(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
(A)エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂と、(B)光重合開始剤と、(C)反応性希釈剤と、(D)ポリブタジエン系化合物と、(E)熱可塑性樹脂と、(F)(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルと、(G)シランカップリング剤と、を含む感光性樹脂組成物であって、
前記(A)エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂が、(A−1)1分子中にエポキシ基を2つ以上有する多官能エポキシ樹脂のエポキシ基の少なくとも一部に、ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸を反応させた不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂、(A−2)前記不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂に生成した水酸基に、さらに多塩基酸又はその無水物を反応させた多塩基酸変性不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂、(A−3)前記多塩基酸変性不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂のカルボキシル基に、さらに、1つ以上のラジカル重合性不飽和基とエポキシ基とを有するグリシジル化合物を反応させた樹脂、(A−4)ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸の重合体のカルボキシル基の少なくとも一部に、エチレン性不飽和結合を有するエポキシを反応させた樹脂、(A−5)ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸とラジカル重合性不飽和モノカルボン酸エステルとの共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部に、エチレン性不飽和結合を有するエポキシを反応させた樹脂、並びに(A−6)ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のカルボキシル基に、3,4‐エポキシシクロヘキセニルメチル‐3´,4´‐エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド1,2‐エポキシ‐4‐ビニルシクロヘキサン及び2,2‐ビス(ヒドロキシメチル)‐1‐ブタノールの1,2‐エポキシ‐4‐(2‐オキシラニル)シクロヘキサン付加物からなる群から選択された少なくとも1種のエポキシ化合物を反応させた樹脂からなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
前記(F)(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステル1.0質量部に対して、前記(G)シランカップリング剤が、0.25質量部〜4.0質量部含まれることを特徴とする請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。
前記(F)(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルと前記(G)シランカップリング剤との含有量の合計が、前記(A)エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、20質量部〜100質量部であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
【発明を実施するための形態】
【0019】
次に、本発明の感光性樹脂組成物の各成分について説明する。本発明の感光性樹脂組成物は、(A)エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂と、(B)光重合開始剤と、(C)反応性希釈剤と、(D)ポリブタジエン系化合物と、(E)熱可塑性樹脂と、(F)(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルと、(G)シランカップリング剤と、を含むものであり、上記各成分は、以下の通りである。
【0020】
(A)エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂
エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂(以下、「(A)成分」ということがある。)は、特に限定されず、カルボキシル基を含有する、1分子中に感光性の不飽和二重結合を1つ以上有する樹脂、カルボキシル基を含有しない、1分子中に感光性の不飽和二重結合を1つ以上有する樹脂のいずれも使用可能である。
【0021】
(A)成分として、例えば、1分子中にエポキシ基を2つ以上有する多官能エポキシ樹脂のエポキシ基の少なくとも一部に、アクリル酸、メタクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸を反応させて得られた不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂や、該不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂に生成した水酸基に、さらに多塩基酸又はその無水物を反応させて得られる多塩基酸変性不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【0022】
前記多官能エポキシ樹脂は、2官能以上のエポキシ樹脂であればいずれでも使用可能である。また、エポキシ当量は特に制限されないが、例えば、100〜1000が好ましく、100〜500が特に好ましい。多官能エポキシ樹脂には、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等のゴム変性エポキシ樹脂、ε−カプロラクトン変性エポキシ樹脂、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールAD型等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、о−クレゾールノボラック型等のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族多官能エポキシ樹脂、グリシジルエステル型多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型多官能エポキシ樹脂、複素環式多官能エポキシ樹脂、ビスフェノール変性ノボラック型エポキシ樹脂、多官能変性ノボラック型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物型エポキシ樹脂等を挙げることができる。また、これらの樹脂にBr、Cl等のハロゲン原子を導入したものを使用してもよい。これらのエポキシ樹脂は単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0023】
使用するラジカル重合性不飽和モノカルボン酸は、特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、桂皮酸などが挙げられる。このうち、アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも一方(以下、「(メタ)アクリル酸」ということがある。)が好ましい。これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよい。エポキシ樹脂とラジカル重合性不飽和モノカルボン酸との反応方法に特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂とラジカル重合性不飽和モノカルボン酸を適当な希釈剤中で加熱することにより反応させることができる。
【0024】
多塩基酸、多塩基酸無水物は、前記多官能エポキシ樹脂とラジカル重合性不飽和モノカルボン酸との反応で生成した水酸基に反応して、樹脂に遊離のカルボキシル基を導入させるものである。使用する多塩基酸又はその無水物としては、特に限定されず、飽和、不飽和のいずれも使用可能である。多塩基酸には、例えば、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、クエン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、3−メチルテトラヒドロフタル酸、4−メチルテトラヒドロフタル酸、3−エチルテトラヒドロフタル酸、4−エチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、3−メチルヘキサヒドロフタル酸、4−メチルヘキサヒドロフタル酸、3−エチルヘキサヒドロフタル酸、4−エチルヘキサヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸及びジグリコール酸等が挙げられ、多塩基酸無水物としてはこれらの無水物が挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよい。
【0025】
上記の通り、多塩基酸変性不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂は(A)成分として使用できるが、上記多塩基酸変性不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂のカルボキシル基に、さらに、1つ以上のラジカル重合性不飽和基とエポキシ基とを有するグリシジル化合物を反応させることにより、ラジカル重合性不飽和基をさらに導入して、(A)成分の感光性をより向上させてもよい。
【0026】
感光性をより向上させた多塩基酸変性不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂は、グリシジル化合物の付加によって、多塩基酸変性不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂の側鎖にさらにラジカル重合性不飽和基が結合していることから、光重合反応性がより高く、より優れた感光特性を有することとなる。1つ以上のラジカル重合性不飽和基とエポキシ基とを有する化合物としては、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリアクリレートモノグリシジルエーテル等が挙げられる。上記した1つ以上のラジカル重合性不飽和基とエポキシ基とを有する化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0027】
また、(A)成分として、上記以外に、例えば、(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のカルボキシル基にエポキシまたはアルコールを反応させたエチレン性不飽和結合含有感光性樹脂や、(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸の重合体のカルボキシル基の少なくとも一部または(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸と(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸エステルとを反応させて得られる共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部に、エチレン性不飽和結合を有するエポキシを反応させたエチレン性不飽和結合含有感光性樹脂も挙げることもできる。
【0028】
エポキシとは、エポキシ基を有する化合物または樹脂である。エポキシは特に限定されないが、例えば、脂環骨格または芳香環骨格とエポキシ基とを有する化合物または樹脂が挙げられる。エポキシ当量は特に限定されないが、100〜1000が好ましく、100〜500が特に好ましい。脂肪族環式化合物には、例えば、シクロヘキサン、シクロペンタン等が挙げられる。脂環骨格エポキシとしては、例えば、3,4‐エポキシシクロヘキセニルメチル‐3´,4´‐エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド1,2‐エポキシ‐4‐ビニルシクロヘキサン、2,2‐ビス(ヒドロキシメチル)‐1‐ブタノールの1,2‐エポキシ‐4‐(2‐オキシラニル)シクロヘキサン付加物などが挙げられる。また、エポキシ基を有する樹脂は、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂(フェノールノボラック型エポキシ樹脂、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、p−tert−ブチルフェノールノボラック型など)、ビスフェノールFやビスフェノールSにエピクロルヒドリンを反応させて得られたビスフェノールF型やビスフェノールS型エポキシ樹脂等を挙げることができる。エチレン性不飽和結合には、例えば、アクリル基、メタクリル基等の不飽和結合が挙げられる。
【0029】
(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のカルボキシル基、(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸の重合体のカルボキシル基の少なくとも一部、または(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸と(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸エステルとを反応させて得られる共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部に、エポキシのエポキシ基を反応させると、エポキシ基とカルボキシル基との反応により、エポキシ基が開裂して水酸基とエステル結合が生成する。従って、エチレン性不飽和結合を有するエポキシを反応させて得られたエチレン性不飽和結合含有感光性樹脂は、エポキシに由来するエチレン性不飽和結合を有している。
【0030】
(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のカルボキシル基に、アルコールを反応させると、エステル結合が生成する。アルコールは、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,18−オクタデカンジオールなどのC
2−C
22アルカンジオールや、2−ブテン−1,4−ジオール、2,6−ジメチル−1−オクテン−3,8−ジオールなどのアルケンジオール等の脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール;グリセリン、2−メチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルペンタン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、2−メチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジヒドロキシ−3−(ヒドロキシメチル)ペンタン、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−3−ブタノール等の脂肪族トリオール;テトラメチロールメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、キシリトール等の水酸基を4つ以上有するポリオールなどが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0031】
エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂の重量平均分子量は特に限定されず、例えば、その下限値は、屈曲性(柔軟性)の低下を防止する点から500が好ましく、特に好ましくは1000である。一方、重量平均分子量の上限値は、例えば、優れた光硬化性を得る点から10000が好ましく、特に好ましくは6000である。
【0032】
(B)光重合開始剤
光重合開始剤は、一般的に使用されるものであれば特に限定されず、例えば、オキシム系開始剤、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、ベンゾイン‐n‐ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、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、2‐ヒドロキシ‐2‐メチル‐1‐フェニルプロパン‐1‐オン、1‐ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2‐メチル‐1‐〔4‐(メチルチオ)フェニル〕‐2‐モルフォリノ‐プロパン‐1‐オン、4‐(2‐ヒドロキシエトキシ)フェニル‐2‐(ヒドロキシ‐2‐プロピル)ケトン、ベンゾフェノン、p‐フェニルベンゾフェノン、4,4′‐ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロルベンゾフェノン、2‐メチルアントラキノン、2‐エチルアントラキノン、2‐ターシャリーブチルアントラキノン、2‐アミノアントラキノン、2‐メチルチオキサントン、2‐エチルチオキサントン、2‐クロルチオキサントン、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、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、P‐ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、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、フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0033】
波長300〜400nmの紫外光が本発明の感光性樹脂組成物に照射されると、上記光重合開始剤がエチレン性不飽和結合含有感光性樹脂の光硬化を促進する。光重合開始剤の含有量は特に限定されず、例えば、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、2〜20質量部が好ましく、3〜15質量部が特に好ましい。
【0034】
(C)反応性希釈剤
反応性希釈剤とは、例えば、光重合性モノマーであり、1分子当たり少なくとも1つの重合性二重結合を有する化合物である。反応性希釈剤は、感光性樹脂組成物の光硬化を十分にして、耐酸性、耐熱性、耐アルカリ性などを有する硬化物を得るために使用する。
【0035】
反応性希釈剤は、上記化合物であれば特に限定されず、例えば、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、フェノキシエチルメタクリレート、ジエチレングルコールモノメタクリレート、2‐ヒドロキシ‐3‐フェノキシプロピルアクリルレート、1,4‐ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6‐ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性燐酸ジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジ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トリ(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、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0036】
反応性希釈剤の含有量は特に限定されず、例えば、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、2.0〜500質量部が好ましく、10〜300質量部が特に好ましい。
【0037】
(D)ポリブタジエン系化合物
ポリブタジエン系化合物は、本発明の感光性樹脂組成物の硬化物に屈曲性(柔軟性)を付与する。ポリブタジエン系化合物は、ポリブタジエン骨格を有するポリマーであり、ブタジエンポリマーまたはブタジエンを主としたポリマーであれば、その変性物であってもよい。上記化合物には、例えば、ブタジエンホモポリマー、ブタジエンポリマーの水素添加物、ブタジエンポリマーのアクリル変性化物、ブタジエンポリマーの水酸化物及びブタジエンポリマーのカルボン酸化物等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0038】
ポリブタジエン系化合物の数平均分子量は特に限定されず、例えば、その下限値は良好な屈曲性(柔軟性)の点から1000が好ましく、1500が特に好ましい。一方、その上限値は、感光性樹脂組成物の流動性が低下するのを防止して良好な塗工性を得る点から8000が好ましく、4000が特に好ましい。
【0039】
具体的なポリブタジエン系化合物は、ポリブタジエンとしては、例えばα,ω‐ポリブタジエンホモポリマー(NISSO PB B−1000、同B−2000、同B−3000(日本曹達(株)製))等が挙げられる。ポリブタジエンの変性物としては、例えば、上記α,ω‐ポリブタジエンホモポリマーの水素添加物(NISSOPB GI−1000、同GI−2000、同GI−3000、同CI−1000、同BI−1000、同BI−2000、同BI−3000(日本曹達(株)製))、ブタジエンポリマーの水酸化物であるα,ω‐ポリブタジエングリコール(NISSOPB G−1000、同G−2000、同G−3000(日本曹達(株)製))、ブタジエンポリマーのカルボン酸化物であるα,ω‐ポリブタジエンカルボン酸(NISSOPB C−1000(日本曹達(株)製))、ブタジエンポリマーのアクリル変性化物(NISSOPB TEA−1000、同TE−2000、同TEAI−1000(日本曹達(株)製)、いずれも末端がアクリル変性)等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0040】
ポリブタジエン系化合物の含有量は特に限定されず、例えば、その下限値は、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、良好な屈曲性(柔軟性)を付与する点から10質量部が好ましく、40質量部が特に好ましい。一方、その上限値は、例えば、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、感光性樹脂組成物の光硬化性の低下を確実に防止する点から150質量部が好ましく、130質量部が特に好ましい。
【0041】
(E)熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂は、本発明の感光性樹脂組成物の硬化物(硬化塗膜)に、樹脂製の封止材に対する密着性を付与するのに寄与する。熱可塑性樹脂は、特に限定されず、例えば、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミドシロキサン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂等を挙げることができる。これらのうち、樹脂製の封止層に対する密着性を得るのに好適なガラス転移点(Tg)の点から、エピクロルヒドリンとビスフェノールとから得られる樹脂であるフェノキシ樹脂が好ましい。
【0042】
フェノキシ樹脂の数平均分子量は、特に限定されず、例えば、ガラス転移点の点から35000〜95000が好ましく、45000〜65000が特に好ましい。なお、上記数平均分子量は、GPC法による測定値を、ポリスチレンを基準物質として換算したものである。
【0043】
熱可塑性樹脂の含有量は特に限定されず、例えば、その下限値は、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、樹脂製の封止層に対する密着性を向上させる点から5.0質量部が好ましく、樹脂製の封止層に対する優れた密着強度の点から10質量部が特に好ましい。一方、その上限値は、例えば、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、分散性の点から70質量部が好ましく、50質量部が特に好ましい。
【0044】
(F)(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステル
(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルは、後述するシランカップリング剤とともに配合されることで、本発明の感光性樹脂組成物の硬化物(硬化塗膜)に、アルミニウム導体に対する密着性を付与するのに寄与する。(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルには、例えば、アクリロイルオキシアルキルホスフェ−ト(アルキルの炭素数1〜4)、ビスアクリロイルオキシアルキルホスフェ−ト(アルキルの炭素数1〜4)、メタクリロイルオキシアルキルホスフェート(アルキルの炭素数1〜4)、ビスメタクリロイルオキシアルキルホスフェート(アルキルの炭素数1〜4)等が挙げられる。このうち、粘度の点から、アルキルの炭素数が2である、アクリロイルオキシエチルホスフェ−ト、ビスアクリロイルオキシエチルホスフェ−ト、メタクリロイルオキシエチルホスフェート、ビスメタクリロイルオキシエチルホスフェートが好ましい。これらは単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0045】
(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルの含有量は特に限定されず、例えば、その下限値は、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、アルミニウム導体に対する密着性を向上させる点から5.0質量部が好ましく、アルミニウム導体に対する優れた密着強度の点から10質量部が特に好ましい。一方、その上限値は、例えば、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、アルミニウム導体に対する密着強度の点から50質量部が好ましく、感光性樹脂組成物の硬化物の絶縁信頼性の点から30質量部が特に好ましい。
【0046】
(G)シランカップリング剤
シランカップリング剤は、上記した(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルとともに配合されることで、本発明の感光性樹脂組成物の硬化物(硬化塗膜)に、アルミニウム導体に対する密着性を付与するのに寄与する。シランカップリング剤は、分子中に、ビニル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、メルカプト基などの官能基を1つ以上有するアルコキシシラン等の化合物である。シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、トリス−(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルメチルジメトキシシラン、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1、3ジメチル−ブチリデン)、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−(p−ビニルベンジル)−N−(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジアミン塩酸塩、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジアリルジメチルシラン等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0047】
シランカップリング剤の含有量は特に限定されず、例えば、その下限値は、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、アルミニウム導体に対する密着性を向上させる点から5.0質量部が好ましく、アルミニウム導体に対する優れた密着強度の点から10質量部が特に好ましい。一方、その上限値は、例えば、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、アルミニウム導体に対する密着強度の点から50質量部が好ましく、密着強度をさらに向上させる点から30質量部が特に好ましい。
【0048】
(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルの含有量とシランカップリング剤の含有量との合計は、特に限定されず、例えば、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、アルミニウム導体に対する密着性を向上させる点から10質量部が好ましく、アルミニウム導体に対する優れた密着強度の点から20質量部が特に好ましい、一方、その上限値は、例えば、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、アルミニウム導体に対する密着強度の点から100質量部が好ましく、感光性樹脂組成物の硬化物の絶縁信頼性の点から60質量部が特に好ましい。
【0049】
また、(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルとシランカップリング剤との配合比率は特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステル1.0質量部に対して、アルミニウム導体に対する密着性を向上させる点から、シランカップリング剤0.25質量部〜4.0質量部が好ましく、より優れたアルミニウム導体に対する密着性を得る点から、シランカップリング剤0.5質量部〜2.0質量部が特に好ましい。
【0050】
本発明の感光性樹脂組成物には、上記した(A)〜(G)成分の他に、必要に応じて、種々の添加成分、例えば、無機充填剤、顔料、各種添加剤などを適宜含有させてもよい。
【0051】
無機充填剤には、例えば、タルク、二酸化ケイ素等が挙げられる。
【0052】
タルク(Mg
3Si
4O
10(OH)
2)は、本発明の感光性樹脂組成物の硬化物に、PETフィルム等の樹脂製フィルムからなる基板に対する密着性を付与するためのものである。タルクの平均粒子径は特に限定されないが、例えば、その下限値は、感光性樹脂組成物の調製時や塗工時における作業性の点から1.0μmが好ましく、2.0μmが特に好ましい。一方、その上限値は分散性の点から15μmが好ましく、10μmが特に好ましい。
【0053】
タルクの含有量は特に限定されず、例えば、その下限値は、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、樹脂製フィルムに対する良好な密着性を付与する点から150質量部が好ましく、200質量部が特に好ましい。一方、その上限値は、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して、塗工性の点から500質量部が好ましく、400質量部が特に好ましい。
【0054】
二酸化ケイ素は、本発明の感光性樹脂組成物の硬化物に機械的強度を付与するためのものである。二酸化ケイ素の含有量は、特に限定されず、例えば、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して10質量部〜100質量部が好ましく、20質量部〜50質量部が特に好ましい。
【0055】
顔料には、例えば、白色着色剤である酸化チタン、黒色着色剤であるカーボンブラック等の無機顔料や、フタロシアニングリーン及びフタロシアニンブルー等のフタロシアニン系、アントラキノン系等の有機顔料を挙げることができる。各種添加剤には、例えば、シリコーン系、炭化水素系、アクリル系等の消泡剤、フェノール系、リン系等の酸化防止剤等が挙げられる。
【0056】
上記した本発明の感光性樹脂組成物の製造方法は、特定の方法に限定されず、例えば、上記各成分を所定割合で配合後、室温にて、三本ロール、ボールミル、サンドミル等の混練手段、またはスーパーミキサー、プラネタリーミキサー等の攪拌手段により混練または混合して製造することができる。また、前記混練または混合の前に、必要に応じて、予備混練または予備混合をしてもよい。
【0057】
次に、本発明の感光性樹脂組成物の使用方法について説明する。ここでは、本発明の感光性樹脂組成物をソルダーレジストとしてフレキシブルプリント配線板に塗工する場合を例にとって説明する。
【0058】
上記のようにして得られた本発明の感光性樹脂組成物を、例えば、アルミニウム箔をエッチングして形成した回路パターンを有するフレキシブルプリント配線板上に、スクリーン印刷法、ロールコータ法、バーコータ法、スプレーコータ法等、公知の塗工方法を用いて所望の厚さに塗布する。その後、塗布した感光性樹脂組成物上に紫外線を照射させて、硬化塗膜であるソルダーレジストを形成させることができる。
【実施例】
【0059】
次に、本発明の実施例を説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、これらの例に限定されるものではない。
【0060】
実施例1〜16、比較例1〜7
下記表1に示す各成分を下記表1に示す配合割合にて配合し、3本ロールを用いて室温にて混合分散させて、実施例1〜16、比較例1〜7にて使用する感光性樹脂組成物を調製した。そして、調製した感光性樹脂組成物を後述する試験片作製工程を用いて基板上に塗工し、試験片を作製した。下記表1に示す各成分の配合量は、特に断りのない限り質量部を示す。
【0061】
【表1】
【0062】
表1中の各成分についての詳細は以下の通りである。
(A)エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂
・AA−721−3:ビスフェノールA型エポキシアクリレート(50質量%)とジエチレングリコールジメタクリレート(50質量%)との混合物、新中村化学社製。
(B)光重合開始剤
・2−EAQ:2‐エチルアントラキノン、川原油化(株)製。
(C)反応性希釈剤
・HEMA:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、三菱瓦斯化学(株)製。
(D)ポリブタジエン系化合物
・NISSO PB TE−2000:ブタジエンポリマーのアクリル変性化物、数平均分子量1800〜2200、日本曹達(株)製。
(E)熱可塑性樹脂
・YP−70:ビスフェノールA型フェノキシ樹脂、新日鉄住金化学社製。
(F)(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステル
・PM2:メタクリロイルオキシエチルホスフェ−トとビスメタクリロイルオキシエチルホスフェ−トとの混合物、日本化薬(株)製。
・JPA−514:2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、城北化学工業(株)製。
(G)シランカップリング剤
・KBM−403:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製。
・KBE−403:3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、信越化学工業(株)製。
・KBM−503:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製。
・KBM−603:N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製。
【0063】
無機充填剤
・タルク:竹原化学工業社製。
・エロジール#200:二酸化ケイ素、日本アエロジル(株)製。
【0064】
試験片作製工程1
屈曲性(柔軟性)を評価するための試験片作製工程である。基板として用いるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ125μm)の表面を、イソプロピルアルコールで脱脂処理した後、スクリーン印刷法にて、上記のように調製した実施例1〜16と比較例1〜7にて使用する感光性樹脂組成物を、PETフィルム表面にそれぞれ塗布して塗膜を形成した。その後、この塗膜上に露光装置(アイグラフィックス社製「UB093‐5AM」)にて波長300〜400nmの紫外線を2000mJ/cm
2露光して、感光性樹脂組成物の硬化塗膜を形成し、試験片を作製した。硬化塗膜の厚みは20〜23μmであった。
【0065】
試験片作製工程2
アルミニウム導体に対する密着性と樹脂製封止材に対する密着性を評価するための試験片作製工程である。アルミニウム導体の回路パターンを形成した基板上に、スクリーン印刷法にて、上記のように調製した実施例1〜16と比較例1〜7にて使用する感光性樹脂組成物を、それぞれ塗布して塗膜を形成した。その後、この塗膜上に露光装置(アイグラフィックス社製「UB093‐5AM」)にて波長300〜400nmの紫外線を2000mJ/cm
2露光して、感光性樹脂組成物の硬化塗膜を形成し、試験片を作製した。硬化塗膜の厚みは20〜23μmであった。
【0066】
評価
(1)アルミニウム導体に対する密着性
試験片作製工程2にて形成した試験片の硬化塗膜に対して、JIS K5600−5−6に準じて、評価をした。
(2)樹脂製封止材に対する密着性
試験片作製工程2にて形成した試験片の硬化塗膜上に、真空ラミネーターで封止樹脂(エチレン酢酸ビニル(EVA)樹脂を使用)を硬化させて層状の樹脂製封止材を形成した後、オートグラフ(島津製作所社製)で50mm/分の速度で90°ピールを実施し、以下の基準に従い評価した。
○:硬化塗膜と樹脂製封止材との間のピール強度が40N/cm超。
△:硬化塗膜と樹脂製封止材との間のピール強度が20〜40N/cm。
×:硬化塗膜と樹脂製封止材との間のピール強度が20N/cm未満。
(3)屈曲性(柔軟性)
試験片作製工程1にて作製した試験片について、円筒形マンドレル法により、直径10〜2mmまで折り曲げを行い、その際の硬化塗膜におけるクラック発生状況を、目視観察及び×200の光学顕微鏡観察することで、硬化塗膜の屈曲性(柔軟性)を、以下の基準に従い評価した。
○:直径6mmでクラックなし。
△:直径10mmでクラックの発生はないが、直径6mmでクラック発生。
×:直径10mmでクラック発生。
【0067】
実施例1〜16、比較例1〜7の評価結果を上記表1に示す。
【0068】
表1の実施例1〜16から、熱可塑性樹脂と、(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルと、シランカップリング剤と、を含むことにより、屈曲性(柔軟性)を損なうことなく、アルミニウム導体に対する密着性と樹脂製封止材に対する密着性とが、ともに良好である硬化塗膜を得ることができた。特に、実施例1、9〜14から、(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステル1.0質量部に対してシランカップリング剤が0.25質量部〜4.0質量部含まれることにより、評価0〜2と、優れたアルミニウム導体に対する密着性を得ることができ、また、(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステル1.0質量部に対してシランカップリング剤が0.5質量部〜2.0質量部含まれることにより、評価0と、より優れたアルミニウム導体に対する密着性を得ることができた。
【0069】
実施例1、15、16等から、(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルとシランカップリング剤との含有量の総計が、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して20質量部〜60質量部で、いずれも評価0〜2と、アルミニウム導体に対する密着性を確実に向上させることができた。
【0070】
実施例7、8から、熱可塑性樹脂が、エチレン性不飽和結合含有感光性樹脂100質量部に対して5質量部含まれることにより、優れた樹脂製封止材に対する密着性を得ることができ、特に、10質量部以上含まれることにより、より優れた樹脂製封止材に対する密着性を得ることができた。
【0071】
一方、熱可塑性樹脂が含まれていない比較例1、3〜5では、樹脂製封止材に対する密着性を得ることができなかった。また、(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルとシランカップリング剤がともに含まれていない比較例1、2では、評価が5と、アルミニウム導体に対する密着性は得られなかった。(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルは含まれているがシランカップリング剤が含まれていない比較例3、6では、評価が3と、アルミニウム導体に対する良好な密着性は得られなかった。また、シランカップリング剤は含まれているが(メタ)アクリロイル基含有リン酸エステルは含まれていない比較例4、7では、評価が4と、やはり、アルミニウム導体に対する良好な密着性は得られなかった。