JP7682134B2 - 不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂とその製法、不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を含有する感光性樹脂組成物及びその硬化物 - Google Patents
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Description
[1] 脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)との反応により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び、脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を反応させて得られる不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)。
[2] 上記脂環式トリカルボン酸無水物(a2)とエポキシ基含有メタアクリレート化合物(b)のモル比((b)/(a2))が0.8~2.0であることを満たす[1]に記載の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)。
[3] 上記不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の固形分酸価が、40~140mg・KOH/gである[1]又は[2]に記載の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)。
[4] [1]~[3]のいずれか一項に記載の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)、架橋剤(B)、光重合開始剤(C)及び硬化剤(D)を含有する感光性樹脂組成物。
[5] 絶縁用途の皮膜形成用材料である[4]に記載の感光性樹脂組成物。
[6] 永久レジストに用いるための請求項4又は請求項5に記載の感光性樹脂組成物。
[7] [4]~[6]のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。
[8] 不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造方法であって、
脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)を反応させる工程(1)と、
工程(1)により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を反応させる工程(2)を有し、
前記工程(2)は末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に対して一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を一括で添加して同時に反応させることを特徴とする不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造方法。
次いで、得られたポリアミドイミド樹脂(a3)、一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を反応させる工程である。本発明ではこの工程をカルボキシレート化工程とする。
本発明におけるポリアミドイミド樹脂(a3)の製造に使用される脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)は脂環式ジイソシアネート化合物を含有するジイソシアネート化合物を三量化触媒存在下あるいは非存在下においてイソシアヌレート化することにより得られる。
本発明における不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造に使用される1分子中にエポキシを有する(メタ)アクリレート(b)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的な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。その一例としては、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含有(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含有(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、反応性、硬化性の観点からグリシジルメタクリレート、エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレートが好ましい。また、前記一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート(b)と前記脂環式トリカルボン酸無水物(a2)のモル比が((b)/(a2))が0.8~2.0を満たす範囲である事が硬化収縮、感度の観点から好ましい。より好ましくは0.9~1.80であり、1.0~1.5であることがさらに好ましい。
また、前記一分子中に脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)とエポキシ基を有する(メタ)アクリレート(b)のモル比が((c)/(b))が0.05~1.5を満たす範囲である事が現像性、保存安定性の観点から好ましい。さらに好ましくは0.1~1.2である。
前記不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造方法として、脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)を反応させる工程(1)と、工程(1)により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を反応させる工程(2)を有し、前記工程(2)は末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に対して一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を一括で添加して同時に反応させることが好ましい。
該ビニルエーテル類としては、例えば、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル等が挙げられる。
該スチレン類としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられる。
その他のビニル化合物としては、例えば、トリアリルイソイシアヌレート、トリメタリルイソシアヌレート等が挙げられる。
炭素数1~5のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、及びネオペンチル基が挙げられる。
該クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、エピクロンN-695(DIC(株)製)、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S(いずれも日本化薬(株)製)、UVR-6650(ユニオンカーバイド社製)、ESCN-195(住友化学工業(株)製)等が挙げられる。
該ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、エピクロンEXA-7200(DIC(株)製)、TACTIX-556(ダウ・ケミカル社製)等が挙げられる。
該ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、エピクロンN-880(DIC(株)製)、jER E157S75(ジャパンエポキシレジン(株)製)等が挙げられる。
該グリオキサール型エポキシ樹脂としては、例えば、GTR-1800(日本化薬(株)製)等が挙げられる。
該脂環式エポキシ樹脂としては、例えば、EHPE-3150(株式会社ダイセル製)等が挙げられる。 該複素環式エポキシ樹脂としては、例えば、TEPIC(日産化学(株)製)等が挙げられる。
特に、電気的な絶縁を目的とする皮膜形成用材料として用いる場合には、難燃剤と併用することが好ましい。好ましい難燃剤としては、公知一般のものが使用でき、臭素化エポキシ樹脂、ブロモジフェニルエーテル等のハロゲン系難燃剤、ホスファゼン樹脂、トリフェニルホスフェート等のリン酸エステル樹脂、ジヒドロ-9-オキサ-ホスファフェナントレン-10-オキシド誘導体等の有機リン系難燃剤、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物系難燃剤、赤リン、三酸化アンチモン等の無機系難燃剤が好適に用いられる。
該着色顔料としては、例えば、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系等の有機顔料、カーボンブラック等、酸化チタン等の無機顔料が挙げられる。
該体質顔料としては、例えば、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チタン酸バリウム、水酸化アルミニウム、シリカ、クレー等が挙げられる。
更には、皮膜形成用材料を一時的に剥離性基材に塗工しフィルム化した後、本来目的とする基材に貼合し皮膜を形成させる、所謂ドライフィルムも皮膜形成用材料に該当する。
更に、高い顔料濃度においても良好な現像性を発揮することができ、カラーレジスト、カラーフィルタ用のレジスト材料、特にブラックマトリックス材料等にも好適に用いることができる。
1)エポキシ当量(WPE):JIS K 7236:2001に準じた方法で測定した。
2)酸価:JIS K 0070:1992に準じた方法で測定した。
3)ゲル透過クロマトグラフ(GPC)の測定条件は以下の通りである。
機種:TOSOH HLC-8220GPC
カラム:TSKGEL Super HZM-N
溶離液:THF(テトラヒドロフラン);0.35ml/分、温度40℃
検出器:示差屈折計
分子量標準:ポリスチレン
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gと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「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,250、重量平均分子量4,040の固形分酸価は164mgKOH/gのアミドイミド樹脂(1)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート494.5gとグリシジルメタクリレート170.4g、ヘキサヒドロ無水フタル酸154.0g、ジブチルヒドロキシトルエン2.27gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.27gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価94.1mgKOH/g、(メタ)アクリル当量629、GPCによる数平均分子量は1,870、重量平均分子量5,320の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(I)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ13,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート661.2gと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「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物198.0gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,290、重量平均分子量3,590の固形分酸価は155mgKOH/gのアミドイミド樹脂(2)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート537.5gとグリシジルメタクリレート198.8g、ヘキサヒドロ無水フタル酸154.0g、ジブチルヒドロキシトルエン2.38gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.38gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価92.2mgKOH/g、(メタ)アクリル当量629、GPCによる数平均分子量は1,710、重量平均分子量4,930の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂II)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ11,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gと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「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,260、重量平均分子量4,120の固形分酸価は159mgKOH/gのアミドイミド樹脂(3)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート448.0gとグリシジルメタクリレート170.4g、ヘキサヒドロ無水フタル酸123.2g、ジブチルヒドロキシトルエン2.17gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.17gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価85.9mgKOH/g、(メタ)アクリル当量604、GPCによる数平均分子量は1,750、重量平均分子量5,500の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(III)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ14,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gと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「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,190、重量平均分子量3,850の固形分酸価は151mgKOH/gのアミドイミド樹脂(4)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート494.8gとグリシジルメタクリレート170.4g、ヘキサヒドロ-4-メチルフタル酸無水物154.0g、ジブチルヒドロキシトルエン2.44gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.44gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価95.8mgKOH/g、(メタ)アクリル当量641、GPCによる数平均分子量は1,640、重量平均分子量4,790の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(IV)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ12,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gと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「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,300、重量平均分子量3,690の固形分酸価は152mgKOH/gのアミドイミド樹脂(5)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート491.7gとグリシジルメタクリレート170.4g、1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物152.2g、ジブチルヒドロキシトルエン2.31gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.31gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価97.9mgKOH/g、(メタ)アクリル当量628、GPCによる数平均分子量は1,690、重量平均分子量4,980の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(V)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ14,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gと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「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,250、重量平均分子量3,680の固形分酸価は161mgKOH/gのアミドイミド樹脂(6)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート261.9gとグリシジルメタクリレート170.4g、ジブチルヒドロキシトルエン1.90gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン1.90gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価19.2mgKOH/g、(メタ)アクリル当量527、GPCによる数平均分子量は1,740、重量平均分子量6,950の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(I’)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ13,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gと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「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,180、重量平均分子量3,860の固形分酸価は154mgKOH/gのアミドイミド樹脂(7)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート494.5gとグリシジルメタクリレート170.4g、無水フタル酸148.1g、ジブチルヒドロキシトルエン1.90gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン1.90gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価99.5mgKOH/g、(メタ)アクリル当量624、GPCによる数平均分子量は1,630、重量平均分子量4,830の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(II’)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ14,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gと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「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。60℃まで冷却し、ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)アクリレート混合物(ダイセル・オルネクス社製「PETRA」、水酸基価115mgKOH/g)97.58gを加え、116℃まで昇温させ、同温度にて10時間反応させ、ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,070、重量平均分子量3,080の固形分酸価は135mgKOH/gのアミドイミド樹脂(8)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート494.8gとグリシジルメタクリレート170.4g、ヘキサヒドロ-4-メチルフタル酸無水物154.0g、ジブチルヒドロキシトルエン2.44gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.44gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価82.1mgKOH/g、(メタ)アクリル当量395、GPCによる数平均分子量は1,370、重量平均分子量3,700の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(III’)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ15,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
攪拌装置、温度計及びコンデンサーを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート250.3gとクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「EOCN-104S」、エポキシ当量218g/eq)435.7g及びジブチルヒドロキシトルエン1.75gを加え80℃で攪拌し、エポキシ樹脂を溶解させた。その後、アクリル酸148.4g、トリフェニルホスフィン1.75gを加え116℃まで昇温させ、同温度にて12時間反応させ固形分酸価2.2mg・KOH/g、又、エポキシ当量13kg/eqの反応性エキシカルボキシレート樹脂(9)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート48.6gと1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物113.5gを加え100℃まで昇温した。同温度にて5時間反応させ、固形分酸価61.2mgKOH/g、(メタ)アクリル当量349、GPCによる数平均分子量は2058、重量平均分子量6420の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(IV’)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ13,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gと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「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,310、重量平均分子量3,810の固形分酸価は152mgKOH/gのアミドイミド樹脂(5)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート338.6gとグリシジルメタクリレート142.0g、シクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物79.2g、ジブチルヒドロキシトルエン2.31gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.31gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価87.1mgKOH/g、(メタ)アクリル当量652、GPCによる数平均分子量は1,870、重量平均分子量6,010の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(VI)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ16,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
攪拌装置、温度計及びコンデンサー、窒素ラインを備えた4つ口フラスコに、カルビトールアセテート646.3gと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「VESTANATT-1890/100」、イソシアネート基含有量17.3質量%)242.8g及びシクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物188.1gを加えた。窒素を系中に吹き込みながら116℃まで昇温させ、同温度にて30時間反応させた。赤外スペクトルにてイソシアネート基の特性吸収である2250cm-1の吸収が完全に消滅したことを確認した。ポリスチレンを標準としたゲル浸透圧クロマトグラフィーによる数平均分子量は1,260、重量平均分子量3,600の固形分酸は156mgKOH/gのアミドイミド樹脂(5)溶液を得た。60℃まで冷却し、カルビトールアセテート441.4gとグリシジルメタクリレート170.4g、シクロヘキサン-1,3,4-トリカルボン酸-3,4-無水物118.8g、ジブチルヒドロキシトルエン2.31gを加え攪拌した後に、トリフェニルホスフィン2.31gを加え116℃まで昇温した。同温度にて20時間反応させ、固形分酸価80.6mgKOH/g、(メタ)アクリル当量600、GPCによる数平均分子量は1,870、重量平均分子量6,010の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(VII)を得た。又、エポキシ当量を測定したところ14,000g/eqであり、充分にエポキシ基が反応していることも併せて確認した。
前記製造例1~9で得られた不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を用い、表1に示す配合割合とした後、攪拌装置にて均一に分散させ、レジスト樹脂組成物を得た。
*1 日本化薬(株)製:ε-カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
*2 IGMResinsB.V.製:2-メチル-(4-(メチルチオ)フェニル)-2-モルホリノプロパン-1-オン
*3 日本化薬(株)製:2,4-ジエチルチオキサントン
*4 日鉄ケミカル&マテリアル(株)製:ビスフェノール-A型エポキシ樹脂
*5 北興化学工業(株)製:トリフェニルホスフィン
*6 神港有機化学工業(株)製:ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
前記製造例10、11で得られた不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を用い、表2に示す配合割合とした後、攪拌装置にて均一に分散させ、レジスト樹脂組成物を得た。
光感度評価(表中略称:光感度)
レジスト樹脂組成物をアプリケーターにて20μmの厚さになるように圧延銅箔BHY-82F-HA-V2(JX金属(株)製)に塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた。乾燥後の塗膜にステップタブレット(Stouffer製:21段)を置き、紫外線照射器(USHIO製(超高圧水銀灯))を用いて照射量を振り硬化を行った。その後、現像液として1%炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像を行った。ステップタブレットで7段まで硬化するときの照射量を光感度の評価とした。
○ ・・150mJ/cm2 以下
× ・・150mJ/cm2 以上
レジスト樹脂組成物をアプリケーターにて20μmの厚さになるように圧延銅箔BHY-82F-HA-V2(JX金属(株)製)に塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた。その後、現像液として1%炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像を行った。塗膜が完全に溶解するまでの時間、所謂ブレイクタイムをもって現像性の評価とした。
○ ・・40秒 以下
△ ・・41秒 以上
× ・・膨潤剥離
レジスト樹脂組成物をアプリケーターにて20μmの厚さになるように銅張り積層板 ELC-4762(住友ベークライト製)に塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた後、紫外線照射器(GS YUASA製:CS 30L-1)を用いて、500mJ/cm2のエネルギーで紫外線を照射した。次にオーブン内で150℃で30分硬化させ、硬化物を得た。硬化後の膜を基盤目剥離試験(JIS K 5400―8.5)を用い剥離具合を評価した。
評価基準:前基盤目数(100)を分母にし、残った升目の数を分子にした。
◎ ・・100マス
〇 ・・81マス以上99マス以下
△ ・・80マス以下
レジスト樹脂組成物をポリイミドフィルム(東レ・デュポン製:カプトン100H(厚み25μm巻き外面))上にバーコーターにて塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた後、紫外線照射器(GS YUASA製:CS 30L-1)を用いて、500mJ/cm2のエネルギーで紫外線を照射した。次にオーブン内で150℃で30分硬化させてポリイミドフィルム上に膜厚約5μmの硬化膜を得た。硬化後の膜が塗布されたポリイミドフィルムを5cm×5cmにカットし、水平な台上で浮き上がった4辺それぞれの高さを測定し、4辺の和を測定した(単位;mm)。基材自身のカールは0mmであった。29mm以下であると低硬化収縮であるといえる。
〇 ・・29mm以下
△ ・・30mm以上39mm以下
× ・・40mm以上
レジスト樹脂組成物をアプリケーターにて20μmの厚さになるように圧延銅箔BHY-82F-HA-V2(JX金属(株)製)に塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた後、紫外線照射器(GS YUASA製:CS 30L-1)を用いて、500mJ/cm2のエネルギーで紫外線を照射した。次にオーブン内で150℃で30分硬化させ、硬化物を得た。銅箔を塩化鉄(III)45°ボーメ(純正化学(株)製)で除去した。作製した硬化物を作成したサンプルのDMA測定(TAInstruments製:RSA-G2)を行い、貯蔵弾性率/損失弾性率(=損失正接)が最大になる温度を求めた。
レジスト樹脂組成物をアプリケーターにて20μmの厚さになるように圧延銅箔BHY-82F-HA-V2(JX金属(株)製)に塗布し、塗膜を80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた後、紫外線照射器(GS YUASA製:CS 30L-1)を用いて、500mJ/cm2のエネルギーで紫外線を照射した。次にオーブン内で150℃で30分硬化させ、硬化物を得た。銅箔を塩化鉄(III)45°ポーメ(純正化学(株)製)で除去した。作製した硬化物を作成したサンプル3mgを、毎分100mlの空気流中でMETTLER製TGA/DSC1を用いて重量が5%減少する温度を測定した。
Claims (8)
- 脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)との反応により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び、脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)のみを反応させて得られる不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)。
- 上記脂環式トリカルボン酸無水物(a2)とエポキシ基含有メタアクリレート化合物(b)のモル比((b)/(a2))が0.8~2.0であることを満たす請求項1に記載
の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)。 - 上記不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の固形分酸価が、40~140mg・KOH/gである請求項1又は請求項2に記載の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)。
- 請求項1又は請求項2に記載の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)、架橋剤(B)、光重合開始剤(C)及び硬化剤(D)を含有する感光性樹脂組成物。
- 絶縁用途の皮膜形成用材料である請求項4に記載の感光性樹脂組成物。
- 永久レジストに用いるための請求項4に記載の感光性樹脂組成物。
- 請求項4に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。
- 不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造方法であって、
脂環式イソシアヌレート型ポリイソシアネート(a1)と脂環式トリカルボン酸無水物(a2)を反応させる工程(1)と、
工程(1)により得られた末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)のみを反応させる工程(2)を有し、
前記工程(2)は末端酸基又は酸無水物基を有するポリアミドイミド樹脂(a3)に対して一分子中にエポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物(b)及び脂肪族ジカルボン酸無水物または、脂肪族トリカルボン酸無水物(c)を一括で添加して同時に反応させることを特徴とする不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A)の製造方法。
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