in Example 2-5, the viscosity increases.
- Comparative Example 2-1 that does not contain a urethane (meth) acrylate resin and Comparative Example 2-2 that does not contain an epoxy (meth) acrylate resin have poor solder heat resistance and gold plating resistance.
- Comparative Example 2-3 that did not contain a bifunctional acrylate monomer, the viscosity was high and it was not suitable for inkjet printing.
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Abstract
はんだ耐熱性や金めっき耐性などの諸特性に加えて、下地に対する良好な密着性を備え、硬化後において高い硬度を有するとともに、インクジェット印刷に適した低い粘度を有するインクジェット用硬化性組成物、これを硬化してなる硬化塗膜、および、この硬化塗膜を基板上に有するプリント配線板を提供する。 (A)5官能以上12官能以下のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と、(B)光重合開始剤と、を含むインクジェット用硬化性組成物である。
Description
本発明は、インクジェット方式の印刷に用いられるインクジェット用硬化性組成物(以下、単に「硬化性組成物」とも称する)、これを用いた硬化塗膜およびプリント配線板に関する。
近年、プリント配線板にエッチングレジスト、ソルダーレジスト、シンボルマーキングなどを塗膜形成する方法として、簡便にできる観点から、インクジェット方式による印刷する方式が注目されている(特許文献1)。
一方、プリント配線板上に形成されるレジストインキやマーキングインキなどの各種プリント配線板用硬化性組成物には、導電回路金属のような導体層やプラスチック基材などの下地に対する良好な密着性を有するとともに、硬化後において高い硬度を備えつつ、さらに厳しい条件下でのはんだ耐熱性や金めっき耐性を備えることが求められる。
しかしながら、インクジェット方式の印刷に用いられる組成物においては、インクジェット方式の印刷性(塗布性)を満たし、かつ、上記のような要求性能をすべて満足することは設計上、困難であった。
そこで本発明の目的は、はんだ耐熱性や金めっき耐性などの諸特性に加えて、下地に対する良好な密着性を備え、硬化後において高い硬度を有するとともに、インクジェット印刷に適した低い粘度を有するインクジェット用硬化性組成物、これを用いた硬化塗膜およびプリント配線板を提供することにある。
本発明者らは鋭意検討した結果、所定の官能数のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と、光重合開始剤とを含む硬化性組成物により上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のインクジェット用硬化性組成物は、
(A)5官能以上12官能以下のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と、
(B)光重合開始剤と、
を含むことを特徴とするものである。
(A)5官能以上12官能以下のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と、
(B)光重合開始剤と、
を含むことを特徴とするものである。
本発明の硬化性組成物においては、前記(A)ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の25℃における粘度が、1,000~20,000mPa・sであることが好ましい。また、本発明の硬化性組成物は、さらに、(C)少なくとも1つの熱反応性官能基を有する熱硬化性化合物(少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂を除く)を含むことが好ましく、前記(C)熱硬化性化合物(少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂を除く)として、少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基および少なくとも1つの熱反応性官能基を有する第1の熱硬化性化合物と、少なくとも2つの熱反応性官能基を有する第2の熱硬化性化合物と、を含むことが好ましい。さらに、本発明の硬化性組成物は、さらに、(D)少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂を含むことが好ましく、前記(D)エポキシ(メタ)アクリレート樹脂が、ビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂であることが好ましい。さらにまた、本発明の硬化性組成物は、さらに、(E)2官能(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましく、前記(E)2官能(メタ)アクリレート化合物が、炭素原子数4~12のアルキレン鎖を有する化合物であることが好ましい。さらにまた、本発明の硬化性組成物は、好適には、50℃における粘度が50mPa・s以下である。
本発明の硬化塗膜は、上記本発明のインクジェット用硬化性組成物を硬化した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、上記本発明の硬化塗膜を基板上に有することを特徴とするものである。
本発明によれば、はんだ耐熱性や金めっき耐性などの諸特性に加えて、下地に対する良好な密着性を備え、硬化後において高い硬度を有するとともに、インクジェット印刷に適した低い粘度を有するインクジェット用硬化性組成物、これを用いた硬化塗膜およびプリント配線板を実現することが可能となった。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
なお、本発明において、硬化性組成物とは、光、熱またはその双方により硬化する組成物を意味する。また、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタアクリレートおよびそれらの混合物を総称する用語で、他の類似の表現についても同様である。
なお、本発明において、硬化性組成物とは、光、熱またはその双方により硬化する組成物を意味する。また、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタアクリレートおよびそれらの混合物を総称する用語で、他の類似の表現についても同様である。
本発明のインクジェット用硬化性組成物は、(A)5官能以上12官能以下のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と、(B)光重合開始剤と、を含むことを特徴とする。
[(A)5官能以上12官能以下のウレタン(メタ)アクリレート樹脂]
(A)ウレタン(メタ)アクリレート樹脂とは、複数のウレタン結合と、複数の(メタ)アクリロイル基とを有する化合物である。本発明に使用できる5官能のウレタン(メタ)アクリレート樹脂としては、DOUBLE BOND CHEMICAL社製のDM850、日立化成社製のヒタロイド7903-1などが挙げられる。また、6官能のウレタン(メタ)アクリレート樹脂としては、新中村化学工業社製のU-6LPA、UA-1100H、サートマー社製のCN975、ダイセル・オルネクス社製のエベクリル220、KRM8200AE、エベクリル8254、エベクリル8301R、DOUBLE BOND CHEMICAL社製のDM527、DM528、DM571、DM576、DM776、DM87A、DM88A、日立化成社製のヒタロイド7902-1、TA24-195Hなどが挙げられる。
(A)ウレタン(メタ)アクリレート樹脂とは、複数のウレタン結合と、複数の(メタ)アクリロイル基とを有する化合物である。本発明に使用できる5官能のウレタン(メタ)アクリレート樹脂としては、DOUBLE BOND CHEMICAL社製のDM850、日立化成社製のヒタロイド7903-1などが挙げられる。また、6官能のウレタン(メタ)アクリレート樹脂としては、新中村化学工業社製のU-6LPA、UA-1100H、サートマー社製のCN975、ダイセル・オルネクス社製のエベクリル220、KRM8200AE、エベクリル8254、エベクリル8301R、DOUBLE BOND CHEMICAL社製のDM527、DM528、DM571、DM576、DM776、DM87A、DM88A、日立化成社製のヒタロイド7902-1、TA24-195Hなどが挙げられる。
さらに、9官能のウレタン(メタ)アクリレート樹脂としては、ダイセル・オルネクス社製のKRM8904、日立化成社製のヒタロイド7903-3、ヒタロイド7903-Bなどが挙げられる。さらにまた、10官能のウレタン(メタ)アクリレート樹脂としては、ダイセル・オルネクス社製のKRM8452、DOUBLE BOND CHEMICAL社製のDM588などが挙げられる。さらにまた、12官能のウレタン(メタ)アクリレート樹脂としては、DOUBLE BOND CHEMICAL社製のDM5812、日立化成社製のヒタロイド7903-4などが挙げられる。これらのウレタン(メタ)アクリレート樹脂は、単独でまたは2種類以上の混合物として使用できる。
(A)ウレタン(メタ)アクリレート樹脂は、組成物全体の粘度を低く抑えるために、25℃における粘度が1,000~20,000mPa・s、特には1,000~10,000mPa・sのものが好ましい。比較的低粘度の(A)ウレタン(メタ)アクリレート樹脂を用いて組成物全体の粘度を低く抑えることで、インクジェット印刷時における射出性および安定性が良好となる。5官能以上のウレタン(メタ)アクリレート樹脂を用いることで、耐熱性が向上するとともに、12官能以下のウレタン(メタ)アクリレート樹脂を用いることで、形成される塗膜に可撓性を付与でき、密着性などの特性を向上することができる。より好ましくは8官能以下、さらに好ましくは6官能以下である。
(A)ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の配合量としては、硬化性組成物100質量部中に0.5~60質量部が好ましく、1.5~55質量部がより好ましい。ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の配合量を0.5質量部以上とすることで、良好なはんだ耐熱性および金めっき耐性を確保することができる。また、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の配合量を60質量部以下とすることで、硬化性組成物の粘度を低く抑えて、インクジェット印刷時における射出性・安定性を良好に確保することができる。
[(B)光重合開始剤]
(B)光重合開始剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、光ラジカル重合開始剤を用いることができる。光ラジカル重合開始剤としては、光、レーザー、電子線等によりラジカルを発生し、ラジカル重合反応を開始する化合物であれば、いずれのものも用いることができる。
(B)光重合開始剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、光ラジカル重合開始剤を用いることができる。光ラジカル重合開始剤としては、光、レーザー、電子線等によりラジカルを発生し、ラジカル重合反応を開始する化合物であれば、いずれのものも用いることができる。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインとベンゾインアルキルエーテル類;2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン等のアルキルフェノン系、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等のアセトフェノン類;2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、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、N,N-ジメチルアミノアセトフェノン等のアミノアセトフェノン類;2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、2-t-ブチルアントラキノン、1-クロロアントラキノン等のアントラキノン類;2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類;2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体;リボフラビンテトラブチレート;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等のチオール化合物;2,4,6-トリス-s-トリアジン、2,2,2-トリブロモエタノール、トリブロモメチルフェニルスルホン等の有機ハロゲン化合物;ベンゾフェノン、4,4’-ビスジエチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類またはキサントン類;2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド系などが挙げられる。
これら公知慣用の光重合開始剤は、単独でまたは2種類以上の混合物として使用でき、さらにはN,N-ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N-ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の三級アミン類などの光開始助剤を加えることができる。
また、可視光領域に吸収のあるイルガキュア784等(BASFジャパン社製)のチタノセン化合物等も、光反応を促進するために添加することができる。特にこれらに限られるものではなく、紫外光もしくは可視光領域で光を吸収し、(メタ)アクリロイル基等の不飽和基をラジカル重合させるものであれば、光重合開始剤、光開始助剤に限らず、単独であるいは複数併用して使用できる。
市販されているものとしては、イルガキュア261、184、369、651、500、819、907、784、2959、イルガキュア1116、1173、イルガキュアTPO(以上、BASFジャパン社製の商品名)、エザキュアーKIP150、KIP65LT、KIP100F、KT37、KT55、KTO46、KIP75/B、ONE(フラテツリ・ランベルティ社製の商品名)等が挙げられる。
(B)光重合開始剤の配合割合は、本発明の硬化性組成物100質量部中に1~25質量部の範囲が好ましく、5~20質量部の範囲がより好ましく、5~15質量部が特に好ましい。(B)光重合開始剤の配合割合を上記範囲とすることで、適切な光硬化性を得ることができる。
[(C)少なくとも1つの熱反応性官能基を有する熱硬化性化合物(少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂を除く)]
(C)熱硬化性化合物の熱反応性官能基としては、水酸基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基、イミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、メルカプト基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基およびオキサゾリン基、環状(チオ)エーテル基、(シクロ)カーボネート基、エピスルフィド基、ポリオキサゾリン基よりなる群から選ばれた少なくとも1種のなどの公知慣用の熱硬化性官能基であり、より好ましくは、水酸基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基、イミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、メルカプト基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基およびオキサゾリン基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の官能基である。
(C)熱硬化性化合物の熱反応性官能基としては、水酸基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基、イミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、メルカプト基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基およびオキサゾリン基、環状(チオ)エーテル基、(シクロ)カーボネート基、エピスルフィド基、ポリオキサゾリン基よりなる群から選ばれた少なくとも1種のなどの公知慣用の熱硬化性官能基であり、より好ましくは、水酸基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基、イミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、メルカプト基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基およびオキサゾリン基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の官能基である。
(C)熱反応性化合物は、少なくとも1つの熱反応性官能基の他に、少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有することが好ましい。一般的に、単官能の熱反応性官能基を有する化合物は分子量が低く、熱硬化時に熱による反応が進行すると同時に揮発してしまうことが問題となるが、(メタ)アクリロイル基を有することにより、インクジェット印刷における光による仮硬化時に重合して、熱による本硬化時に揮発せずに良好な特性を得ることが可能となる。
本発明においては、特に、(C)熱硬化性化合物として、少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基および少なくとも1つの熱反応性官能基を有する第1の熱硬化性化合物と、少なくとも2つの熱反応性官能基を有する第2の熱硬化性化合物とを、併用することが好ましい。これにより、はんだ耐熱性をより向上することが可能となる。
上記熱反応性官能基のうち、水酸基の具体的な例としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられ、市販品としてはライトエステルHO、ライトエステルHOP、ライトエステルHOA(以上、共栄社化学(株)製の商品名)等がある。
熱反応性官能基がカルボキシル基である熱硬化性化合物の具体的な例としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸ダイマー、2-メタクリロイロキシエチルコハク酸、メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート等が挙げられ、市販品としてはライトエステルHO-MS、ライトエステルHO-HH(以上、共栄社化学(株)製の商品名)、アロニックスM-5400(東亞合成化学(株)製の商品名)等がある。
熱反応性官能基がイソシアネート基である熱硬化性化合物の具体的な例としては、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(例えば、昭和電工(株)製の商品名、MOI)等が挙げられる。
熱反応性官能基がアミノ基である熱硬化性化合物の具体的な例としては、アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジエチルアミノエチルアクリレート、N、N-ジエチルアミノエチルメタアクリレート等が挙げられる。
熱反応性官能基がエポキシ基である熱硬化性化合物の具体的な例としては、グリシジルメタクリレート、(メタ)アクリロイル基含有脂環式エポキシ樹脂、(メタ)アクリロイル基含有ビスフェノールA型エポキシ樹脂等が挙げられる。(メタ)アクリロイル基含有脂環式エポキシ樹脂の市販品としては、サイクロマーM100、サイクロマーA200、サイクロマー2000(以上、(株)ダイセル製の商品名)等が挙げられる。(メタ)アクリロイル基含有ビスフェノールA型エポキシ樹脂の市販品としては、NKオリゴ EA-1010N、EA-1010LC、EA-1010NT(以上、新中村化学工業社製の商品名)等が挙げられる。
熱反応性官能基がオキセタニル基である熱硬化性化合物の具体的な例としては、オキセタン(メタ)アクリレート等が挙げられ、市販品としてはOXE-10、OXE-30(大阪有機化学(株)製の商品名)等がある。
熱反応性官能基がメルカプト基である熱硬化性化合物の具体的な例としては、エチルチオアクリレート、エチルチオメタクリレート、ビフェニルチオアクリレート、ビフェニルチオメタクリレート、ニトロフェニルチオアクリレート、ニトロフェニルチオメタクリレート、トリフェニルメチルチオアクリレート、トリフェニルメチルチオメタクリレート、1,2-ビス[(2-メルカプトエチル)チオ]-3-メルカプトプロパンのトリスアクリレート、2-プロペン酸の2-(メルカプトメチル)-メチルエステル、メタクリル酸の2-[(2-メルカプトエチル)チオ]エチルエステル等が挙げられる。
熱反応性官能基がメトキシメチル基である熱硬化性化合物の具体的な例としては、メトキシメチルアクリレート、メトキシメチルメタクリレート、ジメトキシメチルアクリレート、ジメトキシメチルメタクリレート等が挙げられ、市販品としては、ニカラックMX-302(アクリル変性アルキル化メラミン、三和ケミカル(株)製の商品名)等がある。
熱反応性官能基がメトキシエチル基である熱硬化性化合物の具体的な例としては、1-メトキシエチルアクリレート、1-メトキシエチルメタクリレート、2-メトキシエチルアクリレート、2-メトキシエチルメタクリレート、1,1-メトキシエチルアクリレート、1,1-メトキシエチルメタクリレート等が挙げられる。
熱反応性官能基がエトキシエチル基である熱硬化性化合物の具体的な例としては、1-エトキシエチルアクリレート、1-エトキシエチルメタクリレート、2-エトキシエチルアクリレート、2-エトキシエチルメタクリレート等が挙げられる。
熱反応性官能基がエトキシメチル基である熱硬化性化合物の具体的な例としては、N-エトキシメチルアクリルアミド、N-エトキシメチルメタクリルアミド、エトキシメチルアクリレート、エトキシメチルメタクリレート等が挙げられる。
熱反応性官能基がオキサゾリン基である熱硬化性化合物の具体的な例としては、2-プロペン酸の2-メチル-2-{[3-(4,5-ジヒドロ-2-オキサゾイル)ベンゾイル]アミノ}エチルエステル、2-プロペン酸の2-メチル-2-(4,5-ジヒドロ-2-オキサゾイル)エチルエステル、2-プロペン酸の3-(4,5-ジヒドロ-4,4-ジメチル-2-オキサゾイル)プロピルエステル等が挙げられる。
また、熱反応性官能基を2つ以上有する熱硬化性化合物としては、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体等のアミノ樹脂、ブロックイソシアネート化合物、シクロカーボネート化合物、環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化成分、ビスマレイミド、カルボジイミド樹脂等の公知の熱硬化性樹脂が使用できる。特に好ましいのは、保存安定性に優れる点より、ブロックイソシアネート化合物である。
上記のうち分子中に複数の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性化合物は、分子中に3、4または5員環の環状(チオ)エーテル基のいずれか一方または2種類の基を複数有する化合物であり、例えば、分子内に複数のエポキシ基を有する化合物、すなわち多官能エポキシ化合物、分子内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、分子内に複数のチオエーテル基を有する化合物、すなわちエピスルフィド樹脂等が挙げられる。
上記多官能エポキシ化合物としては、ADEKA社製のアデカサイザーO-130P、アデカサイザーO-180A、アデカサイザーD-32、アデカサイザーD-55等のエポキシ化植物油;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;YDC-1312等のハイドロキノン型エポキシ樹脂、YSLV-80XY等のビスフェノール型エポキシ樹脂、YSLV-120TE等のチオエーテル型エポキシ樹脂(いずれも東都化成社製);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、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等(何れも商品名)のノボラック型エポキシ樹脂;日本化薬社製NC-3000、NC-3100等のビフェノールノボラック型エポキシ樹脂;DIC社製のエピクロン830、三菱化学社製の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;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またはそれらの混合物;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;日本油脂社製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;エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体、CTBN変性エポキシ樹脂(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。これらのエポキシ樹脂は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、ノボラック型エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ビフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂またはそれらの混合物が好ましい。
多官能オキセタン化合物としては、例えば、ビス[(3-メチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、1,4-ビス[(3-メチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、(3-メチル-3-オキセタニル)メチルアクリレート、(3-エチル-3-オキセタニル)メチルアクリレート、(3-メチル-3-オキセタニル)メチルメタクリレート、(3-エチル-3-オキセタニル)メチルメタクリレートやそれらのオリゴマーまたは共重合体等の多官能オキセタン類の他、オキセタンアルコールとノボラック樹脂、ポリ(p-ヒドロキシスチレン)、カルド型ビスフェノール類、カリックスアレーン類、カリックスレゾルシンアレーン類、またはシルセスキオキサン等の水酸基を有する樹脂とのエーテル化物等が挙げられる。その他、オキセタン環を有する不飽和モノマーとアルキル(メタ)アクリレートとの共重合体等も挙げられる。
分子中に複数の環状チオエーテル基を有する化合物としては、例えば、三菱化学社製のビスフェノールA型エピスルフィド樹脂 YL7000等が挙げられる。また、同様の合成方法を用いて、ノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ基の酸素原子を硫黄原子に置き換えたエピスルフィド樹脂なども用いることができる。
メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体等のアミノ樹脂としては、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およびメチロール尿素化合物等がある。さらに、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およびアルコキシメチル化尿素化合物は、それぞれの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およびメチロール尿素化合物のメチロール基をアルコキシメチル基に変換することにより得られる。この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質量%以下のメラミン誘導体が好ましい。
これらの市販品としては、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(いずれも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、(いずれも三和ケミカル社製)等を挙げることができる。
イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物は、1分子内に複数のイソシアネート基またはブロック化イソシアネート基を有する化合物である。このような1分子内に複数のイソシアネート基またはブロック化イソシアネート基を有する化合物としては、ポリイソシアネート化合物、またはブロックイソシアネート化合物等が挙げられる。なお、ブロック化イソシアネート基とは、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り、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。上記ポリイソシアネート化合物、またはブロックイソシアネート化合物を加えることにより、硬化性および得られる硬化物の強靭性を向上することが確認された。
このような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また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、例えば、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および2,4-トリレンダイマー等が挙げられる。
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)およびイソホロンジイソシアネート等が挙げられる。
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。その他、先に挙げたイソシアネート化合物のアダクト体、ビューレット体およびイソシアヌレート体等が挙げられる。
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、例えば、上述のポリイソシアネート化合物等が挙げられる。
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、クロロフェノールおよ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-バレロラクタム、γ-ブチロラクタムおよびβ-プロピオラクタム等のラクタム系ブロック剤;アセト酢酸エチルおよびアセチルアセトン等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、乳酸メチルおよ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;コハク酸イミドおよ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;メチレンイミンおよ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(いずれも住友バイエルウレタン社製)、コロネート2512、コロネート2513、コロネート2520(いずれも日本ポリウレタン工業社製)、B-830、B-815、B-846、B-870、B-874、B-882(いずれも三井武田ケミカル社製)、TPA-B80E、17B-60PX、E402-B80T(いずれも旭化成ケミカルズ社製)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。このような1分子内に複数のイソシアネート基、またはブロック化イソシアネート基を有する化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(C)熱硬化性化合物の配合割合は、本発明の硬化性組成物100質量部中に10~70質量部の範囲が好ましく、20~60質量部の範囲がより好ましい。配合量が10質量部以上であれば、十分な塗膜の強靭性、耐熱性が得られる。一方、70質量部以下であれば、保存安定性が低下することを抑制できる。(C)熱硬化性化合物は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。
[(D)少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂]
少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ビスフェノールF型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ビスフェノールE型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、フェノールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、脂肪族エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ビスフェノールF型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ビスフェノールE型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、フェノールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、脂肪族エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、EBECRYL 600、EBECRYL 605、EBECRYL 648、EBECRYL 3700、EBECRYL 3703(以上ダイセル・オルネクス社製の商品名)、エポキシエステルEX-0205、エポキシエステル3000A、エポキシエステル3002A(N)(以上共栄化学社製の商品名)、8026、8101、8125、8197、8250 L M H、8260、8355、8360BR、8327、8351(以上日本ユピカ社製の商品名)、ヒタロイド7851(以上日立化成社製の商品名)、ビスコート#540(以上大阪有機化学工業社製の商品名)、CN104、CN104A80、CN104B80、CN120、CN120A60、CN120A75、CN120B60、CN120B80、CN120C60、CN120C80、CN120D80、CN120E50、CN120M50、CN151(以上サートマー社製の商品名)、Miramer PE210(以上東洋ケミカルズ社製の商品名)、NKオリゴ EA-1010N、EA-1010LC、EA-1010NT、EA-1020、EA-1020LC3、EMA-1020(以上新中村化学工業社製の商品名)等が挙げられる。
ビスフェノールF型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、8475、8476(以上日本ユピカ社製の商品名)等が挙げられる。
クレゾールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、NKオリゴ EA-7120/PGMAC、EA-7140/PGMAC、EA-7420/PGMAC(以上新中村化学工業社製の商品名)等が挙げられる。
フェノールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、8400、8411 L H(以上日本ユピカ社製の商品名)、ヒタロイド7663(日立化成社製の商品名)、NKオリゴ EA-6320/PGMAC、EA-6340/PGMAC(以上新中村化学工業社製の商品名)等が挙げられる。
脂肪族エポキシ(メタ)アクリレートとしては、EBECRYL 3500、EBECRYL 3608、EBECRYL 3702(以上ダイセル・オルネクス社製の商品名)、Miramer PE230(東洋ケミカルズ社製の商品名)等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレート樹脂の中でも、比較的低粘度であり、耐熱性に優れるビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ビスフェノールF型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ビスフェノールE型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂などのビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂が好ましい。
また、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂の40℃における粘度は、100~40,000mPa・sの範囲であることが好ましい。エポキシ(メタ)アクリレート樹脂の配合割合は、本発明の硬化性組成物100質量部中に5~50質量部の範囲が好ましく、10~35質量部の範囲がより好ましい。エポキシ(メタ)アクリレート樹脂の配合量が、5質量部以上の場合、金めっき耐性向上の効果が得られ、50質量部以下の場合、相溶性が向上し、均一に分散し、良好な塗膜特性が得られる。エポキシ(メタ)アクリレート樹脂は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。
[(E)2官能(メタ)アクリレート化合物]
本発明の硬化性組成物には、さらに、(E)2官能(メタ)アクリレート化合物を含有させることができる。(E)2官能(メタ)アクリレート化合物は、反応性希釈剤として用いられ、希釈効果と耐熱性とのバランスが良好であるため好ましい。(E)2官能(メタ)アクリレート化合物を配合することで、硬化性組成物の粘度を低下させることができる。2官能(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレートなどのジオールのジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールにエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの少なくともいずれか1種を付加して得たジオールのジアクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレートなどのグリコールのジアクリレート、ビスフェノールA EO付加物ジアクリレート、ビスフェノールAPO付加物ジアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートビスフェノールAにエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの少なくともいずれか1種を付加して得たジオールのジアクリレート、水添ジシクロペンタジエニルジアクリレート、シクロヘキシルジアクリレートなどの環状構造を有するジアクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレートなどのイソシアヌル酸のジアクリレートなどが挙げられる。
本発明の硬化性組成物には、さらに、(E)2官能(メタ)アクリレート化合物を含有させることができる。(E)2官能(メタ)アクリレート化合物は、反応性希釈剤として用いられ、希釈効果と耐熱性とのバランスが良好であるため好ましい。(E)2官能(メタ)アクリレート化合物を配合することで、硬化性組成物の粘度を低下させることができる。2官能(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレートなどのジオールのジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールにエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの少なくともいずれか1種を付加して得たジオールのジアクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレートなどのグリコールのジアクリレート、ビスフェノールA EO付加物ジアクリレート、ビスフェノールAPO付加物ジアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートビスフェノールAにエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの少なくともいずれか1種を付加して得たジオールのジアクリレート、水添ジシクロペンタジエニルジアクリレート、シクロヘキシルジアクリレートなどの環状構造を有するジアクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレートなどのイソシアヌル酸のジアクリレートなどが挙げられる。
市販品としては、ライトアクリレート1,6HX-A、1,9ND-A、3EG-A、4EG-A(共栄社化学社製の商品名)、HDDA、1,9-NDA、DPGDA、TPGDA(ダイセル・オルネクス社製の商品名)、ビスコート#195、#230、#230D、#260、#310HP、#335HP、#700HV、#540(大阪有機化学工業社製の商品名)、アロニックスM-208、M-211B、M-215、M-220、M-225、M-240、M-270(東亞合成社製の商品名)などが挙げられる。
2官能(メタ)アクリレート類の中でも、粘度および相溶性の観点から、アルキレン鎖を有するジオールのジアクリレートが好ましい。中でも、炭素原子数4~12のアルキレン鎖を有するジオールのジアクリレートがより好ましい。例示としては、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート等が挙げられる。
また、(E)2官能(メタ)アクリレート化合物の配合割合は、本発明の硬化性組成物100質量部中に10~80質量部の範囲が好ましく、30~60質量部の範囲がより好ましい。(E)2官能(メタ)アクリレート化合物の配合量が、10質量部以上の場合、相溶性が向上し、均一に分散し、良好な塗膜特性が得られ、80質量部以下の場合、耐熱性向上の効果が得られる。(E)2官能(メタ)アクリレート化合物は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の硬化性組成物には、さらに、(E)2官能(メタ)アクリレート化合物以外の反応性希釈剤を配合することができる。反応性希釈剤を配合することで、硬化性組成物の粘度を低下させることができる。他の反応性希釈剤としては、光反応性希釈剤、熱反応性希釈剤等が挙げられる。これらの中でも、光反応性希釈剤が好ましい。
光反応性希釈剤としては、(メタ)アクリレート類、ビニルエーテル類、エチレン誘導体、スチレン、クロロメチルスチレン、α-メチルスチレン、無水マレイン酸、ジシクロペンタジエン、N-ビニルピロリドン、N-ビニルホルムアミド、キシリレンジオキセタン、オキセタンアルコール、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、レゾルシノールジグリシジルエーテル等の不飽和二重結合やオキセタニル基、エポキシ基を有する化合物が挙げられる。
これらの中でも(メタ)アクリレート類が好ましく、(メタ)アクリレート類としては、上記(E)2官能(メタ)アクリレート化合物以外のもの、例えば、単官能(メタ)アクリレート化合物、3官能(メタ)アクリレート化合物等を用いることができる。
単官能(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、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)アクリレート等の(メタ)アクリレート類や、アクリロイルモルホリン等を挙げることができる。3官能(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート、3官能ポリエステルアクリレートなどの3官能アクリレートなどが挙げられる。
これらの他の反応性希釈剤の配合割合は、本発明の硬化性組成物100質量部中に1~70質量部の範囲が好ましく、5~60質量部の範囲がより好ましい。他の反応性希釈剤の配合量が、1質量部以上の場合、相溶性が向上し、均一に分散し、良好な塗膜特性が得られ、70質量部以下の場合、耐熱性向上の効果が得られる。反応性希釈剤は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。
なお、本発明の硬化性組成物において、単官能の反応性希釈剤の配合量は、少ない方が好ましく、具体的には、本発明の硬化性組成物100質量部中に、10質量部以下が好ましい。単官能の反応性希釈剤の配合量が少ないと、架橋密度が高くなり、はんだ耐熱性等の特性がより良好となる。
本発明の硬化性組成物には、さらに、熱硬化触媒を配合することができる。熱硬化触媒は、(C)熱硬化性化合物の熱硬化特性をさらに向上させるために使用され、例えば、ジシアンジアミド、芳香族アミンなどのアミン化合物、イミダゾール類、リン化合物、酸無水物、二環式アミジン化合物などを使用できる。具体的には、イミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール、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類;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、トリフェニルホスフィン等のリン化合物などを用いることができる。より具体的には、イミダゾール類化合物として、1B2PZ、2E4MZ、2MZ-A、2MZ-OK、2PHZ、2P4MHZ(四国化成工業(株)製);ジメチルアミンのブロックイソシアネート化合物として、U-CAT3503N、-3502T(サンアプロ社製);二環式アミジン化合物およびその塩として、DBU、DBN、U-CAT SA102、U-CAT5002(サンアプロ(株)製)等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、あるいは2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
熱硬化触媒の含有率は、通常の配合割合で充分であり、例えば、(C)熱硬化性化合物100質量部に対して、0.1~10質量部が好ましい。
本発明の硬化性組成物には、上記成分の他、必要に応じて、表面張力調整剤、界面活性剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類、赤、青、緑、黄、白、黒などの慣用公知の着色剤、例えば、フタロシアニン・ブルー、フタロシアニン・グリーン、アイオジン・グリーン、ジスアゾイエロー、クリスタルバイオレット、酸化チタン、カーボンブラック、ナフタレンブラックなど、シリコーン系、フッ素系、高分子系等の消泡剤およびレベリング剤の少なくとも1種、イミダゾール系、チアゾール系、トリアゾール系、シランカップリング剤などの密着性付与剤のような、公知慣用の添加剤類を配合することができる。
上記各成分を有する本発明の硬化性組成物は、インクジェット方式の印刷方法に用いられる。かかる点から、本発明の硬化性組成物は、50℃における粘度が50mPa・s以下、特には10~30mPa・sであることが好ましい。これにより、インクジェットプリンターに不要な負荷を与えることなく、円滑な印刷が可能となる。また、本発明の硬化性組成物の常温における粘度は、好適には150mPa・s以下であり、これによりインクジェット印刷法での印刷が良好に行われる。ここで、本発明において、粘度は、JIS K2283に従って常温(25℃)または50℃で測定した粘度をいう。
また、本発明の硬化性組成物は、フレキシブル配線板に対してロートゥロール方式で印刷することが可能である。この場合、インクジェットプリンター通過後に後述する光照射用光源を取り付けることにより、レジストパターンを高速で形成することが可能である。
光照射は、紫外線又は活性エネルギーの照射により行われるが、紫外線が好ましい。光照射の光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、365,385,395,405nm等の紫外線領域に波長を有するLEDランプなどが適当である。その他、電子線、α線、β線、γ線、X線、中性子線なども利用可能である。さらに、必要に応じて、光照射後に加熱により硬化させる。ここで、加熱温度は、例えば、80~200℃である。かかる加熱温度範囲とすることにより、十分に硬化することができる。加熱時間は、例えば、10~100分である。
本発明の硬化性組成物を、インクジェット方式により印刷して得られた塗膜に、上記のような光照射および加熱の少なくともいずれか一方または双方を施すことにより、高硬度の硬化塗膜を得ることができる。本発明の硬化性組成物は、下地に対する密着性に優れるとともに、はんだ耐熱性、金めっき耐性、鉛筆硬度、耐薬品性、折り曲げ性等の諸特性に優れたパターン硬化塗膜を形成できるものである。
本発明の硬化性組成物は永久絶縁膜、例えば、プリント配線板用ソルダーレジストとして好適に使用することができる。また、本発明のプリント配線板は、上記本発明の硬化性組成物を用いて形成される硬化塗膜を基板上に有する点に特徴を有するものである。
以下、実施例、比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これら実施例、比較例によって制限されるものではない。
下記表1に記載の配合に従って、実施例および比較例に記載の材料をそれぞれ配合し、攪拌機にて予備混合して、硬化性組成物を調製した。なお、表中の配合量の値は、特に断りがない限り、固形分の質量部を示す。
*1-2)DM576、DOUBLE BOND CHEMICAL社製、脂肪族6官能ウレタンアクリレートオリゴマー,25℃における粘度1,000-3,000mPa・s
*1-3)DM776、DOUBLE BOND CHEMICAL社製、芳香族6官能ウレタンアクリレートオリゴマー,25℃における粘度4,000-6,000mPa・s
*1-4)ダロキュア1173、BASFジャパン社製,2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン,
*1-5)イルガキュア819、BASFジャパン社製,ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(ビスアシルフォスフィンオキサイド系)
*1-6)BI7982,Baxenden Chemical社製、3官能ブロックイソシアネート
*1-7)4HBA、日本化成社製、4-ヒドロキシブチルアクリレート
*1-8)EA-1010N、新中村化学工業社製、(メタ)アクリロイル基含有ビスフェノールA型エポキシ樹脂(単官能)、40℃における粘度10,000~30,000mPa・s
*1-9)A-NOD-N、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(2官能アクリレートモノマー)
*1-10)ファストゲンブルー5380、DIC社製、フタロシアニンブルー(顔料)
*1-11)クロモフタルエローAGR、BASFジャパン社製、クロモフタルエロー(顔料)
得られた各実施例および比較例の硬化性組成物について、下記に従い評価を行った。その結果を、下記の表2中に示す。
(1)50℃における粘度
各実施例および比較例において得られた硬化性組成物のインキ温度50℃、100rpmにおける粘度をコーンプレート型粘度計(東機産業社製TVH-33H)にて測定した。結果は、下記の基準に基づき評価した。
○:10mPa・s超50mPa・s以下。
△:50mPa・s超200mPa・s以下。
×:200mPa・s超。
各実施例および比較例において得られた硬化性組成物のインキ温度50℃、100rpmにおける粘度をコーンプレート型粘度計(東機産業社製TVH-33H)にて測定した。結果は、下記の基準に基づき評価した。
○:10mPa・s超50mPa・s以下。
△:50mPa・s超200mPa・s以下。
×:200mPa・s超。
(2)密着性試験
実施例1-1~1-6および比較例において得られた硬化性組成物を30μmのアプリケーター(ERICHSEN社製)を使って銅張積層板上に塗布し、高圧水銀灯(ORC社製HMW-713)で150mJ/cm2にて硬化を行った。実施例1-7については、硬化性組成物を、富士グローバルグラフィックシステムズ製マテリアルプリンターDMP-2831を使って、銅張積層板上にインクジェット塗布し、LEDランプ(パナソニック製ANUJ6164)で150mJ/cm2にて硬化を行った。その後、150℃の熱風循環式乾燥炉にて60分間加熱処理を行った。作製したサンプルに対してクロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
実施例1-1~1-6および比較例において得られた硬化性組成物を30μmのアプリケーター(ERICHSEN社製)を使って銅張積層板上に塗布し、高圧水銀灯(ORC社製HMW-713)で150mJ/cm2にて硬化を行った。実施例1-7については、硬化性組成物を、富士グローバルグラフィックシステムズ製マテリアルプリンターDMP-2831を使って、銅張積層板上にインクジェット塗布し、LEDランプ(パナソニック製ANUJ6164)で150mJ/cm2にて硬化を行った。その後、150℃の熱風循環式乾燥炉にて60分間加熱処理を行った。作製したサンプルに対してクロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
(3)鉛筆硬度(表面硬度)
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜を用いて、表面における鉛筆硬度をJIS K 5600-5-4に準拠して測定した。
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜を用いて、表面における鉛筆硬度をJIS K 5600-5-4に準拠して測定した。
(4)はんだ耐熱性
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜にロジン系フラックスを塗布し、260℃のはんだ槽に10秒間浸漬することを3回繰り返した後、クロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜にロジン系フラックスを塗布し、260℃のはんだ槽に10秒間浸漬することを3回繰り返した後、クロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
(5)金めっき耐性
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜に、市販の無電解ニッケルめっき浴および無電解金めっき浴を用いて、ニッケル0.5μm、金0.03μmの条件でめっきを行い、クロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜に、市販の無電解ニッケルめっき浴および無電解金めっき浴を用いて、ニッケル0.5μm、金0.03μmの条件でめっきを行い、クロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
上記表中に示すように、所定の官能数のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と、光重合開始剤とを含む各実施例の硬化性組成物は、いずれも、はんだ耐熱性や金めっき耐性に加えて、基板上での良好な密着性を備え、硬化後において高い硬度を有するとともに、インクジェット印刷に適した低い粘度を有するものであることが確かめられた。
実施例1-1~1-4では、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂として、多官能であって低粘度の脂肪族6官能ウレタンアクリレートオリゴマーを用いることで、低粘度かつ高硬度の硬化性組成物が得られていることがわかる。また、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂として、同様に多官能であって低粘度の芳香族6官能ウレタンアクリレートオリゴマーを用いた実施例1-5~1-7においても、低粘度かつ高硬度の硬化性組成物が得られている。
これに対し、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂を含まない比較例1-1では、はんだ耐熱性および金めっき耐性に劣る結果となっている。また、熱硬化性化合物を含まない比較例1-2~1-4では、はんだ耐熱性や金めっき耐性がさらに低下するとともに、密着性が悪化しており、さらに2官能アクリレートモノマーも含まない比較例1-4では、粘度が高くなりインクジェット印刷には適さないものとなった。
下記表3に記載の配合に従って、実施例および比較例に記載の材料をそれぞれ配合し、攪拌機にて予備混合して、硬化性組成物を調製した。なお、表中の配合量の値は、特に断りがない限り、固形分の質量部を示す。
*2-2)DM576、DOUBLE BOND CHEMICAL社製、脂肪族6官能ウレタンアクリレートオリゴマー,25℃における粘度1,000-3,000mPa・s
*2-3)DM776、DOUBLE BOND CHEMICAL社製、芳香族6官能ウレタンアクリレートオリゴマー,25℃における粘度4,000-6,000mPa・s
*2-4)ダロキュア1173、BASFジャパン社製、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン,
*2-5)イルガキュア819、BASFジャパン社製、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(ビスアシルフォスフィンオキサイド系)
*2-6)A-NOD-N、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(2官能アクリレートモノマー)
*2-7)EA-1010N、新中村化学工業社製、(メタ)アクリロイル基含有ビスフェノールA型エポキシ樹脂(単官能),40℃における粘度10,000~30,000mPa・s
*2-8)3002A(N)、ケーエスエム社製,PO変性ビスフェノールA型エポキシアクリレート(ビスフェノールA PO2mol付加物、ジグリシジルエーテル アクリル酸付加物)
*2-9)4HBA、日本化成社製、4-ヒドロキシブチルアクリレート
*2-10)BI7982、Baxenden社製、3官能ブロックイソシアネート
*2-11)ファストゲンブルー5380、DIC社製、フタロシアニンブルー(顔料)
*2-12)クロモフタルエローAGR、BASFジャパン社製、クロモフタルエロー(顔料)
得られた各実施例および比較例の硬化性組成物について、下記に従い評価を行った。その結果を、下記の表4中に示す。
(1)50℃における粘度
各実施例および比較例において得られた硬化性組成物のインキ温度50℃、100rpmにおける粘度をコーンプレート型粘度計(東機産業社製TVH-33H)にて測定した。結果は、下記の基準に基づき評価した。
○:10mPa・s超50mPa・s以下。
△:50mPa・s超200mPa・s以下。
×:200mPa・s超。
各実施例および比較例において得られた硬化性組成物のインキ温度50℃、100rpmにおける粘度をコーンプレート型粘度計(東機産業社製TVH-33H)にて測定した。結果は、下記の基準に基づき評価した。
○:10mPa・s超50mPa・s以下。
△:50mPa・s超200mPa・s以下。
×:200mPa・s超。
(2)密着性試験
実施例2-1~2-7および比較例において得られた硬化性組成物を30μmのアプリケーター(ERICHSEN社製)を使って銅張積層板上に塗布し、高圧水銀灯(ORC社製HMW-713)で150mJ/cm2にて硬化を行った。実施例2-8については、硬化性組成物を、富士グローバルグラフィックシステムズ製マテリアルプリンターDMP-2831を使って、銅張積層板上にインクジェット塗布し、LEDランプ(パナソニック製ANUJ6164)で150mJ/cm2にて硬化を行った。その後、150℃の熱風循環式乾燥炉にて60分間加熱処理を行った。作製したサンプルに対してクロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
実施例2-1~2-7および比較例において得られた硬化性組成物を30μmのアプリケーター(ERICHSEN社製)を使って銅張積層板上に塗布し、高圧水銀灯(ORC社製HMW-713)で150mJ/cm2にて硬化を行った。実施例2-8については、硬化性組成物を、富士グローバルグラフィックシステムズ製マテリアルプリンターDMP-2831を使って、銅張積層板上にインクジェット塗布し、LEDランプ(パナソニック製ANUJ6164)で150mJ/cm2にて硬化を行った。その後、150℃の熱風循環式乾燥炉にて60分間加熱処理を行った。作製したサンプルに対してクロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
(3)鉛筆硬度(表面硬度)
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜を用いて、表面における鉛筆硬度をJIS K 5600-5-4に準拠して測定した。
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜を用いて、表面における鉛筆硬度をJIS K 5600-5-4に準拠して測定した。
(4)はんだ耐熱性
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜にロジン系フラックスを塗布し、260℃のはんだ槽に10秒間浸漬することを3回繰り返した後、クロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜にロジン系フラックスを塗布し、260℃のはんだ槽に10秒間浸漬することを3回繰り返した後、クロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
(5)金めっき耐性
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜に、市販の無電解ニッケルめっき浴および無電解金めっき浴を用いて、ニッケル0.5μm、金0.03μmの条件でめっきを行い、クロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
上記(2)の基板作製条件で得られた各実施例および比較例の硬化塗膜に、市販の無電解ニッケルめっき浴および無電解金めっき浴を用いて、ニッケル0.5μm、金0.03μmの条件でめっきを行い、クロスカットテープピール試験を実施した。結果は、碁盤目の残存数が100個のうち何個あるかを数えて、下記の基準に基づき評価した。
◎:100/100。
○:80~99/100。
△:60~79/100。
×:59以下/100。
上記表中に示すように、所定の官能数のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と、光重合開始剤とを含む各実施例の硬化性組成物は、いずれも、はんだ耐熱性や金めっき耐性に加えて、基板上での良好な密着性を備え、硬化後において高い硬度を有するとともに、インクジェット印刷に適した低い粘度を有するものであることが確かめられた。
実施例2-1~2-4では、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂として、多官能であって低粘度の脂肪族6官能ウレタンアクリレートオリゴマーを用いることで、低粘度かつ高硬度の硬化性組成物が得られているが、実施例2-5のようにウレタン(メタ)アクリレート樹脂の配合量が多すぎると、粘度が高くなることがわかる。さらに、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂として、同様に多官能であって低粘度の芳香族6官能ウレタンアクリレートオリゴマーを用いた実施例2-6~2-8においても、低粘度かつ高硬度の硬化性組成物が得られている。
これに対し、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂を含まない比較例2-1やエポキシ(メタ)アクリレート樹脂を含まない比較例2-2では、はんだ耐熱性および金めっき耐性に劣る結果となっている。また、2官能アクリレートモノマーを含まない比較例2-3では、粘度が高くなりインクジェット印刷には適さないものとなった。
Claims (11)
- (A)5官能以上12官能以下のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と、
(B)光重合開始剤と、
を含むことを特徴とするインクジェット用硬化性組成物。 - 前記(A)ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の25℃における粘度が、1,000~20,000mPa・sであることを特徴とする請求項1記載のインクジェット用硬化性組成物。
- さらに、(C)少なくとも1つの熱反応性官能基を有する熱硬化性化合物(少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂を除く)を含むことを特徴とする請求項1記載のインクジェット用硬化性組成物。
- 前記(C)熱硬化性化合物(少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂を除く)として、少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基および少なくとも1つの熱反応性官能基を有する第1の熱硬化性化合物と、少なくとも2つの熱反応性官能基を有する第2の熱硬化性化合物と、を含むことを特徴とする請求項3記載のインクジェット用硬化性組成物。
- さらに、(D)少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂を含むことを特徴とする請求項1記載のインクジェット用硬化性組成物。
- 前記(D)エポキシ(メタ)アクリレート樹脂が、ビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート樹脂であることを特徴とする請求項5記載のインクジェット用硬化性組成物。
- さらに、(E)2官能(メタ)アクリレート化合物を含むことを特徴とする請求項1記載のインクジェット用硬化性組成物。
- 前記(E)2官能(メタ)アクリレート化合物が、炭素原子数4~12のアルキレン鎖を有する化合物であることを特徴とする請求項7記載のインクジェット用硬化性組成物。
- 50℃における粘度が50mPa・s以下であることを特徴とする請求項1記載のインクジェット用硬化性組成物。
- 請求項1記載のインクジェット用硬化性組成物を硬化したことを特徴とする硬化塗膜。
- 請求項10記載の硬化塗膜を基板上に有することを特徴とするプリント配線板。
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