JPH0314817A - 酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂の製造法 - Google Patents

酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂の製造法

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JPH0314817A
JPH0314817A JP15029589A JP15029589A JPH0314817A JP H0314817 A JPH0314817 A JP H0314817A JP 15029589 A JP15029589 A JP 15029589A JP 15029589 A JP15029589 A JP 15029589A JP H0314817 A JPH0314817 A JP H0314817A
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epoxy acrylate
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Joji Shibata
柴田 讓治
Mitsuhiro Yada
光広 矢田
Toshiaki Haniyuda
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0073Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces
    • H05K3/0076Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces characterised by the composition of the mask

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  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、活性エネルギー線特に紫外線硬化樹脂のうち
弱アルカリ性液に可溶で光硬化必要に応じて後加熱する
ことによって不溶、不融となる酸ペンダント型エポキシ
アクリレート樹脂の製造法に関するものである。
〔従来技術〕
エボ午シアクリレート樹脂を含めアクリレートオリゴマ
ー類はその光硬化特性が優れていることから広く産業界
に応・用されている。その内でもエポキシアクリレート
樹脂は光硬化性と共に’lJJiH体との密着性、耐熱
性、耐薬品性が他のアクリルオリゴマー類に比べ優れて
いるため金属コーティングやプリント配線基板のソルダ
ーレジスト用として広く利用されてきた。
特にソルダーレジストに関しては、基板の情報量の増加
につれてパターンの細密化が世の中の流れであり、従来
用いられてきたスクリーン印刷法では細密化への対応が
困難であり、写真製版法によるソルダーレジストが開発
されつつある。
その手法として未露光部インキを溶剤や希アルカリ液で
現像する方法があるが、コスト面や溶剤の公害問題の点
で希アルカリ液現像型が主流となりつつある。
これら希アルカリ現像型ソルダーレジストとしては、エ
ポキシアクリレート樹脂の水酸基に酸無水物を反応させ
てカルボキシル基をペンダント化させたいわゆる酸ペン
ダント型エポキシアクリレート樹脂が主成分であり、こ
の樹脂の製法やそれを利用した塗装方法はすでに公知で
ある。そしてソルダーレジスト硬化皮膜としての耐水性
や電気的特性を向上させる目的でインキ中にカルボキシ
ル基を封鎖するエポキシ樹脂を配合し紫外線照射時の輻
射熱を利用するかまたは120〜150℃雰囲気で後加
熱することで架橋密度を向上させ強靭な皮膜を形成する
方法がとられている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記した酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂にエ
ポキシ樹脂を配合してインキや塗料に用いる場合、エポ
キシ基とカルボキシル基が反応し、経時的に増粘したり
ゲル化に至るといった傾向があり、インキの安定性の面
から使用直前に配合する方法がとられている。
また通常配合されるインキは作業性の面から、溶剤又は
必要に応じ少量のアクリルモノマーが配合されており、
ネガフィルムによるパターン化前に塗在したインキを7
0〜BO℃雰囲気で加熱して溶剤を揮散、除去した後露
光によるパターン化の工程がとられるが、この工程で上
記したカルボキシル基とエポキシ基の反応が一部進行す
ると露光後の現像が不充分になる場合が多く、配合及び
溶剤除去、温度、時間に制約が多いという難点があった
。〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、前述したインキの安定性並びに押発成分
の除去のための加熱における現像精度、現像化安定性に
ついて鋭意研究を重ねた結果、エポキシアクリレート樹
脂製造時即ちエポキシ樹脂と不飽和一塩基酸との反応に
おけるエステル化のための触媒並びに坐或したエポキシ
アクリ′レート中の水酸基と飽和又は不飽和二塩基酸無
水物との酸ペンダント化のためのエステル化触媒が大き
く影響していることを見出し本発明に至った。
即ち、本発明は、1分子中にエポキシ基2個以上有する
エポキシ樹脂と不飽和一塩基酸とを反応させて得られた
エポキシアクリレート樹脂の水酸基1.0当量当り 0
.1〜1.0当量となる量の二塩基酸無水物を反応させ
て酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂を製造する
に当り、エステル化触媒として有機酸の金属塩を使用す
ることを特徴とする酸ペンダント型エポキシアクリレー
ト樹脂製造法に関し、かかる酸ペンダント型エポキシア
クリレート樹脂を使用することによって、前記課題が解
決された。
本発明におけるエポキシ樹脂と不飽和一塩基酸との反応
及び酸ペンダント化反応についてはすでに公知であり、
エステル化触媒を除いてそのまま採用可能である。通常
、1分子中にエポキシ基2個以上有するエポキシ樹脂と
してビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポ
キシ樹脂ハロゲン化ビスフェノール型エポキシ樹脂、ハ
ロゲン化ノボラック型エポキシ樹脂等と、不飽和一塩基
酸としてアクリル酸又はメタアクリル酸とを、エポキシ
基とカルボキシル越がほぼ当量になるように仕込み安定
剤として例えばハイドロキノン、メチルハイドロキノン
、トリメチルハイドロキノン、ターシャリブチルハイド
ロキノン、銅塩、フエノチアジン等の存在下、80〜1
50℃、好ましくは90〜130℃で酸価がほぼ零にな
る迄反応する。その後、水酸基1.0当量当り0.1〜
1.0当量の割合で飽和又は不飽和酸無水物例えば無水
マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、無水テトラ
ヒドロフタル酸、無水へキサヒドロフタル酸、無水トリ
メリット酸、無水ヘット酸、無水メチルナジック酸、無
水イタコン酸等を仕込み常温から150℃、好ましくは
40−130℃で反応しペンダントエステル化する。反
応終了は赤外分光スペクトル177(1備−1及び18
50cn−1の酸無水物ピークが消失することで確認す
る。反応中撹拌効率を良くするためにベンゼン、トルエ
ン、キシレン、プチルセロソルブアセテート、セロソル
ブアセテート、カルビトールアセテート等の溶剤を加え
て反応を行っても良い。又反応後粘度調整等の必要に応
じてヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等のアク
リルモノマーが添加される。
この際従来法では、エステル化触媒として通常トリエチ
ルアミン、トリスジメチルアミノメチルフェノール、ベ
ンジルジメチルアミン等の第三級アミン、トリメチルベ
ンジルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム
塩、2−エチル−4−メチルイミダゾールで代表される
イミダゾール化合物、ジエチルアミン塩酸塩、ジアザビ
スシクロウンデセン等の窒素化合物、トリフエニルフォ
スフインに代表されるリン化合物が使用されてきた。
本発明者らは、これら通常のエステル化触媒に替えて、
金属石けんと称されている有機酸の金属塩、例えばナフ
テン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸やオク
トエン酸のリチウム、クロム、ジルコニウム、カリウム
、ナトリウム等の塩を使用することで、特に酸無水物の
ペンダント化をスムーズに行うために上記エステル化触
媒を併用(例えばナフテン酸クロムとナフテン酸リチウ
ムの併用)することで、この樹脂を基本とするインキや
塗料にエポキシ樹脂を配合した場合の現像性管理幅が大
幅に広がり現像不良が大幅に減らせることか判明した。
〔作  用〕
本発明による酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂
及びエポキシ樹脂を含むインキや塗料は、現像前の溶剤
を揮散する予備乾燥時間が従来のインキや塗料では70
〜80℃雰囲気中20〜30分位が限界でそれ以上行う
とその後のアルカリ現像工程で不良ケ所が発生する場合
が多かったのに比べ、乾燥時間を80〜90分と大幅に
延長してもアルカリ現像性の低下は見られなかった。
この現像については、本発明による酸ペンダント型エポ
キシアクリレート樹脂と所定量のエポキシ樹脂を混合し
、試験管に入れ70〜80℃のオイルバス中に放置し混
合した系の酸価の経時嚢化を検べた結果、通常の第三級
アミン等の塩基性触媒を使用した従来品に比べ酸価の低
下速度は5分の1以下であった事実とも一致した。この
ことは、本発明において使用される有機酸の金属塩触媒
が70〜80℃雰囲気中ではエポキシ基とカルボキシル
基の反応を従来の塩基性触媒を使用した物に比べ極力押
えていることの証明であるが、その理由は明確ではない
。因みに、120〜150℃雰囲気中での酸価の低下速
度は塩基性触媒を使用した物と同程度であり、同温度で
の硬化に遜色はなかった。
〔実 施 例〕
実施例 1 米国ダウケミカル社製フェノールノボラック型エポキシ
樹脂D E N438  lug (1.0当瓜)、ア
クリル酸72.0. (1.0当量)、ヒドロキノン0
.I[,ナフテン酸クロム(金属クロム3%)0.8g
,溶剤プチルセロソルブアセテート70.を仕込み空気
を吹き込みながら110〜120℃で9時間反応すると
エステルの酸価がほぼ零となった。次いで無水マレイン
酸98g(1.0モル)を仕込み110℃〜120℃で
3時間反応すると赤外分光分析で1850及び1770
cm−’の酸無水物の吸収がなくなり反応を終了した。
この時点でエステルの酸価は155であった。
プチルセロソルブアセテートを122 g添加し粘度6
00ボアズ/25℃の粘稠な樹脂を得た。以下この物を
樹脂Aとする。
インキ配合(L) 樹脂A       70部 油化シエル■エピコート8287部 フタロシアニングリーン      0.5部ダロキュ
ア−1173           2.0部(メルク
社光開始剤) ジシアンジアミド          0.5部(エポ
キシ樹脂硬化剤) 上記配合物をロールで混練りしインキを調整し銅張り積
層板の全面にロールコーターで約40一の厚さに塗布し
た。インキを塗布した積層板を80℃の乾燥器中に60
分放置し、溶剤を揮散させた。この上にネガフィルムを
介して、2 kW (80W/ cm)高圧水銀灯を用
いてlO秒間露光した。次いで1%炭酸ソーダ水溶液に
120秒浸漬し紫外線未露光部の現像性を目視にて検べ
た。結果は表−1に示す。
実施例 2 大日本インキ化学工業製クレゾールノボラツク型エポキ
シ樹脂エピクロンN − 680  213g (1.
0当量)、アクリル酸72g (1.0当量)、ヒドロ
キノン0.1g,ナフテン酸クロム0.8g,ナフテン
酸リチウム(金属1%)0.4g,溶剤(メチルセロソ
ルプアセテート)80gを仕込み、空気を吹き込みなが
ら 110〜120℃で8時間反応するとエステルの酸
価がほぼ零となった。次いで無水マレイン酸49g (
0.5モル)を仕込み110〜12Q℃で2時間反応す
ると実施例1と同様赤外分光分析で1850及び177
0cm−’の酸無水物の吸収が消失し反応を終了した。
この時点のエステル酸価は84であった。メチルセロソ
ルブアセテート100 gを添加し粘度300ボアズ/
25℃の粘稠な樹脂を得た。以下これを樹脂Bとする。
インキ配合(2〉 樹脂B 日産化学製TEPIC−S (トリグリシジルイソシアヌレート) 70部 7部 フタロシアニングリーン       0.5部ダロキ
コアー1173           2.0部ジシア
ンジアミド          0.5部以下、実施例
1と同様に試験を行った。結果は表−1に示す。
実施例 3 油化シェル■エピコート82g  188g(1.0当
量)、アクリル酸72g(1.0当量)、ヒドロキノン
0.Lg,ナフテン酸ジルコニウム(金属ジルコニウム
4%)0.8部を添加し空気を吹き込みながら110〜
120℃で6時間反応するとほぼエステルの酸価は零と
なった。次いで無水テトラヒドロフタル酸152 g(
t,0モル)を仕込みLIQ〜120℃2時間反応する
と酸価137となり又、実施例1と同様赤外分光分析で
酸無水物の吸収が消失することを確認した。
これにカルビトールアセテート176 gを加え枯度4
50ボアズ/25℃の粘稠な樹脂を得た。以下この物を
樹脂Cとする。
インキ配合(3) 樹脂C       70部 エピコート8285部 フタロシアニングリーン      0.5部イルガキ
ュア−851          2.0部(チバガイ
ギー社光開始剤) ジシアンジアミド 0.5部 以下実施例1と同様の試験を行った。
比較例 1 米国ダウケミカル?L製フェノールノボラ・ソク型エポ
キシ樹脂D E N438  188g(1.0当H1
)、アクリル酸72g (1.0当量)ヒドロキノン0
.1[,ベンヂルジメチルアミン0.8g,溶剤プチル
セロソルブアセテート70gを仕込み空気を吹き込みな
から12(1℃で9時間反応するとエステルの酸価がほ
ぼ零となった。次いで無水マレイン酸98g(1.0モ
ル)を仕込み110〜120℃で2〜3時間反応すると
赤外分光分析で1850及び1770cm−1の酸無水
物の吸収が消失しエステルの酸価は15Bとなった。更
にプチルセロソルブアセテートを122g添加し粘度5
95ポアズ/25℃の粘稠な樹脂を得た。以下この物を
樹脂Dとする。
インキ配合(4) 樹脂D エビコート828 フタロシアニングリ ダロキュア−1173 ジシアンジアミド タ  ル  ク 10部 7部 一ン       0。5部 2,0部 0.5部 20部 100部 以下実施例1と同様な試験を行った。結果は表−1に示
す。
上記表−1のようにエポキシアクリレート樹脂合戊時の
エステル化触媒に比較例1の三級アミン触媒を使用した
物で配合したインキは溶剤乾燥時間が30分が限度であ
るが実施例1〜3の金属檀触媒を使用した物は溶剤乾燥
時間が90分でも現像性が良好であり、溶剤押散の管理
幅を大幅にひろげることができた。
〔発明の効果〕
本発明の酸無水物ペンダントエポキシアクリレート樹脂
を基本に配合したアルカリ現像型インキや塗料は溶剤の
予備乾燥の時間を長くとることができるため、塗膜中に
溶剤が残存することがなく、特に硬化した塗膜の性能が
要求される電子部品関係のソルダーレジスト用等に有用
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1分子中にエポキシ基2個以上有するエポキシ樹脂と不
    飽和一塩基酸とを反応させて得られたエポキシアクリレ
    ート樹脂の水酸基1.0当量当り0.1〜1.0当量と
    なる量の二塩基酸無水物を反応させて酸ペンダント型エ
    ポキシアクリレート樹脂を製造するに当り、エステル化
    触媒として有機酸の金属塩を使用することを特徴とする
    酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂の製造法。
JP1150295A 1989-06-13 1989-06-13 酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂の製造法 Expired - Lifetime JPH0623233B2 (ja)

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