(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022178422
(43)【公開日】2022-12-02
(54)【発明の名称】樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、硬化物、絶縁材料及びレジスト部材
(51)【国際特許分類】
C08G 18/67 20060101AFI20221125BHJP
C08F 290/06 20060101ALI20221125BHJP
C08G 18/34 20060101ALI20221125BHJP
G03F 7/027 20060101ALI20221125BHJP
G03F 7/037 20060101ALI20221125BHJP
【FI】
C08G18/67
C08F290/06
C08G18/34 010
G03F7/027 514
G03F7/037
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021085212
(22)【出願日】2021-05-20
(71)【出願人】
【識別番号】000002886
【氏名又は名称】DIC株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100177471
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 眞治
(74)【代理人】
【識別番号】100163290
【弁理士】
【氏名又は名称】岩本 明洋
(74)【代理人】
【識別番号】100149445
【弁理士】
【氏名又は名称】大野 孝幸
(72)【発明者】
【氏名】山田 駿介
(72)【発明者】
【氏名】桑田 康介
【テーマコード(参考)】
2H225
4J034
4J127
【Fターム(参考)】
2H225AC36
2H225AC54
2H225AC65
2H225AC70
2H225AD02
2H225AE14P
2H225AN36P
2H225AN86P
2H225AN94P
2H225BA16P
2H225BA22P
2H225CA13
2H225CB06
2H225CC01
2H225CC13
4J034AA04
4J034AA06
4J034CA02
4J034CA03
4J034CB01
4J034CB02
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4J034HA01
4J034HA07
4J034HA08
4J034HC03
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4J034HC17
4J034HC45
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4J034HC54
4J034HC61
4J034HC71
4J034HC73
4J034JA02
4J034KA01
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4J034LA13
4J034QA01
4J127AA01
4J127AA03
4J127BB051
4J127BB091
4J127BB221
4J127BC051
4J127BC121
4J127BD411
4J127BE281
4J127BE28Y
4J127BF481
4J127BF48X
4J127BF621
4J127BF62X
4J127BF641
4J127BF64X
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4J127BG171
4J127BG17Y
4J127BG251
4J127BG25X
4J127CB371
4J127CC111
4J127DA52
4J127EA12
4J127FA17
(57)【要約】
【課題】高い光感度及びアルカリ現像性を有し、硬化物における優れた耐熱性及び基材密着性を有する樹脂、これを含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物からなる硬化物、絶縁材料及びレジスト部材を提供する。
【解決手段】一分子中に少なくとも1つの重合性不飽和基、少なくとも1つの酸基を有し、アミド結合及び/又はイミド結合を有する樹脂であり、一般式(1)~(6)の何れか1つで表される構造を有するものであることを特徴とする樹脂を用いる。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一分子中に少なくとも1つの重合性不飽和基、少なくとも1つの酸基を有し、アミド結合及び/又はイミド結合を有する樹脂であり、
下記一般式(1)~(6)の何れか1つで表される構造を有するものであることを特徴とする樹脂。
【化1】
[式(1)~(6)中、Aは、それぞれ独立して、ベンゼン環又は脂環であり、Xは、下記式(x-1)~(x-24)の何れかを表し、Yは、それぞれ独立して、-OR
1又は-NH-X-(Z)
lを表し、前記Zは、下記式(z-1)又は(z-2)を表し、nは、0又は1~3の整数であり、mは、0又は1~3の整数であり、n+mは、2又は3である。また、前記R
1は、それぞれ独立して、水素原子又は下記式(1-1)~(1-10)の何れかであり、前記Zは、下記式(z-1)又は(z-2)を表し、前記lは、1又は2である。なお、式(1)~(6)、(z-1)及び(z-2)中のYの少なくとも2つが-OR
1であり、前記R
1の少なくとも1つが水素原子であり、前記R
1の少なくとも1つが下記式(1-1)~(1-10)の何れかである。]
【化2】
[式(x-1)~(x-24)中、「*」は窒素原子との結合点を示す。]
【化3】
[式(z-1)中、Aは、ベンゼン環又は脂環であり、Yは、それぞれ独立して、-OR
1を表し、前記R
1は、それぞれ独立して、水素原子又は下記式(1-1)~(1-10)の何れかである。なお、式(z-1)中、「*」は、Xとの結合点を示す。]
【化4】
[式(z-2)中、Aは、ベンゼン環又は脂環であり、Yは、それぞれ独立して、-OR
1を表し、前記R
1は、それぞれ独立して、水素原子又は下記式(1-1)~(1-10)の何れかである。なお、式(z-1)中、「*」は、Xとの結合点を示す。]
【化5】
[式(1-1)~(1-10)中、R
2は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基であり、rは、1~10の整数である。なお、「*」は酸素原子との結合点を示す。]
【請求項2】
前記樹脂が、ポリイソシアネート化合物及び2官能多塩基酸無水物の反応物(1)と、水酸基及び重合性不飽和基を有する化合物とを必須原料とするものである請求項1記載の樹脂。
【請求項3】
前記2官能多塩基酸無水物が、2官能脂肪族多塩基酸無水物、及び/又は2官能脂環式多塩基酸無水物である請求項2記載の樹脂。
【請求項4】
前記2官能多塩基酸無水物の使用量が、前記ポリイソシアネート化合物が有するイソシアネート基1モルに対して、0.1~5モルの範囲である請求項2又は3記載の樹脂。
【請求項5】
請求項1~4の何れか1項記載の樹脂と、光重合開始剤とを含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
【請求項6】
さらに、前記樹脂以外の酸基及び重合性不飽和基を有する樹脂を含有する請求項5記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
【請求項7】
請求項5又は6記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物。
【請求項8】
請求項7記載の硬化物からなることを特徴とする絶縁材料。
【請求項9】
請求項7記載の硬化物からなることを特徴とするレジスト部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、硬化物における優れた耐熱性及び基材密着性を有する樹脂、これを含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物、絶縁材料及びレジスト部材に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、プリント配線基板用のソルダーレジスト用樹脂材料には、エポキシ樹脂をアクリル酸でアクリレート化した後、酸無水物を反応させて得られる酸基含有エポキシアクリレート樹脂が広く用いられている。ソルダーレジスト用樹脂材料に対する要求性能は、少ない露光量で硬化すること、アルカリ現像性に優れること、硬化物における耐熱性や強度、柔軟性、伸び、誘電特性、基材密着性等に優れることなど様々なものが挙げられる。
【0003】
従来知られているソルダーレジスト用樹脂材料としては、ノボラック型エポキシ樹脂と不飽和モノカルボン酸との反応物と、飽和または不飽和多塩基酸無水物とを反応させて得られる活性エネルギー線硬化性樹脂が知られているが(例えば、下記特許文献1参照。)、耐熱性及び基材密着性においては今後ますます高まる要求特性を満足するものではなく、昨今の市場要求に対し十分なものではなかった。
【0004】
そこで、高い感度及び優れたアルカリ現像性を有し、硬化物における耐熱性及び基材密着性により一層優れた材料が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、高い光感度及びアルカリ現像性を有し、硬化物における優れた耐熱性及び基材密着性を有する樹脂、これを含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物からなる硬化物、絶縁材料及びレジスト部材を提供することである。
【0007】
本発明が解決しようとする課題は、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、優れた耐熱性及び基材密着性を有する硬化物を形成可能な樹脂、これを含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物、絶縁材料及びレジスト部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、一分子中に少なくとも1つの重合性不飽和基、少なくとも1つの酸基を有し、アミド結合及び/又はイミド結合を有する特定の樹脂を用いることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【0009】
すなわち、一分子中に少なくとも1つの重合性不飽和基、少なくとも1つの酸基を有し、アミド結合及び/又はイミド結合を有する樹脂であって、下記一般式(1)~(6)の何れか1つで表される構造を有するものであることを特徴とする樹脂、これを含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物からなる硬化物、絶縁材料及びレジスト部材に関するものである。
【0010】
【化1】
[式(1)~(6)中、Aは、それぞれ独立して、ベンゼン環又は脂環であり、Xは、下記式(x-1)~(x-24)の何れかを表し、Yは、それぞれ独立して、-OR
1又は-NH-X-(Z)
lを表し、前記Zは、下記式(z-1)又は(z-2)を表し、nは、0又は1~3の整数であり、mは、0又は1~3の整数であり、n+mは、2又は3である。また、前記R
1は、それぞれ独立して、水素原子又は下記式(1-1)~(1-10)の何れかであり、前記Zは、下記式(z-1)又は(z-2)を表し、前記lは、1又は2である。なお、式(1)~(6)、(z-1)及び(z-2)中のYの少なくとも1つが-OR
1であり、前記R
1の少なくとも1つが水素原子であり、前記R
1の少なくとも1つが下記式(1-1)~(1-10)の何れかである。]
【0011】
【化2】
[式(x-1)~(x-24)中、「*」は窒素原子との結合点を示す。]
【0012】
【化3】
[式(z-1)中、Aは、ベンゼン環又は脂環であり、Yは、それぞれ独立して、-OR
1を表し、前記R
1は、水素原子又は下記式(1-1)~(1-10)の何れかである。なお、式(z-1)中、「*」は、Xとの結合点を示す。]
【0013】
【化4】
[式(z-2)中、Aは、ベンゼン環又は脂環であり、Yは、それぞれ独立して、-OR
1を表し、前記R
1は、それぞれ独立して、水素原子又は下記式(1-1)~(1-10)の何れかである。なお、式(z-1)中、「*」は、Xとの結合点を示す。]
【0014】
【化5】
[式(1-1)~(1-10)中、R
2は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基であり、rは、1~10の整数である。なお、「*」は酸素原子との結合点を示す。]
【発明の効果】
【0015】
本発明の樹脂は、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有しており、また、硬化物において優れた耐熱性及び基材密着性を有することから、絶縁材料及びレジスト部材に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の樹脂は、一分子中に少なくとも1つの重合性不飽和基、少なくとも1つの酸基を有し、アミド結合及び/又はイミド結合を有するものであって、下記一般式(1)~(6)の何れか1つで表される構造を有するものであることを特徴とする。
【0017】
【化6】
[式(1)~(6)中、Aは、それぞれ独立して、ベンゼン環又は脂環であり、Xは、下記式(x-1)~(x-24)の何れかを表し、Yは、それぞれ独立して、-OR
1又は-NH-X-(Z)
lを表し、前記Zは、下記式(z-1)又は(z-2)を表し、nは、0又は1~3の整数であり、mは、0又は1~3の整数であり、n+mは、2又は3である。また、前記R
1は、それぞれ独立して、水素原子又は下記式(1-1)~(1-10)の何れかであり、前記Zは、下記式(z-1)又は(z-2)を表し、前記lは、1又は2である。なお、式(1)~(6)、(z-1)及び(z-2)中のYの少なくとも1つが-OR
1であり、前記R
1の少なくとも1つが水素原子であり、前記R
1の少なくとも1つが下記式(1-1)~(1-10)の何れかである。]
【0018】
【化7】
[式(x-1)~(x-24)中、「*」は窒素原子との結合点を示す。]
【0019】
【化8】
[式(z-1)中、Aは、ベンゼン環又は脂環であり、Yは、それぞれ独立して、-OR
1を表し、前記R
1は、水素原子又は下記式(1-1)~(1-10)の何れかである。なお、式(z-1)中、「*」は、Xとの結合点を示す。]
【0020】
【化9】
[式(z-2)中、Aは、ベンゼン環又は脂環であり、Yは、それぞれ独立して、-OR
1を表し、前記R
1は、それぞれ独立して、水素原子又は下記式(1-1)~(1-10)の何れかである。なお、式(z-1)中、「*」は、Xとの結合点を示す。]
【0021】
【化10】
[式(1-1)~(1-10)中、R
2は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基であり、rは、1~10の整数である。なお、「*」は酸素原子との結合点を示す。]
【0022】
前記重合性不飽和基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、アリル基、イソプロペニル基、1-プロぺニル基、スチリル基、スチリルメチル基、マレイミド基、ビニルエーテル基等が挙げられる。
【0023】
前記酸基としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、燐酸基等が挙げられる。
【0024】
式(1)~(6)中、前記Xとしては、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な樹脂が得られることから、(x-1)、(x-2)、(x-3)、(x-4)、(x-8)、(x-9)、(x-10)、(x-13)、(x-14)、(x-15)、(x-16)が好ましく、(x-1)、(x-13がより好ましい。
【0025】
式(1)~(6)中、前記Yとしては、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な樹脂が得られることから、Yの少なくとも2つが-OR1であり、前記R1の少なくとも1つが水素原子であり、少なくとも1つが式(1-1)~(1-10)の何れかであることが好ましい。
【0026】
前記R1としては、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な樹脂が得られることから、(1-1)、(1-3)、(1-4)、(1-5)、(1-6)が好ましい。
【0027】
本発明の樹脂としては、例えば、ポリイソシアネート化合物及び2官能多塩基酸無水物の反応物(1)と、水酸基及び重合性不飽和基を有する化合物とを必須原料とする樹脂(I)、ポリイソシアネート化合物、及び単官能多塩基酸無水物の反応物(2)に、さらに単官能多塩基酸無水物を反応させて得られた反応物(3)と、水酸基及び重合性不飽和基を有する化合物とを必須原料とする樹脂(II)等が挙げられる。
【0028】
前記樹脂(I)の製造方法としては、特に制限されず、適宜公知の方法により製造することができる。例えば、前記ポリイソシアネート化合物及び前記2官能多塩基酸無水物とを、無触媒又は塩基性触媒の存在下、100~180℃の温度範囲で反応させ、次いで前記水酸基及び重合性不飽和基を有する化合物を添加し、塩基性触媒の存在下、80~140℃して製造する方法等が挙げられる。
【0029】
前記塩基性触媒としては、例えば、N-メチルモルフォリン、ピリジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5(DBN)、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、トリ-n-ブチルアミンもしくはジメチルベンジルアミン、ブチルアミン、オクチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イミダゾール、1-メチルイミダゾール、2,4-ジメチルイミダゾール、1,4-ジエチルイミダゾール、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-(N-フェニル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等のアミン化合物類;トリオクチルメチルアンモニウムクロライド、トリオクチルメチルアンモニウムアセテート等の四級アンモニウム塩類;トリメチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類;テトラメチルホスホニウムクロライド、テトラエチルホスホニウムクロライド、テトラプロピルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムブロマイド、トリメチル(2-ヒドロキシルプロピル)ホスホニウムクロライド、トリフェニルホスホニウムクロライド、ベンジルホスホニウムクロライド等のホスホニウム塩類;ジブチル錫ジラウレート、オクチル錫トリラウレート、オクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジネオデカノエート、ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫、1,1,3,3-テトラブチル-1,3-ドデカノイルジスタノキサン等の有機錫化合物;オクチル酸亜鉛、オクチル酸ビスマス等の有機金属化合物;オクタン酸錫等の無機錫化合物;無機金属化合物などが挙げられる。また、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩及びアルカリ金属水酸化物等を用いることもできる。これらの塩基性触媒は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0030】
また、前記樹脂(I)の製造においては、必要に応じて、有機溶剤中で行ってもよく、前記有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキソラン等の環状エーテル溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶剤;トルエン、キシレン、ソルベントナフサ等の芳香族溶剤;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族溶剤;カルビトール、セロソルブ、メタノール、イソプロパノール、ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール溶剤;アルキレングリコールモノアルキルエーテル、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテル、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート等のグリコールエーテル溶剤;メトキシプロパノール、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。これらの有機溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、前記有機溶剤の使用量は、反応効率が良好となることから、反応原料の合計質量に対し0.1~5倍量程度の範囲で用いることが好ましい。
【0031】
前記樹脂(II)の製造方法としては、特に制限されず、適宜公知の方法により製造することができる。例えば、前記ポリイソシアネート化合物と及び前記単官能多塩基酸無水物とを、無触媒又は塩基性触媒の存在下、100~180℃の温度範囲で反応させ、次いで、さらに前記単官能多塩基酸無水物を、無触媒又は塩基性触媒の存在下、100~200℃の温度範囲で反応させ、次いで、前記水酸基及び重合性不飽和基を有する化合物を添加し、塩基性触媒の存在下、80~140℃して製造する方法等が挙げられる。
【0032】
前記塩基性触媒としては、上述の塩基性触媒として例示したものと同様のものを用いることができ、前記塩基性触媒は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0033】
また、前記樹脂(II)の製造においては、必要に応じて、有機溶剤中で行ってもよく、前記有機溶剤としては、上述の有機溶剤として例示したものと同様のものを用いることができ、前記有機溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0034】
前記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、ブタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物;ノルボルナンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート化合物;トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、4,4’-ジイソシアナト-3,3’-ジメチルビフェニル、o-トリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物;下記式(7)で表される繰り返し構造を有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート;これらのイソシアヌレート変性体、ビウレット変性体、アロファネート変性体等が挙げられる。また、これらのポリイソシアネート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0035】
【化11】
[式中、R
1はそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~6の炭化水素基の何れかである。R
2はそれぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基である。lは0又は1~3の整数であり、mは1~15の整数である。]
【0036】
前記2官能多塩基酸無水物としては、例えば、2官能脂肪族多塩基酸無水物、2官能脂環式多塩基酸無水物等が挙げられる。なお、本発明において、「2官能多塩基酸無水物」とは、酸無水物基を2つ有する多塩基酸無水物を示す。また、本発明において、「脂環式多塩基酸無水物」とは、一分子中に脂環構造を含有する多塩基酸無水物を示す。
【0037】
前記2官能脂肪族多塩基酸無水物としては、例えば、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物挙げられる。
【0038】
前記2官能脂環式多塩基酸無水物としては、例えば、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-テトラメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、オクタヒドロビフェニレン-4a,8b:4b,8a-テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン-2,3,5,6-テトラカルボン酸2,3:5,6-二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物等、が挙げられる。これらの2官能脂環式多塩基酸無水物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、これらの中でも、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な樹脂が得られることから、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物が好ましい。
【0039】
前記2官能多塩基酸無水物の使用量は、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な樹脂が得られることから、前記ポリイソシアネート化合物が有するイソシアネート基1モルに対して、0.1~5モルの範囲が好ましく、0.1~3モルの範囲がより好ましく、0.15~1.5モルの範囲が特に好ましい。
【0040】
前記単官能多塩基酸無水物としては、例えば、単官能脂肪族多塩基酸無水物、単官能脂環式多塩基酸無水物、単官能芳香族多塩基酸無水物等が挙げられる。これらの中でも、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な樹脂が得られることから、単官能脂肪族多塩基酸無水物、単官能脂環式多塩基酸無水物が好ましい。なお、本発明において、「単官能多塩基酸無水物」とは、酸無水物基を1つ有する多塩基酸無水物を示す。
【0041】
前記単官能脂肪族多塩基酸無水物としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸の酸無水物等が挙げられる。また、前記単官能脂肪族多塩基酸無水物としては、脂肪族炭化水素基は直鎖型及び分岐型のいずれでもよく、構造中に不飽和結合を有していてもよい。これらの単官能脂肪族多塩基酸無水物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0042】
前記単官能脂環式多塩基酸無水物としては、例えば、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、シクロヘキサントリカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸、メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸の酸無水物等が挙げられる。これらの単官能脂環式多塩基酸無水物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0043】
前記単官能芳香族多塩基酸無水物としては、例えば、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ビフェニルトリカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸の酸無水物等が挙げられる。これらの単官能芳香族多塩基酸無水物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0044】
これらの単官能多塩基酸無水物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、これらの単官能多塩基酸無水物を反応させて2官能多塩基酸無水物として用いることもできる。
【0045】
水酸基及び重合性不飽和基を有する化合物としては、例えば、水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。
【0046】
前記水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、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、トリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(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テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、前記各種の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性体や、前記各種の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性体等も用いることができる。これらの水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。
【0047】
前記樹脂(I)及び樹脂(II)の製造においては、必要に応じ原料として前記必須原料以外のその他の化合物を含有することもできる。
【0048】
前記その他の化合物としては、例えば、エポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。
【0049】
前記エポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物としては、分子構造中に(メタ)アクリロイル基とエポキシ基とを有するものであれば他の具体構造は特に限定されず、多種多様な化合物を用いることができる。例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、エポキシシクロへキシルメチル(メタ)アクリレート等のグリシジル基を有する(メタ)アクリレートモノマー;ジヒドロキシベンゼンジグリシジルエーテル、ジヒドロキシナフタレンジグリシジルエーテル、ビフェノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールジグリシジルエーテル等のジグリシジルエーテル化合物のモノ(メタ)アクリレート化物等が挙げられる。これらのエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。
【0050】
前記その他の化合物の含有量は、前記原料中に50質量%未満が好ましく、40質量%未満がより好ましい。
【0051】
本発明の樹脂は、分子構造中に重合性不飽和基を有することから、例えば、光重合開始剤を添加することにより活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として利用することができる。
【0052】
前記光重合開始剤としては、例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、2,2’-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、ジフェニル(2,4,6-トリメトキシベンゾイル)ホスフィンオキシド、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シド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、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、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン等の光ラジカル重合開始剤などが挙げられる。
【0053】
前記その他の光重合開始剤の市販品としては、例えば、「Omnirad 1173」、「Omnirad 184」、「Omnirad 127」、「Omnirad 2959」、「Omnirad 369」、「Omnirad 379」、「Omnirad 907」、「Omnirad 4265」、「Omnirad 1000」、「Omnirad 651」、「Omnirad TPO」、「Omnirad 819」、「Omnirad 2022」、「Omnirad 2100」、「Omnirad 754」、「Omnirad 784」、「Omnirad 500」、「Omnirad 81」(IGM Resins社製);「KAYACURE DETX」、「KAYACURE MBP」、「KAYACURE DMBI」、「KAYACURE EPA」、「KAYACURE OA」(日本化薬株式会社製);「Vicure 10」、「Vicure 55」(Stoffa Chemical社製);「Trigonal P1」(Akzo Nobel社製)、「SANDORAY 1000」(SANDOZ社製);「DEAP」(Upjohn Chemical社製)、「Quantacure PDO」、「Quantacure ITX」、「Quantacure EPD」(Ward Blenkinsop社製);「Runtecure 1104」(Runtec社製)等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。
【0054】
前記光重合開始剤の添加量は、例えば、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の溶剤以外の成分の合計中に0.05~15質量%の範囲であることが好ましく、0.1~10質量%の範囲であることがより好ましい。
【0055】
また、前記光重合開始剤は、必要に応じて、アミン化合物、尿素化合物、含硫黄化合物、含燐化合物、含塩素化合物、ニトリル化合物等の光増感剤を併用することもできる。
【0056】
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、前述した樹脂以外のその他の樹脂成分を含有しても良い。前記その他の樹脂成分としては、酸基及び重合性不飽和基を有する樹脂、各種の(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。
【0057】
前記酸基及び重合性不飽和基を有する樹脂としては、樹脂中に酸基及び重合性不飽和基を有するものであれば何れでもよく、例えば、酸基及び重合性不飽和基を有するエポキシ樹脂、酸基及び重合性不飽和基を有するウレタン樹脂、酸基及び重合性不飽和基を有するアクリル樹脂、酸基及び重合性不飽和基を有するアミドイミド樹脂、酸基及び重合性不飽和基を有するアクリルアミド樹脂、酸基及び重合性不飽和基を有するエステル樹脂等が挙げられる。
【0058】
前記酸基としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、燐酸基等が挙げられる。
【0059】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するエポキシ樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和一塩基酸、及び多塩基酸無水物を必須の反応原料とする酸基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂や、エポキシ樹脂、不飽和一塩基酸、多塩基酸無水物、ポリイソシアネート化合物、及び水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物を反応原料とする酸基及びウレタン結合を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂などが挙げられる。
【0060】
前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェニレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン-フェノール付加反応型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、キサンテン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂、トリヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂、オキサゾリドン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、これらの中でも、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られることから、ノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂がより好ましい。
【0061】
前記ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAP型エポキシ樹脂、ビスフェノールB型エポキシ樹脂、ビスフェノールBP型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0062】
前記水添ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールB型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールE型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールS型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0063】
前記ビフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、4,4’-ビフェノール型エポキシ樹脂、2,2’-ビフェノール型エポキシ樹脂、テトラメチル-4,4’-ビフェノール型エポキシ樹脂、テトラメチル-2,2’-ビフェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0064】
前記水添ビフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、水添4,4’-ビフェノール型エポキシ樹脂、水添2,2’-ビフェノール型エポキシ樹脂、水添テトラメチル-4,4’-ビフェノール型エポキシ樹脂、水添テトラメチル-2,2’-ビフェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0065】
前記不飽和一塩基酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、α-シアノ桂皮酸、β-スチリルアクリル酸、β-フルフリルアクリル酸等が挙げられる。また、前記不飽和一塩基酸のエステル化物、酸ハロゲン化物、酸無水物等も用いることができる。さらに、下記式(8)で表される化合物等も用いることができる。
【0066】
【化12】
[式(8)中、Xは、炭素数1~10のアルキレン鎖、ポリオキシアルキレン鎖、(ポリ)エステル鎖、芳香族炭化水素鎖、または(ポリ)カーボネート鎖を表し、構造中にハロゲン原子やアルコキシ基等を有していても良い。Yは、水素原子またはメチル基である。]
【0067】
前記ポリオキシアルキレン鎖としては、例えば、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖等が挙げられる。
【0068】
前記(ポリ)エステル鎖としては、例えば、下記式(X-1)で表される(ポリ)エステル鎖が挙げられる。
【0069】
【化13】
[式(X-1)中、R
1は、炭素原子数1~10のアルキレン基であり、nは1~5の整数である。]
【0070】
前記芳香族炭化水素鎖としては、例えば、フェニレン鎖、ナフチレン鎖、ビフェニレン鎖、フェニルナフチレン鎖、ビナフチレン鎖等が挙げられる。また、部分構造として、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環等の芳香環を有する炭化水素鎖も用いることができる。
【0071】
前記(ポリ)カーボネート鎖としては、例えば、下記式(X-2)で表される(ポリ)カーボネート鎖が挙げられる。
【0072】
【化14】
[式(X-2)中、R
2は、炭素原子数1~10のアルキレン基であり、nは1~5の整数である。]
【0073】
前記構造式(1)で表される化合物の分子量は、100~500の範囲が好ましく、150~400の範囲がより好ましい。
【0074】
これらの不飽和一塩基酸は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0075】
前記多塩基酸無水物としては、上述の単官能多塩基酸無水物及び2官能多塩基酸無水物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記多塩基酸無水物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0076】
前記ポリイソシアネート化合物としては、上述のポリイソシアネート化合物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記ポリイソシアネート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0077】
前記水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物としては、上述の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0078】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するエポキシ樹脂の製造方法としては、特に限定されず、どのような方法で製造してもよい。前記酸基及び重合性不飽和基を有するエポキシ樹脂の製造においては、必要に応じて有機溶剤中で行ってもよく、また、必要に応じて塩基性触媒を用いてもよい。
【0079】
前記有機溶剤としては、上述の有機溶剤として例示したものと同様のものを用いることができ、前記有機溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0080】
前記塩基性触媒としては、上述の塩基性触媒として例示したものと同様のものを用いることができ、前記塩基性触媒は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0081】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するウレタン樹脂としては、例えば、ポリイソシアネート化合物、水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物、カルボキシル基を有するポリオール化合物、及び必要に応じて多塩基酸無水物、前記カルボキシル基を有するポリオール化合物以外のポリオール化合物とを反応させて得られたものや、ポリイソシアネート化合物、水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物、多塩基酸無水物、及びカルボキシル基を有するポリオール化合物以外のポリオール化合物とを反応させて得られたもの等が挙げられる。
【0082】
前記ポリイソシアネート化合物としては、上述のポリイソシアネート化合物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記ポリイソシアネート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0083】
前記水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物としては、上述の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0084】
前記カルボキシル基を有するポリオール化合物としては、例えば、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロール吉草酸等が挙げられる。前記カルボキシル基を有するポリオール化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0085】
前記多塩基酸無水物としては、上述の単官能多塩基酸無水物及び2官能多塩基酸無水物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記多塩基酸無水物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0086】
前記カルボキシル基を有するポリオール化合物以外のポリオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジ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等の脂肪族ポリオール化合物;ビフェノール、ビスフェノール等の芳香族ポリオール化合物;前記各種のポリオール化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性体;前記各種のポリオール化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性体等が挙げられる。前記カルボキシル基を有するポリオール化合物以外のポリオール化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0087】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するウレタン樹脂の製造方法としては、特に限定されず、どのような方法で製造してもよい。前記酸基及び重合性不飽和基を有するウレタン樹脂の製造においては、必要に応じて有機溶剤中で行ってもよく、また、必要に応じて塩基性触媒を用いてもよい。
【0088】
前記有機溶剤としては、上述の有機溶剤として例示したものと同様のものを用いることができ、前記有機溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0089】
前記塩基性触媒としては、上述の塩基性触媒として例示したものと同様のものを用いることができ、前記塩基性触媒は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0090】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するアクリル樹脂としては、例えば、水酸基やカルボキシル基、イソシアネート基、グリシジル基等の反応性官能基を有する(メタ)アクリレート化合物(α)を必須の成分として重合させて得られるアクリル樹脂中間体に、これらの官能基と反応し得る反応性官能基を有する(メタ)アクリレート化合物(β)をさらに反応させることにより(メタ)アクリロイル基を導入して得られる反応生成物や、前記反応生成物中の水酸基に多塩基酸無水物を反応させて得られるもの等が挙げられる。
【0091】
前記アクリル樹脂中間体は、前記(メタ)アクリレート化合物(α)の他、必要に応じてその他の重合性不飽和基を有する化合物を共重合させたものであってもよい。前記その他の重合性不飽和基を有する化合物は、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、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(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;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環式構造を有する(メタ)アクリレート;フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチルアクリレート等の芳香環を有する(メタ)アクリレート;3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシリル基を有する(メタ)アクリレート;スチレン、α-メチルスチレン、クロロスチレン等のスチレン誘導体等が挙げられる。これらは単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0092】
前記(メタ)アクリレート化合物(β)は、前記(メタ)アクリレート化合物(α)が有する反応性官能基と反応し得るものであれば特に限定されないが、反応性の観点から以下の組み合わせであることが好ましい。即ち、前記(メタ)アクリレート化合物(α)として水酸基を有する(メタ)アクリレートを用いた場合には、(メタ)アクリレート化合物(β)としてイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。前記(メタ)アクリレート化合物(α)としてカルボキシル基を有する(メタ)アクリレートを用いた場合には、(メタ)アクリレート化合物(β)としてグリシジル基を有する(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。前記(メタ)アクリレート化合物(α)としてイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートを用いた場合には、(メタ)アクリレート化合物(β)として水酸基を有する(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。前記(メタ)アクリレート化合物(α)としてグリシジル基を有する(メタ)アクリレートを用いた場合には、(メタ)アクリレート化合物(β)としてカルボキシル基を有する(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。前記(メタ)アクリレート化合物(β)は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0093】
前記多塩基酸無水物は、上述の単官能多塩基酸無水物及び2官能多塩基酸無水物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記多塩基酸無水物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0094】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するアクリル樹脂の製造方法としては、特に限定されず、どのような方法で製造してもよい。前記酸基及び重合性不飽和基を有するアクリル樹脂の製造においては、必要に応じて有機溶剤中で行ってもよく、また、必要に応じて塩基性触媒を用いてもよい。
【0095】
前記有機溶剤としては、上述の有機溶剤として例示したものと同様のものを用いることができ、前記有機溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0096】
前記塩基性触媒としては、上述の塩基性触媒として例示したものと同様のものを用いることができ、前記塩基性触媒は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0097】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するアミドイミド樹脂としては、例えば、酸基及び/または酸無水物基を有するアミドイミド樹脂と、水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物及び/またはエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物と、必要に応じて、水酸基、カルボキシル基、イソシアネート基、グリシジル基、及び酸無水物基からなる群より選ばれる1種以上の反応性官能基を有する化合物を反応させて得られるものが挙げられる。なお、前記反応性官能基を有する化合物は、(メタ)アクリロイル基を有していてもよいし、有していなくてもよい。
【0098】
前記アミドイミド樹脂としては、酸基または酸無水物基のどちらか一方のみを有するものであってもよいし、両方を有するものであってもよい。水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物や(メタ)アクリロイル基を有するエポキシ化合物との反応性や反応制御の観点から、酸無水物基を有するものであることが好ましく、酸基と酸無水物基との両方を有するものであることがより好ましい。前記アミドイミド樹脂の固形分酸価は、中性条件下、即ち、酸無水物基を開環させない条件での測定値が60~350mgKOH/gの範囲であることが好ましい。他方、水の存在下等、酸無水物基を開環させた条件での測定値が61~360mgKOH/gの範囲であることが好ましい。
【0099】
前記アミドイミド樹脂としては、例えば、ポリイソシアネート化合物と、多塩基酸無水物とを反応原料として得られるものが挙げられる。
【0100】
前記ポリイソシアネート化合物としては、上述のポリイソシアネート化合物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記ポリイソシアネート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0101】
前記多塩基酸無水物としては、上述の単官能多塩基酸無水物及び2官能多塩基酸無水物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記多塩基酸無水物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0102】
また、前記アミドイミド樹脂は、必要に応じて、前記ポリイソシアネート化合物及び多塩基酸無水物以外に、多塩基酸を反応原料として併用することもできる。
【0103】
前記多塩基酸としては、一分子中にカルボキシル基を2つ以上有する化合物であれば何れのものも用いることができる。例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸、シクロヘキサントリカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸、メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ビフェニルトリカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等が挙げられる。また、前記多塩基酸としては、例えば、共役ジエン系ビニルモノマーとアクリロニトリルとの共重合体であって、その分子中にカルボキシル基を有する重合体も用いることができる。これらの多塩基酸は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0104】
前記水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物としては、上述の水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0105】
前記エポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物としては、上述のエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記エポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。これらの中でも、反応の制御が容易となることから、エポキシ基を1つ有する(メタ)アクリレート化合物が好ましく、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られることから、グリシジル基を有する(メタ)アクリレートモノマーが好ましい。また、前記グリシジル基を有する(メタ)アクリレートモノマーの分子量は500以下であることが好ましい。さらに、前記エポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物の総質量に対する前記グリシジル基を有する(メタ)アクリレートモノマーの割合が70質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。
【0106】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するアミドイミド樹脂の製造方法としては、特に限定されず、どのような方法で製造してもよい。前記酸基及び重合性不飽和基を有するアミドイミド樹脂の製造においては、必要に応じて有機溶剤中で行ってもよく、また、必要に応じて塩基性触媒を用いてもよい。
【0107】
前記有機溶剤としては、上述の有機溶剤として例示したものと同様のものを用いることができ、前記有機溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0108】
前記塩基性触媒としては、上述の塩基性触媒として例示したものと同様のものを用いることができ、前記塩基性触媒は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0109】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するアクリルアミド樹脂としては、例えば、フェノール性水酸基を有する化合物と、アルキレンオキサイドまたはアルキレンカーボネートと、N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド化合物と、多塩基酸無水物と、必要に応じて不飽和一塩基酸とを反応させて得られたものが挙げられる。
【0110】
前記フェノール性水酸基を有する化合物としては、分子内にフェノール性水酸基を少なくとも1つ有する化合物をいう。前記分子内にフェノール性水酸基を少なくとも1つ有する化合物としては、例えば、下記式(9-1)~(9-4)で表される化合物が挙げられる。
【0111】
【0112】
上記構造式(9-1)~(9-4)において、R1は、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、アリール基、ハロゲン原子の何れかであり、R2は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基である。また、pは、0または1以上の整数であり、好ましくは0または1~3の整数であり、より好ましくは0または1であ1ある。qは、1以上の整数であり、好ましくは、2又は3である。なお、上記構造式における芳香環上の置換基の位置については、任意であり、例えば、構造式(9-2)のナフタレン環においてはいずれの環上に置換していてもよく、構造式(9-3)では、1分子中に存在するベンゼン環のいずれの環上に置換していてもよく、構造式(9-4)では、1分子中に存在するベンゼン環のいずれかの環上に置換していてもよいことを示し、1分子中における置換基の個数がp及びqであることを示している。
【0113】
また、前記フェノール性水酸基を有する化合物としては、例えば、分子内にフェノール性水酸基を少なくとも1つ有する化合物と下記式(10-1)~(10-5)の何れかで表される化合物とを必須の反応原料とする反応生成物なども用いることができる。また、分子内にフェノール性水酸基を少なくとも1つ有する化合物の1種又は2種以上を反応原料とするノボラック型フェノール樹脂なども用いることができる。
【0114】
【化16】
[式(10-1)中、hは0または1である。式(10-2)~(10-5)中、R
3は、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、アリール基、ハロゲン原子の何れかであり、iは、0または1~4の整数である。式(10-2)、(10-3)及び(10-5)中、Zは、ビニル基、ハロメチル基、ヒドロキシメチル基、アルキルオキシメチル基の何れかである。式(10-5)中、Yは、炭素原子数1~4のアルキレン基、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基の何れかであり、jは1~4の整数である。]
【0115】
これらのフェノール性水酸基を有する化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0116】
前記アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、ペンチレンオキサイド等が挙げられる。これらの中でも、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られることから、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドが好ましい。前記アルキレンオキサイドは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0117】
前記アルキレンカーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ペンチレンカーボネート等が挙げられる。これらの中でも、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られることから、エチレンカーボネートまたはプロピレンカーボネートが好ましい。前記アルキレンカーボネートは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0118】
前記N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド化合物としては、例えば、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。前記N-アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0119】
前記多塩基酸無水物としては、上述の単官能多塩基酸無水物及び2官能多塩基酸無水物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記多塩基酸無水物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0120】
前記不飽和一塩基酸としては、上述の不飽和一塩基酸として例示したものと同様を用いることができ、前記不飽和一塩基酸は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0121】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するアクリルアミド樹脂の製造方法としては、特に限定されず、どのような方法で製造してもよい。前記酸基及び重合性不飽和基を有するアクリルアミド樹脂の製造においては、必要に応じて有機溶剤中で行ってもよく、また、必要に応じて塩基性触媒及び酸性触媒を用いてもよい。
【0122】
前記有機溶剤としては、上述の有機溶剤として例示したものと同様のものを用いることができ、前記有機溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0123】
前記塩基性触媒としては、上述の塩基性触媒として例示したものと同様のものを用いることができ、前記塩基性触媒は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0124】
前記酸性触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、シュウ酸等の有機酸、三フッ化ホウ素、無水塩化アルミニウム、塩化亜鉛等のルイス酸などが挙げられる。また、スルホニル基等の強酸を有する固体酸触媒等も用いることができる。これらの酸性触媒は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0125】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するエステル樹脂としては、例えば、フェノール性水酸基を有する化合物と、アルキレンオキサイド又はアルキレンカーボネートと、不飽和一塩基酸と、多塩基酸無水物とを反応させて得られたものが挙げられる。
【0126】
前記フェノール性水酸基を有する化合物としては、上述のフェノール性水酸基を有する化合物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記フェノール性水酸基を有する化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0127】
前記アルキレンオキサイドとしては、上述のアルキレンオキサイドとして例示したものと同様のものを用いることができる。これらの中でも、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られることから、エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドが好ましい。前記アルキレンオキサイドは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0128】
前記アルキレンカーボネートとしては、上述のアルキレンカーボネートとして例示したものと同様のものを用いることができる。これらの中でも、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れた硬化物を形成可能な活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が得られることから、エチレンカーボネート又はプロピレンカーボネートが好ましい。前記アルキレンカーボネートは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0129】
前記不飽和一塩基酸としては、上述の不飽和一塩基酸として例示したものと同様を用いることができ、前記不飽和一塩基酸は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0130】
前記多塩基酸無水物としては、上述の単官能多塩基酸無水物及び2官能多塩基酸無水物として例示したものと同様のものを用いることができ、前記多塩基酸無水物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0131】
前記酸基及び重合性不飽和基を有するエステル樹脂の製造方法としては、特に限定されず、どのような方法で製造してもよい。前記酸基及び重合性不飽和基を有するエステル樹脂の製造においては、必要に応じて有機溶剤中で行ってもよく、また、必要に応じて塩基性触媒及び酸性触媒を用いてもよい。
【0132】
前記有機溶剤としては、上述の有機溶剤として例示したものと同様のものを用いることができ、前記有機溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0133】
前記塩基性触媒としては、上述の塩基性触媒として例示したものと同様のものを用いることができ、前記塩基性触媒は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0134】
前記酸性触媒としては、上述の酸性触媒として例示したものと同様のものを用いることができ、前記酸性触媒は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0135】
前記酸基及び重合性不飽和基を有する樹脂の使用量は、本発明の酸基を有する(メタ)アクリレート樹脂100質量部に対して、10~900質量部の範囲が好ましい。
【0136】
前記各種の(メタ)アクリレートモノマーとしては、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、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、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート等の脂肪族モノ(メタ)アクリレート化合物;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチルモノ(メタ)アクリレート等の脂環型モノ(メタ)アクリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等の複素環型モノ(メタ)アクリレート化合物;ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェニルベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香族モノ(メタ)アクリレート化合物等のモノ(メタ)アクリレート化合物:前記各種のモノ(メタ)アクリレートモノマーの分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等のポリオキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性モノ(メタ)アクリレート化合物;前記各種のモノ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性モノ(メタ)アクリレート化合物;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等の脂肪族ジ(メタ)アクリレート化合物;1,4-シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ノルボルナンジ(メタ)アクリレート、ノルボルナンジメタノールジ(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、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート等の脂環型ジ(メタ)アクリレート化合物;ビフェノールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート等の芳香族ジ(メタ)アクリレート化合物;前記各種のジ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入したポリオキシアルキレン変性ジ(メタ)アクリレート化合物;前記各種のジ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性ジ(メタ)アクリレート化合物;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート等の脂肪族トリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族トリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した(ポリ)オキシアルキレン変性トリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族トリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入したラクトン変性トリ(メタ)アクリレート化合物;ペンタエリスリトールテトラ(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ヘキサ(メタ)アクリレート等の4官能以上の脂肪族ポリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族ポリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)オキシエチレン鎖、(ポリ)オキシプロピレン鎖、(ポリ)オキシテトラメチレン鎖等の(ポリ)オキシアルキレン鎖を導入した4官能以上の(ポリ)オキシアルキレン変性ポリ(メタ)アクリレート化合物;前記脂肪族ポリ(メタ)アクリレート化合物の分子構造中に(ポリ)ラクトン構造を導入した4官能以上のラクトン変性ポリ(メタ)アクリレート化合物などが挙げられる。
【0137】
また、前記その他の(メタ)アクリレートモノマーとしては、上述したものの他に、フェノール化合物と、環状カーボネート化合物又は環状エーテル化合物と、不飽和モノカルボン酸とを必須の反応原料とする(メタ)アクリレートモノマーを用いることができる。
【0138】
前記フェノール化合物としては、例えば、クレゾール、キシレノール、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、3-メチルカテコール、4-メチルカテコール、4-アリルピロカテコール、1,2,3-トリヒドロキシベンゼン、1,2,4-トリヒドロキシベンゼン、1-ナフトール、2-ナフトール、1,3-ナフタレンジオール、1,5-ナフタレンジオール、2,6-ナフタレンジオール、2,7-ナフタレンジオール、水添ビスフェノール、水添ビフェノール、ポリフェニレンエーテル型ジオール、ポリナフチレンエーテル型ジオール、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック型樹脂、ナフトールノボラック型樹脂、フェノールアラルキル型樹脂、ナフトールアラルキル型樹脂、脂環構造を有するフェノール樹脂等が挙げられる。
【0139】
前記環状カーボネート化合物としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ペンチレンカーボネート等が挙げられる。これらの環状カーボネート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0140】
前記環状エーテル化合物としては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらの環状エーテル化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0141】
前記不飽和モノカルボン酸としては、上述の不飽和一塩基酸として例示したものと同様のものを用いることができる。
【0142】
前記その他の(メタ)アクリレートモノマーの含有量は、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中に90質量%以下が好ましい。
【0143】
また、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、酸化防止剤、有機溶剤、無機質充填材やポリマー微粒子、顔料、消泡剤、粘度調整剤、レベリング剤、難燃剤、保存安定化剤等の各種添加剤を含有することもできる。
【0144】
前記硬化剤としては、例えば、エポキシ樹脂、多塩基酸、不飽和一塩基酸、アミン化合物、アミド化合物、アゾ化合物、有機過酸化物、ポリオール化合物等が挙げられる。
【0145】
前記エポキシ樹脂としては、上述のエポキシ樹脂として例示したものと同様のものを用いることができ、前記エポキシ樹脂は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0146】
前記多塩基酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸、シクロヘキサントリカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸、メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ビフェニルトリカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等が挙げられる。また、前記多塩基酸としては、例えば、共役ジエン系ビニルモノマーとアクリロニトリルとの共重合体であって、その分子中にカルボキシル基を有する重合体も用いることができる。これらの多塩基酸は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0147】
前記不飽和一塩基酸としては、上述の不飽和一塩基酸として例示したものと同様のものを用いることができ、前記不飽和一塩基酸は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0148】
前記アミン化合物としては、例えば、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、イミダゾ-ル、BF3-アミン錯体、グアニジン誘導体等が挙げられる。これらのアミン化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0149】
前記アミド系化合物としては、例えば、ジシアンジアミド、リノレン酸の2量体とエチレンジアミンとより合成されるポリアミド樹脂等が挙げられる。これらのアミド化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0150】
前記アゾ化合物としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。
【0151】
前記有機過酸化物としては、例えば、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート、アルキルパーオキシカーボネート等が挙げられる。これらの有機過酸化物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0152】
前記ポリオール化合物としては、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、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、グリセリン、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタン、トリメチロールメタンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート等のポリオールモノマー;前記ポリオールモノマーと、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等のジカルボン酸との共縮合によって得られるポリエステルポリオール;前記ポリオールモノマーと、ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン、3-メチル-δ-バレロラクトン等の種々のラクトンとの重縮合反応によって得られるラクトン型ポリエステルポリオール;前記ポリオールモノマーと、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、エチルグリシジルエーテル、プロピルグリシジルエーテル等の環状エーテル化合物との開環重合によって得られるポリエーテルポリオールなどが挙げられる。これらのポリオール化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0153】
前記硬化促進剤としては、硬化反応を促進するものであり、例えば、リン系化合物、アミン系化合物、イミダゾール、有機酸金属塩、ルイス酸、アミン錯塩等が挙げられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、前記硬化促進剤の添加量は、例えば、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の固形分中に0.01~10質量%の範囲で用いることが好ましい。
【0154】
前記紫外線吸収剤としては、例えば、2-[4-{(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロピル)オキシ}-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[4-{(2-ヒドロキシ-3-トリデシルオキシプロピル)オキシ}-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン等のトリアジン誘導体、2-(2’-キサンテンカルボキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-o-ニトロベンジロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-キサンテンカルボキシ-4-ドデシロキシベンゾフェノン、2-o-ニトロベンジロキシ-4-ドデシロキシベンゾフェノン等が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0155】
前記重合禁止剤としては、例えば、p-メトキシフェノール、p-メトキシクレゾール、4-メトキシ-1-ナフトール、4,4’-ジアルコキシ-2,2’-ビ-1-ナフトール、3-(N-サリチロイル)アミノ-1,2,4-トリアゾール、N’1,N’12-ビス(2-ヒドロキシベンゾイル)ドデカンジヒドラジド、スチレン化フェノール、N-イソプロピル-N’-フェニルベンゼン-1,4-ジアミン、6-エトキシ-2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン等のフェノール化合物、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、p-ベンゾキノン、メチル-p-ベンゾキノン、2,5-ジフェニルベンゾキノン、2-ヒドロキシ-1,4-ナフトキノン、アントラキノン、ジフェノキノン等のキノン化合物、メラミン、p-フェニレンジアミン、4-アミノジフェニルアミン、N.N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、N-i-プロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1.3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、ジフェニルアミン、4,4’-ジクミル-ジフェニルアミン、4,4’-ジオクチル-ジフェニルアミン、ポリ(2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン)、スチレン化ジフェニルアミン、スチレン化ジフェニルアミンと2,4,4-トリメチルペンテンの反応生成物、ジフェニルアミンと2,4,4-トリメチルペンテンの反応生成物等のアミン化合物、フェノチアジン、ジステアリルチオジプロピオネート、2,2-ビス({[3-(ドデシルチオ)プロピオニル]オキシ}メチル)-1,3-プロパンジイル=ビス[3-(ドデシルチオ)プロピオナート]、ジトリデカン-1-イル=3,3’-スルファンジイルジプロパノアート等のチオエーテル化合物、N-ニトロソジフェニルアミン、N-ニトロソフェニルナフチルアミン、p-ニトロソフェノール、ニトロソベンゼン、p-ニトロソジフェニルアミン、α-ニトロソ-β-ナフトール等、N、N-ジメチルp-ニトロソアニリン、p-ニトロソジフェニルアミン、p-ニトロンジメチルアミン、p-ニトロン-N、N-ジエチルアミン、N-ニトロソエタノールアミン、N-ニトロソジ-n-ブチルアミン、N-ニトロソ-N-n-ブチル-4-ブタノールアミン、N-ニトロソ-ジイソプロパノールアミン、N-ニトロソ-N-エチル-4-ブタノールアミン、5-ニトロソ-8-ヒドロキシキノリン、N-ニトロソモルホリン、N-二トロソーN-フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、二トロソベンゼン、N-ニトロソ-N-メチル-p-トルエンスルホンアミド、N-ニトロソ-N-エチルウレタン、N-ニトロソ-N-n-プロピルウレタン、1-ニトロソ-2-ナフトール、2-ニトロソ-1-ナフトール、1-ニトロソ-2-ナフトール-3,6-スルホン酸ナトリウム、2-ニトロソ-1-ナフトール-4-スルホン酸ナトリウム、2-ニトロソ-5-メチルアミノフェノール塩酸塩、2-ニトロソ-5-メチルアミノフェノール塩酸塩等のニトロソ化合物、リン酸とオクタデカン-1-オールのエステル、トリフェニルホスファイト、3,9-ジオクタデカン-1-イル-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、トリスノニルフェニルホスフィト、亜リン酸-(1-メチルエチリデン)-ジ-4,1-フェニレンテトラ-C12-15-アルキルエステル、2-エチルヘキシル=ジフェニル=ホスフィット、ジフェニルイソデシルフォスファイト、トリイソデシル=ホスフィット、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト等のホスファイト化合物、ビス(ジメチルジチオカルバマト-κ(2)S,S’)亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチル・ジチオカルバミン酸亜鉛等の亜鉛化合物、ビス(N,N-ジブチルカルバモジチオアト-S,S’)ニッケル等のニッケル化合物、1,3-ジヒドロ-2H-ベンゾイミダゾール-2-チオン、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール、2-メチル-4,6-ビス[(オクタン-1-イルスルファニル)メチル]フェノール、ジラウリルチオジプロピオン酸エステル、3,3’-チオジプロピオン酸ジステアリル等の硫黄化合物などが挙げられる。これらの重合禁止剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0156】
前記酸化防止剤としては、前記重合禁止剤で例示した化合物と同様のものを用いることができ、前記酸化防止剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0157】
また、前記重合禁止剤、及び前記酸化防止剤の市販品としては、例えば、和光純薬工業株式会社製「Q-1300」、「Q-1301」、住友化学株式会社製「スミライザーBBM-S」、「スミライザーGA-80が」等が挙げられる。
【0158】
前記有機溶剤としては、上述の有機溶剤として例示したものと同様のものを用いることができ、前記有機溶剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0159】
前記無機質充填材としては、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、水酸化アルミ等が挙げられる。
【0160】
前記顔料としては、公知慣用の無機顔料や有機顔料を使用することができる。
【0161】
前記無機顔料としては、例えば、白色顔料、アンチモンレッド、ベンガラ、カドミウムレッド、カドミウムイエロー、コバルトブルー、紺青、群青、カーボンブラック、黒鉛等が挙げられる。これらの無機顔料は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0162】
前記白色顔料としては、例えば、酸化チタン,酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、中空樹脂粒子、硫化亜鉛等が挙げられる。
【0163】
前記有機顔料としては、例えば、キナクリドン顔料、キナクリドンキノン顔料、ジオキサジン顔料、フタロシアニン顔料、アントラピリミジン顔料、アンサンスロン顔料、インダンスロン顔料、フラバンスロン顔料、ペリレン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ペリノン顔料、キノフタロン顔料、アントラキノン顔料、チオインジゴ顔料、ベンツイミダゾロン顔料、アゾ顔料等が挙げられる。これらの有機顔料は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。
【0164】
前記難燃剤としては、例えば、赤リン、リン酸一アンモニウム、リン酸二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等のリン酸アンモニウム、リン酸アミド等の無機リン化合物;リン酸エステル化合物、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物、ホスフィンオキシド化合物、ホスホラン化合物、有機系含窒素リン化合物、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、10-(2,5―ジヒドロオキシフェニル)-10H-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド、10-(2,7-ジヒドロオキシナフチル)-10H-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド等の環状有機リン化合物、及びそれをエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の化合物と反応させた誘導体等の有機リン化合物;トリアジン化合物、シアヌル酸化合物、イソシアヌル酸化合物、フェノチアジン等の窒素系難燃剤;シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーン樹脂等のシリコーン系難燃剤;金属水酸化物、金属酸化物、金属炭酸塩化合物、金属粉、ホウ素化合物、低融点ガラス等の無機難燃剤などが挙げられる。これらの難燃剤は、単独でも用いることも2種以上を併用することもできる。また、これら難燃剤を用いる場合は、全樹脂組成物中0.1~20質量%の範囲であることが好ましい。
【0165】
本発明の硬化物は、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に、活性エネルギー線を照射することで得ることができる。前記活性エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線が挙げられる。また、前記活性エネルギー線として、紫外線を用いる場合、紫外線による硬化反応を効率よく行う上で、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で照射してもよく、空気雰囲気下で照射してもよい。
【0166】
紫外線発生源としては、実用性、経済性の面から紫外線ランプが一般的に用いられている。具体的には、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ガリウムランプ、メタルハライドランプ、太陽光、LED等が挙げられる。
【0167】
前記活性エネルギー線の積算光量は、特に制限されないが、0.1~50kJ/m2であることが好ましく、0.5~10kJ/m2であることがより好ましい。積算光量が上記範囲であると、未硬化部分の発生の防止又は抑制ができることから好ましい。
【0168】
なお、前記活性エネルギー線の照射は、一段階で行ってもよいし、二段階以上に分けて行ってもよい。
【0169】
また、本発明の硬化物は、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有し、耐熱性及び基材密着性に優れることから、例えば、半導体デバイス用途における、ソルダーレジスト、層間絶縁材料、パッケージ材、アンダーフィル材、回路素子等のパッケージ接着層や、集積回路素子と回路基板の接着層として好適に用いることができる。また、LCD、OELDに代表される薄型ディスプレイ用途における、薄膜トランジスタ保護膜、液晶カラーフィルタ保護膜、カラーフィルタ用顔料レジスト、ブラックマトリックス用レジスト、スペーサー等に好適に用いることができる。これらの中でも、特にソルダーレジスト用途に好適に用いることができる。
【0170】
本発明のレジスト部材は、例えば、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を基材上に塗布し、60~100℃程度の温度範囲で有機溶媒を揮発乾燥させた後、所望のパターンが形成されたフォトマスクを通して活性エネルギー線にて露光させ、アルカリ水溶液にて未露光部を現像し、更に140~200℃程度の温度範囲で加熱硬化させて得ることができる。
【0171】
前記基材としては、例えば、銅、アルミニウム等の金属張積層板などが挙げられる。
【実施例0172】
以下、実施例と比較例とにより、本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、以下に挙げた実施例に限定されるものではない。
【0173】
(実施例1:樹脂(1)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート651質量部、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANAT T-1890/100」、イソシアネート基含有量17.2質量%)244質量部、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物250質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.1質量部を加えて溶解させた。窒素雰囲気下、160℃で6時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認し、アミドイミド樹脂(1)を得た。このアミドイミド樹脂(1)にメトキノン0.4質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-305」、水酸基価496mgKOH/g)288質量部及びトリフェニルホスフィン2.2質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート231質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させて、樹脂(1)を得た。この樹脂(1)の不揮発分は45質量%であり、固形分酸価は86mgKOH/gであった。なお、前記酸価は、JIS K 0070(1992)の中和滴定法にて測定した値である。なお、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体が有するイソシアネート基1モルに対する5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物のモル数は、1.03モルであった。
【0174】
(実施例2:樹脂(2)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、実施例1で得られた中間体であるアミドイミド樹脂(1)1086質量部、メトキノン0.3質量部、グリセリンジアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-920」、水酸基価223mgKOH/g)146質量部及びトリフェニルホスフィン1.7質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート58質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させて、樹脂(2)を得た。この樹脂(2)の不揮発分は45質量%であり、固形分酸価は108mgKOH/gであった。
【0175】
(実施例3:樹脂(3)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、実施例1で得られた中間体であるアミドイミド樹脂(1)1086質量部、メトキノン0.3質量部、ヒドロキシエチルアクリレート67質量部及びトリフェニルホスフィン1.5質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート101質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させて、樹脂(3)を得た。この樹脂(3)の不揮発分は40質量%であり、固形分酸価は122mgKOH/gであった。
【0176】
(実施例4:樹脂(4)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート607質量部、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANAT T-1890/100」、イソシアネート基含有量17.2質量%)244質量部、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物204質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.0質量部を加えて溶解させた。窒素雰囲気下、160℃で10時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認し、アミドイミド樹脂(2)を得た。このアミドイミド樹脂(2)にメトキノン0.4質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-306」、水酸基価160mgKOH/g)317質量部及びトリフェニルホスフィン2.2質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート275質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させて、樹脂(4)を得た。この樹脂(4)の不揮発分は45質量%であり、固形分酸価は109mgKOH/gであった。なお、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体が有するイソシアネート基1モルに対する1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物のモル数は、1.03モルであった。
【0177】
(実施例5:樹脂(5)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、実施例4で得られた中間体であるアミドイミド樹脂(2)1012質量部、メトキノン0.3質量部、グリセリンジアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-920」、水酸基価223mgKOH/g)227質量部及びトリフェニルホスフィン1.9質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート166質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させて、樹脂(5)を得た。この樹脂(5)の不揮発分は45質量%であり、固形分酸価は114mgKOH/gであった。
【0178】
(実施例6:樹脂(6)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、実施例4で得られた中間体であるアミドイミド樹脂(2)1012質量部、メトキノン0.3質量部、ヒドロキシエチルアクリレート105質量部及びトリフェニルホスフィン1.5質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート157質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させて、樹脂(6)を得た。この樹脂(6)の不揮発分は40質量%であり、固形分酸価は125mgKOH/gであった。
【0179】
(実施例7:樹脂(7)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート473質量部、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANAT T-1890/100」、イソシアネート基含有量17.2質量%)244質量部、3-メチルテトラヒドロ無水フタル酸171質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.1質量部を加えて溶解させた。窒素雰囲気下、160℃で30時間反応させた。次いで、無水マレイン酸202質量部添加し、200℃で5時間反応させた後、減圧して未反応の無水マレイン酸を回収し、アミドイミド樹脂(3)を得た。アミドイミド樹脂(3)1000質量部にメトキノン0.3質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-306」、水酸基価160mgKOH/g)188質量部及びトリフェニルホスフィン2.1質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート188質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させて、樹脂(7)を得た。この樹脂(7)の不揮発分は50質量%であり、固形分酸価は70mgKOH/gであった。
【0180】
(実施例8:樹脂(8)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート507質量部、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物無水物74質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.1質量部、無水トリメリット酸144質量部、メトキノン0.3質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-933」、水酸基価290mgKOH/g)63質量部及びトリフェニルホスフィン0.8質量部を加えて、空気を吹込みながら、120℃で5時間反応させた。次いで、イソホロンジイソシアネート222質量部を加えて、130℃で20時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認した。次いで、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-933」、水酸基価290mgKOH/g)48質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート59質量部を添加し、110℃で4時間反応させて、樹脂(8)を得た。この樹脂(8)の不揮発分は45質量%であり、固形分酸価は105mgKOH/gであった。なお、イソホロンジイソシアネートが有するイソシアネート基1モルに対する1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物無水物のモル数は、0.19モルであった。
【0181】
(実施例9:樹脂(9)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、実施例1で得られた中間体であるアミドイミド樹脂(1)1086質量部、メトキノン0.3質量部、ヒドロキシエチルアクリレート67質量部及びトリフェニルホスフィン1.5質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート134質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させた。次いで、グリシジルメタクリレート22質量部及びトリフェニルホスフィン1.1質量部を加えて、110℃で5時間反応させて、樹脂(9)を得た。この樹脂(9)の不揮発分は40質量%であり、固形分酸価は100mgKOH/gであった。
【0182】
(実施例10:樹脂(10)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート507質量部、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物無水物74質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.1質量部、無水トリメリット酸144質量部、メトキノン0.3質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-933」、水酸基価290mgKOH/g)63質量部及びトリフェニルホスフィン0.8質量部を加えて、空気を吹込みながら、120℃で5時間反応させた。次いで、イソホロンジイソシアネート222質量部を加えて、130℃で20時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認した。次いで、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-933」、水酸基価290mgKOH/g)48質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート101質量部を添加し、110℃で4時間反応させた。次いで、グリシジルメタクリレート35質量部及びトリフェニルホスフィン1.6質量部を加えて、110℃で5時間反応させて、樹脂(10)を得た。この樹脂(10)の不揮発分は45質量%であり、固形分酸価は82mgKOH/gであった。なお、イソホロンジイソシアネートが有するイソシアネート基1モルに対する1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物無水物のモル数は、0.19モルであった。
【0183】
(実施例11:樹脂(11)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート547質量部、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物無水物39.6質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.1質量部、無水トリメリット酸144質量部、メトキノン0.2質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-933」、水酸基価290mgKOH/g)63質量部及びトリフェニルホスフィン0.9質量部を加えて、空気を吹込みながら、120℃で5時間反応させた。次いで、イソホロンジイソシアネート222質量部を加えて、130℃で20時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認した。次いで、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-933」、水酸基価290mgKOH/g)35質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート42質量部を添加し、110℃で4時間反応させて、樹脂(11)を得た。この樹脂(11)の不揮発分は45質量%であり、固形分酸価は91mgKOH/gであった。なお、イソホロンジイソシアネートが有するイソシアネート基1モルに対する1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物無水物のモル数は、0.1モルであった。
(実施例12:樹脂(12)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート820質量部、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(EVONIK社製「VESTANAT T-1890/100」、イソシアネート基含有量17.2質量%)244質量部、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物363質量部、ジブチルヒドロキシトルエン1.4質量部を加えて溶解させた。窒素雰囲気下、160℃で6時間反応させ、イソシアネート基含有量が0.1質量%以下となっていることを確認した。次いで、メトキノン0.7質量部、ペンタエリスリトールポリアクリレート混合物(東亜合成株式会社製「アロニックス M-305」、水酸基価496mgKOH/g)847質量部及びトリフェニルホスフィン4.2質量部、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート573質量部を添加し、空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させて、樹脂(12)を得た。この樹脂(12)の不揮発分は50質量%であり、固形分酸価は121mgKOH/gであった。なお、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体が有するイソシアネート基1モルに対する5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物のモル数は、1.5モルであった。
【0184】
(比較例1:樹脂(R1)の製造)
温度計、攪拌器、及び還流冷却器を備えたフラスコに、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート101質量部を入れ、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON N-680」、エポキシ当量:214g/eq)428質量部を溶解し、ジブチルヒドロキシトルエン4質量部、メトキノン0.4質量部加えた後、アクリル酸144質量部、トリフェニルホスフィン1.6質量部を添加し、空気を吹き込みながら120℃で10時間エステル化反応を行なった。その後、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート311質量部、テトラヒドロ無水フタル酸160質量部を加え110℃で2.5時間反応させて、樹脂(R1)を得た。この樹脂(R1)の不揮発分は64質量%であり、固形分酸価は85mgKOH/gであった。
【0185】
(実施例13:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(1)の調製)
実施例1で得た不揮発分45質量%の樹脂(1)100質量部(固形分として45質量部)と、硬化剤としてオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON N-680」、エポキシ当量:214)14.6質量部と、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート7.9質量部と、光重合性開始剤(IGM Resins社製「Omnirad 907」)2.3質量部と、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート4.5質量部と、2-エチル-4-メチルイミダゾール0.3質量部と、フタロシアニングリーン0.3質量部とを混合し、活性エネルギー硬化性樹脂組成物(1)を得た。
【0186】
(実施例14~25:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2)~(13)の調製)
表1に示す配合比率で実施例13と同様の方法にて、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2)~(13)を得た。
【0187】
(比較例2:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(R1)の調製)
比較例1で得た不揮発分64質量%の樹脂(R1)100質量部(固形分として64質量部)と、硬化剤としてオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON N-680」、エポキシ当量:214)20.6質量部と、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート11.1質量部と、光重合性開始剤(IGM Resins社製「Omnirad 907」)3.2質量部と、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート6.4質量部と、2-エチル-4-メチルイミダゾール0.4質量部と、フタロシアニングリーン0.5質量部とを混合し、活性エネルギー硬化性樹脂組成物(R1)を得た。
【0188】
上記の実施例及び比較例で得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(1)~(13)、及び(R1)を用いて、下記の評価を行った。
【0189】
[光感度の評価方法]
各実施例及び比較例で得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、アプリケーターを用いてガラス基材上に膜厚50μmとなるように塗布した後、80℃でそれぞれ30分間乾燥させた。次いで、コダック社製のステップタブレットNo.2を介し、メタルハライドランプを用いて5kJ/m2の紫外線を照射した。これを1質量%の炭酸ナトリウム水溶液で180秒現像し、残存した段数で評価した。なお、残存段数が多いほど光感度が高い。
【0190】
[アルカリ現像性の評価方法]
各実施例及び比較例で得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、アプリケーターを用いてガラス基材上に膜厚50μmとなるように塗布した後、80℃でそれぞれ30分間、40分間、50分間、60分間、70分間、80分間、90分間乾燥させ、乾燥時間が異なるサンプルを作成した。これらを1%炭酸ナトリウム水溶液で30℃180秒間現像し、基板上に残渣が残らなかったサンプルの80℃での乾燥時間を乾燥管理幅として評価した。なお、乾燥管理幅が長いほどアルカリ現像性が優れていることを示す。
【0191】
実施例13~25で作製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(1)~(13)、並びに比較例2で作製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(R1)の組成及び評価結果を表1に示す。
【0192】
【0193】
(実施例26:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(14)の調製)
実施例1で得た不揮発分45質量%の樹脂(1)100質量部(固形分として45質量部)と、硬化剤としてオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON N-680」、エポキシ当量:214)14.6質量部と、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート7.9質量部と、光重合性開始剤(IGM Resins社製「Omnirad 907」)2.3質量部とを混合し、活性エネルギー硬化性樹脂組成物(14)を得た。
【0194】
(実施例27~38:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(15)~(26)の調製)
表2に示す配合比率で実施例26と同様の方法にて、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(15)~(26)を得た。
【0195】
(比較例3:活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(R2)の調製)
比較例1で得た不揮発分64質量%の樹脂(R1)100質量部(固形分として64質量部)と、硬化剤としてオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON N-680」、エポキシ当量:214)20.6質量部と、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート11.1質量部と、光重合性開始剤(IGM Resins社製「Omnirad 907」)3.2質量部とを混合し、活性エネルギー硬化性樹脂組成物(R2)を得た。
【0196】
上記の実施例及び比較例で得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いて、下記の評価を行った。
【0197】
[耐熱性の評価方法]
各実施例及び比較例で得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、アプリケーターを用いて銅箔(古河産業株式会社製、電解銅箔「F2-WS」18μm)上に膜厚50μmとなるように塗布し、80℃で30分乾燥させた。次いで、メタルハライドランプを用いて10kJ/m2の紫外線を照射した後、160℃で1時間加熱して、硬化塗膜を得た。次いで、前記硬化塗膜を銅箔から剥離し、硬化物を得た。前記硬化物から6mm×35mmの試験片を切り出し、粘弾性測定装置(DMA:レオメトリック社製固体粘弾性測定装置「RSAII」、引張り法:周波数1Hz、昇温速度3℃/分)を用いて、弾性率変化が最大となる温度をガラス転移温度として評価した。なお、ガラス転移温度が高いほど耐熱性に優れていることを示す。
【0198】
[密着性の評価方法]
密着性の評価は、ピール強度の測定により行った。
<試験片の作製>
銅箔(古河産業株式会社製、電解銅箔「F2-WS」18μm)上に実施例及び比較例で得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を50μmのアプリケーターで塗布し、メタルハライドランプを用いて10kJ/m2の紫外線を照射した後、160℃で1時間加熱し、試験片を得た。
【0199】
<ピール強度の測定方法>
前記試験片を幅1cm、長さ12cmの大きさに切り出し、剥離試験機(株式会社A&D製「A&Dテンシロン」、剥離速度50mm/分)を用いて90°ピール強度を測定した。
【0200】
実施例26~38で得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(14)~(26)、及び比較例3で得られた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(R2)の組成及び評価結果を表2に示す。
【0201】
【0202】
なお、表1及び2における樹脂の質量部の記載は、固形分値である。
【0203】
表1及び2中の「硬化剤」は、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON N-680」)を示す。
【0204】
表1及び2中の「有機溶剤」は、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを示す。
【0205】
表1及び2中の「光重合開始剤」は、IGM Resins社製「Omnirad 907」を示す。
【0206】
表1に示した実施例13~25は、一分子中に少なくとも1つの重合性不飽和基、少なくとも1つの酸基を有し、アミド結合及び/又はイミド結合を有する樹脂であり、一般式(1)~(6)の何れか1つで表される構造を有するもの樹脂を用いた例である。本発明の樹脂を含有した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物は、高い光感度及び優れたアルカリ現像性を有することが確認できた。
【0207】
表2に示した実施例26~38は、同様に一分子中に少なくとも1つの重合性不飽和基、少なくとも1つの酸基を有し、アミド結合及び/又はイミド結合を有する樹脂であり、一般式(1)~(6)の何れか1つで表される構造を有するもの樹脂を用いた例である。本発明の樹脂を含有した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物は、優れた耐熱性及び密着性を有することが確認できた。
【0208】
一方、比較例2は、一般式(1)~(6)で表される構造の何れも有しない樹脂を用いた例である。この活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物は、光感度が不十分であることが確認できた。
【0209】
一方、比較例3は、同様に、一般式(1)~(6)で表される構造の何れも有しない樹脂を用いた例である。この活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物は、耐熱性及び密着性が著しく不十分であることが確認できた。