WO2020129381A1 - 硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物および電子部品 - Google Patents

硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物および電子部品 Download PDF

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curable resin
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resin
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ハヌル チャ
晋一朗 福田
中居 弘進
椎名 桃子
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Definitions

  • the present invention relates to a curable resin composition and a dry film thereof, a cured product thereof and an electronic component having the cured product.
  • a solder resist is formed on a base material having a conductor layer of a circuit pattern.
  • Various curable resin compositions have hitherto been proposed as materials for a permanent protective film such as an interlayer insulating material of a printed wiring board and a coverlay of a flexible printed wiring board, not limited to such a solder resist.
  • an alkali developing type curable resin composition using a dilute alkaline aqueous solution as a developing solution is widely adopted in consideration of environmental problems (for example, Patent Document 1).
  • Such a curable resin composition is cured by light and/or heat after being applied to a substrate, but air bubbles may occur in the film after application. In order to remove the bubbles existing in the film, it is necessary to leave the bubbles until they escape to the outside of the film. However, depending on the type of curable resin composition used and the circuit pattern of the substrate to which it is applied, bubbles may be difficult to escape and may remain. In particular, in recent years, in order to manufacture a printed wiring board for a high-voltage circuit, a circuit pattern is formed thicker than before, and accordingly, it is necessary to form a thicker salt resist. The thicker the film of the composition is, the more time it takes for the bubbles generated in the film to escape to the outside, and the production efficiency decreases. If the curable resin composition is cured while air bubbles remain, problems such as penetration of a predetermined chemical or plating solution may occur.
  • curable resin composition Although it is considered that the viscosity of the curable resin composition is simply lowered in order to facilitate the escape of air bubbles, simply lowering the viscosity causes the functions originally required for the curable resin composition (heat resistance, drying property). , Electroless gold plating property, flexibility, etc.) may be impaired. On the other hand, curable resin compositions are also required to have excellent bendability required for flexible substrates, which have been actively developed in recent years.
  • the object of the present invention is to easily remove the air bubbles generated in the film of the curable resin composition applied to the substrate, and to have excellent heat resistance, drying property, electroless gold plating property, flexibility and bendability. It is to provide a resin composition.
  • the above objects include (A) an alkali-soluble resin, (B) a photopolymerization initiator, (C) a compound having two ethylenically unsaturated groups having a molecular weight of 300 to 1,000, and (D) a thermosetting component.
  • 0.2 ml of the curable resin composition was sandwiched between two stainless steel plate sensors having a diameter of 35 mm, and this was left at 25° C. for 60 seconds, and then the shear stress was changed from 0.0001 Pa to 1.0E+4 Pa.
  • the amount of change in viscosity in the case of the above is achieved by the curable resin composition having 20 Pa or less.
  • thermosetting component preferably contains a crystalline epoxy compound.
  • thermosetting component further contains a non-crystalline epoxy resin.
  • the viscosity of the compound having two ethylenically unsaturated groups having a molecular weight of 300 to 1000 is preferably 15 to 200 mPa ⁇ s at 25°C.
  • the compounding amount of the compound (C) having two ethylenically unsaturated groups having a molecular weight of 300 to 1000 is 5 to 40 parts by mass based on 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin in terms of solid content. preferable.
  • the curable resin composition is preferably used for manufacturing a printed wiring board for a high voltage circuit.
  • the dry film of the present invention is characterized by having a resin layer formed by applying any of the curable resin compositions described above onto a film and drying.
  • the cured product of the present invention is characterized in that one of the curable resin compositions described above or the dry film is cured.
  • the electronic component of the present invention is characterized by having the cured product.
  • the curable resin composition in which bubbles generated in the film of the curable resin composition applied to the substrate are easily released and which is excellent in heat resistance, drying property, electroless gold plating property, flexibility and bending property. You can provide things. Therefore, it is possible to provide a cured product of a curable resin composition having high quality and reliability and an electronic component having the cured product.
  • the curable resin composition of the present invention comprises (A) an alkali-soluble resin, (B) a photopolymerization initiator, and (C) a compound having two ethylenically unsaturated groups having a molecular weight of 300 to 1,000.
  • the thermosetting component, 0.2 ml of the curable resin composition was sandwiched between two stainless steel plate sensors having a diameter of 35 mm, and this was left at 25° C. for 60 seconds, and then the shear stress was reduced to 0.
  • the amount of change in viscosity when the stress is changed from 0001 Pa to 1.0E+4 Pa is 20 Pa or less.
  • the present inventor has found that the object of the present invention can be achieved by containing the above-mentioned predetermined components and having the small amount of change in viscosity defined above of 20 Pa or less.
  • each component will be described in detail.
  • the alkali-soluble resin is a resin that contains at least one functional group of a phenolic hydroxyl group, a thiol group and a carboxyl group and is soluble in an alkaline solution, preferably a compound having two or more phenolic hydroxyl groups, a carboxyl group.
  • Examples thereof include a resin containing, a compound having a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group, and a compound having two or more thiol groups.
  • a carboxyl group-containing resin or a phenolic hydroxyl group-containing resin can be used, but a carboxyl group-containing resin is preferable.
  • the carboxyl group-containing resin is a component that is polymerized or crosslinked to be cured by irradiation with light, and can be alkali developable by containing a carboxyl group. From the viewpoint of photocurability and development resistance, it is preferable to have an ethylenically unsaturated bond in the molecule in addition to the carboxyl group, but only a carboxyl group-containing resin having no ethylenically unsaturated double bond. May be used.
  • the ethylenically unsaturated bond is preferably derived from acrylic acid or methacrylic acid or their derivatives.
  • carboxyl group-containing resins include compounds (both oligomers and polymers) listed below.
  • Dibasic acid anhydride such as phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride is added to a hydroxyl group existing in a side chain by reacting a bifunctional or higher polyfunctional epoxy resin with (meth)acrylic acid.
  • the bifunctional or higher polyfunctional epoxy resin is preferably solid.
  • the bifunctional epoxy resin is preferably solid.
  • An epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule, a compound having at least one alcoholic hydroxyl group and one phenolic hydroxyl group in one molecule, and (meth)acrylic acid The reaction product obtained by reacting with a saturated group-containing monocarboxylic acid is polybasic such as maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, adipic acid, etc., against the alcoholic hydroxyl group of the obtained reaction product.
  • a carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting an acid anhydride.
  • An unsaturated group-containing monocarboxylic acid is reacted with a reaction product obtained by reacting a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule with a cyclic carbonate compound such as ethylene carbonate and propylene carbonate.
  • a carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by reacting the obtained reaction product with a polybasic acid anhydride.
  • Diisocyanate compound such as aliphatic diisocyanate, branched aliphatic diisocyanate, alicyclic diisocyanate and aromatic diisocyanate, and polycarbonate-based polyol, polyether-based polyol, polyester-based polyol, polyolefin-based polyol, acrylic-based polyol, bisphenol A-based Alkylene oxide adduct
  • a urethane resin containing a terminal carboxyl group obtained by reacting an acid anhydride with the terminal of a urethane resin by a polyaddition reaction of a diol compound such as a diol compound having a phenolic hydroxyl group and an alcoholic hydroxyl group.
  • Carboxyl group-containing photosensitivity obtained by copolymerization of unsaturated carboxylic acid such as (meth)acrylic acid and an unsaturated group-containing compound such as styrene, ⁇ -methylstyrene, lower alkyl (meth)acrylate and isobutylene resin.
  • a carboxyl group-containing photosensitive resin obtained by adding a compound having a cyclic ether group and a (meth)acryloyl group in one molecule to the carboxyl group-containing resin according to any one of the above (1) to (10).
  • (meth)acrylate is a general term for acrylates, methacrylates, and mixtures thereof, and the same applies to other similar expressions below.
  • the acid value of the carboxyl group-containing resin is preferably 40 to 150 mgKOH/g.
  • the acid value of the carboxyl group-containing resin is 40 mgKOH/g or more, alkali development becomes good.
  • the acid value is 50 to 130 mgKOH/g.
  • the amount of the alkali-soluble resin (A) as described above is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 60% by mass, further preferably 20 to 60% by mass, and particularly preferably, the total composition. It is 30 to 50% by mass. When the amount is 5 to 60% by mass, the coating film strength is good, the viscosity of the composition is appropriate, and the coating property and the like can be improved.
  • photopolymerization initiator (B) any one known as a photopolymerization initiator or a photoradical generator can be used.
  • Examples of the photopolymerization initiator (B) include bis-(2,6-dichlorobenzoyl)phenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide and bis- (2,6-dichlorobenzoyl)-4-propylphenylphosphine oxide, bis-(2,6-dichlorobenzoyl)-1-naphthylphosphine oxide, bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)phenylphosphine oxide, Bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis-(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis-(2,4 ,6-Trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide and other bisacylphosphine oxides; 2,6
  • benzoins such as benzoin, benzyl, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin n-propyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin n-butyl ether; benzoin alkyl ethers; benzophenone, p-methylbenzophenone, Michler's ketone, methyl Benzophenones such as benzophenone, 4,4′-dichlorobenzophenone and 4,4′-bisdiethylaminobenzophenone; acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy -2-Phenylacetophenone, 1,1-Dichloroacetophenone, 1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-1-propanone, 2-benzyl-1-[4-(
  • monoacylphosphine oxides and oxime esters are preferable, and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazole -3-yl]-,1-(O-acetyloxime) is more preferred.
  • the photopolymerization initiator (B) one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the blending amount of the (B) photopolymerization initiator is preferably 0.01 to 30 parts by mass, and more preferably 0.01 to 20 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin.
  • the blending amount of the (B) photopolymerization initiator is 0.01 parts by mass or more, the photocurability on copper is good, the coating film is difficult to peel off, and the coating film characteristics such as chemical resistance are good. Become.
  • the blending amount of the (B) photopolymerization initiator is 30 parts by mass or less, the light absorption of the (B) photopolymerization initiator becomes good, and the deep-part curability is improved.
  • the curable resin composition of the present invention contains (C) a compound having two ethylenically unsaturated groups having a molecular weight of 300 to 1000 (hereinafter, also referred to as compound (C)) as an essential component.
  • compound (C) a compound having two ethylenically unsaturated groups having a molecular weight of 300 to 1000
  • the sensitivity is lowered during photocuring, and it is considered that the dryness to touch, the flexibility, the bendability, etc. are lowered, and When the number of unsaturated groups is 3 or more, it becomes difficult for bubbles to escape.
  • the curable resin composition of the present invention needs to contain (A) component, (B) component and (D) component together with (C) a compound having two ethylenically unsaturated groups having a molecular weight of 300 to 1,000. There is.
  • the compound having two ethylenically unsaturated groups having a molecular weight of 300 to 1000 may be aliphatic, aromatic, alicyclic or araliphatic, and examples thereof include ethylene glycol, methoxytetraethylene glycol and propylene.
  • Diacrylates of ethylene oxide adducts or propylene oxide adducts of glycols such as glycol, 1,3-propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol, heptanediol, hexanediol, octanediol, decanediol and neopentyl glycol.
  • glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol or ethylene oxide adducts or propylene oxide adducts thereof; and/or respective methacrylates corresponding to these acrylates.
  • APG-700 manufactured by Shin Nakamura Chemical Co., Ltd., EBECRYL145 manufactured by Daicel Ornex Co., A-PTMG-65 manufactured by Shin Nakamura Chemical Co., Ltd. and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more according to the required characteristics.
  • the molecular weight of the compound (C) is preferably in the range of 350 to 950, more preferably 350 to 900, and particularly preferably 400 to 850. If the molecular weight is less than 300, the viscosity required for handling or applying the curable resin composition cannot be secured, and if the molecular weight exceeds 1,000, sufficient bubble-releasing properties may not be obtained.
  • the "foam release property” refers to the ease with which bubbles generated in the curable resin composition applied to the substrate are removed.
  • the viscosity of the compound (C) having two ethylenically unsaturated groups having a molecular weight of 300 to 1000 is preferably 15 to 200 mPa ⁇ s, particularly preferably 20 to 150 mPas at 25° C., from the viewpoint of bubble elimination. ⁇ It is s. This viscosity refers to the viscosity measured according to JIS Z8803.
  • the compounding amount of (C) the compound having two ethylenically unsaturated groups having a molecular weight of 300 to 1000 is, for example, 5 to 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin, in terms of solid content.
  • the ratio is preferably 5 to 70 parts by mass, more preferably 5 to 40 parts by mass.
  • the lower limit of the compounding amount of the compound (C) having two ethylenically unsaturated groups having a molecular weight of 300 to 1,000 is 5 parts by mass from the viewpoint of the balance between the bubble-removing property and the touch-drying property. Is preferred, and the upper limit is 40 parts by mass.
  • thermosetting component (D) contained in the photocurable thermosetting resin composition according to the present invention examples include blocked isocyanate compounds, amino resins, maleimide compounds, benzoxazine resins, carbodiimide resins, cyclocarbonate compounds, and polyfunctional epoxy compounds.
  • thermosetting resins such as polyfunctional oxetane compounds, episulfide resins, and melamine derivatives can be used.
  • the preferable thermosetting component is a thermosetting component having at least one kind of two or more cyclic ether groups and cyclic thioether groups (hereinafter abbreviated as cyclic (thio)ether group) in one molecule. Is. Many of these thermosetting components having a cyclic (thio)ether group are commercially available, and various properties can be imparted depending on their structures.
  • thermosetting component having two or more cyclic (thio)ether groups in the molecule is a cyclic ether group having a three-, four-, or five-membered ring, or one or two groups of cyclic thioether groups in the molecule.
  • a compound having two or more for example, a compound having at least two or more epoxy groups in the molecule, that is, a polyfunctional epoxy compound, a compound having at least two or more oxetanyl groups in the molecule, that is, a polyfunctional oxetane compound, Examples thereof include compounds having two or more thioether groups in the molecule, that is, episulfide resins.
  • Examples of the polyfunctional epoxy compound include jER828, jER834, jER1001, jER1004 manufactured by Mitsubishi Chemical Co., EPICLON840, EPICLON850, EPICLON1050 manufactured by DIC, EPICLON2055, Epotote YD-011, YD-013 manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Chemical Co., Ltd. , YD-127, YD-128, D.C. manufactured by Dow Chemical Company. E. R. 317, D.I. E. R. 331, D.I. E. R. 661, D.I. E. R.
  • EPICLONN-730, EPICLONN-770, EPICLONN-865 made by DIC
  • Epototo YDCN-701, YDCN-704 made by Nippon Steel Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • Novolak type epoxy resins such as ECN-235 and ECN-299 (both are trade names); EPICLON830 manufactured by DIC, jER807 manufactured by Mitsubishi Chemical, Epotote YDF-170, YDF-175, YDF manufactured by Sumitomo Chemical. -2004 etc. (both trade names) bisphenol F type epoxy resin; hydrogenated bisphenol A epoxy resins such as Nippon Steel Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • Epotote ST-2004, ST-2007, ST-3000 (trade name); Glycidylamine type epoxy resin such as jER604 manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Epototo YH-434 manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumi-epoxy ELM-120 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (both are trade names); manufactured by Daicel Corporation. Alicyclic epoxy resins such as Celoxide 2021P (trade name); YL-933 manufactured by Mitsubishi Chemical Co., T.M. E. N. , EPPN-501, EPPN-502 etc.
  • heterocyclic epoxy resin such as BLEMMER DDT manufactured by NOF CORPORATION; tetraglycidyl xylenoylethane resin such as ZX-1063 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.; ESN- manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • ESN-360, naphthalene group-containing epoxy resins such as HP-4032, EXA-4750 and EXA-4700 manufactured by DIC; epoxy resins having a dicyclopentadiene skeleton such as HP-7200 and HP-7200H manufactured by DIC; Glycidyl methacrylate copolymer epoxy resins such as CP-50S and CP-50M manufactured by the same company; Further, copolymerized epoxy resins of cyclohexyl maleimide and glycidyl methacrylate; epoxy-modified polybutadiene rubber derivatives (for example, Daicel Eporide PB-3600 etc.) ), CTBN-modified epoxy resin (for example, YR-102 and YR-450 manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and the like, but the invention is not limited thereto.
  • epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.
  • a novolac type epoxy resin a modified novolac type epoxy resin, a heterocyclic epoxy resin, a bixylenol type epoxy resin, an epoxy resin having a dicyclopentadiene skeleton, or a mixture thereof is 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-oxetanyl)
  • polyfunctional oxetanes such as methyl acrylate, (3-methyl-3-oxetanyl)methyl methacrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl)methyl methacrylate and their oligomers or copolymers, oxetane alcohol and novolac resin, poly (P-Hydroxystyrene), cardo type bisphenols
  • Examples of the episulfide resin having two or more cyclic thioether groups in the molecule include YL7000 (bisphenol A type episulfide resin) manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. and YSLV-120TE manufactured by Nippon Steel Sumitomo Chemical Co., Ltd. .. Further, an episulfide resin in which an oxygen atom of an epoxy group of a novolac type epoxy resin is replaced with a sulfur atom by using the same synthetic method can be used.
  • a crystalline epoxy compound as the (D) thermosetting component.
  • a crystalline epoxy compound means an epoxy resin with strong crystallinity. At temperatures below the melting point, polymer chains are regularly arranged, and even though it is a solid resin, it is a thermosetting resin that has a viscosity as low as liquid resin when melted.
  • Epoxy resin It is also preferable to contain a non-crystalline epoxy compound in addition to the crystalline epoxy compound. By using the crystalline epoxy compound and the non-crystalline epoxy compound together, the dispersibility of the crystalline epoxy compound is improved, and the solder heat resistance, flexibility and bendability can be improved. From this point of view, the mixing ratio of the crystalline epoxy compound and the non-crystalline epoxy compound is preferably 40:60 to 75:25 in mass ratio.
  • a crystalline epoxy resin having a biphenyl structure, a sulfide structure, a phenylene structure, a naphthalene structure or the like can be used.
  • the biphenyl type epoxy resin include “jER (registered trademark) YX4000”, “jER (registered trademark) YX4000H”, “jER (registered trademark) YL6121H”, “jER (registered trademark) YL6640”, and “jER (registered trademark) YL6640” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
  • jER registered trademark
  • YL6677 diphenyl sulfide type epoxy resin
  • the diphenyl sulfide type epoxy resin is provided as, for example, Nippon Steel Sumitomo Chemical Co., Ltd. “Epototo (registered trademark) YSLV-120TE”, and the phenylene type epoxy resin is For example, it is provided as “Epototo (registered trademark) YDC-1312" manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • the naphthalene type epoxy resin is, for example, "EPICLON (registered trademark) HP-4032" or "EPICLON” manufactured by DIC.
  • the blending amount of the thermosetting component is preferably 10 to 100 parts by mass based on 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin based on the solid content.
  • the blending amount of the thermosetting component having two or more cyclic (thio)ether groups in the molecule is such that the cyclic (thio)ether is based on 1 equivalent of the carboxyl group of the alkali-soluble resin (A) on a solids basis.
  • the amount of the group is preferably 0.5 to 3.0 equivalents, more preferably 0.8 to 2.5 equivalents.
  • the curable resin composition of the present invention may contain an antifoaming agent.
  • the defoaming agent include a silicon-based defoaming agent and a non-silicon-based defoaming agent, but among them, it is possible to reduce the contamination of the developing solution, and it is difficult to cause poor adhesion of silk (marking ink). From the viewpoint of, it is preferable to use a non-silicon type antifoaming agent.
  • the defoaming agent one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.
  • silicone-based defoaming agent examples include KS-66 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the like.
  • non-silicon type defoaming agent examples include FOAMKILLER NSI-0.00 (manufactured by Aoki Yushi Kogyo Co., Ltd.).
  • the compounding amount of the defoaming agent is preferably 0.01 to 30.00 parts by mass based on 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin in terms of solid content.
  • the curable resin composition of the present invention may contain a colorant.
  • the colorant include phthalocyanine blue, phthalocyanine green, iodin green, disazo yellow, leuco crystal violet, carbon black, naphthalene black, solvent blue and the like.
  • the colorant one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.
  • the curable resin composition of the present invention may contain an organic solvent for the purpose of preparing the composition, adjusting the viscosity when applied to a substrate or a carrier film, and the like.
  • organic solvent include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and tetramethylbenzene; cellosolve, methyl cellosolve, butyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether.
  • Glycol ethers such as dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, tripropylene glycol monomethyl ether; ethyl acetate, butyl acetate, butyl lactate, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, butyl carbyl Esters such as tall acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, propylene carbonate; aliphatic hydrocarbons such as octane and decane; petroleum solvents such as petroleum ether, petroleum naphtha, solvent naphtha, etc. Conventional organic solvents can be used. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • the curable resin composition of the present invention may further be blended with other additives known and commonly used in the field of electronic materials.
  • additives include thermal polymerization inhibitors, ultraviolet absorbers, silane coupling agents, plasticizers, flame retardants, antistatic agents, antiaging agents, antibacterial and antifungal agents, leveling agents, thickeners, adhesion Granting agent, thixotropic agent, photoinitiating aid, sensitizer, photobase generator, thermoplastic resin, elastomer, organic filler such as urethane beads, inorganic filler, release agent, surface treatment agent, dispersant, dispersion Examples include auxiliary agents, surface modifiers, stabilizers, phosphors, and cellulose resins.
  • the curable resin composition of the present invention is such that 0.2 ml of the curable resin composition is sandwiched between two stainless steel plate sensors having a diameter of 35 mm, and this is left at 25° C. for 60 seconds and then subjected to shear stress.
  • the amount of change in viscosity when the stress is changed from 0.0001 Pa to 1.0E+4 Pa is 20 Pa or less. Since the width of the change in viscosity due to shear stress is small, the bubble removal property is improved. It is more preferable that the amount of change in viscosity is 10 Pa or less.
  • the curable resin composition of the present invention may be used as a dry film or used as a liquid. When used as a liquid, it may be one-part or two-part or more.
  • the dry film of the present invention has a resin layer obtained by applying the curable resin composition of the present invention on a carrier film and drying it.
  • a dry film first, after diluting the curable resin composition of the present invention with the above organic solvent to an appropriate viscosity, a comma coater, a blade coater, a lip coater, a rod coater, a squeeze coater. , A reverse coater, a transfer roll coater, a gravure coater, a spray coater, etc. to apply a uniform thickness on the carrier film. Then, the applied composition is usually dried at a temperature of 50 to 130° C. for 1 to 30 minutes to form a resin layer.
  • the coating film thickness is not particularly limited, but in general, the film thickness after drying is appropriately selected within the range of 10 to 150 ⁇ m, preferably 20 to 60 ⁇ m.
  • a plastic film is used as the carrier film, and for example, a polyester film such as polyethylene terephthalate (PET), a polyimide film, a polyamideimide film, a polypropylene film, a polystyrene film, or the like can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the thickness of the carrier film is not particularly limited, but is generally appropriately selected within the range of 10 to 150 ⁇ m.
  • a peelable cover film is further provided on the surface of the film. It is preferable to stack them.
  • the peelable cover film for example, a polyethylene film, a polytetrafluoroethylene film, a polypropylene film, a surface-treated paper, or the like can be used. Any cover film may be used as long as it has a smaller adhesive force between the resin layer and the carrier film when the cover film is peeled off.
  • a resin layer may be formed by applying the curable resin composition of the present invention on the cover film and drying it, and then laminating a carrier film on the surface thereof. That is, as the film to which the curable resin composition of the present invention is applied when the dry film is produced in the present invention, either a carrier film or a cover film may be used.
  • the composition is applied onto a substrate, and the resin layer obtained after volatilizing and drying the solvent is subjected to exposure (light irradiation). Thereby, the exposed portion (the portion irradiated with light) is cured.
  • the active energy ray is selectively exposed through a photomask on which a pattern is formed, or the pattern is directly exposed by a laser direct exposure machine, and the unexposed portion is exposed to an alkaline aqueous solution (for example, , 0.3 to 3 mass% sodium carbonate aqueous solution) to develop a resist pattern.
  • an alkaline aqueous solution for example, , 0.3 to 3 mass% sodium carbonate aqueous solution
  • a cured film (cured product) having excellent properties such as heat resistance, chemical resistance, moisture absorption resistance, adhesion, and electrical characteristics. ) Can be formed.
  • the curable resin composition of the present invention for example, adjusted to a viscosity suitable for the coating method using the above organic solvent, on the substrate, dip coating method, flow coating method, roll coating method, bar coater method, After applying by a method such as a screen printing method or a curtain coating method, a tack-free resin layer is formed by volatilizing (temporarily drying) the organic solvent contained in the composition at a temperature of about 60 to 100°C. be able to. Further, in the case of a dry film in which the above composition is applied on a carrier film or a cover film, dried and wound up as a film, the composition of the present invention is placed on a substrate by a laminator or the like so that the layer is in contact with the substrate. The resin layer can be formed by peeling off the carrier film after bonding to.
  • the base material examples include a printed wiring board and a flexible printed wiring board on which a circuit is previously formed of copper or the like, as well as paper phenol, paper epoxy, glass cloth epoxy, glass polyimide, glass cloth/nonwoven cloth epoxy, glass cloth/paper epoxy. , Synthetic fiber epoxy, fluororesin/polyethylene/polyphenylene ether, polyphenylene oxide/cyanate, etc. are used for copper clad laminates for high frequency circuits. Copper clad laminates of all grades (FR-4 etc.) Plates and the like, metal substrates, polyimide films, PET films, polyethylene naphthalate (PEN) films, glass substrates, ceramic substrates, wafer plates and the like can be mentioned.
  • FR-4 etc. Synthetic fiber epoxy, fluororesin/polyethylene/polyphenylene ether, polyphenylene oxide/cyanate, etc.
  • the volatilization drying or heat curing is performed by a hot air circulating drying oven, an IR oven, a hot plate, a convection oven, etc. (a method and a nozzle for bringing hot air in a dryer into countercurrent contact using an air heating type heat source with steam).
  • the method of spraying more on the support can be used.
  • the exposure machine used for the irradiation of active energy rays may be a device equipped with a high pressure mercury lamp lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp lamp, a metal halide lamp, a mercury short arc lamp, etc., and irradiates ultraviolet rays in the range of 350 to 450 nm
  • a direct drawing device for example, a laser direct imaging device that draws an image directly with a laser using CAD data from a computer
  • a lamp light source or a laser light source for a direct drawing machine may have a maximum wavelength in the range of 350 to 410 nm.
  • the exposure dose for image formation varies depending on the film thickness and the like, but it can be generally in the range of 20 to 1000 mJ/cm 2 , and preferably 20 to 800 mJ/cm 2 .
  • the developing method may be a dipping method, a shower method, a spray method, a brush method, or the like, and as a developing solution, potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium phosphate, sodium silicate, Aqueous alkaline solutions such as ammonia and amines can be used.
  • the curable resin composition of the present invention is preferably used for forming a cured film (cured product) on a printed wiring board such as a package substrate, and more preferably used for forming a permanent film, It is more preferably used for forming a solder resist, an interlayer insulating layer and a coverlay, and particularly preferably used for forming a solder resist. Further, it can be suitably used for forming a permanent coating such as a solder resist of a printed wiring board that is exposed to a high temperature condition such as in-vehicle use.
  • the present invention also provides a cured product obtained by curing the curable resin composition of the present invention, and an electronic component having the cured product.
  • an electronic component having high quality, durability and reliability can be provided.
  • the electronic component means a component used for an electronic circuit, and also includes active components such as a printed wiring board, a transistor, a light emitting diode and a laser diode, and passive components such as a resistor, a capacitor, an inductor and a connector.
  • the cured product of the curable composition of the present invention exhibits the effects of the present invention as these insulating cured coating films.
  • the curable resin composition of the present invention Since the curable resin composition of the present invention has excellent bubble-releasing properties, it can be particularly suitably used for producing a printed wiring board for high-voltage circuits used in hybrid vehicles and the like. That is, as described in the section of the problem, the circuit pattern of the printed wiring board for high-voltage circuit is formed thicker than the circuit pattern formed on the conventional printed wiring board, and thus the conventional curable resin composition
  • the curable resin composition of the present invention is excellent in bubble removal property, it can be suitably used for producing a printed wiring board for a high voltage circuit.
  • the high voltage means 200 V or higher.
  • the thickness of the circuit pattern (formed of copper or the like) of the printed wiring board of the high voltage circuit is, for example, 60 ⁇ m or more, and particularly 70 to 100 ⁇ m.
  • the alkali-soluble resin *3 in the table was synthesized as follows.
  • [Synthesis of alkali-soluble resin*3] A flask equipped with a cooling tube and a stirrer was charged with 456 parts of bisphenol A, 228 parts of water and 649 parts of 37% formalin, kept at a temperature of 40° C. or lower, and added 228 parts of 25% aqueous sodium hydroxide solution. The reaction was carried out at 0°C for 10 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 40° C. and neutralized to pH 4 with a 37.5% phosphoric acid aqueous solution while keeping the temperature at 40° C. or lower.
  • the mixture was allowed to stand and the aqueous layer was separated. After the separation, 300 parts of methyl isobutyl ketone was added and uniformly dissolved, followed by washing 3 times with 500 parts of distilled water and removing water, solvent and the like under reduced pressure at a temperature of 50° C. or lower.
  • the obtained polymethylol compound was dissolved in 550 parts of methanol to obtain 1230 parts of a methanol solution of the polymethylol compound.
  • the solid content was 55.2%.
  • a flask equipped with a cooling tube and a stirrer was charged with 500 parts of the obtained methanol solution of the polymethylol compound and 440 parts of 2,6-xylenol, and uniformly dissolved at 50°C. After uniform dissolution, methanol was removed under reduced pressure at a temperature of 50° C. or lower. After that, 8 parts of oxalic acid was added and reacted at 100° C. for 10 hours. After completion of the reaction, the distillate was removed under reduced pressure of 180° C. and 50 mmHg to obtain 550 parts of novolac resin A.
  • This neutralization reaction product was diluted with toluene, washed three times with water, and desolvated with an evaporator to give a hydroxyl value of 189 g/eq.
  • a propylene oxide adduct of the novolak resin A was obtained. This was an average of 1 mol of propylene oxide added per equivalent of the phenolic hydroxyl group.
  • the obtained reaction solution was washed with 5% NaCl aqueous solution and distilled under reduced pressure to remove toluene, and then diethylene glycol monoethyl ether acetate was added to obtain an acrylate resin solution having a solid content of 67%.
  • 322 parts of the obtained acrylate resin solution, 0.1 part of hydroquinone monomethyl ether, and 0.3 part of triphenylphosphine were charged, and this mixture was heated at 110°C.
  • 60 parts of tetrahydrophthalic anhydride was added, and the mixture was reacted for 4 hours, cooled, and taken out.
  • the photosensitive carboxyl group-containing resin solution thus obtained had a solid content of 70% and a solid content acid value of 81 mgKOH/g.
  • the solution of the carboxyl group-containing photosensitive resin is referred to as an alkali-soluble resin solution *3.
  • ⁇ Cured product forming conditions Drying: 80° C. 30 minutes, exposure: DI 200 mJ/cm 2 , post cure: 150° C. 60 minutes.
  • ⁇ Evaluation method> (1) Bubble-releasing property The composition prepared was applied by a screen printing method to a substrate on which a circuit pattern having a Cu thickness of 70 ⁇ m was formed, and after leaving for a certain time (about 10 to 15 minutes) immediately after printing, a certain area (50 mm It was confirmed that the number of bubbles between the circuits within (*50 mm) decreased from immediately after printing to after standing.
  • Electroless Gold Plating A substrate on which a circuit pattern having a Cu thickness of 70 ⁇ m formed on a PI base material was applied with the compositions of Examples and Comparative Examples under the above-mentioned substrate production conditions and cured, and Ni3.00 ⁇ m or more, Au0 After electroless gold plating of 0.030 ⁇ m or more, film peeling was evaluated during the tape peel test. When the number of peeled parts was 5 or more, it was marked with X, when it was 3-4, it was marked with ⁇ , when it was 1 or 2 it was marked with ⁇ , and when there was no peeling, it was marked as ⁇ .
  • a film test piece (200 ⁇ 5 ⁇ 50 ⁇ 1 ⁇ t mm) applied and cured on a PI base material under the above conditions is wound into a cylinder and mounted vertically on a clamp, and indirectly for 20 seconds with a 20 mm flame.
  • the flame was fired twice, and VTM-0, VTM-1, VTM-2, and Not shown in the table below were determined based on the combustion behavior. What was VTM-2 was evaluated as x, what was VTM-1 was evaluated as ⁇ , and what was VTM-0 was evaluated as o.
  • the FP4 substrate was coated and cured under the above conditions so as to have a film thickness of 50 ⁇ 5 ⁇ m, and a voltage was applied using a withstand voltage test device to measure the voltage when the insulation was lost. Those having a voltage of 3.0 kV or less were evaluated as x, those having a value of more than 3.0 and 4.0 kV or less were evaluated as ⁇ , and those having a value of more than 4.0 and 5.0 kV or less were evaluated as o.
  • Viscosity-1 The compositions of the above Examples and Comparative Examples were subjected to room temperature measurement with a cone plate type viscometer to evaluate the viscosity at 5 rpm rotation. A value of more than 150 mPa ⁇ s was rated as ⁇ , a value of 150 to 120 mPa ⁇ s was rated as ⁇ , and a value of less than 120 mPa ⁇ s of 100 mPa ⁇ s or more was rated as ⁇ , and less than 100 mPa ⁇ s was 70 mPa ⁇ s or more. It was marked with ⁇ .
  • Viscosity-2 The viscosity at 5 rpm rotation and the viscosity at 50 rpm rotation were measured by a cone plate type viscometer at room temperature in the same manner as in Viscosity-1, and the comparative thixo value (5 rpm/50 rpm) was evaluated. Those that were 1.5 or more were rated as x, those that were 1.3 or more and less than 1.5 were rated as ⁇ , and those that were 1.1 or more and less than 1.3 were rated as ⁇ .
  • Viscosity-3 Using a dynamic viscoelasticity measuring device: RS6000 (RheoStress RS6000), each composition was sandwiched between a stainless steel plate sensor having a diameter of 35 mm on the upper side cut by 1° and a parallel plate having a diameter of 35 mm on the lower side, and an oscillation mode of 1 Hz. After being left at 25° C. for 60 seconds, the amount of change in viscosity was evaluated when the shear stress was changed from 0.001 Pa to 1.0E+4 Pa.

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Abstract

[課題]基板に塗布された硬化性樹脂組成物の膜中に発生する気泡が抜けやすく、耐熱性、乾燥性、無電解金めっき性、耐熱性、柔軟性及び折り曲げ性に優れる硬化性樹脂組成物を提供すること。 [手段](A)アルカリ可溶性樹脂、(B)光重合開始剤、(C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物、及び(D)熱硬化性成分を含む硬化性樹脂組成物であって、0.2mlの前記硬化性樹脂組成物を2枚の直径35mmのステンレス板センサーで挟み、これを25℃で60秒間放置した後に、せん断応力を0.0001Paから1.0E+4Paの応力に変化させた場合の粘度変化量が、20Pa以下である硬化性樹脂組成物。

Description

硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物および電子部品
 本発明は、硬化性樹脂組成物及びそのドライフィルム、これらの硬化物並びにその硬化物を有する電子部品に関する。
 プリント配線板には、回路パターンの導体層を有する基材上にソルダーレジストが形成されている。このようなソルダーレジストに限らず、プリント配線板の層間絶縁材やフレキシブルプリント配線板のカバーレイ等の永久保護膜の材料としては、従来、種々の硬化性樹脂組成物が提案されている。種々の硬化性樹脂組成物の中でも、環境問題への配慮から、現像液として希アルカリ水溶液を用いるアルカリ現像型の硬化性樹脂組成物が広く採用されている(例えば、特許文献1)。
特開2014-156583号公報
 このような硬化性樹脂組成物は、基板に塗布された後に光及び/又は熱等により硬化されるが、塗布後の状態の膜中に気泡が生じる場合がある。膜中に存在する気泡を除去するには、気泡が膜外に抜けるまで放置する必要がある。しかしながら、使用する硬化性樹脂組成物の種類や塗布される基板の回路パターンによっては気泡が抜けにくく、残存しやすい場合がある。特に、近年、高電圧回路用のプリント配線板を製造するために、回路パターンが従来よりも厚く形成され、これに伴いソルターレジストの厚みも大きく形成する必要があるが、塗布された硬化性樹脂組成物の膜が厚いほど、膜中に発生した気泡が外部に抜けるのに時間がかかり、生産効率が低下するという実情がある。気泡が残存したまま硬化性樹脂組成物を硬化すると、所定の薬品やめっき液が染み込むなどの問題が生じる恐れがある。
 気泡を抜けやすくするには硬化性樹脂組成物の粘度を単純に低下させることが手段として考えられるが、単純に粘度を低下させると硬化性樹脂組成物に本来求められる機能(耐熱性、乾燥性、無電解金めっき性、柔軟性など)が損なわれる可能性がある。その一方で、硬化性樹脂組成物は、近年開発が盛んに行われているフレキシブル基板に求められる折り曲げ性に優れることも求められる。
 したがって、本発明の目的は、基板に塗布された硬化性樹脂組成物の膜中に発生する気泡が抜けやすく、耐熱性、乾燥性、無電解金めっき性、柔軟性及び折り曲げ性に優れる硬化性樹脂組成物を提供することにある。
 上記目的は、(A)アルカリ可溶性樹脂、(B)光重合開始剤、(C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物、及び(D)熱硬化性成分を含み、0.2mlの前記硬化性樹脂組成物を2枚の直径35mmのステンレス板センサーで挟み、これを25℃で60秒間放置した後に、せん断応力を0.0001Paから1.0E+4Paの応力に変化させた場合の粘度変化量が、20Pa以下である硬化性樹脂組成物により達成される。
 (D)熱硬化性成分が、結晶性エポキシ化合物を含むことが好ましい。
 (D)熱硬化性成分が、さらに非結晶性エポキシ樹脂を含むことが好ましい。
 (C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物の粘度は、25℃において15~200mPa・sであることが好ましい。
 (C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物の配合量は、固形分換算で(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して5~40質量部であることが好ましい。
 前記硬化性樹脂組成物が、高電圧回路のプリント配線板の製造に用いられることが好ましい。
 本発明のドライフィルムは、前記いずれかの硬化性樹脂組成物をフィルムに塗布乾燥してなる樹脂層を有することを特徴とする。
 本発明の硬化物は、上記前記いずれかの硬化性樹脂組成物、または、前記ドライフィルムを硬化させたことを特徴とする。
 本発明の電子部品は、前記硬化物を有することを特徴とする。
 本発明によれば、基板に塗布された硬化性樹脂組成物の膜中に発生する気泡が抜けやすく、耐熱性、乾燥性、無電解金めっき性、柔軟性及び折り曲げ性に優れる硬化性樹脂組成物を提供することができる。したがって、品質及び信頼性の高い硬化性樹脂組成物の硬化物及びその硬化物を有する電子部品を提供することが可能である。
 以下、本発明を詳細に説明する。上述したように、本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂、(B)光重合開始剤、(C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物、及び(D)熱硬化性成分を含み、0.2mlの硬化性樹脂組成物を2枚の直径35mmのステンレス板センサーで挟み、これを25℃で60秒間放置した後に、せん断応力を0.0001Paから1.0E+4Paの応力に変化させた場合の粘度変化量が、20Pa以下である。本発明者は、上記の所定の成分を含み、且つ上記で定義された粘度変化量が20Pa以下という小さな値を有することで、本発明の目的が達成されることを見出した。以下、各成分について詳細に説明する。
[(A)アルカリ可溶性樹脂]
 アルカリ可溶性樹脂は、フェノール性水酸基、チオール基およびカルボキシル基のうち1種以上の官能基を含有し、アルカリ溶液に可溶な樹脂であり、好ましくはフェノール性水酸基を2個以上有する化合物、カルボキシル基含有樹脂、フェノール性水酸基およびカルボキシル基を有する化合物、チオール基を2個以上有する化合物が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基含有樹脂やフェノール系水酸基含有樹脂を用いることができるが、カルボキシル基含有樹脂が好ましい。
 カルボキシル基含有樹脂は、光照射により重合ないし架橋して硬化する成分であり、カルボキシル基が含まれることによりアルカリ現像性とすることができる。また、光硬化性や耐現像性の観点から、カルボキシル基の他に、分子内にエチレン性不飽和結合を有することが好ましいが、エチレン性不飽和二重結合を有さないカルボキシル基含有樹脂のみを使用してもよい。エチレン性不飽和結合としては、アクリル酸もしくはメタアクリル酸またはそれらの誘導体由来のものが好ましい。カルボキシル基含有樹脂の中でも、共重合構造を有するカルボキシル基含有樹脂、ウレタン構造を有するカルボキシル基含有樹脂、エポキシ樹脂を出発原料とするカルボキシル基含有樹脂、フェノール化合物を出発原料とするカルボキシル基含有樹脂が好ましい。カルボキシル基含有樹脂の具体例としては、以下に列挙するような化合物(オリゴマーまたはポリマーのいずれでもよい)が挙げられる。
(1)2官能またはそれ以上の多官能エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、側鎖に存在する水酸基に無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。ここで、2官能またはそれ以上の多官能エポキシ樹脂は固形であることが好ましい。
(2)2官能エポキシ樹脂の水酸基を、さらにエピクロロヒドリンでエポキシ化した多官能エポキシ樹脂に、(メタ)アクリル酸を反応させ、生じた水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。ここで、2官能エポキシ樹脂は固形であることが好ましい。
(3)1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物に、1分子中に少なくとも1個のアルコール性水酸基と1個のフェノール性水酸基を有する化合物と、(メタ)アクリル酸等の不飽和基含有モノカルボン酸とを反応させ、得られた反応生成物のアルコール性水酸基に対して、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、アジピン酸等の多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(4)ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ノボラック型フェノール樹脂、ポリ-p-ヒドロキシスチレン、ナフトールとアルデヒド類の縮合物、ジヒドロキシナフタレンとアルデヒド類との縮合物等の1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物と、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドとを反応させて得られる反応生成物に、(メタ)アクリル酸等の不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(5)1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物とエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート化合物とを反応させて得られる反応生成物に、不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(6)脂肪族ジイソシアネート、分岐脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート等のジイソシアネート化合物と、ポリカーボネート系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ビスフェノールA系アルキレンオキシド付加体ジオール、フェノール性ヒドロキシル基およびアルコール性ヒドロキシル基を有する化合物等のジオール化合物の重付加反応によるウレタン樹脂の末端に、酸無水物を反応させてなる末端カルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(7)ジイソシアネートと、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロール酪酸等のカルボキシル基含有ジアルコール化合物と、ジオール化合物との重付加反応によるカルボキシル基含有ウレタン樹脂の合成中に、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の分子中に1つの水酸基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(8)ジイソシアネートと、カルボキシル基含有ジアルコール化合物と、ジオール化合物との重付加反応によるカルボキシル基含有ウレタン樹脂の合成中に、イソホロンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの等モル反応物等、分子中に1つのイソシアネート基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(9)(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α-メチルスチレン、低級アルキル(メタ)アクリレート、イソブチレン等の不飽和基含有化合物との共重合により得られるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(10)後述するような多官能オキセタン樹脂に、アジピン酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等のジカルボン酸を反応させ、生じた1級の水酸基に、2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有ポリエステル樹脂に、さらにグリシジル(メタ)アクリレート、α-メチルグリシジル(メタ)アクリレート等の1分子中に1つのエポキシ基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加してなるカルボキシル基含有感光性樹脂。
(11)上述した(1)~(10)のいずれかのカルボキシル基含有樹脂に、1分子中に環状エーテル基と(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂。
 なお、ここで(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタクリレートおよびそれらの混合物を総称する用語で、以下他の類似の表現についても同様である。
 カルボキシル基含有樹脂の酸価は、40~150mgKOH/gであることが好ましい。カルボキシル基含有樹脂の酸価が40mgKOH/g以上とすることにより、アルカリ現像が良好になる。また、酸価を150mgKOH/gを以下とすることで、正常なレジストパターンの描画をし易くできる。より好ましくは、50~130mgKOH/gである。
 上記したような(A)アルカリ可溶性樹脂の配合量は、全組成物中に、好ましくは5~60質量%、より好ましくは10~60質量%、さらに好ましくは20~60質量%、特に好ましくは30~50質量%である。5~60質量%の場合、塗膜強度が良好であり、組成物の粘性が適度で、塗布性等を向上できる。
[(B)光重合開始剤]
 (B)光重合開始剤としては、光重合開始剤や光ラジカル発生剤として公知のものであれば、いずれのものを用いることもできる。
 (B)光重合開始剤としては、例えば、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-4-プロピルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジクロロベンゾイル)-1-ナフチルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,5-ジメチルフェニルフォ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ビスアシルフォスフィンオキサイド類;2,6-ジメトキシベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,6-ジクロロベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィン酸メチルエステル、2-メチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ピバロイルフェニルフォスフィン酸イソプロピルエステル、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(IGM社製Omnirad TPO)等のモノアシルフォスフィンオキサイド類;1-ヒドロキシ-シクロヘキシルフェニルケトン、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、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン等のヒドロキシアセトフェノン類;ベンゾイン、ベンジル、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n-プロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインn-ブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾインアルキルエーテル類;ベンゾフェノン、p-メチルベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、メチルベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、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;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、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-1-プロパノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル)-1-[4- (4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、N,N-ジメチルアミノアセトフェノン等のアセトフェノン類;チオキサントン、2-エチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、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、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;アントラキノン、クロロアントラキノン、2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、2-tert-ブチルアントラキノン、1-クロロアントラキノン、2-アミルアントラキノン、2-アミノアントラキノン等のアントラキノン類;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;エチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、2-(ジメチルアミノ)エチルベンゾエート、p-ジメチル安息香酸エチルエステル等の安息香酸エステル類;1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)等のオキシムエステル類;ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)-ビス[2,6-ジフルオロ-3-(2-(1-ピル-1-イル)エチル)フェニル]チタニウム等のチタノセン類;フェニルジスルフィド2-ニトロフルオレン、ブチロイン、アニソインエチルエーテル、アゾビスイソブチロニトリル、テトラメチルチウラムジスルフィド等を挙げることができる。これらの中でもモノアシルフォスフィンオキサイド類、オキシムエステル類が好ましく、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)がより好ましい。(B)光重合開始剤は、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。
 (B)光重合開始剤の配合量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部対して、好ましくは0.01~30質量部、より好ましくは0.01~20質量部である。(B)光重合開始剤の配合量が、0.01質量部以上の場合、銅上での光硬化性が良好となり、塗膜が剥離しにくく、耐薬品性などの塗膜特性が良好となる。一方、(B)光重合開始剤の配合量が、30質量部以下の場合、(B)光重合開始剤の光吸収が良好となり、深部硬化性が向上する。
[(C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物]
 本発明の硬化性樹脂組成物は、(C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物(以下、化合物(C)ともいう)を必須成分として含むものである。
 ここで、エチレン性不飽和基の数が1個の化合物の場合、光硬化の際に感度が低下してしまうため、指触乾燥性、柔軟性、折り曲げ性等が低下すると考えられ、エチレン性不飽和基の数が3個以上の場合、気泡が抜けにくくなってしまう。一方で、エチレン性不飽和基の数が2個で分子量が300未満の化合物であると指触乾燥性や金めっき耐性等が低下し、エチレン性不飽和基の数が2個で分子量が1000超であると気泡が抜けにくくなってしまう。
 よって、本発明の硬化性樹脂組成物は、(A)成分、(B)成分および(D)成分とともに(C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物を含む必要がある。
 分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物としては、脂肪族、芳香族、脂環式、または芳香脂肪族であってよく、例えば、エチレングリコール、メトキシテトラ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、ブタンジオール、ペンタンジール、ヘキサンジオール、ヘプタンジール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ネオペンチルグリコールなどのグリコールのエチレンオキサイド付加物またはプロピレンオキサイド付加物のジアクリレート類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのグリコールまたはこれらのエチレンオキサイド付加物やプロピレンオキサイド付加物のジアクリレート類;及び/又はこれらのアクリレートに対応する各メタクリレート類等が挙げられる。具体的には、新中村化学工業社製APG-700、ダイセル・オルネクス社製EBECRYL145、新中村化学工業社製A-PTMG-65などを使用することができる。これらは、要求特性に合わせて、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。
 化合物(C)の分子量の好ましい範囲は350~950であり、より好ましくは350~900であり、特に好ましくは400~850である。分子量が300を下回ると硬化性樹脂組成物の取扱や塗布時に必要な粘度を確保することができず、分子量が1000を超えると十分な泡抜け性が得られない可能性がある。ここで、「泡抜け性」とは、基板に塗布された硬化性樹脂組成物中に発生した気泡の抜けやすさのことをいう。
 (C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物の粘度は、泡抜け性の観点から、好ましくは、25℃において、15~200mPa・s、特に好ましくは20~150mPa・sである。この粘度は、JIS Z 8803に従って測定した粘度のことを指す。
 (C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物の配合量は、固形分換算で、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、例えば、5~100質量部の割合であり、好ましくは5~70質量部、より好ましくは5~40質量部の割合である。(C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物の配合量がこの範囲内であると、泡抜け性が特に向上し、その他の硬化性樹脂組成物に求められる無電解金めっき性、耐熱性、柔軟性、折り曲げ性等も更に向上する。特に、泡抜け性と指触乾燥性とのバランスの観点から(C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物の配合量の下限値としては5質量部であることが好ましく、上限値としては40質量部である。
[(D)熱硬化性成分]
 本発明による光硬化性熱硬化性樹脂組成物に含まれる(D)熱硬化性成分としては、ブロックイソシアネート化合物、アミノ樹脂、マレイミド化合物、ベンゾオキサジン樹脂、カルボジイミド樹脂、シクロカーボネート化合物、多官能エポキシ化合物、多官能オキセタン化合物、エピスルフィド樹脂、メラミン誘導体などの公知慣用の熱硬化性樹脂が使用できる。これらの中でも好ましい熱硬化性成分は、1分子中に2個以上の環状エーテル基および環状チオエーテル基のいずれか少なくとも1種(以下、環状(チオ)エーテル基と略称する)を有する熱硬化性成分である。これら環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分は、市販されている種類が多く、その構造によって多様な特性を付与することができる。
 分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分は、分子中に3、4または5員環の環状エーテル基、または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2個以上有する化合物であり、例えば、分子中に少なくとも2つ以上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、分子中に少なくとも2つ以上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、分子中に2個以上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などが挙げられる。
 多官能エポキシ化合物としては、例えば、三菱ケミカル社製のjER828、jER834、jER1001、jER1004、DIC社製のEPICLON840、EPICLON850、EPICLON1050、EPICLON2055、新日鐵住友化学社製のエポトート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、住友化学社製のスミ-エポキシESA-011、ESA-014、ELA-115、ELA-128、旭化成社製の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;三菱ケミカル社製のjERYL903、DIC社製のEPICLON152、EPICLON165、新日鐵住友化学社製のエポトートYDB-400、YDB-500、ダウケミカル社製のD.E.R.542、住友化学社製のスミ-エポキシESB-400、ESB-700、旭化成社製の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;三菱ケミカル社製のjER152、jER154、ダウケミカル社製のD.E.N.431、D.E.N.438、DIC社製のEPICLONN-730、EPICLONN-770、EPICLONN-865、新日鐵住友化学社製のエポトートYDCN-701、YDCN-704、日本化薬社製のEPPN-201、EOCN-1025、EOCN-1020、EOCN-104S、RE-306、住友化学社製のスミ-エポキシESCN-195X、ESCN-220、旭化成社製の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;DIC社製のEPICLON830、三菱ケミカル社製jER807、新日鐵住友化学社製のエポトート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;新日鐵住友化学社製のエポトート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;三菱ケミカル社製のjER604、新日鐵住友化学社製のエポトートYH-434、住友化学社製のスミ-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;株式会社ダイセル製のセロキサイド2021P等(商品名)の脂環式エポキシ樹脂;三菱ケミカル社製の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;三菱ケミカル社製の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、株式会社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;三菱ケミカル社製の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;三菱ケミカル社製のjERYL-931等(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DDT等のジグリシジルフタレート樹脂;新日鐵住友化学社製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(例えば株式会社ダイセル製エポリード PB-3600等)、CTBN変性エポキシ樹脂(例えば新日鐵住友化学社製の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、1種または2種以上を組合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、変性ノボラック型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有する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、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などの水酸基を有する樹脂とのエーテル化物などが挙げられる。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なども挙げられる。
 分子中に2つ以上の環状チオエーテル基を有するエピスルフィド樹脂としては、例えば、三菱ケミカル社製のYL7000(ビスフェノールA型エピスルフィド樹脂)や、新日鐵住友化学(株)製YSLV-120TEなどが挙げられる。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。
 本発明では(D)熱硬化性成分として結晶性エポキシ化合物を使用することが好ましい。これにより泡抜け性の向上効果がより確実なものとなる。結晶性エポキシ化合物とは、結晶性の強いエポキシ樹脂を意味し、融点以下の温度では、高分子鎖が規則正しく配列し、固形樹脂でありながらも、溶融時には液状樹脂並みの低粘度となる熱硬化性のエポキシ樹脂をいう。また、結晶性エポキシ化合物に加えて、非結晶性エポキシ化合物を含んでいることも好ましい。結晶性エポキシ化合物と非結晶性エポキシ化合物を併用することにより、結晶性エポキシ化合物の分散性が向上し、はんだ耐熱性、柔軟性、折り曲げ性を向上させることができる。このような観点から結晶性エポキシ化合物と非結晶性エポキシ化合物との配合比率は、質量比で40:60~75:25であることが好ましい。
 結晶性エポキシ化合物としては、ビフェニル構造、スルフィド構造、フェニレン構造、ナフタレン構造等を有する結晶性エポキシ樹脂を用いることができる。ビフェニルタイプのエポキシ樹脂は、例えば、三菱ケミカル社製「jER(登録商標)YX4000」、「jER(登録商標)YX4000H」、「jER(登録商標)YL6121H」、「jER(登録商標)YL6640」、「jER(登録商標)YL6677」として提供されており、ジフェニルスルフィド型エポキシ樹脂は、例えば、新日鐵住友化学社製「エポトート(登録商標)YSLV-120TE」として提供されており、フェニレン型エポキシ樹脂は、例えば、新日鐵住友化学社製「エポトート(登録商標)YDC-1312」として提供されており、ナフタレン型エポキシ樹脂は、例えば、DIC社製「EPICLON(登録商標)HP-4032」、「EPICLON(登録商標)HP-4032D」、「EPICLON(登録商標)HP-4700」として提供されている。また、結晶性エポキシ樹脂として新日鐵住友化学社製「エポトート(登録商標)YSLV-90C」、日産化学社製「TEPIC-S」(トリグリシジルイソシアヌレート)を用いることもできる。この中でもはんだ耐熱性の特性に優れることより、ビフェニル型のエポキシ樹脂である三菱ケミカル社製「jER(登録商標)YX4000」が好ましい。本発明の樹脂組成物においては、これらを1種単独で用いてもよいが、2種以上を併用してもよい。
 熱硬化性成分の配合量は、固形分基準で(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して10~100質量部が好ましい。特に、分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分の配合量は、固形分基準で(A)アルカリ可溶性樹脂のカルボキシル基1当量に対して、環状(チオ)エーテル基が、好ましくは0.5~3.0当量、より好ましくは、0.8~2.5当量となる範囲である。熱硬化性成分の配合量が上記範囲であると、耐熱性、耐アルカリ性、電気絶縁性、硬化被膜の強度などが良好である。
[その他の成分]
 本発明の硬化性樹脂組成物は、消泡剤を配合してもよい。消泡剤としては、例えば、シリコン系消泡剤、非シリコン系消泡剤等が挙げられるが、中でも、現像液の汚染を低減できることや、シルク(マーキングインキ)の密着性不良を引き起こしにくいとの観点から、非シリコン系消泡剤を用いることが好ましい。消泡剤は、1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 シリコン系消泡剤としては、例えば、KS-66(信越化学工業(株)製)等が挙げられる。非シリコン系消泡剤としては、FOAMKILLER NSI-0.00(青木油脂工業(株)製)等が挙げられる。
 消泡剤の配合量は、固形分換算で、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.01~30.00質量部であることが好ましい。
 本発明の硬化性樹脂組成物は、着色剤を配合してもよい。着色剤の具体例としては、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、ロイコクリスタルバイオレット、カーボンブラック、ナフタレンブラック、ソルベント・ブルー等が挙げられる。着色剤は、1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 また、本発明の硬化性樹脂組成物には、組成物の調製や、基板やキャリアフィルムに塗布する際の粘度調整等の目的で、有機溶剤を含有させることができる。有機溶剤としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、炭酸プロピレン等のエステル類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素類;石油エーテル、石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤など、公知慣用の有機溶剤が使用できる。これらの有機溶剤は、単独で、または二種類以上組み合わせて用いることができる。
 本発明の硬化性樹脂組成物には、更に、電子材料の分野において公知慣用の他の添加剤を配合してもよい。他の添加剤としては、熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、老化防止剤、抗菌・防黴剤、レベリング剤、増粘剤、密着性付与剤、チキソ性付与剤、光開始助剤、増感剤、光塩基発生剤、熱可塑性樹脂、エラストマー、ウレタンビーズなどの有機フィラー、無機フィラー、離型剤、表面処理剤、分散剤、分散助剤、表面改質剤、安定剤、蛍光体、セルロース樹脂等が挙げられる。
 上述したように、本発明の硬化性樹脂組成物は、0.2mlの硬化性樹脂組成物を2枚の直径35mmのステンレス板センサーで挟み、これを25℃で60秒間放置した後に、せん断応力を0.0001Paから1.0E+4Paの応力に変化させた場合の粘度変化量が、20Pa以下である。せん断応力による粘度変化の幅が小さいことで泡抜け性が向上する。上記の粘度変化量は10Pa以下であることが更に好ましい。
 本発明の硬化性樹脂組成物は、ドライフィルム化して用いても液状として用いてもよい。液状として用いる場合は、1液性でも2液性以上でもよい。
 本発明のドライフィルムは、キャリアフィルム上に、本発明の硬化性樹脂組成物を塗布、乾燥させることにより得られる樹脂層を有する。ドライフィルムを形成する際には、まず、本発明の硬化性樹脂組成物を上記有機溶剤で希釈して適切な粘度に調整した上で、コンマコーター、ブレードコーター、リップコーター、ロッドコーター、スクイズコーター、リバースコーター、トランスファロールコーター、グラビアコーター、スプレーコーター等により、キャリアフィルム上に均一な厚さに塗布する。その後、塗布された組成物を、通常、50~130℃の温度で1~30分間乾燥することで、樹脂層を形成することができる。塗布膜厚については特に制限はないが、一般に、乾燥後の膜厚で、10~150μm、好ましくは20~60μmの範囲で適宜選択される。
 キャリアフィルムとしては、プラスチックフィルムが用いられ、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム等を用いることができる。キャリアフィルムの厚さについては特に制限はないが、一般に、10~150μmの範囲で適宜選択される。
 キャリアフィルム上に本発明の硬化性樹脂組成物からなる樹脂層を形成した後、膜の表面に塵が付着することを防ぐ等の目的で、さらに、膜の表面に、剥離可能なカバーフィルムを積層することが好ましい。剥離可能なカバーフィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルムやポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、表面処理した紙等を用いることができる。カバーフィルムとしては、カバーフィルムを剥離するときに、樹脂層とキャリアフィルムとの接着力よりも小さいものであればよい。
 なお、本発明においては、上記カバーフィルム上に本発明の硬化性樹脂組成物を塗布、乾燥させることにより樹脂層を形成して、その表面にキャリアフィルムを積層するものであってもよい。すなわち、本発明においてドライフィルムを製造する際に本発明の硬化性樹脂組成物を塗布するフィルムとしては、キャリアフィルムおよびカバーフィルムのいずれを用いてもよい。
 本発明の硬化性組成物を用いて硬化物を形成するには、その組成物を基板上に塗布し、溶剤を揮発乾燥した後に得られた樹脂層に対し、露光(光照射)を行うことにより、露光部(光照射された部分)が硬化する。具体的には、接触式または非接触方式により、パターンを形成したフォトマスクを通して選択的に活性エネルギー線により露光、もしくは、レーザーダイレクト露光機により直接パターン露光して、未露光部をアルカリ水溶液(例えば、0.3~3質量%炭酸ソーダ水溶液)により現像することにより、レジストパターンが形成される。さらに約100~180℃の温度に加熱して熱硬化(ポストキュア)させることにより、耐熱性、耐薬品性、耐吸湿性、密着性、電気特性等の諸特性に優れた硬化皮膜(硬化物)を形成することができる。
 本発明の硬化性樹脂組成物は、例えば、上記有機溶剤を用いて塗布方法に適した粘度に調整して、基材上に、ディップコート法、フローコート法、ロールコート法、バーコーター法、スクリーン印刷法、カーテンコート法等の方法により塗布した後、約60~100℃の温度で組成物中に含まれる有機溶剤を揮発乾燥(仮乾燥)させることで、タックフリーの樹脂層を形成することができる。また、上記組成物をキャリアフィルムまたはカバーフィルム上に塗布し、乾燥させてフィルムとして巻き取ったドライフィルムの場合、ラミネーター等により本発明の組成物の層が基材と接触するように基材上に貼り合わせた後、キャリアフィルムを剥がすことにより、樹脂層を形成できる。
 上記基材としては、あらかじめ銅等により回路形成されたプリント配線板やフレキシブルプリント配線板の他、紙フェノール、紙エポキシ、ガラス布エポキシ、ガラスポリイミド、ガラス布/不繊布エポキシ、ガラス布/紙エポキシ、合成繊維エポキシ、フッ素樹脂・ポリエチレン・ポリフェニレンエーテル,ポリフェニレンオキシド・シアネート等を用いた高周波回路用銅張積層板等の材質を用いたもので、全てのグレード(FR-4等)の銅張積層板、その他、金属基板、ポリイミドフィルム、PETフィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ガラス基板、セラミック基板、ウエハ板等を挙げることができる。
 上記揮発乾燥又は熱硬化は、熱風循環式乾燥炉、IR炉、ホットプレート、コンベクションオーブン等(蒸気による空気加熱方式の熱源を備えたものを用いて乾燥機内の熱風を向流接触せしめる方法およびノズルより支持体に吹き付ける方式)を用いて行うことができる。
 上記活性エネルギー線照射に用いられる露光機としては、高圧水銀灯ランプ、超高圧水銀灯ランプ、メタルハライドランプ、水銀ショートアークランプ等を搭載し、350~450nmの範囲で紫外線を照射する装置であればよく、さらに、直接描画装置(例えば、コンピューターからのCADデータにより直接レーザーで画像を描くレーザーダイレクトイメージング装置)も用いることができる。直描機のランプ光源またはレーザー光源としては、最大波長が350~410nmの範囲にあるものでよい。画像形成のための露光量は膜厚等によって異なるが、一般には20~1000mJ/cm、好ましくは20~800mJ/cmの範囲内とすることができる。
 上記現像方法としては、ディッピング法、シャワー法、スプレー法、ブラシ法等によることができ、現像液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、アミン類等のアルカリ水溶液が使用できる。
 本発明の硬化性樹脂組成物は、パッケージ基板などのプリント配線板上に硬化被膜(硬化物)を形成するために好適に使用され、より好適には、永久皮膜を形成するために使用され、さらに好適には、ソルダーレジスト、層間絶縁層、カバーレイを形成するために、特に好適にはソルダーレジストを形成するために使用される。また、車載用途等の高温状態に晒されるプリント配線板のソルダーレジスト等の永久被膜の形成に好適に使用できる。
 また、本発明は、本発明の硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物、及びその硬化物を有する電子部品も提供する。本発明の硬化性樹脂組成物を用いることで、品質、耐久性及び信頼性の高い電子部品が提供される。なお、本発明において電子部品とは、電子回路に使用する部品を意味し、プリント配線板、トランジスタ、発光ダイオード、レーザーダイオード等の能動部品の他抵抗、コンデンサ、インダクタ、コネクタ等の受動部品も含まれ、本発明の硬化性組成物の硬化物がこれらの絶縁性硬化塗膜として、本発明の効果を奏するものである。
 本発明の硬化性樹脂組成物は泡抜け性に優れるため、特に、ハイブリッド自動車などに使用される高電圧回路用のプリント配線板の製造に好適に使用することができる。すなわち、課題の欄に記載したように、高電圧回路用のプリント配線板の回路パターンは、従来のプリント配線板に形成される回路パターンよりも厚く形成されるため、従来の硬化性樹脂組成物を塗布した場合に気泡が抜けにくくなる場合があるが、本発明の硬化性樹脂組成物は泡抜け性に優れるため、高電圧回路用のプリント配線板の製造に好適に使用することができる。なお、本発明において、高電圧とは200V以上のことをいう。高電圧回路のプリント配線板の回路パターン(銅などから形成される)の厚さは、例えば、60μm以上、特に70~100μm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、本発明は実施例、比較例により制限されるものではない。なお、配合量を表す部は、特に記載が無い限り、質量部である。
<組成物の調製>
 表1に示す成分を攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練し、硬化性樹脂組成物を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
<合成例>
 表中のアルカリ可溶性樹脂*3は以下のように合成した。
[アルカリ可溶性樹脂*3の合成]
 冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、ビスフェノールA456部、水228部、37%ホルマリン649部を仕込み、40℃以下の温度を保ち、25%水酸化ナトリウム水溶液228部を添加した、添加終了後50℃で10時間反応した。反応終了後40℃まで冷却し、40℃以下を保ちながら37.5%リン酸水溶液でpH4まで中和した。その後静置し水層を分離した。分離後メチルイソブチルケトン300部を添加し均一に溶解した後、蒸留水500部で3回洗浄し、50℃以下の温度で減圧下、水、溶媒等を除去した。得られたポリメチロール化合物をメタノール550部に溶解し、ポリメチロール化合物のメタノール溶液1230部を得た。
 得られたポリメチロール化合物のメタノール溶液の一部を真空乾燥機中室温で乾燥したところ、固形分が55.2%であった。
 冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、得られたポリメチロール化合物のメタノール溶液500部、2,6-キシレノール440部を仕込み、50℃で均一に溶解した。均一に溶解した後50℃以下の温度で減圧下メタノールを除去した。その後シュウ酸8部を加え、100℃で10時間反応した。反応終了後180℃、50mmHgの減圧下で溜出分を除去し、ノボラック樹脂A550部を得た。
 温度計、窒素導入装置兼アルキレンオキシド導入装置および撹拌装置を備えたオートクレーブに、ノボラック樹脂A130部、50%水酸化ナトリウム水溶液2.6部、トルエン/メチルイソブチルケトン(質量比=2/1)100部を仕込み、撹拌しつつ系内を窒素置換し、次に加熱昇温し、150℃、8kg/cmでプロピレンオキシド60部を徐々に導入し反応させた。反応はゲージ圧0.0kg/cmとなるまで約4時間を続けた後、室温まで冷却した。この反応溶液に3.3部の36%塩酸水溶液を添加混合し、水酸化ナトリウムを中和した。この中和反応生成物をトルエンで希釈し、3回水洗し、エバポレーターにて脱溶剤して、水酸基価が189g/eq.であるノボラック樹脂Aのプロピレンオキシド付加物を得た。これは、フェノール性水酸基1当量当りプロピレンオキシドが平均1モル付加しているものであった。
 得られたノボラック樹脂Aのプロピレンオキシド付加物189部、アクリル酸36部、p-トルエンスルホン酸3.0部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.1部、トルエン140部を撹拌機、温度計、空気吹き込み管を備えた反応器に仕込み、空気を吹き込みながら攪拌して、115℃に昇温し、反応により生成した水をトルエンと共沸混合物として留去しながら、さらに4時間反応させたのち、室温まで冷却した。得られた反応溶液を5%NaCl水溶液を用いて水洗し、減圧留去にてトルエンを除去したのち、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加えて、固形分67%のアクリレート樹脂溶液を得た。
 次に、撹拌器および還流冷却器の付いた4つ口フラスコに、得られたアクリレート樹脂溶液322部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.1部、トリフェニルホスフィン0.3部を仕込み、この混合物を110℃に加熱し、テトラヒドロ無水フタル酸60部を加え、4時間反応させ、冷却後、取り出した。このようにして得られた感光性のカルボキシル基含有樹脂溶液は、固形分70%、固形分酸価81mgKOH/gであった。以下、このカルボキシル基含有感光性樹脂の溶液をアルカリ可溶性樹脂溶液*3と称す。
*1:ビスフェノールF型酸変性エポキシアクリレート樹脂(固形分65%)、日本化薬社製ZFR-1401H
*2:複合系酸変性エポキシアクリレート樹脂(固形分52%)、日本化薬社製UXE-3000
*3:上記合成例
*4:ポリプロピレングリコール(#700)ジアクリレート、粘度68mPa・s(25℃)、新中村化学工業社製APG-700
*5:PO変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、粘度20mPa・s(25℃)、ダイセル・オルネクス社製EBECRYL145
*6:ポリテトラメチレングリコール#650ジアクリレート、粘度140mPa・s(25℃)、新中村化学工業社製A-PTMG-65
*7:1,10-デカンジオールジアクリレート、粘度10mPa・s(25℃)、新中村化学工業社製A-DOD-N
*8:エトキシ化グリセリントリアクリレート、新中村化学工業社製A-GLY-20E
*9:ビフェニル型結晶性エポキシ化合物、三菱ケミカル社製YX-4000
*10:非結晶性エポキシ化合物、新日鐵住金化学HP-7200L CA85
*11:非結晶性エポキシ化合物、新日鐵住金化学YDF-2001 CA75
*12:EASTMAN製CAP-504-0.2DPM30
*13:ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム、BASF製JMT-784
*14:2-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、IGM Resins B.V.製Omnirad 369E
*15:クライアントケミカルズ社製エクソリットOP-935
*16:ジメチコンとケイ酸の混合物、信越シリコーン社製シメチコンKS-66
*17:ジプロピレングリコールメチルエーテル
<硬化物形成条件>
 乾燥:80℃30分、露光:DI200mJ/cm、ポストキュア:150℃60分。
<評価方法>
(1)泡抜け性
 Cu厚70μmの回路パターンが形成された基板に調製した組成物をスクリーン印刷法で塗布し、印刷直後から一定時間(約10~15分)を放置後に、一定面積(50mm*50mm)内において回路間にある泡の数が印刷直後から放置後までに泡が減少した率を確認した。
 発生時より減少率が30%以下であるものを×とし、30%超50%以下であるものを△とし、50%超70%以下を○とし、70%超90%以下を◎とした。
(2)指触乾燥性
 上記の組成物を、それぞれパターン形成された銅箔基板上にスクリーン印刷法で全面塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で30分間乾燥後、光硬化させた基板にPETフィルムを押し当て、60秒後、ネガフィルムを剥がした時のフィルムの張り付き状態を評価した。
 フィルムを剥がすときに、抵抗があり、塗膜が剥がれてしまうものを×とし、フィルムを剥がすときに、抵抗があり、塗膜にはっきり跡がついているものを△とし、フィルムを剥がすときに、全く抵抗がないが、塗膜に跡が少しついているものを○とし、フィルムを剥がすときに、全く抵抗がなく、塗膜に跡が残らないものを◎とした。
(3)無電解金めっき
 PI基材のCu厚70μmの回路パターンが形成された基板に実施例と比較例の組成物を上記の基板作製条件で塗布し硬化したものをNi3.00μm以上、Au0.030μm以上の無電解金めっき処理し、テープピール試験時に皮膜剥がれを評価した。
 剥がれ部が5か所以上であるものを×とし、3~4か所であるものを△とし、1~2か所であるものを○とし、剥がれがなかったものを◎とした。
(4)はんだ耐熱性
 PI基材のCu厚70μmの回路パターンが形成された基板に実施例と比較例の組成物を上記の基板作製条件で塗布し硬化したものをIPAフラックスで塗布して288℃のはんだ曹でDipし、10秒3回かけた後にテープピールし、皮膜剥がれを評価した。
 剥がれや膨れ発生部が5か所以上であるものを×とし、3~4か所であるものを△とし、1~2か所であるものを○とし、剥がれがなかったものを◎とした。
(5)柔軟性
 実施例と比較例の組成物を上記基板作製条件で膜厚が50±5μmよう塗布し、硬化した塗膜を基材から剥がし、引張試験機を用いて、速度1mm/minで引張、試料が切断(破断)したときの伸び率を以下の式によって算出し、柔軟性を評価した。
 *引張伸び(%)=100×(L-Lo)/Lo
 *Lo:試験前の試料長さ L:破断時の試料長さ
 3%以下であるものを×とし、3%超5%以下であるものを△とし、5%超10%以下を○とし、10%超を◎とした。
(6)折り曲げ性
 PI基材に実施例と比較例の組成物をスクリーン印刷法で膜厚20μmになるよう塗布し、乾燥後、上記露光量で光硬化させたサンプルを3インチ円柱に曲げたり、180°で折ったりすることで表面が剥がれるかを評価した。
 全て剥離したものを×とし、一部が剥離したものを△とし、全く剥離しなかったものを○とした。
(7)難燃性
 PI基材に上記条件で塗布し硬化したフィルム試験片(200±5×50±1×t mm)を円筒状に巻き、クランプに垂直に取付け、20mm炎による3秒間接炎を2回行い、その燃焼挙動により以下の表に示すVTM-0、VTM-1、VTM-2、Notの判定を行った。
 VTM-2であったものを×とし、VTM-1であったものを△とし、VTM-0であったものを○とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
(8)電気特性
 FP4基材に上記条件で膜厚50±5μmになるよう塗布、硬化し、耐電圧試験装置を用い電圧をかけていき、絶縁性が失ったときの電圧を測定した。
 3.0kV以下であったものを×とし、3.0超4.0kV以下であったものを△とし、4.0超5.0kV以下であったものを○とした。
(9)粘度-1
 上記の各実施例と比較例の組成物をコーンプレート型粘度計にて室温測定で5rpm回転時の粘度を評価した。
 150mPa・sを超えたものを×とし、150~120mPa・sであったものを△とし、120mPa・s未満100mPa・s以上であったものを◎とし、100mPa・s未満70mPa・s以上であったものを△とした。
(10)粘度-2
 粘度-1と同様の方法で、コーンプレート型粘度計にて室温測定で5rpm回転時の粘度と50rpm回転時の粘度をそれぞれ測定し、比較チクソ値(5rpm/50rpm)を評価した。
 1.5以上であったものを×とし、1.3以上1.5未満であったものを△とし、1.1以上1.3未満であったものを◎とした。
(11)粘度-3
 各組成物を動的粘弾性測定装置:RS6000(RheoStress RS6000)を使用し、上側直径35mmの1°カットされたステンレス板センサーと下側直径35mmの同質の平行板の間に挟み、1Hzのオシレーションモードにて25℃で60秒間放置した後に、せん断応力を0.001Paから1.0E+4Paに変化させた場合の粘度変化量を評価した。
 せん断応力時の粘度がMAX値とMIN値の差が100Pa超であったものを×とし、50Pa超100Pa以下であったものを△とし、50Pa以下20Pa超であったものを○とし、20Pa以下であったものを◎とした。
<評価結果>
 上記表1に示す結果から、本発明で定義される所定の成分を含み、且つ粘度-3の評価が20Pa以下である実施例1~6の硬化性樹脂組成物は、泡抜け性に優れるとともに、指触乾燥性、無電解金めっき特性、はんだ耐熱性、柔軟性、折り曲げ性、難燃性、電気特性も優れていることが認められた。
 一方、比較例1及び2では、泡抜け性に劣るだけでなく、指触乾燥性、無電解金めっき特性、はんだ耐熱性、柔軟性、折り曲げ性にも劣ることが認められた。

Claims (9)

  1.  (A)アルカリ可溶性樹脂、
     (B)光重合開始剤、
     (C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物、及び
     (D)熱硬化性成分、
    を含む硬化性樹脂組成物であって、
     0.2mlの前記硬化性樹脂組成物を2枚の直径35mmのステンレス板センサーで挟み、これを25℃で60秒間放置した後に、せん断応力を0.0001Paから1.0E+4Paの応力に変化させた場合の粘度変化量が、20Pa以下である硬化性樹脂組成物。
  2.  (D)熱硬化性成分が、結晶性エポキシ化合物を含む、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
  3.  (D)熱硬化性成分が、さらに非結晶性エポキシ樹脂を含む、請求項2に記載の硬化性樹脂組成物。
  4.  (C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物の粘度は、25℃において15~200mPa・sである、請求項1~3のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
  5.  (C)分子量が300~1000の2個のエチレン性不飽和基を有する化合物の配合量は、固形分換算で(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して5~40質量部である、請求項1~4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
  6.  前記硬化性樹脂組成物が、高電圧回路のプリント配線板の製造に用いられる、請求項1~5のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物をフィルムに塗布乾燥してなる樹脂層を有することを特徴とするドライフィルム。
  8.  請求項1~6のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物または請求項7に記載のドライフィルムを硬化させた硬化物。
  9.  請求項8に記載の硬化物を有する電子部品。
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