JP7767341B2 - Photosensitive resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、被覆材料、例えば、プリント配線板、フレキシブルプリント配線板等の基板に形成された導体回路パターンを被覆するための絶縁被覆材料に用いることができる感光性樹脂組成物、及び該感光性樹脂組成物を硬化させた硬化物、該硬化物が被覆されたプリント配線板等の基板、該感光性樹脂組成物をフィルムに塗布した塗膜を有するドライフィルムに関するものである。 The present invention relates to a photosensitive resin composition that can be used as a coating material, for example, an insulating coating material for covering conductor circuit patterns formed on substrates such as printed wiring boards and flexible printed wiring boards; a cured product obtained by curing the photosensitive resin composition; a substrate such as a printed wiring board coated with the cured product; and a dry film having a coating formed by applying the photosensitive resin composition to a film.
プリント配線板、フレキシブルプリント配線板等の基板には導体(例えば、銅箔)の導体回路パターンが形成されており、該回路パターンのはんだ付けランドに電子部品をはんだ付けにより搭載し、そのはんだ付けランドを除く回路部分は、保護膜としての絶縁被膜(例えば、ソルダーレジスト膜)で被覆される。回路部分の絶縁保護膜として、感光性樹脂と光重合開始剤とを含有する感光性樹脂組成物の光硬化膜が使用されることがある。 A conductor circuit pattern made of a conductor (e.g., copper foil) is formed on substrates such as printed wiring boards and flexible printed wiring boards. Electronic components are mounted to the soldering lands of the circuit pattern by soldering, and the circuit portion excluding the soldering lands is covered with an insulating coating (e.g., solder resist film) as a protective film. A photocured film of a photosensitive resin composition containing a photosensitive resin and a photopolymerization initiator is sometimes used as the insulating protective film for the circuit portion.
また、基板上に前記絶縁保護膜を形成する方法として、ドライフィルムを使用することがある。ドライフィルムは、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂製支持フィルムに感光性樹脂組成物をダイコーター等の塗工方法にて塗膜を形成し、該塗膜を乾燥処理することで、支持フィルム上に絶縁膜(例えば、ソルダーレジスト膜)を形成後、形成した絶縁膜上にカバーフィルムを積層することで製造することができる。上記ドライフィルムのカバーフィルムを剥がしながら絶縁膜と基板を貼り合わせることで、基板上に絶縁膜(例えば、ソルダーレジスト層)を形成する。その後、支持フィルム上から露光して該ソルダーレジスト層を光硬化処理し、さらに熱硬化処理をすることで、基板上に絶縁保護膜を形成することができる。 A dry film may also be used as a method for forming the insulating protective film on a substrate. A dry film can be produced by forming a coating film of a photosensitive resin composition on a resin support film such as polyethylene terephthalate using a coating method such as a die coater, drying the coating film to form an insulating film (e.g., a solder resist film) on the support film, and then laminating a cover film on the formed insulating film. The cover film of the dry film is peeled off while bonding the insulating film to the substrate, forming an insulating film (e.g., a solder resist layer) on the substrate. The solder resist layer is then exposed to light from above the support film to photocure it, and then further heat-cured to form an insulating protective film on the substrate.
プリント配線板、フレキシブルプリント配線板等にソルダ-レジスト膜等の絶縁保護膜を形成するにあたり、プリント配線板、フレキシブルプリント配線板等の塗膜上に、フォトマスクを設けずに、直接画像を描く直描露光装置を用いて露光する方法にて、露光工程を行うことがある。また、プリント配線板等の用途によっては、ソルダ-レジスト膜等の絶縁保護膜を白色として絶縁保護膜の反射率を向上させることがある。白色の感光性樹脂組成物には、光重合開始剤として、耐変色性を有するアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤が使用されることがある(特許文献1)。 When forming an insulating protective film such as a solder resist film on a printed wiring board, flexible printed wiring board, or the like, an exposure process may be performed using a direct imaging exposure device that directly draws an image on the coating film of the printed wiring board, flexible printed wiring board, or the like, without using a photomask. Depending on the application of the printed wiring board, the insulating protective film such as a solder resist film may be made white to improve the reflectance of the insulating protective film. For white photosensitive resin compositions, an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator that is resistant to discoloration may be used as the photopolymerization initiator (Patent Document 1).
絶縁保護膜を有する基板の回路パターンのはんだ付けランドには、はんだ付けにより電子部品が搭載される。はんだ付けランドに電子部品を実装する方法として、例えば、リフロー処理が挙げられる。しかし、リフロー処理時の高温雰囲気下(例えば、150℃~260℃の雰囲気下)では、特許文献1等の従来の絶縁保護膜では、熱によって硬化収縮してしまうことがあり、結果、絶縁保護膜を有する基板に反りが発生してしまうことがあるという問題があった。 Electronic components are mounted by soldering to the soldering lands of the circuit pattern on a substrate having an insulating protective film. One method for mounting electronic components on soldering lands is reflow processing. However, in the high-temperature atmosphere used during reflow processing (e.g., an atmosphere of 150°C to 260°C), conventional insulating protective films such as those described in Patent Document 1 can harden and shrink due to the heat, resulting in the problem of warping of the substrate having the insulating protective film.
絶縁保護膜を有する基板に反りが発生してしまうと、基板のハンドリング性が低下し、また、スマートフォン等の機器本体への組み込み性が低下してしまうという問題があった。 When a substrate with an insulating protective film warps, it becomes harder to handle and harder to incorporate into devices such as smartphones.
上記事情に鑑み、本発明は、直描露光による露光方法でも感度を損なうことなく、リフロー処理時の高温雰囲気下でも硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。 In light of the above circumstances, the present invention aims to provide a photosensitive resin composition that can produce an insulating protective film that does not lose sensitivity even when exposed to direct writing exposure, and that can prevent cure shrinkage even in high-temperature atmospheres during reflow processing.
本発明の構成の要旨は、以下の通りである。
[1](A)感光性樹脂と、(B)光重合開始剤と、(C)反応性希釈剤と、(D)エポキシ化合物と、(E)着色剤と、(F)潜在性酸化防止剤と、を含有する感光性樹脂組成物。
[2]前記(F)潜在性酸化防止剤が、炭酸エステル結合を有する芳香族化合物である[1]に記載の感光性樹脂組成物。
[3]前記(F)潜在性酸化防止剤が、R1-O-C(=O)-O-Ar(R2)(R3)-(式中、R1、R2、R3は、それぞれ、独立して、炭素数1~5個の炭化水素基、Arは、炭素数6個の芳香族炭化水素基を表す)の化学構造を有する芳香族化合物である[1]に記載の感光性樹脂組成物。
[4]前記(F)潜在性酸化防止剤が、R1-O-C(=O)-O-Ar(R2)(R3)-(式中、R1、R2、R3は、それぞれ、独立して、炭素数1~5個の炭化水素基、Arは、炭素数6個の芳香族炭化水素基を表す)の化学構造を、1分子中に複数有する芳香族化合物である[1]に記載の感光性樹脂組成物。
[5]前記R1、R2、R3は、C(CH3)3で表される炭素数4個の炭化水素基である[3]または[4]に記載の感光性樹脂組成物。
[6]前記(E)着色剤が、白色着色剤である[1]乃至[4]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物。
[7]前記白色着色剤が、酸化チタンである[6]に記載の感光性樹脂組成物。
[8]前記(A)感光性樹脂100質量部に対して、前記(F)潜在性酸化防止剤を1.0質量部以上25質量部以下含有する[1]乃至[4]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物。
[9][1]乃至[4]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物の硬化物。
[10][9]に記載の硬化物を備えたフレキシブルプリント配線板。
[11][1]乃至[4]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を有するドライフィルム。
The gist of the configuration of the present invention is as follows.
[1] A photosensitive resin composition containing (A) a photosensitive resin, (B) a photopolymerization initiator, (C) a reactive diluent, (D) an epoxy compound, (E) a colorant, and (F) a latent antioxidant.
[2] The photosensitive resin composition according to [1], wherein the (F) latent antioxidant is an aromatic compound having a carbonate ester bond.
[3] The photosensitive resin composition according to [1], wherein the latent antioxidant (F) is an aromatic compound having a chemical structure of R 1 -O-C(═O)-O-Ar(R 2 )(R 3 )- (wherein R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and Ar represents an aromatic hydrocarbon group having 6 carbon atoms).
[4] The photosensitive resin composition according to [1], wherein the latent antioxidant (F) is an aromatic compound having a chemical structure of R 1 -O-C(═O)-O-Ar(R 2 )(R 3 )- (wherein R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and Ar represents an aromatic hydrocarbon group having 6 carbon atoms) in one molecule.
[5] The photosensitive resin composition according to [3] or [4], wherein R 1 , R 2 and R 3 are a hydrocarbon group having 4 carbon atoms represented by C(CH 3 ) 3 .
[6] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the colorant (E) is a white colorant.
[7] The photosensitive resin composition according to [6], wherein the white colorant is titanium oxide.
[8] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4], further comprising 1.0 part by mass or more and 25 parts by mass or less of the latent antioxidant (F) relative to 100 parts by mass of the photosensitive resin (A).
[9] A cured product of the photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4].
[10] A flexible printed wiring board comprising the cured product according to [9].
[11] A dry film comprising the photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4].
上記態様における「潜在性酸化防止剤」とは、酸化防止剤として機能する部位が保護基で保護された化合物であり、100℃~150℃で加熱する、または酸/塩基触媒存在下で80~150℃で加熱することによって、前記保護基が脱離し、前記保護基が脱離することにより酸化防止剤として機能する化合物である。 In the above embodiment, a "latent antioxidant" is a compound in which the moiety that functions as an antioxidant is protected with a protecting group, and the protecting group is eliminated by heating at 100°C to 150°C or at 80°C to 150°C in the presence of an acid/base catalyst, causing the compound to function as an antioxidant upon elimination of the protecting group.
本発明の感光性樹脂組成物の態様によれば、(F)潜在性酸化防止剤を含有することにより、直描露光による露光方法でも感度を損なうことなく、リフロー処理時の高温雰囲気下でも、絶縁保護膜を形成している感光性樹脂組成物の酸化が防止されて、硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができる。 In one embodiment of the photosensitive resin composition of the present invention, the inclusion of (F) a latent antioxidant prevents sensitivity loss even when using direct imaging exposure, and prevents oxidation of the photosensitive resin composition forming the insulating protective film, even in the high-temperature atmosphere of reflow treatment, thereby producing an insulating protective film that is resistant to cure shrinkage.
本発明の感光性樹脂組成物の態様によれば、前記(F)潜在性酸化防止剤が、炭酸エステル結合を有する芳香族化合物であることにより、リフロー処理時の高温雰囲気下でも、絶縁保護膜を形成している感光性樹脂組成物の酸化がより確実に防止されて、より確実に硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができる。 In one embodiment of the photosensitive resin composition of the present invention, the latent antioxidant (F) is an aromatic compound having a carbonate ester bond, which more reliably prevents oxidation of the photosensitive resin composition forming the insulating protective film, even in the high-temperature atmosphere of reflow treatment, thereby enabling the production of an insulating protective film that more reliably prevents cure shrinkage.
本発明の感光性樹脂組成物の態様によれば、前記(F)潜在性酸化防止剤が、R1-O-C(=O)-O-Ar(R2)(R3)-(式中、R1、R2、R3は、それぞれ、独立して、炭素数1~5個の炭化水素基、Arは、炭素数6個の芳香族炭化水素基を表す)の化学構造を有する芳香族化合物であることにより、リフロー処理時の高温雰囲気下でも、絶縁保護膜を形成している感光性樹脂組成物の酸化がさらに確実に防止されて、さらに確実に硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができる。 According to one aspect of the photosensitive resin composition of the present invention, the (F) latent antioxidant is an aromatic compound having a chemical structure of R 1 -O-C(═O)-O-Ar(R 2 )(R 3 )- (wherein R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and Ar represents an aromatic hydrocarbon group having 6 carbon atoms). This more reliably prevents oxidation of the photosensitive resin composition forming the insulating protective film, even in a high-temperature atmosphere during reflow treatment, and makes it possible to obtain an insulating protective film that is more reliably prevented from shrinking on cure.
本発明の感光性樹脂組成物の態様によれば、前記(F)潜在性酸化防止剤が、R1-O-C(=O)-O-Ar(R2)(R3)-(式中、R1、R2、R3は、それぞれ、独立して、炭素数1~5個の炭化水素基、Arは、炭素数6個の芳香族炭化水素基を表す)の化学構造を、1分子中に複数有する芳香族化合物であることにより、リフロー処理時の高温雰囲気下でも、絶縁保護膜を形成している感光性樹脂組成物の耐酸化性がさらに向上して、さらに確実に硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができる。 According to one aspect of the photosensitive resin composition of the present invention, the (F) latent antioxidant is an aromatic compound having a chemical structure of R 1 -O-C(═O)-O-Ar(R 2 )(R 3 )- (wherein R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and Ar represents an aromatic hydrocarbon group having 6 carbon atoms) in one molecule, thereby further improving the oxidation resistance of the photosensitive resin composition forming the insulating protective film, even in a high-temperature atmosphere during reflow treatment, and making it possible to obtain an insulating protective film that can more reliably prevent cure shrinkage.
本発明の感光性樹脂組成物の態様によれば、前記(A)感光性樹脂100質量部に対して、前記(F)潜在性酸化防止剤を1.0質量部以上25質量部以下含有することにより、リフロー処理時の高温雰囲気下でも、絶縁保護膜を形成している感光性樹脂組成物の酸化がより確実に防止されて、より確実に硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができる。 According to one aspect of the photosensitive resin composition of the present invention, by containing 1.0 part by mass or more and 25 parts by mass or less of the latent antioxidant (F) per 100 parts by mass of the photosensitive resin (A), oxidation of the photosensitive resin composition forming the insulating protective film is more reliably prevented, even in the high-temperature atmosphere during reflow treatment, thereby obtaining an insulating protective film that more reliably prevents cure shrinkage.
次に、本発明の感光性樹脂組成物について、詳細に説明する。本発明の感光性樹脂組成物は、(A)感光性樹脂と、(B)光重合開始剤と、(C)反応性希釈剤と、(D)エポキシ化合物と、(E)着色剤と、(F)潜在性酸化防止剤と、を含有する。上記した(A)成分~(F)成分の詳細について、以下に説明する。 Next, the photosensitive resin composition of the present invention will be described in detail. The photosensitive resin composition of the present invention contains (A) a photosensitive resin, (B) a photopolymerization initiator, (C) a reactive diluent, (D) an epoxy compound, (E) a colorant, and (F) a latent antioxidant. Details of the above-mentioned components (A) to (F) are described below.
(A)感光性樹脂
(A)成分である感光性樹脂の化学構造は、特に限定されず、例えば、1分子中に、感光性の不飽和二重結合を1個以上、好ましくは2個以上有する樹脂が挙げられる。感光性樹脂として、例えば、(A-1)アクリル酸やメタクリル酸(以下、「(メタ)アクリル酸」ということがある。)等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のエステルと1つ以上のラジカル重合性不飽和基とエポキシ基を有する化合物との共重合体のエポキシ基の少なくとも一部に(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸を反応させた感光性樹脂(A-1樹脂)、(A-2)(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のカルボキシル基にエポキシまたはアルコールを反応させた感光性樹脂(A-2樹脂)、(A-3)(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸の重合体のカルボキシル基の少なくとも一部または(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸と(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のエステルとを反応させて得られる共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部に、1つ以上のラジカル重合性不飽和基とエポキシ基を有する化合物を反応させた感光性樹脂(A-3樹脂)、(A-4)1分子中にエポキシ基を2個以上有する多官能エポキシ樹脂のエポキシ基の少なくとも一部にラジカル重合性不飽和モノカルボン酸を反応させて不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂を得て、生成した水酸基にポリイソシアネート化合物を付加反応させ、さらに付加反応したポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に、水酸基とカルボキシル基を有する化合物を付加反応させて得られる部位を有する酸変性ウレタン化不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂(A-4樹脂(ウレタン変性樹脂))を挙げることができる。
(A) Photosensitive Resin The chemical structure of the photosensitive resin of component (A) is not particularly limited, and examples thereof include resins having one or more, preferably two or more, photosensitive unsaturated double bonds in one molecule. Examples of photosensitive resins include (A-1) a photosensitive resin (A-1 resin) obtained by reacting a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid such as (meth)acrylic acid with at least a portion of the epoxy groups of a copolymer of an ester of a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid such as acrylic acid or methacrylic acid (hereinafter sometimes referred to as "(meth)acrylic acid") and a compound having one or more radically polymerizable unsaturated groups and an epoxy group, (A-2) a photosensitive resin (A-2 resin) obtained by reacting an epoxy or alcohol with a carboxyl group of a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid such as (meth)acrylic acid, and (A-3) a polymer of at least a portion of the carboxyl groups of a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid such as (meth)acrylic acid or a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid such as (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid. and (A-4) an acid-modified urethane-modified unsaturated monocarboxylated epoxy resin (A-4 resin (urethane-modified resin)) having a moiety obtained by reacting at least a portion of the epoxy groups of a polyfunctional epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule with a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid to obtain an unsaturated monocarboxylated epoxy resin, then subjecting the resulting hydroxyl groups to an addition reaction with a polyisocyanate compound, and further subjecting the isocyanate groups of the resulting polyisocyanate compound to an addition reaction with a compound having a hydroxyl group and a carboxyl group.
A-1樹脂
ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のエステルを構成するラジカル重合性不飽和モノカルボン酸としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、チグリン酸、アンゲリカ酸、桂皮酸などを挙げることができる。このうち、入手と取り扱いが容易である点から、(メタ)アクリル酸が好ましい。これらのラジカル重合性不飽和モノカルボン酸は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のエステルを構成するアルコールとしては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール等の炭素数1~10個の脂肪族モノアルコールが挙げられる。これらのアルコールは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids constituting the ester of radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid for Resin A-1 include (meth)acrylic acid, crotonic acid, tiglic acid, angelic acid, and cinnamic acid. Of these, (meth)acrylic acid is preferred due to its ease of availability and handling. These radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, the alcohol constituting the ester of radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid is not particularly limited, but examples include aliphatic monoalcohols having 1 to 10 carbon atoms, such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and hexanol. These alcohols may be used alone or in combination of two or more.
1つ以上のラジカル重合性不飽和基とエポキシ基を有する化合物としては、例えば、グリシジル化合物を挙げることができる。グリシジル化合物としては、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリアクリレートモノグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリメタクリレートモノグリシジルエーテル等が挙げられる。なお、グリシジル基は、1分子中に1つでもよく、複数有していてもよい。上記した1つ以上のラジカル重合性不飽和基とエポキシ基とを有する化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 An example of a compound having one or more radically polymerizable unsaturated groups and an epoxy group is a glycidyl compound. Examples of glycidyl compounds include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, pentaerythritol triacrylate monoglycidyl ether, and pentaerythritol trimethacrylate monoglycidyl ether. One or more glycidyl groups may be present in one molecule. The above-mentioned compounds having one or more radically polymerizable unsaturated groups and an epoxy group may be used alone, or two or more types may be used in combination.
上記共重合体のエポキシ基の少なくとも一部に反応させるラジカル重合性不飽和モノカルボン酸としては、例えば、ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のエステルを構成するラジカル重合性不飽和モノカルボン酸と同じ化合物である、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、チグリン酸、アンゲリカ酸、桂皮酸等を挙げることができる。これらのラジカル重合性不飽和モノカルボン酸は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid to be reacted with at least a portion of the epoxy groups of the copolymer include (meth)acrylic acid, crotonic acid, tiglic acid, angelic acid, and cinnamic acid, which are the same compounds as the radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids that form the esters of radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids. These radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
A-2樹脂
ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸としては、例えば、上記と同様の化合物、すなわち、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、チグリン酸、アンゲリカ酸、桂皮酸等を挙げることができる。これらのラジカル重合性不飽和モノカルボン酸は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Resin A-2 Examples of the radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid include the same compounds as those mentioned above, i.e., (meth)acrylic acid, crotonic acid, tiglic acid, angelic acid, cinnamic acid, etc. These radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸に反応させるエポキシとしては、例えば、脂環骨格または芳香環骨格とエポキシ基とを有する化合物またはエポキシ基を有する樹脂が挙げられる。エポキシ当量は、特に限定されず、例えば、100~1000が好ましく、100~500が特に好ましい。脂肪族環式化合物には、例えば、シクロヘキサン、シクロペンタン等が挙げられる。脂環骨格エポキシとしては、例えば、3,4‐エポキシシクロヘキセニルメチル‐3´,4´‐エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ヴィニルシクロヘキセンモノオキサイド1,2‐エポキシ‐4‐ビニルシクロヘキサン、2,2‐ビス(ヒドロキシメチル)‐1‐ブタノールの1,2‐エポキシ‐4‐(2‐オキシラニル)シクロヘキサン付加物などが挙げられる。また、エポキシ基を有する樹脂(エポキシ樹脂)は、特に限定されず、例えば、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等のゴム変性エポキシ樹脂、ε-カプロラクトン変性エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルト-クレゾールノボラック型等のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族多官能エポキシ樹脂、グリシジルエステル型多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型多官能エポキシ樹脂、複素環式多官能エポキシ樹脂、ビスフェノール変性ノボラック型エポキシ樹脂、多官能変性ノボラック型エポキシ樹脂等を挙げることができる。また、これらの樹脂に、さらにBr、Cl等のハロゲン原子を導入したものを使用してもよい。これらのエポキシは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of epoxy compounds to be reacted with radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids include compounds having an alicyclic or aromatic ring skeleton and an epoxy group, or resins having an epoxy group. The epoxy equivalent is not particularly limited, but is preferably 100 to 1,000, with 100 to 500 being particularly preferred. Examples of alicyclic compounds include cyclohexane and cyclopentane. Examples of alicyclic epoxy compounds include 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3',4'-epoxycyclohexenecarboxylate, vinylcyclohexene monoxide 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane, and 1,2-epoxy-4-(2-oxiranyl)cyclohexane adduct of 2,2-bis(hydroxymethyl)-1-butanol. The epoxy group-containing resin (epoxy resin) is not particularly limited, and examples include rubber-modified epoxy resins such as biphenylaralkyl epoxy resins, phenylaralkyl epoxy resins, biphenyl epoxy resins, naphthalene epoxy resins, dicyclopentadiene epoxy resins, and silicone-modified epoxy resins; ε-caprolactone-modified epoxy resins; phenol novolac epoxy resins such as bisphenol A epoxy resins and bisphenol F epoxy resins; cresol novolac epoxy resins such as ortho-cresol novolac; bisphenol A novolac epoxy resins; cycloaliphatic polyfunctional epoxy resins; glycidyl ester polyfunctional epoxy resins; glycidyl amine polyfunctional epoxy resins; heterocyclic polyfunctional epoxy resins; bisphenol-modified novolac epoxy resins; and polyfunctional modified novolac epoxy resins. These resins may also be further modified with halogen atoms such as Br or Cl. These epoxy resins may be used alone or in combination.
ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸に反応させるアルコールとしては、特に限定されず、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,2-ブチレングリコール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、3,3-ジメチロールヘプタン、2-エチル-2-ブチル-1,3-プロパンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,18-オクタデカンジオールなどのC2-C22アルカンジオールや、2-ブテン-1,4-ジオール、2,6-ジメチル-1-オクテン-3,8-ジオールなどのアルケンジオール等の脂肪族ジオール;1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール;グリセリン、2-メチル-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、2,4-ジヒドロキシ-3-ヒドロキシメチルペンタン、1,2,6-ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、2-メチル-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、2,4-ジヒドロキシ-3-(ヒドロキシメチル)ペンタン、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-3-ブタノール等の脂肪族トリオール;テトラメチロールメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、キシリトール等の水酸基を4つ以上有するポリオールなどが挙げられる。これらのアルコールは、単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。 The alcohol to be reacted with the radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid is not particularly limited, and examples thereof include C 2 -C 6 alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethylolheptane, 2-ethyl-2-butyl- 1,3 -propanediol, 1,12-dodecanediol, and 1,18-octadecanediol. Examples of suitable alcohols include aliphatic diols such as alkanediol- 22 , 2-butene-1,4-diol, and 2,6-dimethyl-1-octene-3,8-diol; alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol; aliphatic triols such as glycerin, 2-methyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 2,4-dihydroxy-3-hydroxymethylpentane, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 2-methyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 2,4-dihydroxy-3-(hydroxymethyl)pentane, and 2,2-bis(hydroxymethyl)-3-butanol; and polyols having four or more hydroxyl groups such as tetramethylolmethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, and xylitol. These alcohols may be used alone or in combination.
A-3樹脂
ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸の重合体を構成するモノマーとしては、例えば、上記と同様の化合物、すなわち、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、チグリン酸、アンゲリカ酸、桂皮酸などを挙げることができる。これらのラジカル重合性不飽和モノカルボン酸は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、上記共重合体を構成するラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のエステルとしては、A-1樹脂の合成に使用するエステルを挙げることができる。ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸の重合体のカルボキシル基の少なくとも一部または(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸と(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸のエステルとを反応させて得られる共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部に反応させる1つ以上のラジカル重合性不飽和基とエポキシ基を有する化合物としては、グリシジル化合物を挙げることができる。グリシジル化合物としては、例えば、上記と同様の化合物、すなわち、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリアクリレートモノグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリメタクリレートモノグリシジルエーテル等が挙げられる。なお、グリシジル基は、1分子中に1つでもよく、複数有していてもよい。上記した1つ以上のラジカル重合性不飽和基とエポキシ基とを有する化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
A-3 Resin Examples of monomers constituting a polymer of a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid include the same compounds as those described above, i.e., (meth)acrylic acid, crotonic acid, tiglic acid, angelic acid, cinnamic acid, etc. These radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, examples of esters of radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids constituting the copolymer include the esters used in synthesizing A-1 Resin. Examples of compounds having one or more radically polymerizable unsaturated groups and an epoxy group that are reacted with at least a portion of the carboxyl groups of a polymer of a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid or at least a portion of the carboxyl groups of a copolymer obtained by reacting a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid such as (meth)acrylic acid with an ester of a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid such as (meth)acrylic acid, include glycidyl compounds. Examples of the glycidyl compound include the same compounds as those described above, i.e., glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, pentaerythritol triacrylate monoglycidyl ether, pentaerythritol trimethacrylate monoglycidyl ether, etc. Note that one or more glycidyl groups may be present in one molecule. The above-mentioned compounds having one or more radically polymerizable unsaturated groups and epoxy groups may be used alone or in combination of two or more.
A-4樹脂
多官能エポキシ樹脂としては、例えば、上記と同様の化合物、すなわち、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等のゴム変性エポキシ樹脂、ε-カプロラクトン変性エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルト-クレゾールノボラック型等のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族多官能エポキシ樹脂、グリシジルエステル型多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型多官能エポキシ樹脂、複素環式多官能エポキシ樹脂、ビスフェノール変性ノボラック型エポキシ樹脂、多官能変性ノボラック型エポキシ樹脂等を挙げることができる。また、これらの樹脂に、さらにBr、Cl等のハロゲン原子を導入したものを使用してもよい。これらの多官能エポキシ樹脂は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
A-4 Resin Examples of polyfunctional epoxy resins include the same compounds as those described above, i.e., rubber-modified epoxy resins such as biphenylaralkyl epoxy resins, phenylaralkyl epoxy resins, biphenyl epoxy resins, naphthalene epoxy resins, dicyclopentadiene epoxy resins, and silicone-modified epoxy resins; ε-caprolactone-modified epoxy resins; phenol novolac epoxy resins such as bisphenol A epoxy resins and bisphenol F epoxy resins; cresol novolac epoxy resins such as ortho-cresol novolac; bisphenol A novolac epoxy resins; cycloaliphatic polyfunctional epoxy resins; glycidyl ester polyfunctional epoxy resins; glycidyl amine polyfunctional epoxy resins; heterocyclic polyfunctional epoxy resins; bisphenol-modified novolac epoxy resins; and polyfunctional modified novolac epoxy resins. Furthermore, these resins may also be used with halogen atoms such as Br and Cl introduced therein. These polyfunctional epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
多官能エポキシ樹脂のエポキシ基に反応させるラジカル重合性不飽和モノカルボン酸としては、例えば、上記と同様の化合物、すなわち、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、チグリン酸、アンゲリカ酸、桂皮酸などを挙げることができる。これらのラジカル重合性不飽和モノカルボン酸は、単独で使用してもよく、また2種以上を併用してもよい。 Radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids to be reacted with the epoxy groups of the polyfunctional epoxy resin include, for example, the same compounds as those listed above, i.e., (meth)acrylic acid, crotonic acid, tiglic acid, angelic acid, cinnamic acid, etc. These radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
ポリイソシアネート化合物としては、特に限定されないが、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネアート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、メチレンジイソシアネート(MDI)、メチレンビスシクロヘキシルイソシアネート、トリメチルヘキサメチルジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート、ヘキサメチルアミンジイソシアネート、メチレンビスシクロヘキシルイソシアネート、トルエンジイソシアネート、1,2-ジフェニルエタンジイソシアネート、1,3-ジフェニルプロパ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、ジシクロヘキシルメチルジイソシアネートなどのジイソシアネートが挙げられる。これらのポリイソシアネート化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The polyisocyanate compound is not particularly limited, but examples include diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), methylene diisocyanate (MDI), methylene biscyclohexyl isocyanate, trimethylhexamethyl diisocyanate, hexane diisocyanate, hexamethylamine diisocyanate, methylene biscyclohexyl isocyanate, toluene diisocyanate, 1,2-diphenylethane diisocyanate, 1,3-diphenylpropane diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and dicyclohexylmethyl diisocyanate. These polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more.
水酸基とカルボキシル基を有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロールペンタン酸、ジメチロールヘプタン酸等のジメチロールアルカン酸といったジアルカノールアルカン酸を挙げることができる。これらの水酸基とカルボキシル基を有する化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The compound having a hydroxyl group and a carboxyl group is not particularly limited, but examples include dialkanolalkanoic acids such as dimethylolalkanoic acids such as dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, dimethylolpentanoic acid, and dimethylolheptanoic acid. These compounds having a hydroxyl group and a carboxyl group may be used alone or in combination of two or more.
また、感光性樹脂としては、上記A-1樹脂~A-4樹脂の他に、1分子中にエポキシ基を2個以上有する多官能エポキシ樹脂のエポキシ基の少なくとも一部に(メタ)アクリル酸等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸を反応させてラジカル重合性不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂を得て、生成した水酸基に多塩基酸またはその無水物を反応させて遊離のカルボキシル基を導入した多塩基酸変性ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂(A-5樹脂)を挙げることができる。A-5樹脂を構成する、多官能エポキシ樹脂、ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸としては、それぞれ、上記した各種化合物を挙げることができる。 In addition to the above-mentioned A-1 to A-4 resins, other photosensitive resins include polybasic acid-modified radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid-modified epoxy resins (A-5 resins) obtained by reacting a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid such as (meth)acrylic acid with at least a portion of the epoxy groups of a polyfunctional epoxy resin having two or more epoxy groups per molecule to obtain a radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acid-modified epoxy resin, and then reacting the resulting hydroxyl groups with a polybasic acid or its anhydride to introduce free carboxyl groups. The polyfunctional epoxy resins and radically polymerizable unsaturated monocarboxylic acids that make up A-5 resins can each be the various compounds listed above.
多塩基酸としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、クエン酸、フタル酸、フタル酸誘導体(例えば、テトラヒドロフタル酸、3-メチルテトラヒドロフタル酸、4-メチルテトラヒドロフタル酸、3-エチルテトラヒドロフタル酸、4-エチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、3-メチルヘキサヒドロフタル酸、4-メチルヘキサヒドロフタル酸、3-エチルヘキサヒドロフタル酸、4-エチルヘキサヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸)、トリメリット酸、ピロメリット酸及びジグリコール酸等が挙げられる。また、多塩基酸無水物としては、上記した多塩基酸の無水物が挙げられる。これらの多塩基酸またはその無水物は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of polybasic acids include succinic acid, maleic acid, adipic acid, citric acid, phthalic acid, phthalic acid derivatives (e.g., tetrahydrophthalic acid, 3-methyltetrahydrophthalic acid, 4-methyltetrahydrophthalic acid, 3-ethyltetrahydrophthalic acid, 4-ethyltetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, 3-methylhexahydrophthalic acid, 4-methylhexahydrophthalic acid, 3-ethylhexahydrophthalic acid, 4-ethylhexahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, methylendomethylenetetrahydrophthalic acid), trimellitic acid, pyromellitic acid, and diglycolic acid. Furthermore, examples of polybasic acid anhydrides include the anhydrides of the polybasic acids listed above. These polybasic acids or their anhydrides may be used alone or in combination of two or more.
上記したA-1樹脂~A-5樹脂は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The above-mentioned A-1 resin to A-5 resin may be used alone or in combination of two or more types.
感光性樹脂の質量平均分子量は、特に限定されないが、その下限値は、感光性樹脂組成物の硬化物の強靭性及び指触乾燥性の点から、3000が好ましく、5000が特に好ましい。一方で、質量平均分子量の上限値は、感光性樹脂組成物の粘度の増大を防止して優れた塗工性を得る点から、200000が好ましく、50000が特に好ましい。 The weight average molecular weight of the photosensitive resin is not particularly limited, but the lower limit is preferably 3,000, and more preferably 5,000, from the viewpoints of toughness and dryness to the touch of the cured product of the photosensitive resin composition. On the other hand, the upper limit of the weight average molecular weight is preferably 200,000, and more preferably 50,000, from the viewpoints of preventing an increase in the viscosity of the photosensitive resin composition and achieving excellent coatability.
感光性樹脂の二重結合当量は、特に限定されないが、その下限値は、感光性樹脂組成物の硬化物に優れた屈曲性を付与する点から1000g/eqが好ましく、1300g/eqが特に好ましい。一方で、感光性樹脂の二重結合当量の上限値は、感光性樹脂組成物の硬化物に強度を付与する点から3000g/eqが好ましく、2000g/eqが特に好ましい。 The double bond equivalent of the photosensitive resin is not particularly limited, but the lower limit is preferably 1000 g/eq, and more preferably 1300 g/eq, from the viewpoint of imparting excellent flexibility to the cured product of the photosensitive resin composition. On the other hand, the upper limit of the double bond equivalent of the photosensitive resin is preferably 3000 g/eq, and more preferably 2000 g/eq, from the viewpoint of imparting strength to the cured product of the photosensitive resin composition.
(B)光重合開始剤
光重合開始剤としては、例えば、オキシムエステル系光重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤が挙げられる。
(B) Photopolymerization Initiator Examples of the photopolymerization initiator include oxime ester-based photopolymerization initiators and acylphosphine oxide-based photopolymerization initiators.
オキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、ジフェニルスルフィド骨格を有するオキシムエステル系光重合開始剤が挙げられる。ジフェニルスルフィド骨格を有するオキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、下記一般式(1)
ジフェニルスルフィド骨格を有するオキシムエステル系光重合開始剤の具体例としては、下記式(1-1)
また、ジフェニルスルフィド骨格を有するオキシムエステル系光重合開始剤以外のオキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、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-(0-アセチルオキシム)、2-(アセチルオキシイミノメチル)チオキサンテン-9-オン、1,8-オクタンジオン,1,8-ビス[9-エチル-6-ニトロ-9H-カルバゾール-3-イル]-,1,8-ビス(O-アセチルオキシム)、1,8-オクタンジオン,1,8-ビス[9-(2-エチルヘキシル)-6-ニトロ-9H-カルバゾール-3-イル]-,1,8-ビス(O-アセチルオキシム)、(Z) -(9-エチル-6-ニトロ-9H-カルバゾール-3-イル)(4-((1-メトキシプロパン-2-イル)オキシ) -2-メチルフェニル)メタノン O-アセチルオキシム等を挙げることができる。 In addition, examples of oxime ester photopolymerization initiators other than those having a diphenyl sulfide skeleton include 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)-2-(O-benzoyloxime)], ethanone 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-1-(O-acetyloxime), 2-(acetyloxyiminomethyl)thioxanthen-9-one, 1,8-octanedione, 1,8-bis[9-ethyl-6-nitro-9H-carbazol-3-yl]-, 1,8-bis(O-acetyloxime), 1,8-octanedione, 1,8-bis[9-(2-ethylhexyl)-6-nitro-9H-carbazol-3-yl]-, 1,8-bis(O-acetyloxime), (Z) Examples include -(9-ethyl-6-nitro-9H-carbazol-3-yl)(4-((1-methoxypropan-2-yl)oxy)-2-methylphenyl)methanone O-acetyloxime.
アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、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-ペンチルホスフィンオキサイド、(2,4,6‐トリメチルベンゾイル)エトキシフェニルホスフィンオキサイド等を挙げることができる。 Examples of acylphosphine oxide photopolymerization initiators include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, and (2,4,6-trimethylbenzoyl)ethoxyphenylphosphine oxide.
オキシムエステル系光重合開始剤及びアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤以外の光重合開始剤(他の光重合開始剤)としては、例えば、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-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-オン等のα-アミノアルキルフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン‐n‐ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、2,2‐ジメトキシ‐2‐フェニルアセトフェノン、2,2‐ジエトキシ‐2‐フェニルアセトフェノン、2‐ヒドロキシ‐2‐メチル‐1‐フェニルプロパン‐1‐オン、1‐ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、4‐(2‐ヒドロキシエトキシ)フェニル‐2‐(ヒドロキシ‐2‐プロピル)ケトン、ベンゾフェノン、p‐フェニルベンゾフェノン、4,4′‐ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロルベンゾフェノン、2‐メチルアントラキノン、2‐エチルアントラキノン、2‐ターシャリーブチルアントラキノン、2‐アミノアントラキノン、2‐メチルチオキサントン、2‐エチルチオキサントン、2‐クロルチオキサントン、2,4‐ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、P‐ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等を挙げることができる。 Examples of photopolymerization initiators (other photopolymerization initiators) other than oxime ester-based photopolymerization initiators and acylphosphine oxide-based photopolymerization initiators include α-aminoalkylphenone-based photopolymerization initiators such as 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1,2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin-n-butyl ether, benzoin isobutyl ether, acetophenone, dimethylaminoacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy- Examples include 2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-2-(hydroxy-2-propyl) ketone, benzophenone, p-phenylbenzophenone, 4,4'-diethylaminobenzophenone, dichlorobenzophenone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone, 2-aminoanthraquinone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, benzyl dimethyl ketal, acetophenone dimethyl ketal, and p-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester.
これらの光重合開始剤のうち、感光性樹脂組成物の耐変色性を向上させる点から、ジフェニルスルフィド骨格を有するオキシムエステル系光重合開始剤とアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤を併用することが好ましい。 Of these photopolymerization initiators, it is preferable to use an oxime ester-based photopolymerization initiator having a diphenyl sulfide skeleton in combination with an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator in order to improve the discoloration resistance of the photosensitive resin composition.
光重合開始剤の配合量は、特に限定されないが、その下限値は、感度及び解像性を確実に向上させる点から、感光性樹脂100質量部(固形分、以下同じ)に対して、1.0質量部が好ましく、5.0質量部がより好ましく、10質量部が特に好ましい。一方で、光重合開始剤の配合量の上限値は、感光性樹脂組成物の硬化物の反りを確実に低減する点から、感光性樹脂100質量部に対して、50質量部が好ましく、40質量部が特に好ましい。 The amount of photopolymerization initiator to be added is not particularly limited, but the lower limit is preferably 1.0 part by mass, more preferably 5.0 parts by mass, and particularly preferably 10 parts by mass per 100 parts by mass of photosensitive resin (solid content, the same applies hereinafter), in order to reliably improve sensitivity and resolution. On the other hand, the upper limit of the amount of photopolymerization initiator to be added is preferably 50 parts by mass, and particularly preferably 40 parts by mass, per 100 parts by mass of photosensitive resin in order to reliably reduce warping of the cured product of the photosensitive resin composition.
(C)反応性希釈剤
反応性希釈剤は、例えば、光重合性モノマーであり、1分子当たり少なくとも1つ、好ましくは1分子当たり2つ以上の重合性二重結合を有する化合物である。反応性希釈剤は、感光性樹脂組成物の光硬化を補強することで、十分な強度を有する硬化膜を形成するのに寄与する。
(C) Reactive Diluent The reactive diluent is, for example, a photopolymerizable monomer, which is a compound having at least one polymerizable double bond per molecule, preferably two or more polymerizable double bonds per molecule. The reactive diluent reinforces the photocuring of the photosensitive resin composition, thereby contributing to the formation of a cured film having sufficient strength.
反応性希釈剤としては、例えば、単官能の(メタ)アクリレート化合物、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物を挙げることができる。(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、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングルコールモノ(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)アクリルレート、カプロラクトン変性(メタ)アクリレート等の単官能(メタ)アクリレート化合物、1,4‐ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6‐ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性燐酸ジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート等の2官能(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、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート等の3官能(メタ)アクリレート化合物、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の4官能以上の(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。また、(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、単官能または2官能以上のエポキシ(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。これらの(メタ)アクリレート化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of reactive diluents include monofunctional (meth)acrylate compounds and bifunctional or higher functional (meth)acrylate compounds. Examples of (meth)acrylate compounds include monofunctional (meth)acrylate compounds such as hydroxyethyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, diethylene glycol mono(meth)acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth)acrylate, and caprolactone-modified (meth)acrylate, as well as 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol adipate di(meth)acrylate, hydroxypivalic acid neopentyl glycol di(meth)acrylate, dicyclopentanyl di(meth)acrylate, and ethylene oxide. Examples of the (meth)acrylate compound include bifunctional (meth)acrylate compounds such as modified phosphoric acid di(meth)acrylate, allylated cyclohexyl di(meth)acrylate, and isocyanurate di(meth)acrylate, trifunctional (meth)acrylate compounds such as trimethylolpropane tri(meth)acrylate, dipentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, propylene oxide-modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, and tris(acryloxyethyl)isocyanurate, and tetrafunctional or higher (meth)acrylate compounds such as ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, propionic acid-modified dipentaerythritol penta(meth)acrylate, and dipentaerythritol hexa(meth)acrylate. Examples of the (meth)acrylate compound include monofunctional or bifunctional or higher epoxy (meth)acrylate compounds. These (meth)acrylate compounds may be used alone or in combination of two or more.
反応性希釈剤の配合量は、特に限定されないが、感光性樹脂100質量部に対して、50質量部以上250質量部以下が好ましく、100質量部以上200質量部以下が特に好ましい。 The amount of reactive diluent added is not particularly limited, but is preferably 50 to 250 parts by weight, and particularly preferably 100 to 200 parts by weight, per 100 parts by weight of photosensitive resin.
(D)エポキシ化合物
エポキシ化合物は、感光性樹脂組成物の硬化物の架橋密度を上げて十分な強度の硬化膜を形成するのに寄与する。エポキシ化合物としては、例えば、エポキシ樹脂を挙げることができる。エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等のゴム変性エポキシ樹脂、ε-カプロラクトン変性エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルト-クレゾールノボラック型等のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族多官能エポキシ樹脂、グリシジルエステル型多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型多官能エポキシ樹脂、複素環式多官能エポキシ樹脂、ビスフェノール変性ノボラック型エポキシ樹脂、多官能変性ノボラック型エポキシ樹脂、ダイマー酸グリシジルエステル型エポキシ樹脂等を挙げることができる。これらのエポキシ化合物は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
(D) Epoxy Compound Epoxy compounds contribute to increasing the crosslink density of the cured product of the photosensitive resin composition and forming a cured film with sufficient strength. Examples of epoxy compounds include epoxy resins. Examples of epoxy resins include, but are not limited to, rubber-modified epoxy resins such as biphenylaralkyl epoxy resins, phenylaralkyl epoxy resins, biphenyl epoxy resins, naphthalene epoxy resins, dicyclopentadiene epoxy resins, and silicone-modified epoxy resins; ε-caprolactone-modified epoxy resins; phenol novolac epoxy resins such as bisphenol A epoxy resins and bisphenol F epoxy resins; cresol novolac epoxy resins such as ortho-cresol novolac; bisphenol A novolac epoxy resins; cyclic aliphatic polyfunctional epoxy resins; glycidyl ester polyfunctional epoxy resins; glycidyl amine polyfunctional epoxy resins; heterocyclic polyfunctional epoxy resins; bisphenol-modified novolac epoxy resins; polyfunctionally modified novolac epoxy resins; and dimer acid glycidyl ester epoxy resins. These epoxy compounds may be used alone or in combination of two or more.
エポキシ化合物の配合量は、特に限定されないが、感光性樹脂100質量部に対して、20質量部以上100質量部以下が好ましく、30質量部以上80質量部以下が特に好ましい。 The amount of epoxy compound is not particularly limited, but is preferably 20 to 100 parts by weight, and particularly preferably 30 to 80 parts by weight, per 100 parts by weight of photosensitive resin.
(E)着色剤
着色剤を配合することで、感光性樹脂組成物の硬化膜に所望の色彩を付与することができる。着色剤としては、顔料、色素等、特に限定されず、また、白色着色剤、青色着色剤、緑色着色剤、黄色着色剤、紫色着色剤、黒色着色剤、赤色着色剤、橙色着色剤等、所望の色彩に応じて、いずれの着色剤も使用可能である。上記着色剤として、白色着色剤を配合することで、白色の硬化膜を形成して硬化膜の反射率を向上させることができる。白色着色剤としては、酸化チタンを挙げることができる。酸化チタンとしては、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタンを挙げることができる。このうち、反射率の点から、ルチル型酸化チタンが好ましい。
(E) Colorant By incorporating a colorant, a desired color can be imparted to the cured film of the photosensitive resin composition. The colorant is not particularly limited to pigments, dyes, etc., and any colorant can be used depending on the desired color, such as white colorants, blue colorants, green colorants, yellow colorants, purple colorants, black colorants, red colorants, orange colorants, etc. By incorporating a white colorant as the colorant, a white cured film can be formed, thereby improving the reflectance of the cured film. Examples of white colorants include titanium oxide. Examples of titanium oxide include anatase titanium oxide and rutile titanium oxide. Of these, rutile titanium oxide is preferred from the viewpoint of reflectance.
着色剤の配合量は、特に限定されない。白色着色剤の場合、その配合量は、特に限定されないが、反射率と硬化膜の柔軟性を向上させる点から、感光性樹脂100質量部に対して、100質量部以上800質量部以下が好ましく、300質量部以上500質量部以下が特に好ましい。 The amount of colorant used is not particularly limited. In the case of a white colorant, the amount is not particularly limited, but in order to improve reflectance and flexibility of the cured film, it is preferably 100 parts by weight or more and 800 parts by weight or less, and particularly preferably 300 parts by weight or more and 500 parts by weight or less, per 100 parts by weight of photosensitive resin.
(F)潜在性酸化防止剤
潜在性酸化防止剤を配合することで、直描露光による露光方法でも感度を損なうことなく、リフロー処理時の高温雰囲気下(例えば、150℃~260℃の雰囲気下)に曝されても、また、リフロー処理の高温雰囲気を経ても、絶縁保護膜を形成する感光性樹脂組成物の酸化が防止されて、熱による硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができる。従って、潜在性酸化防止剤を配合することで、本発明の感光性樹脂組成物から形成された絶縁保護膜を有する基板に反りが発生することを防止して、基板のハンドリング性の低下を防止し、また、スマートフォン等の機器本体への基板の組み込み性の低下を防止できる。
(F) Latent Antioxidant By incorporating a latent antioxidant, it is possible to obtain an insulating protective film that is free from sensitivity loss even when exposed to a high-temperature atmosphere during reflow treatment (e.g., an atmosphere of 150°C to 260°C) and that is subject to the high-temperature atmosphere of reflow treatment, thereby preventing oxidation of the photosensitive resin composition that forms the insulating protective film and preventing shrinkage upon curing due to heat, even when used in an exposure method using direct imaging exposure. Thus, by incorporating a latent antioxidant, warping of a substrate having an insulating protective film formed from the photosensitive resin composition of the present invention can be prevented, preventing deterioration in the handleability of the substrate and preventing deterioration in the ease of incorporating the substrate into the main body of a device such as a smartphone.
潜在性酸化防止剤としては、リフロー処理時の高温雰囲気下でも、また、リフロー処理の高温雰囲気を経ても、絶縁保護膜を形成する感光性樹脂組成物の酸化がより確実に防止されて、より確実に硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができる点から、炭酸エステル結合を有する芳香族化合物が好ましい。 As the latent antioxidant, an aromatic compound having a carbonate ester bond is preferred, as this more reliably prevents oxidation of the photosensitive resin composition that forms the insulating protective film, even in the high-temperature atmosphere of the reflow treatment and even after passing through the high-temperature atmosphere of the reflow treatment, thereby enabling the production of an insulating protective film that more reliably prevents cure shrinkage.
炭酸エステル結合を有する芳香族化合物としては、リフロー処理時の高温雰囲気下でも、また、リフロー処理の高温雰囲気を経ても、絶縁保護膜を形成する感光性樹脂組成物の酸化がさらに確実に防止されて、さらに確実に硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができる点から、R1-O-C(=O)-O-Ar(R2)(R3)-(式中、R1、R2、R3は、それぞれ、独立して、炭素数1~5個の炭化水素基、Arは、炭素数6個の芳香族炭化水素基を表す)の化学構造を有する芳香族化合物がより好ましく、リフロー処理時の高温雰囲気下でも、絶縁保護膜を形成する感光性樹脂組成物の耐酸化性がさらに向上して、さらに確実に硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができる点から、R1-O-C(=O)-O-Ar(R2)(R3)-(式中、R1、R2、R3は、それぞれ、独立して、炭素数1~5個の炭化水素基、Arは、炭素数6個の芳香族炭化水素基を表す)の化学構造を、1分子中に複数有する芳香族化合物が特に好ましい。R1-O-C(=O)-O-Ar(R2)(R3)-の化学構造を1分子中に複数有する芳香族化合物としては、R1-O-C(=O)-O-Ar(R2)(R3)-の化学構造を1分子中に2~5個有する芳香族化合物が好ましく、1分子中に3~4個有する芳香族化合物が特に好ましい。 As the aromatic compound having a carbonate bond, an aromatic compound having a chemical structure of R 1 -O-C(═O)-O-Ar(R 2 )(R 3 )- (wherein R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and Ar represents an aromatic hydrocarbon group having 6 carbon atoms ) is more preferred, from the viewpoint that oxidation of the photosensitive resin composition that forms the insulating protective film can be more reliably prevented even in the high-temperature atmosphere during reflow treatment and even after the high-temperature atmosphere during reflow treatment can be more reliably prevented, thereby obtaining an insulating protective film that can be more reliably prevented from shrinking on cure. An aromatic compound having a chemical structure of R 1 -O-C(═O)-O-Ar(R 2 )(R 3 )- (wherein R 1 , R 2 , and R Particularly preferred are aromatic compounds having a plurality of chemical structures of the formula R 1 -O-C(═O)-O-Ar(R 2 )(R 3 )- per molecule, where R 1 is a C 1 to C 5 hydrocarbon group, and Ar is a C 6 aromatic hydrocarbon group. As the aromatic compound having a plurality of chemical structures of R 1 -O-C(═O)-O-Ar(R 2 )(R 3 )- per molecule, aromatic compounds having 2 to 5 chemical structures of R 1 -O-C(═O)-O-Ar(R 2 )(R 3 )- per molecule are preferred, and aromatic compounds having 3 to 4 structures per molecule are particularly preferred.
リフロー処理時の高温雰囲気下では、R1-O-C(=O)-O-Ar(R2)(R3)-の化学構造のうち、-O-C(=O)-O-の部位にて分解して保護基が離脱し、HO-Ar(R2)(R3)-の化学構造が生じて、酸化防止剤として機能する化合物が形成される。 In the high-temperature atmosphere during reflow treatment, the chemical structure R 1 -O-C(═O)-O-Ar(R 2 )(R 3 )- undergoes decomposition at the -O-C(═O)-O- site, resulting in the elimination of the protective group and the generation of the chemical structure HO-Ar(R 2 )(R 3 )-, forming a compound that functions as an antioxidant.
R1、R2、R3は、それぞれ、独立して、炭素数1~5個の炭化水素基であれば、特に限定されないが、R1、R2、R3は、例えば、いずれも、C(CH3)3で表される炭素数4個の炭化水素基が挙げられる。 R 1 , R 2 , and R 3 are not particularly limited as long as they are each independently a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. For example, R 1 , R 2 , and R 3 may all be a hydrocarbon group having 4 carbon atoms represented by C(CH 3 ) 3 .
R1-O-C(=O)-O-Ar(R2)(R3)-の化学構造を1分子中に複数有する芳香族化合物としては、例えば、下記の式(2)化合物、式(3)化合物が挙げられるが、下記の式(2)化合物、式(3)化合物は例示であり、炭酸エステル結合を有する芳香族化合物が、これらの化合物に限定されるものではない。
潜在性酸化防止剤の配合量は、特に限定されないが、その下限値は、リフロー処理時の高温雰囲気下でも、また、リフロー処理の高温雰囲気を経ても、絶縁保護膜を形成する感光性樹脂組成物の酸化がより確実に防止されて、より確実に硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができる点から、感光性樹脂100質量部に対して、1.0質量部が好ましく、2.0質量部がより好ましく、4.0質量部が特に好ましい。一方で、潜在性酸化防止剤の配合量の上限値は、優れた感光性を確実に得る点から、25質量部が好ましく、20質量部が特に好ましい。 The amount of latent antioxidant to be added is not particularly limited, but the lower limit is preferably 1.0 part by mass, more preferably 2.0 parts by mass, and particularly preferably 4.0 parts by mass per 100 parts by mass of photosensitive resin, in order to more reliably prevent oxidation of the photosensitive resin composition that forms the insulating protective film, even in the high-temperature atmosphere of reflow treatment and after the high-temperature atmosphere of reflow treatment, and to obtain an insulating protective film that more reliably prevents cure shrinkage. On the other hand, the upper limit of the amount of latent antioxidant to be added is preferably 25 parts by mass, and particularly preferably 20 parts by mass, in order to reliably obtain excellent photosensitivity.
本発明の感光性樹脂組成物には、上記した(A)成分~(F)成分に加えて、必要に応じて、種々の添加成分、例えば、硬化触媒、難燃剤、エラストマー、非反応性希釈剤、消泡剤などを、含有させることができる。 In addition to the components (A) to (F) described above, the photosensitive resin composition of the present invention may contain various additives, such as curing catalysts, flame retardants, elastomers, non-reactive diluents, and antifoaming agents, as needed.
硬化触媒としては、例えば、ジシアンジアミド(DICY)及びその誘導体、メラミン及びその誘導体、三フッ化ホウ素-アミンコンプレックス、有機酸ヒドラジド、ジアミノマレオニトリル(DAMN)及びその誘導体、グアナミン及びその誘導体、アミンイミド、ポリアミン等が挙げられる。 Examples of curing catalysts include dicyandiamide (DICY) and its derivatives, melamine and its derivatives, boron trifluoride-amine complex, organic acid hydrazide, diaminomaleonitrile (DAMN) and its derivatives, guanamine and its derivatives, aminimide, and polyamines.
フレキシブルプリント配線板、プリント配線板等には、高発熱量の電子部品や光源が実装されることがあり、感光性樹脂組成物に難燃剤を配合することで、感光性樹脂組成物の硬化膜に難燃性を付与することができる。難燃剤としては、例えば、有機リン酸塩等のリン系の難燃剤を挙げることができる。リン系の難燃剤としては、例えば、トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(2,3-ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(2-クロロプロピル)ホスフェート、トリス(2,3-ブロモプロピル)ホスフェート、トリス(ブロモクロロプロピル)ホスフェート、2,3-ジブロモプロピル-2,3-クロロプロピルホスフェート、トリス(トリブロモフェニル)ホスフェート、トリス(ジブロモフェニル)ホスフェート、トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェートなどの含ハロゲン系リン酸エステル;トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェートなどのノンハロゲン系脂肪族リン酸エステル;トリフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジクレジルフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、イソプロピルフェニルジフェニルホスフェート、ジイソプロピルフェニルフェニルホスフェート、トリス(トリメチルフェニル)ホスフェート、トリス(t-ブチルフェニル)ホスフェート、ヒドロキシフェニルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェートなどのノンハロゲン系芳香族リン酸エステル;トリスジエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスメチルエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスジフェニルホスフィン酸アルミニウム、ビスジエチルホスフィン酸亜鉛、ビスメチルエチルホスフィン酸亜鉛、ビスジフェニルホスフィン酸亜鉛、ビスジエチルホスフィン酸チタニル、テトラキスジエチルホスフィン酸チタン、ビスメチルエチルホスフィン酸チタニル、テトラキスメチルエチルホスフィン酸チタン、ビスジフェニルホスフィン酸チタニル、テトラキスジフェニルホスフィン酸チタンなどのホスフィン酸の金属塩、ジフェニルビニルホスフィンオキサイド、トリフェニルホスフィンオキサイド、トリアルキルホスフィンオキサイド、トリス(ヒドロキシアルキル)ホスフィンオキサイド等のホスフィンオキサイド系化合物等が挙げられる。 Flexible printed wiring boards, printed wiring boards, and the like are often equipped with electronic components and light sources that generate high amounts of heat. By incorporating a flame retardant into a photosensitive resin composition, flame retardancy can be imparted to the cured film of the photosensitive resin composition. Examples of flame retardants include phosphorus-based flame retardants such as organic phosphates. Examples of phosphorus-based flame retardants include halogen-containing phosphorus compounds such as tris(chloroethyl)phosphate, tris(2,3-dichloropropyl)phosphate, tris(2-chloropropyl)phosphate, tris(2,3-bromopropyl)phosphate, tris(bromochloropropyl)phosphate, 2,3-dibromopropyl-2,3-chloropropylphosphate, tris(tribromophenyl)phosphate, tris(dibromophenyl)phosphate, and tris(tribromoneopentyl)phosphate. Phosphate esters; non-halogenated aliphatic phosphate esters such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, and tributoxyethyl phosphate; triphenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, dicresyl phenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, xylenyl diphenyl phosphate, tris(isopropylphenyl) phosphate, isopropylphenyl diphenyl phosphate, and diisopropyl phosphate. Examples of suitable phosphate compounds include non-halogen aromatic phosphate esters such as propylphenylphenyl phosphate, tris(trimethylphenyl)phosphate, tris(t-butylphenyl)phosphate, hydroxyphenyldiphenylphosphate, and octyldiphenylphosphate; metal salts of phosphinic acid such as aluminum trisdiethylphosphinate, aluminum trismethylethylphosphinate, aluminum trisdiphenylphosphinate, zinc bisdiethylphosphinate, zinc bismethylethylphosphinate, zinc bisdiphenylphosphinate, titanyl bisdiethylphosphinate, titanium tetrakisdiethylphosphinate, titanyl bismethylethylphosphinate, titanium tetrakismethylethylphosphinate, titanyl bisdiphenylphosphinate, and titanium tetrakisdiphenylphosphinate; and phosphine oxide compounds such as diphenylvinylphosphine oxide, triphenylphosphine oxide, trialkylphosphine oxide, and tris(hydroxyalkyl)phosphine oxide.
感光性樹脂組成物にエラストマーを配合することで、感光性樹脂組成物の硬化膜に柔軟性、反り防止性、耐変色性及び高反射率を付与することに寄与する。エラストマーとしては、例えば、シリコーン系エラストマーを挙げることができる。また、消泡剤としては、シリコーン系ポリマー、炭化水素系ポリマー、アクリル系ポリマーを挙げることができる。 By blending an elastomer into a photosensitive resin composition, the cured film of the photosensitive resin composition can be imparted with flexibility, warp resistance, discoloration resistance, and high reflectivity. Examples of elastomers include silicone-based elastomers. Examples of antifoaming agents include silicone-based polymers, hydrocarbon-based polymers, and acrylic-based polymers.
非反応性希釈剤は、感光性樹脂組成物の粘度、乾燥性、塗工性等を調節するためのものである。非反応性希釈剤としては、例えば、有機溶剤を挙げることができる。有機溶剤には、例えば、メチルエチルケトン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、セロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類、カルビトール、ブチルカルビトール等のカルビトール類、酢酸エチル、酢酸ブチル、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルジグリコールアセテート等のエステル類等を挙げることができる。これらの非反応性希釈剤は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Non-reactive diluents are used to adjust the viscosity, drying properties, coatability, etc. of the photosensitive resin composition. Examples of non-reactive diluents include organic solvents. Examples of organic solvents include ketones such as methyl ethyl ketone; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; alcohols such as methanol, n-propanol, isopropanol, and cyclohexanol; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; cellosolves such as cellosolve and butyl cellosolve; carbitols such as carbitol and butyl carbitol; and esters such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, butyl carbitol acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, and ethyl diglycol acetate. These non-reactive diluents may be used alone or in combination.
本発明の感光性樹脂組成物の製造方法は、特定の方法に限定されず、例えば、上記各成分を所定割合で配合後、室温(例えば、25℃)にて、三本ロール、ボールミル、サンドミル、ビーズミル、ニーダー等の混練手段、またはスーパーミキサー、プラネタリーミキサー等の攪拌手段により、混練または混合することで製造することができる。また、前記混練または混合の前に、必要に応じて、予備混練または予備混合を実施してもよい。 The method for producing the photosensitive resin composition of the present invention is not limited to any particular method. For example, the composition can be produced by blending the above components in a predetermined ratio and then kneading or mixing them at room temperature (e.g., 25°C) using a kneading device such as a triple roll mill, ball mill, sand mill, bead mill, or kneader, or a stirring device such as a super mixer or planetary mixer. Furthermore, prior to the kneading or mixing, pre-kneading or pre-mixing may be performed as necessary.
次に、本発明の感光性樹脂組成物の使用方法例について説明する。先ず、基板上に銅箔をエッチングして形成した回路パターンを有するフレキシブルプリント配線板に、本発明の感光性樹脂組成物を塗工したドライフィルムを用いて、ソルダーレジスト膜を形成する方法を例にとって説明する。 Next, we will explain an example of how to use the photosensitive resin composition of the present invention. First, we will explain an example of how to form a solder resist film on a flexible printed wiring board having a circuit pattern formed by etching copper foil on a substrate, using a dry film coated with the photosensitive resin composition of the present invention.
ドライフィルムは、支持フィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエステルフィルム等の熱可塑性樹脂フィルム)と、該支持フィルムに塗工されたソルダーレジスト層と、該ソルダーレジスト層を保護するカバーフィルム(例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム)と、を有する積層構造となっている。支持フィルム上に本発明の感光性樹脂組成物を、ダイコーター法等の公知の方法で塗工して所定の膜厚を有する感光性樹脂組成物の塗膜を形成する。形成した感光性樹脂組成物の塗膜を、必要に応じて、感光性樹脂組成物中の非反応性希釈剤を揮散させるために、70~120℃程度の温度で10~60分間程度加熱する予備乾燥を行う。予備乾燥処理にて、感光性樹脂組成物から非反応性希釈剤を揮発させて塗膜の表面をタックフリーの状態にすることで、支持フィルム上にソルダーレジスト層を形成する。その後、得られたソルダーレジスト層上にカバーフィルムを積層することで、本発明の感光性樹脂組成物を有するドライフィルムを作製できる。 The dry film has a laminated structure comprising a support film (e.g., a thermoplastic resin film such as polyethylene terephthalate film or polyester film), a solder resist layer coated on the support film, and a cover film (e.g., a polyethylene film or polypropylene film) that protects the solder resist layer. The photosensitive resin composition of the present invention is applied to the support film using a known method such as a die coater method to form a coating film of the photosensitive resin composition having a predetermined thickness. If necessary, the formed coating film of the photosensitive resin composition is pre-dried by heating at a temperature of approximately 70 to 120°C for approximately 10 to 60 minutes to volatilize the non-reactive diluent in the photosensitive resin composition. The pre-drying process volatilizes the non-reactive diluent from the photosensitive resin composition, rendering the surface of the coating film tack-free, thereby forming a solder resist layer on the support film. A cover film is then laminated on the resulting solder resist layer to produce a dry film containing the photosensitive resin composition of the present invention.
作製したドライフィルムについて、カバーフィルムを剥がしながらソルダーレジスト層とフレキシブルプリント配線板を貼り合わせるラミネートを行うことで、フレキシブルプリント配線板上にソルダーレジスト層を形成する。なお、ソルダーレジスト層上には支持フィルムが積層されたままとなっている。その後、支持フィルム上に、回路パターンのランド以外を透光性にしたパターンを有するネガフィルムを載置し、ネガフィルムの上から紫外線(例えば、波長300~400nmの範囲)を照射させてソルダーレジスト層を光硬化させる。その後、支持フィルムを剥がして、前記ランドに対応する非露光領域を希アルカリ水溶液で除去することによりソルダーレジスト層が現像される。現像方法には、スプレー法、シャワー法等が用いられる。使用される希アルカリ水溶液としては、例えば、0.5~5質量%の炭酸ナトリウム水溶液が挙げられる。アルカリ現像後、130~170℃の熱風循環式の乾燥機等で、20~80分間、ソルダーレジスト層の熱硬化処理(ポストキュア)を行うことにより、フレキシブルプリント配線板上に、ソルダーレジスト膜を形成させることができる。 The dry film thus prepared is laminated onto the flexible printed wiring board while the cover film is peeled off, forming a solder resist layer on the flexible printed wiring board. The support film remains laminated on the solder resist layer. A negative film with a circuit pattern that is transparent except for the lands is then placed on the support film, and ultraviolet light (e.g., wavelengths in the range of 300 to 400 nm) is irradiated onto the negative film to photocure the solder resist layer. The support film is then peeled off, and the unexposed areas corresponding to the lands are removed with a dilute alkaline aqueous solution to develop the solder resist layer. Development methods include spraying and showering. Examples of dilute alkaline aqueous solutions include a 0.5 to 5% by weight sodium carbonate solution. After alkaline development, the solder resist layer is thermally cured (post-cured) for 20 to 80 minutes in a hot air circulation dryer at 130 to 170°C, forming a solder resist film on the flexible printed wiring board.
次に、本発明の感光性樹脂組成物の使用方法例として、本発明の感光性樹脂組成物を、基板上に銅箔をエッチングして形成した回路パターンを有するフレキシブルプリント配線板上に、ソルダーレジスト膜として塗工する場合を説明する。 Next, as an example of a method for using the photosensitive resin composition of the present invention, we will explain the case where the photosensitive resin composition of the present invention is applied as a solder resist film to a flexible printed wiring board having a circuit pattern formed by etching copper foil on a substrate.
本発明の感光性樹脂組成物を、フレキシブルプリント配線板上に、スクリーン印刷、スプレーコータ、バーコータ、アプリケータ、ブレードコータ、ナイフコータ、ロールコータ、グラビアコータ等、公知の塗工方法を用いて所望の厚さに塗布する。塗布後、感光性樹脂組成物に非反応性希釈剤を配合した場合には、感光性樹脂組成物中の溶剤を揮散させるために、70~120℃程度の温度で10~60分間程度加熱する予備乾燥を行ってタックフリーの塗膜を形成する。次に、感光性樹脂組成物上に、直描装置にて、直接、活性エネルギー線(例えば、紫外線)を所望のパターンに応じて照射して、該パターン状に塗膜を光硬化させる。次に、希アルカリ水溶液で非露光領域を除去することにより塗膜を現像する。上記現像方法には、例えば、スプレー法、シャワー法等が用いられる。希アルカリ水溶液としては、例えば、0.5~5質量%の炭酸ナトリウム水溶液が挙げられる。次に、130~170℃の熱風循環式の乾燥機等で、20~80分間、熱硬化処理(ポストキュア)を行うことにより、現像した塗膜を熱硬化させて、目的とするパターンを有する感光性樹脂組成物の硬化物をフレキシブルプリント配線板上に形成させることができる。 The photosensitive resin composition of the present invention is applied to a flexible printed wiring board to the desired thickness using a known coating method, such as screen printing, a spray coater, a bar coater, an applicator, a blade coater, a knife coater, a roll coater, or a gravure coater. After application, if a non-reactive diluent is incorporated into the photosensitive resin composition, the composition is pre-dried by heating at a temperature of approximately 70 to 120°C for approximately 10 to 60 minutes to volatilize the solvent in the photosensitive resin composition, forming a tack-free coating film. Next, the photosensitive resin composition is directly irradiated with active energy rays (e.g., ultraviolet rays) in a direct imaging device according to the desired pattern, photocuring the coating film in the desired pattern. The coating film is then developed by removing the unexposed areas with a dilute alkaline aqueous solution. Examples of the development method include a spray method and a shower method. An example of the dilute alkaline aqueous solution is a 0.5 to 5% by weight aqueous sodium carbonate solution. Next, the developed coating is thermally cured (post-cured) for 20 to 80 minutes in a hot air circulation dryer at 130 to 170°C, thereby forming a cured product of the photosensitive resin composition with the desired pattern on the flexible printed wiring board.
次に、本発明の実施例を説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、これらの例に限定されるものではない。 Next, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples as long as they do not depart from the spirit of the invention.
実施例1~3、比較例1~2
下記表1に示す各成分を下記表1に示す配合割合にて配合し、3本ロールを用いて室温にて混合分散させて、実施例1~3、比較例1~2にて使用する感光性樹脂組成物を調製した。下記表1に示す各成分の配合量は、特に断りのない限り、質量部を意味する。
Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2
The components shown in Table 1 below were blended in the blending ratios shown in Table 1 below, and mixed and dispersed at room temperature using a three-roll mill to prepare photosensitive resin compositions used in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. Unless otherwise specified, the blending amount of each component shown in Table 1 below means parts by mass.
なお、表1中の各成分についての詳細は、以下の通りである。 Details about each component in Table 1 are as follows:
(A)感光性樹脂
・FLX-2089:ウレタン変性樹脂(A-4樹脂)、日本化薬株式会社(固形分65質量%)
・合成樹脂
アクリル共重合樹脂は、下記のように合成した(表1中、「合成樹脂A」)。
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート、窒素または空気導入管を備えた3リットルセパラブルフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル(三洋化成品株式会社、アーコソルブPM)1500gを仕込み、105℃に昇温後、グリシジルメタクリレート(日油株式会社、ブレンマーGH)142g、n-ブチルメタクリレート1279g、プロピレングリコールモノメチルエーテル360g及びジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)(和光純薬株式会社、V-601)15.0gを混合した溶液を3時間かけて滴下した。滴下後、3時間、窒素雰囲気下で反応を続けて熟成させた。次に、空気雰囲気下でアクリル酸690g、トリフェニルホスフィン3g、メトキシフェノール3gを混合した溶液を加えて110℃で10時間反応させた。これにより、酸価1.2mgKOH/g、二重結合当量1500g/eq、重量平均分子量22000の合成樹脂Aの溶液(固形分65質量%)を得た。合成樹脂AはA-1樹脂に対応する。
(A) Photosensitive resin FLX-2089: urethane-modified resin (A-4 resin), Nippon Kayaku Co., Ltd. (solid content 65% by mass)
Synthetic Resin An acrylic copolymer resin was synthesized as follows (referred to as "Synthetic Resin A" in Table 1).
A 3-liter separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, dropping funnel, and nitrogen or air inlet tube was charged with 1500 g of propylene glycol monomethyl ether (Arcosolve PM, Sanyo Chemical Industries, Ltd.), and the temperature was raised to 105°C. A solution containing 142 g of glycidyl methacrylate (Blenmer GH, NOF Corporation), 1279 g of n-butyl methacrylate, 360 g of propylene glycol monomethyl ether, and 15.0 g of dimethyl 2,2'-azobis(2-methylpropionate) (V-601, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise over 3 hours. After the dropwise addition, the reaction was continued for 3 hours under a nitrogen atmosphere to allow maturation. Next, a solution containing 690 g of acrylic acid, 3 g of triphenylphosphine, and 3 g of methoxyphenol was added under an air atmosphere, and the mixture was allowed to react at 110°C for 10 hours. This resulted in a solution of synthetic resin A (solid content 65% by mass) having an acid value of 1.2 mg KOH/g, a double bond equivalent of 1500 g/eq, and a weight average molecular weight of 22000. Synthetic resin A corresponds to resin A-1.
(B)光重合開始剤
・SPEEDCURE TPO:2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、LAMBSON社
・式(1-1)に示す化学構造を有するジフェニルスルフィド骨格を有するオキシムエステル系光重合開始剤
(B) Photopolymerization initiator SPEEDCURE TPO: 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, LAMBSON; an oxime ester photopolymerization initiator having a diphenyl sulfide skeleton and a chemical structure shown in formula (1-1):
(C)反応性希釈剤
・EBECRYL3708:ダイセル・オルネクス株式会社
(C) Reactive diluent EBECRYL3708: Daicel Allnex Co., Ltd.
(D)エポキシ化合物
・EPICRON860:DIC株式会社
・エピコート1003:三菱ケミカル株式会社
(D) Epoxy compound EPICRON 860: DIC Corporation EPICOAT 1003: Mitsubishi Chemical Corporation
(E)着色剤
・CR-80:白色着色剤、石原産業株式会社
(E) Colorant: CR-80: White colorant, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.
(F)潜在性酸化防止剤
・アデカアークルズGPA-5001:炭酸エステル結合を有する芳香族化合物、株式会社ADEKA
(F) Latent antioxidant ADEKA ARCLES GPA-5001: an aromatic compound having a carbonate ester bond, ADEKA Corporation
硬化触媒
・DICY-7:三菱ケミカル株式会社
・メラミン:日産化学工業株式会社
難燃剤
・エクソリット OP-935:クラリアントジャパン社
エラストマー
・EP-2601:東レ・ダウコーニング株式会社
非反応性希釈剤
・EDGAC:三洋化成品株式会社
消泡剤
・AC-2000HF:共栄社化学株式会社
Curing catalyst DICY-7: Mitsubishi Chemical Corporation, Melamine: Nissan Chemical Industries, Ltd. Flame retardant Exolit OP-935: Clariant Japan AG Elastomer EP-2601: Toray Dow Corning Co., Ltd. Non-reactive diluent EDGAC: Sanyo Chemical Industries, Ltd. Defoamer AC-2000HF: Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
試験体作製工程
基板:ポリイミドフィルム(フィルム厚さ25μm、銅箔厚12μm、新日鉄住金化学株式会社「ESPANEX」)
表面処理:5質量%硫酸処理
印刷法:スクリーン印刷
DRY膜厚:20μm
予備乾燥:80℃、20分
露光:感光性樹脂組成物上300mJ/cm2(直描露光装置「Nuvogo1000R」(光源:レーザー、メイン波長375nm、405nm)、オルボテック社製)
アルカリ現像:1質量%のNa2CO3水溶液、液温30℃、スプレー圧0.2MPa、現像時間60秒
本硬化の加熱処理(ポストキュア):150℃、60分
Test specimen preparation process Substrate: Polyimide film (film thickness 25 μm, copper foil thickness 12 μm, Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. "ESPANEX")
Surface treatment: 5% by mass sulfuric acid treatment Printing method: screen printing Dry film thickness: 20 μm
Pre-drying: 80°C, 20 minutes Exposure: 300 mJ/cm 2 on the photosensitive resin composition (direct imaging exposure device "Nuvogo1000R" (light source: laser, main wavelength 375 nm, 405 nm), manufactured by Orbotech)
Alkaline development: 1% by weight Na2CO3 aqueous solution, liquid temperature 30°C, spray pressure 0.2 MPa, development time 60 seconds Heat treatment for main curing (post-cure): 150°C, 60 minutes
評価項目
(1)感度(直描露光(LDI露光)感度)
上記試験体作製工程の予備乾燥工程まで行った基板に対し、感度測定用ステップタブレット(コダック社製、Stouffer21段)を塗膜上に設置し、このステップタブレットを通して、直描露光装置「Nuvogo1000R」を用い、375nm、405nmの波長の紫外線を300mJ/cm2照射したものをテストピ-スとした。このテストピースに、上記試験体作製工程と同様にして現像を行った。露光部分のうち、現像後に除去されない部分を数字(ステップ数)で表した。ステップ数が大きいほど感度が良好であることを示す。
Evaluation items (1) Sensitivity (direct imaging exposure (LDI exposure) sensitivity)
A step tablet for measuring sensitivity (Kodak, Stouffer 21 step) was placed on the coating of a substrate that had been subjected to the preliminary drying step of the above test specimen preparation process, and the substrate was irradiated through this step tablet with ultraviolet light of wavelengths of 375 nm and 405 nm at 300 mJ/cm2 using a direct imaging exposure device "Nuvogo 1000R" to prepare a test piece. This test piece was developed in the same manner as in the above test specimen preparation process. The exposed portion that was not removed after development was represented by a number (step number). A larger step number indicates better sensitivity.
(2)反り防止性
上記試験体作製工程にて作製した試験体を3cm×3cmに切り出した後、切り出した試験片を、水平な台上に上が凹になるよう静かに置き、外力を加えないようにして、試験片の4か所の角部と台との間の垂直な隔たりを直尺で測定し、その最大値を採用し、以下の4段階で評価し、△評価以上を合格とした。
◎:1mm未満、
○:1mm以上3mm未満、
△:3mm以上5mm未満、
×:5mm以上
(2) Warpage Resistance After cutting the test specimen prepared in the above test specimen preparation process into a size of 3 cm x 3 cm, the cut test specimen was gently placed on a horizontal table with the top concave, and without applying any external force, the vertical distance between the four corners of the test specimen and the table was measured with a ruler. The maximum value was used and evaluated on the following four-point scale, with a rating of △ or higher being considered a pass.
◎: Less than 1 mm
○: 1 mm or more and less than 3 mm
△: 3 mm or more and less than 5 mm
×: 5 mm or more
評価結果を、下記表1に示す。 The evaluation results are shown in Table 1 below.
上記表1から、潜在性酸化防止剤を配合した実施例1~3では、直描露光(LDI露光)感度を損なうことなく、150℃、60分の加熱処理を経ても、基板は反り防止性を得ることができた。従って、実施例1~3では、リフロー処理時の高温雰囲気下でも、絶縁保護膜を形成している感光性樹脂組成物の酸化が防止されて、硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができることが判明した。 As can be seen from Table 1 above, in Examples 1 to 3, which contained a latent antioxidant, the substrate was able to resist warping even after heat treatment at 150°C for 60 minutes without impairing direct imaging exposure (LDI exposure) sensitivity. Therefore, it was found that in Examples 1 to 3, oxidation of the photosensitive resin composition forming the insulating protective film was prevented even in the high-temperature atmosphere of reflow treatment, making it possible to obtain an insulating protective film that prevents cure shrinkage.
一方で、上記表1から、潜在性酸化防止剤を配合していない比較例1、2では、150℃、60分の加熱処理にて基板に反りが発生してしまい、硬化収縮を防止できる絶縁保護膜を得ることができなかった。 On the other hand, as can be seen from Table 1 above, in Comparative Examples 1 and 2, which did not contain a latent antioxidant, the substrate warped after heat treatment at 150°C for 60 minutes, and it was not possible to obtain an insulating protective film that could prevent cure shrinkage.
本発明の感光性樹脂組成物は、高温雰囲気下でも、基板の反り防止性を得ることができるので、特に、フレキシブルプリント配線板に、硬化物である絶縁被覆を形成する分野で利用価値が高い。 The photosensitive resin composition of the present invention can prevent substrate warping even in high-temperature environments, making it particularly useful in the field of forming cured insulating coatings on flexible printed wiring boards.
Claims (12)
前記(E)着色剤が、白色着色剤であり、
前記(C)反応性希釈剤の含有量が、前記(A)感光性樹脂100質量部に対して50質量部以上である、感光性樹脂組成物。 (A) a photosensitive resin, (B) a photopolymerization initiator, (C) a reactive diluent, (D) an epoxy compound, (E) a colorant, and (F) a latent antioxidant;
the colorant (E) is a white colorant,
The photosensitive resin composition of claim 1, wherein the content of the reactive diluent (C) is 50 parts by mass or more relative to 100 parts by mass of the photosensitive resin (A).
前記(E)着色剤が白色着色剤であり、前記(E)着色剤の含有量が、前記(A)感光性樹脂100質量部に対して300質量部以上である、感光性樹脂組成物。 (A) a photosensitive resin, (B) a photopolymerization initiator, (C) a reactive diluent, (D) an epoxy compound, (E) a colorant, and (F) a latent antioxidant;
the (E) colorant is a white colorant, and the content of the (E) colorant is 300 parts by mass or more relative to 100 parts by mass of the (A) photosensitive resin composition.
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