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WO2011064859A1 - ガラスマスク用熱硬化型保護液およびガラスマスク - Google Patents

ガラスマスク用熱硬化型保護液およびガラスマスク Download PDF

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WO2011064859A1
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epoxy resin
glass mask
resin
silicone resin
protective film
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長谷川 剛
栗嶋 進
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Kimoto Co Ltd
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Kimoto Co Ltd
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    • G03F1/38Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
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    • C08K5/541Silicon-containing compounds containing oxygen
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    • C08K5/5419Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond

Definitions

  • the present invention relates to a thermosetting protective liquid for glass masks, and more particularly to a thermosetting protective liquid for glass masks having excellent transparency when used as a protective film and a glass mask having a transparent protective film.
  • the printed wiring board and the resin relief printing plate are produced by closely exposing a photomask (exposure original) to an adhesive photoresist such as a liquid photoresist. For this reason, if the surface of the photomask is not subjected to any treatment, when the photomask is removed from the photoresist after completion of exposure, a part of the photoresist adheres to the photomask surface and remains on the photomask even after wiping. As a result, there arises a problem that the exposure accuracy is lowered. Under such circumstances, a surface protection film having releasability is conventionally provided on the surface of the photomask facing the photoresist to prevent the photoresist from adhering to the photomask (Patent Document 1). ).
  • a film having a hard coat property is bonded, or a coating film having a hard coat property is provided on the article surface.
  • a coating film having such hard coat properties a coating film using a curable resin such as an epoxy resin, an acrylic resin, or a silicone resin is known (Patent Document 2).
  • the protective film is brittle, so that there is a problem that cracks are easily generated and the performance as a protective film cannot be obtained.
  • the epoxy resin and the silicone resin are incompatible, so whitening due to incompatibility occurs when used as a protective film. It was recognized and there was a problem of inhibiting transparency.
  • an object of the present invention is to provide a thermosetting protective liquid for glass masks that has good adhesion to a glass mask, excellent hard coat properties of a protective film, and does not generate cracks. Furthermore, it aims at providing the thermosetting protective liquid for glass masks which prevents the whitening by the incompatibility of a protective film, and a glass mask using the same.
  • thermosetting protective liquid for glass mask according to the first aspect of the present invention includes a silicone resin, an epoxy resin, and a silicone oil, and includes a phenol novolac type epoxy resin as an epoxy resin.
  • the thermosetting protective liquid for glass mask according to the second aspect of the present invention contains a silicone resin, an epoxy resin and a silicone oil, and 15 to 35% by weight in the silicone resin is an ester-modified silicone resin. It is what.
  • the phenol novolac type epoxy resin is characterized by being contained in the epoxy resin in an amount of 30% by weight or more.
  • the weight ratio of the silicone resin and the epoxy resin is 4: 6 to 8: 2.
  • the curing agent is characterized by containing an amine compound without containing a metal alkoxide catalyst.
  • the glass mask of the present invention is characterized in that a protective film using the thermosetting protective liquid for glass mask is formed on the glass mask.
  • thermosetting protective liquid for glass mask of the present invention has good adhesion to the glass mask, and when used as a protective film, the hard coat property of the protective film is excellent, cracks do not occur, and epoxy resin and silicone resin It is possible to prevent whitening of the coating film due to incompatibility and to have excellent transparency. Moreover, since a metal alkoxide catalyst is not included as a curing agent and an amine compound is included, the storage stability of the protective liquid can be improved.
  • the glass mask on which the protective film using the thermosetting protective liquid for glass mask of the present invention is formed can have excellent adhesion between the protective film and the glass mask. Moreover, since the hardness of a protective film is high and it can prevent the whitening of the coating film by the incompatibility of an epoxy resin and a silicone resin, it can be set as the glass mask which improved the exposure precision by being excellent in transparency. .
  • thermosetting protective liquid for glass mask of the present invention An embodiment of the thermosetting protective liquid for glass mask of the present invention will be described.
  • the thermosetting protective liquid for glass masks according to the first aspect includes a silicone resin, an epoxy resin, and silicone oil, and includes a phenol novolac type epoxy resin as an epoxy resin.
  • the thermosetting protective liquid for glass mask according to the second aspect includes a silicone resin, an epoxy resin, and a silicone oil, and 15 to 35% by weight in the silicone resin is an ester-modified silicone resin.
  • Silicone resin is used for improving adhesion to glass when used as a protective film and for increasing the hardness of the protective film.
  • a silicone resin a methyl silicone resin, a methylphenyl silicone resin, a modified silicone resin, and the like can be used.
  • the modified silicone resin an ester-modified silicone resin, an epoxy-modified silicone resin, an alkyd-modified silicone resin, One or a mixture of two or more acrylic-modified silicone resins can be used.
  • an ester-modified silicone resin is included.
  • the reason why the ester-modified silicone resin is used is that it has good compatibility with the epoxy resin described later, and does not cause whitening due to incompatibility when used as a protective film, thereby obtaining excellent transparency.
  • the haze (JIS K7105: 1981) of such a protective film is preferably less than 1%.
  • silicone resins include the KR400, KR500, KR510, KR213, ES1001N, ES1002T, KR5206, KR9706, KR5230, KR5234, KR5235, X-40-2308, X-40-2308, X -40-9238 and the like, and particularly as ester-modified silicone resins, KR5230, KR5234, KR5235, and the like.
  • 15 to 35% by weight in the silicone resin is an ester-modified silicone resin, and more preferably 20 to 30% by weight. The reason why the content is 15% by weight or more is to obtain compatibility with the epoxy resin, and the reason why the content is 35% by weight or less is to prevent a decrease in the hardness of the coating film.
  • the epoxy resin is used to impart hard coat properties to the protective film when used as a protective film.
  • examples of such epoxy resins include novolak type epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, polycyclic aromatic type epoxy resins, hydrogenated alicyclic epoxy resins, and mesogenic skeleton epoxy resins. Etc. can be used.
  • at least a phenol novolac type epoxy resin is included.
  • the phenol novolac type epoxy resin is used to obtain hard coat properties when used as a protective film, and has good compatibility with the above-mentioned silicone resin. When used as a protective film, whitening due to incompatibility is achieved. This is to prevent it from happening.
  • the haze (JIS K7105: 1981) of such a protective film is preferably less than 1%.
  • a polyfunctional epoxy resin such as a novolac type epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin, a polycyclic aromatic type epoxy resin or the like is particularly preferable because hard coat properties when used as a protective film are easily obtained.
  • the epoxy resin examples include the EPICLON series as the product name of Dainippon Ink and Chemicals, the JER series as the product name of Japan Epoxy Resin, and the Dainippon Ink as the phenol novolac type epoxy resin.
  • the phenol novolac type epoxy resin is preferably contained in the epoxy resin in an amount of 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, and particularly preferably 80% by weight or more.
  • the reason why the content is 30% by weight or more is that compatibility with the above-described silicone resin is good and whitening due to incompatibility is not caused when the protective film is formed.
  • the weight ratio of silicone resin and epoxy resin contained in the thermosetting protective liquid for glass mask is preferably 4: 6 to 8: 2.
  • the ratio of the silicone resin further increases from the above ratio, cracks are likely to occur in the coating film, and when the ratio of the epoxy resin further increases from the above ratio, a coating film having sufficient hardness required for the protective film is obtained. It cannot be made, and it cannot be set as the excellent protective film for glass masks.
  • Silicone oil is used to impart releasability and antifouling properties to the surface of the protective film when used as a protective film.
  • silicone oil such as dimethyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, methylphenyl silicone oil, and cyclic dimethyl silicone oil, and modified silicone oil in which an organic group is introduced into silicone oil can be used.
  • modified silicone oils such as alkyl modification, polyether modification, fluorine modification, amino modification, mercapto modification, epoxy modification, carboxyl modification, higher fatty acid ester modification, methacryl modification and carbinol modification can be used.
  • a reactive silicone oil having a group that reacts with a silicone resin or an epoxy resin in order to maintain releasability and antifouling property.
  • silicone oil examples include KF96, KF69, KF99, KF54, KF968 and the like as trade names of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • particularly reactive silicone oils include KF410, KF412, KF351, KF354, KF618, KF945, KF859, KF858, KF861, KF864, KF880, X-22-161A, KF1001, KF101, X-22-3701E, X-22-3710, X-22-160AS, KF6001, KF6003, and the like.
  • the silicone oil is preferably 0.05 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component (solid content) in the protective liquid. 0.05 parts by weight or more is for obtaining sufficient releasability and antifouling properties, and 1 part by weight or less for reducing the surface tension when the coating liquid is used. This is to prevent the formation of a uniform and difficult to form a uniform coating film.
  • thermosetting protective liquid for glass mask of the present invention can obtain a hard coat property on the protective film by cross-linking the above-mentioned silicone resin and epoxy resin with heat.
  • a curing agent is required.
  • an amine compound in a state in which a metal alkoxide catalyst is not included. It is conceivable to use a commonly used metal alkoxide catalyst as a curing catalyst for the silicone resin. However, when a metal alkoxide catalyst is used, it easily reacts with moisture in the atmosphere. There is a problem in terms of stability. On the other hand, by using an amine compound, it can be allowed to act as a curing catalyst for a silicone resin, and can also act as a curing agent for an epoxy resin. Therefore, it is possible to solve the problem of storage stability of the protective liquid, which has been a drawback of the metal alkoxide catalyst.
  • a cure sol series manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. or a racamide series manufactured by DIC Co. can be used.
  • the curing start temperature by the amine compound is preferably 100 ° C. or more in order to obtain storage stability of the liquid.
  • the amine compound is preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component (solid content) in the protective liquid.
  • thermosetting protective liquid for glass mask of the present invention is prepared by mixing the above-described silicone resin, epoxy resin, silicone oil, curing agent and other components as necessary, and dissolving them in an appropriate solvent. Can do.
  • the protective film obtained by the thermosetting protective liquid for glass mask of the present invention has a pencil hardness (JIS K5600-5-4: 1999) of 3H or higher when cured.
  • the glass mask of the present invention is obtained by forming a protective film using the above-described thermosetting protective liquid for glass mask on a glass mask.
  • the glass mask used in the present invention is a glass substrate on which a pattern is formed for forming a fine pattern on a printed wiring board or a resin relief plate.
  • a glass mask include an emulsion mask formed by applying an emulsion in which gelatin and silver halide are mixed on a glass substrate, and a chromium mask forming a thin film made of chromium, chromium oxide, or the like on the glass substrate.
  • the glass mask of the present invention is obtained by applying and heating a glass mask thermosetting protective liquid containing the above-mentioned silicone resin, epoxy resin, and silicone oil on a glass mask on which such a pattern is formed.
  • a protective film having a hard coat property and a releasability is formed by thermosetting the resin component.
  • a glass mask having excellent adhesion to the glass mask and hard coat properties can be obtained.
  • a 1st viewpoint since compatibility with an epoxy resin and a silicone resin improves by including a phenol novolak-type epoxy resin as an epoxy resin, whitening of a protective film is suppressed and transparency improves. Thereby, the exposure accuracy in the case of forming a pattern on a printed wiring board or a resin relief plate is improved, and a fine pattern can be formed.
  • compatibility with an epoxy resin and a silicone resin improves by including ester modified silicone resin as a silicone resin, whitening of a protective film is suppressed and transparency improves. Thereby, the exposure accuracy in the case of forming a pattern on a printed wiring board or a resin relief plate is improved, and a fine pattern can be formed.
  • a method for forming a protective film on a glass mask known methods such as spin coating, die coating, cap coating, and bar coating can be used.
  • the glass mask in which the pattern used in the present invention is formed includes those provided with a protective film and an undercoat layer for improving adhesion.
  • thermosetting protective solutions for glass masks of Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 3, and Reference Example 1 having the compositions shown in Table 1 below were applied onto a patterned emulsion mask by spin coating, at 150 ° C. and 70 ° C. Then, a protective film having a thickness of about 2 ⁇ m was formed, and the glass masks of Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 3, and Reference Example 1 were produced.
  • silicone resin 1 (X-40-2308: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., solid content 100%)
  • silicone resin 2 epoxy-modified silicone resin (ES-1001N: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., solid content 45%)
  • Silicone resin 3 ester-modified silicone resin (KR5235: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., solid content 60%)
  • silicone resin 4 acrylic-modified silicone resin (KR9706: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., solid content 100%)
  • epoxy resin 1 phenol Novolac type epoxy resin (JER157S70: Japan Epoxy Resin, solid content 100%)
  • epoxy resin 2 (Epiclon 860: DIC, solid content 100%)
  • epoxy resin 3 (Epiclon 840: DIC, solid content 100%)
  • silicone oil KF6001: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., solid content 100%
  • amine-based catalyst (Cureazole 2PZ-CN: Shikoku Chemicals) Gosha
  • thermosetting protective liquids for glass masks of Examples 1 to 4 were excellent in liquid storage stability because they contained only an amine catalyst as a curing agent.
  • thermosetting protective liquid for glass mask of Example 5 contains an amine catalyst and a metal alkoxide catalyst as a curing agent, there is a problem in liquid storage stability.
  • the glass mask of Comparative Example 1 does not contain a phenol novolac type epoxy resin in the epoxy resin, whitening of the protective film was observed. Further, the weight ratio between the silicone resin and the epoxy resin was outside the range of 4: 6 to 8: 2, and the ratio of the silicone resin was large, so that cracks occurred.
  • the glass mask of Comparative Example 2 does not contain a phenol novolac type epoxy resin in the epoxy resin, whitening of the protective film was observed. Further, since the ratio of the silicone resin to the epoxy resin is outside the range of 4: 6 to 8: 2, and the ratio of the epoxy resin is large, the surface hardness sufficient as the protective film cannot be obtained.
  • the glass mask of Reference Example 1 has a lower haze than the glass masks of Comparative Examples 1 to 3 because the proportion of the phenol novolac type epoxy resin in the epoxy resin is less than 30% by weight. Whitening was observed.
  • thermosetting protective solutions for glass masks of Examples 6 to 9 and Comparative Examples 4 to 8 having the compositions shown in Table 3 below were applied onto a patterned emulsion mask by spin coating, and heat cured at 150 ° C. for 70 minutes. A protective film having a thickness of about 2 ⁇ m was formed, and glass masks of Examples 6 to 9 and Comparative Examples 4 to 8 were produced.
  • silicone resins 1 to 4 epoxy resins 1 to 2, silicone oil, amine catalyst, metal alkoxide catalyst: those used in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, silicone resin 5: Methyl silicone resin (KR400: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., solid content 100%) was used.
  • the protective film was not whitened. Further, since the weight ratio of the silicone resin and the epoxy resin in the thermosetting protective liquid for glass mask is within the range of 4: 6 to 8: 2, sufficient surface hardness can be obtained as a protective film.
  • the protective film was free from cracks, and was excellent as a protective film for glass masks. Further, the thermosetting protective liquids for glass masks of Examples 6 to 8 were excellent in liquid storage stability because they contained only an amine catalyst as a curing agent.
  • the protective film was not whitened. Further, since the weight ratio of the silicone resin and the epoxy resin in the thermosetting protective liquid for glass mask is within the range of 4: 6 to 8: 2, sufficient surface hardness can be obtained as a protective film. The protective film was free from cracks, and was excellent as a protective film for glass masks. However, since the thermosetting protective liquid for glass mask of Example 9 contains an amine catalyst and a metal alkoxide catalyst as a curing agent, there is a problem in liquid storage stability.
  • the protective film is whitened.
  • the weight ratio of the silicone resin and the epoxy resin in the thermosetting protective liquid for glass mask is outside the range of 4: 6 to 8: 2, and the surface hardness sufficient as a protective film cannot be obtained. .

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Abstract

 ガラスマスクとの接着性がよく、保護膜とした場合に、保護膜のハードコート性が優れ、クラックが発生せず、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂の不相溶による塗膜の白化を防止することができる。また、硬化剤としてアミン系化合物のみを含むため、保護液の保存安定性を向上させることができるガラスマスク用熱硬化型保護液を提供する。 ガラスマスク用熱硬化型保護液を、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びシリコーンオイルを含み、前記エポキシ樹脂としてフェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むものとする。さらに、硬化剤として金属アルコキシド系触媒を含まずアミン系化合物を含むものとする。

Description

ガラスマスク用熱硬化型保護液およびガラスマスク
 本発明は、ガラスマスク用熱硬化型保護液に関し、特に保護膜としたときの透明性に優れるガラスマスク用熱硬化型保護液および透明性を有する保護膜を有するガラスマスクに関する。
 プリント配線板や樹脂凸版は、液状フォトレジストなどの粘着性のあるフォトレジストにフォトマスク(露光用原稿)を密着露光して作製される。このため、フォトマスクの表面に何らかの処理を施さないと、露光終了後フォトマスクをフォトレジストから剥がす際に、フォトレジストの一部がフォトマスク表面に付着し、拭き取ってもフォトマスク上に残存してしまい、露光精度の低下を招いてしまうという問題を生じる。このような事情から、従来からフォトマスク上のフォトレジストに対向する面に、離型性を有する表面保護フィルムを設けて、フォトレジストがフォトマスクに付着することを防止している(特許文献1)。
 しかし、このような表面保護フィルムを貼り合せることは、表面保護フィルムの厚みに起因する露光精度の低下や、貼り合せの際に気泡が入ることなどによる露光精度の低下を招くといった問題がある。
 そこで、フォトマスク上のフォトレジストに対向する面に、保護膜を直接設けることが考えられる。
 一方、物品の表面を保護するために、ハードコート性を有するフィルムを貼り合せることや、物品表面にハードコート性を有する塗膜を設けることが行われている。このようなハードコート性を有する塗膜として、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂を用いた塗膜が知られている(特許文献2)。
WO2007/074778号公報(従来技術) 特開2005-186577号公報(請求項2)
 しかしながら、これらの硬化性樹脂の中でも、ハードコート性が優れているエポキシ樹脂を、ハードコート性を有する保護膜として用いた場合に、ガラス密着性が悪く、ガラスマスクとの接着性が得られないといった問題がある。
 また、ハードコート性が優れているシリコーン樹脂のみを用いた場合には、保護膜が脆いため、クラックが入り易く、保護膜としての性能が得られないといった問題があった。
 さらに、クラック発生の問題を解決するために高硬度のエポキシ樹脂を混合して使用した場合、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂とは、相溶性が悪いため、保護膜とした場合に不相溶による白化が認められ、透明性を阻害するといった問題があった。
 そこで本発明は、ガラスマスクとの接着性がよく、保護膜のハードコート性が優れ、クラックが発生しないガラスマスク用熱硬化型保護液を提供することを目的とする。さらに、保護膜の不相溶による白化を防止するガラスマスク用熱硬化型保護液及びそれを用いたガラスマスクを提供することを目的とする。
 上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、第1の観点として、エポキシ樹脂として、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むことにより、シリコーン樹脂とエポキシ樹脂との相溶性を向上させることができることを見出し、これを解決するに至った。
 第2の観点として、シリコーン樹脂として、エステル変性シリコーン樹脂を含むことにより、シリコーン樹脂とエポキシ樹脂との相溶性を向上させ、白化を防止することができることを見出し、これを解決するに至った。
 即ち、本発明の第1の観点に係るガラスマスク用熱硬化型保護液は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びシリコーンオイルを含み、エポキシ樹脂としてフェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むことを特徴とするものである。
 本発明の第2の観点に係るガラスマスク用熱硬化型保護液は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びシリコーンオイルを含み、前記シリコーン樹脂中の15~35重量%がエステル変性シリコーン樹脂であることを特徴とするものである。
 また、フェノールノボラック型エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂中に30量%以上含まれることを特徴とするものである。
 また、シリコーン樹脂とエポキシ樹脂の重量割合が、4:6~8:2であることを特徴とするものである。
 また、硬化剤として金属アルコキシド系触媒を含まずアミン系化合物を含むことを特徴とするものである。
 また、本発明のガラスマスクは、ガラスマスク上に、前記ガラスマスク用熱硬化型保護液を用いた保護膜が形成されてなることを特徴とするものである。
 本発明のガラスマスク用熱硬化型保護液は、ガラスマスクとの接着性がよく、保護膜とした場合に、保護膜のハードコート性が優れ、クラックが発生せず、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂の不相溶による塗膜の白化を防止し、透明性に優れるものとすることができる。また、硬化剤として金属アルコキシド系触媒を含まずアミン系化合物を含むため、保護液の保存安定性を向上させることができる。
 本発明のガラスマスク用熱硬化型保護液を用いた保護膜を形成したガラスマスクは、保護膜とガラスマスクの接着性が優れたものとすることができる。また、保護膜の硬度が高く、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂の不相溶による塗膜の白化を防止することができるため、透明性に優れることで、露光精度の向上したガラスマスクとすることができる。
 本発明のガラスマスク用熱硬化型保護液の実施の形態について説明する。
 第1の観点に係るガラスマスク用熱硬化型保護液は、シリコーン樹脂及びエポキシ樹脂、シリコーンオイルを含み、エポキシ樹脂としてフェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むものである。
 第2の観点に係るガラスマスク用熱硬化型保護液は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びシリコーンオイルを含み、前記シリコーン樹脂中の15~35重量%がエステル変性シリコーン樹脂である。
 シリコーン樹脂は、保護膜としたときのガラスとの密着性を向上させるため及び保護膜の硬度を高くするために用いられる。このようなシリコーン樹脂としては、メチル系シリコーン樹脂、メチルフェニル系シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂などを用いることができ、変性シリコーン樹脂としては、エステル変性シリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂、アルキッド変性シリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂を一種又は二種以上を混合して用いることができる。
 第1の観点では、特に、エステル変性シリコーン樹脂を後述するフェノールノボラック型エポキシ樹脂と共に用いることによって、さらにシリコーン樹脂とエポキシ樹脂との相溶性を向上させることができ好ましい。
 第2の観点では、少なくとも、エステル変性シリコーン樹脂を含むものである。エステル変性シリコーン樹脂を用いるのは、後述するエポキシ樹脂との相溶性が良好で、保護膜とした場合に不相溶による白化を起させず、優れた透明性を得るためである。このような保護膜のヘーズ(JIS K7105:1981)は、1%未満であることが好ましい。
 このようなシリコーン樹脂は、具体的には、信越化学工業社の商品名として、KR400、KR500、KR510、KR213、ES1001N、ES1002T、KR5206、KR9706、KR5230、KR5234、KR5235、X-40-2308、X-40-9238などがあげられ、特にエステル変性シリコーン樹脂として、KR5230、KR5234、KR5235などがあげられる。
 第2の観点では、シリコーン樹脂中の15~35重量%が、エステル変性シリコーン樹脂であり、更に好ましくは、20~30重量%である。15重量%以上とするのは、エポキシ樹脂との相溶性を得るためであり、35重量%以下とするのは、塗膜の硬度の低下を防止するためである。
 エポキシ樹脂は、保護膜としたときに保護膜にハードコート性を付与するために用いられる。このようなエポキシ樹脂としては、ノボラック型エポキシ樹脂、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、多環芳香族型エポキシ樹脂、水添脂環式エポキシ樹脂、メソゲン骨格エポキシ樹脂などを用いることができる。
 第1の観点では、少なくともフェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むものである。フェノールノボラック型エポキシ樹脂を用いるのは、保護膜とした場合のハードコート性を得るためのほかに、前述のシリコーン樹脂との相溶性が良好で、保護膜とした場合に不相溶による白化を起こさせないためである。このような保護膜のヘーズ(JIS K7105:1981)は、1%未満であることが好ましい。
 第2の観点では、特に、保護膜とした場合のハードコート性が得易いため、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、多環芳香族型エポキシ樹脂などの多官能性エポキシ樹脂が好ましい。
 エポキシ樹脂は、具体的には、大日本インキ化学工業社の商品名として、EPICLONシリーズ、ジャパンエポキシレジン社の商品名として、JERシリーズなどがあげられ、フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、大日本インク化学工業社のEPICLON N-740、N-770、N-775、N-865、N-740-80M、N-770-70M、N-865-80Mなど、ジャパンエポキシレジン社のJER 152、154、157S70、1031S、1032H60、604、630などがあげられる。
 フェノールノボラック型エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂中に30重量%以上含まれることが好ましく、更に好ましくは、40重量%以上、特に好ましくは、80重量%以上である。30重量%以上とするのは、前述のシリコーン樹脂との相溶性が良好で、保護膜とした場合に不相溶による白化を起こさせないためである。
 ガラスマスク用熱硬化型保護液に含まれるシリコーン樹脂とエポキシ樹脂の重量割合は、4:6~8:2が好ましい。前記割合からさらにシリコーン樹脂の割合が多くなると、塗膜にクラックが発生しやすくなり、前記割合からさらにエポキシ樹脂の割合が多くなると、保護膜に必要とされる充分な硬度の塗膜を得ることができず、優れたガラスマスク用保護膜とすることができない。
 シリコーンオイルは、保護膜としたときに保護膜表面に離型性や防汚性を付与するために用いられる。このようなシリコーンオイルは、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、環状ジメチルシリコーンオイルなどのシリコーンオイルやシリコーンオイルに有機基を導入した変性シリコーンオイルを用いることができる。
 変性シリコーンオイルとしては、アルキル変性、ポリエーテル変性、フッ素変性、アミノ変性、メルカプト変性、エポキシ変性、カルボキシル変性、高級脂肪酸エステル変性、メタクリル変性、カルビノール変性などの変性シリコーンオイルを用いることができる。
 特に、離型性や防汚性を持続させるために、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂と反応する基を有する反応性シリコーンオイルを用いることが、離型性や防汚性を持続させるために好ましい。このようにすることにより、保護膜表面のレジスト等の付着物を容易に除去することができる。
 シリコーンオイルとしては、具体的には、信越化学工業社の商品名として、KF96、KF69、KF99、KF54、KF968などがあげられ、特に反応性シリコーンオイルとして、KF410、KF412、KF351、KF354、KF618、KF945、KF859、KF858、KF861、KF864、KF880、X-22-161A、KF1001、KF101、X-22-3701E、X―22-3710、X-22-160AS、KF6001、KF6003などがあげられる。
 シリコーンオイルは、保護液中の樹脂成分(固形分)100重量部に対して、0.05~1重量部が好ましい。0.05重量部以上とするのは、十分な離型性、防汚性を得るためであり、1重量部以下とするのは、塗布液とした場合の表面張力が小さくなるため、塗布液が粒状になり、均一な塗膜を形成することが困難になることを防止するためである。
 本発明のガラスマスク用熱硬化型保護液は、上述のシリコーン樹脂及びエポキシ樹脂を熱によって架橋反応させることにより、保護膜にハードコート性を得ることができるものである。このような樹脂に熱による架橋反応を起こさせるためには、硬化剤が必要である。
 このような硬化剤として、金属アルコキシド系触媒を含まない状態で、アミン系化合物を用いることが好ましい。シリコーン樹脂の硬化触媒として、一般的に用いられる金属アルコキシド系触媒を用いることも考えられるが、金属アルコキシド系触媒を用いた場合、大気中の湿気と容易に反応してしまうため、保護液の保存安定性の点で問題がある。一方、アミン系化合物を用いることで、シリコーン樹脂の硬化触媒として作用させることができ、さらに、エポキシ樹脂の硬化剤としても作用させることができる。そのため金属アルコキシド系触媒の欠点であった保護液の保存安定性の問題を解決することが出来る。
 このようなアミン系化合物としては、四国化成工業社のキュアゾールシリーズやDIC社のラッカマイドシリーズなどを用いることができる。
 また、アミン系化合物による硬化開始温度は、液の保存安定性を得るため、100度以上が好ましい。
 アミン系化合物は、保護液中の樹脂成分(固形分)100重量部に対して、1~10重量部が好ましい。1重量部以上とするのは、樹脂の硬化反応を十分に進行させるためであり、10重量部以下とするのは、塗膜の硬度を低下させないためである。
 本発明のガラスマスク用熱硬化型保護液は、以上説明したシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーンオイル、硬化剤や必要に応じて他の成分を配合して、適当な溶媒に溶解させて調整することができる。
 本発明のガラスマスク用熱硬化型保護液により得られる保護膜は、硬化させたときの鉛筆硬度(JIS K5600-5-4:1999)が3H以上であることが好ましい。
 次に、本発明のガラスマスクの実施の形態について説明する。本発明のガラスマスクは、ガラスマスク上に、上述のガラスマスク用熱硬化型保護液を用いた保護膜が形成されてなるものである。
 本発明に用いられるガラスマスクは、プリント配線板や樹脂凸版に微細なパターンを形成するための、パターンが形成されているガラス基板である。このようなガラスマスクには、ガラス基板上にゼラチンとハロゲン化銀を混合したエマルジョンを塗布してなるエマルジョンマスクや、ガラス基板上にクロムや酸化クロムなどからなる薄膜を形成するクロムマスクがある。
 本発明のガラスマスクは、このようなパターンが形成されたガラスマスク上に、上述のシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーンオイルを含むガラスマスク用熱硬化型保護液を塗布、加熱することにより、保護液の樹脂成分を熱硬化させて、ハードコート性と離型性を有する保護膜を形成したものである。
 保護液に、シリコーン樹脂及びエポキシ樹脂を含むことによって、ガラスマスクとの接着性、ハードコート性に優れたガラスマスクとすることができる。
 さらに、第1の観点では、エポキシ樹脂として、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むことによって、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂との相溶性が向上するため、保護膜の白化が抑制されて透明性が向上する。これにより、プリント配線板や樹脂凸版にパターンを形成する場合の露光精度が向上し、微細パターンを形成することができる。
 第2の観点では、シリコーン樹脂として、エステル変性シリコーン樹脂を含むことによって、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂との相溶性が向上するため、保護膜の白化が抑制されて透明性が向上する。これにより、プリント配線板や樹脂凸版にパターンを形成する場合の露光精度が向上し、微細パターンを形成することができる。
 ガラスマスク上に保護膜を形成する方法としては、スピンコートやダイコート、キャップコート、バーコートなどの公知の方法を用いることができる。
 なお、本発明で用いられるパターンが形成されているガラスマスクは、保護膜と接着性を向上させるための下引き層が設けられているものを含むものである。
 以下、実施例により本発明を更に説明する。なお、「部」、「%」は特に示さない限り、重量基準とする。
[実施例1~5、比較例1~3及び参考例1]
 下記表1組成の実施例1~5、比較例1~3及び参考例1のガラスマスク用熱硬化型保護液を、パターン形成されたエマルジョンマスク上に、スピンコートにより塗布し、150℃、70分で加熱硬化させ、厚み約2μmの保護膜を形成し、実施例1~5、比較例1~3及び参考例1のガラスマスクを作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 なお、上記例では、シリコーン樹脂1(X-40-2308:信越化学工業社、固形分100%)、シリコーン樹脂2:エポキシ変性シリコーン樹脂(ES-1001N:信越化学工業社、固形分45%)、シリコーン樹脂3:エステル変性シリコーン樹脂(KR5235:信越化学工業社、固形分60%)、シリコーン樹脂4:アクリル変性シリコーン樹脂(KR9706:信越化学工業社、固形分100%)、エポキシ樹脂1:フェノールノボラック型エポキシ樹脂(JER157S70:ジャパンエポキシレジン社、固形分100%)、エポキシ樹脂2(Epiclon860:DIC社、固形分100%)、エポキシ樹脂3(Epiclon840:DIC社、固形分100%)、シリコーンオイル(KF6001:信越化学工業社、固形分100%)、アミン系触媒(キュアゾール2PZ-CN:四国化成工業社、固形分100%)、金属アルコキシド系触媒(D-20:信越化学工業社、固形分100%)を用いた。
 得られた実施例1~5、及び比較例1~3のガラスマスクについて、下記項目の評価を行った。結果を表2に示す。
[ガラスマスクへの接着性]
 実施例1~5および比較例1~3で得られたガラスマスクと保護膜との接着性を、碁盤目テープ法(JIS K5600-5-6:1999)により評価した。碁盤目テープ法による剥離試験の結果、碁盤目部分が剥離してしまったものを「×」、碁盤目部分が全く剥離しなかったものを「○」とした。結果を表3に示す。
[クラックの有無]
 実施例1~5、および比較例1~3で得られたガラスマスクの保護膜にクラックが生じるか否かを目視評価した。目視で確認できるクラックがみられるものを「×」、クラックがみられないものを「○」とした。評価結果を表3に示す。
[保護膜の白化]
 実施例1~5および比較例1~3のガラスマスクの透明部分について、ヘーズメーター(HGM-2K:スガ試験機社)を用いて、JIS K7105:1981にしたがって、ヘーズを測定した。ヘーズが1%未満のものを「○」、1%以上5%未満のものを「△」、5%以上のものを「×」とした。結果を表3に示す。
[表面硬度]
 JIS K5600-5-4:1999に従い、実施例1~5および比較例1~3のガラスマスクに形成された保護膜の表面の鉛筆硬度を測定した。その結果、鉛筆硬度が3H以上のものを「○」、3H未満のものを「×」とした。結果を表3に示す。
[液保存安定性]
 実施例1~5、および比較例1~3に用いたガラスマスク用熱硬化型保護液の3日後の液状態を観察した。流動性がなくなり、塗布液として使用できないものを「×」、流動性があり、塗布液として問題が無いもの「○」とした。評価結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例1~4のガラスマスクは、エポキシ樹脂中のフェノールノボラック型エポキシ樹脂の割合が30重量%以上であるため、保護膜が白化することがないものであった。また、シリコーン樹脂とエポキシ樹脂との重量割合が、4:6~8:2の範囲内であるため、クラックが発生せず、保護膜として十分な表面硬度が得られるものであった。また、実施例1~4のガラスマスク用熱硬化型保護液は、硬化剤として、アミン系触媒のみしか含まないため、液保存安定性に優れるものであった。
 実施例5のガラスマスクは、エポキシ樹脂中のフェノールノボラック型エポキシ樹脂の割合が30重量%以上であるため、保護膜が白化することがないものであった。また、シリコーン樹脂とエポキシ樹脂との重量割合が、4:6~8:2の範囲内であるため、クラックが発生せず、保護膜として十分な表面硬度が得られるものであった。しかし、実施例5のガラスマスク用熱硬化型保護液は、硬化剤として、アミン系触媒と金属アルコキシド系触媒を含むため、液保存安定性に問題があるものとなった。
 比較例1のガラスマスクは、エポキシ樹脂中にフェノールノボラック型エポキシ樹脂を含まないものであるため、保護膜の白化がみられるものであった。また、シリコーン樹脂とエポキシ樹脂との重量割合が、4:6~8:2の範囲外であり、シリコーン樹脂の割合が多いため、クラックが発生するものとなった。
 比較例2のガラスマスクは、エポキシ樹脂中にフェノールノボラック型エポキシ樹脂を含まないものであるため、保護膜の白化がみられるものであった。また、シリコーン樹脂とエポキシ樹脂との割合が、4:6~8:2の範囲外であり、エポキシ樹脂の割合が多いため、保護膜として十分な表面硬度が得られないものとなった。
 比較例3のガラスマスクは、エポキシ樹脂中のフェノールノボラック型エポキシ樹脂を含まないものであるため、保護膜の白化がみられるものであった。
 参考例1のガラスマスクは、エポキシ樹脂中のフェノールノボラック型エポキシ樹脂の割合が30重量%未満であるため、比較例1~3のガラスマスクと比べてヘーズは低いものであるが、保護膜の白化がみられるものであった。
[実施例6~9及び比較例4~8]
 下記表3組成の実施例6~9及び比較例4~8のガラスマスク用熱硬化型保護液を、パターン形成されたエマルジョンマスク上に、スピンコートにより塗布し、150℃、70分で加熱硬化させ、厚み約2μmの保護膜を形成し、実施例6~9及び比較例4~8のガラスマスクを作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 なお、上記例では、シリコーン樹脂1~4、エポキシ樹脂1~2、シリコーンオイル、アミン系触媒、金属アルコキシド系触媒:実施例1~5及び比較例1~3で用いたもの、シリコーン樹脂5:メチル系シリコーン樹脂(KR400:信越化学工業社、固形分100%)を用いた。
 得られた実施例6~9、及び比較例4~8のガラスマスクについて、譲受値した実施例1~5及び比較例1~3と同じ項目の評価を行った。結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 実施例6~8のガラスマスクは、シリコーン樹脂中のエステル変性シリコーン樹脂の割合が15~35重量%の範囲内であるため、保護膜が白化することもないものであった。また、ガラスマスク用熱硬化型保護液のシリコーン樹脂とエポキシ樹脂との重量割合が、4:6~8:2の範囲内であるため、保護膜として十分な表面硬度が得られるものであり、保護膜にクラックが発生することもないものであり、ガラスマスク用保護膜として優れたものであった。また、実施例6~8のガラスマスク用熱硬化型保護液は、硬化剤として、アミン系触媒のみしか含まないため、液保存安定性に優れるものであった。
 実施例9のガラスマスクは、シリコーン樹脂中のエステル変性シリコーン樹脂の割合が15~35重量%の範囲内であるため、保護膜が白化することもないものであった。また、ガラスマスク用熱硬化型保護液のシリコーン樹脂とエポキシ樹脂との重量割合が、4:6~8:2の範囲内であるため、保護膜として十分な表面硬度が得られるものであり、保護膜にクラックが発生することもないものであり、ガラスマスク用保護膜として優れたものであった。しかし、実施例9のガラスマスク用熱硬化型保護液は、硬化剤として、アミン系触媒と金属アルコキシド系触媒を含むため、液保存安定性に問題があるものとなった。
 比較例4のガラスマスクは、シリコーン樹脂中のエステル変性シリコーン樹脂の割合が15重量%以下であるため、エステル変性シリコーン樹脂によるエポキシ樹脂との相溶性の向上効果が得られず、白化がみられるものであった。
 比較例5のガラスマスクは、シリコーン樹脂中のエステル変性シリコーン樹脂の割合が35重量%以上であるため、保護膜として十分な表面硬度が得られないものとなった。
 比較例6、8のガラスマスクは、シリコーン樹脂中にエステル変性シリコーン樹脂を含まないものであるため、保護膜の白化がみられるものであった。また、ガラスマスク用熱硬化型保護液のシリコーン樹脂とエポキシ樹脂との重量割合が、4:6~8:2の範囲外であり、シリコーン樹脂の割合が多いため、保護膜にクラックが発生するものとなった。
 比較例7のガラスマスクは、シリコーン樹脂中にエステル変性シリコーン樹脂を含まないものであるため、保護膜の白化がみられるものであった。また、ガラスマスク用熱硬化型保護液のシリコーン樹脂とエポキシ樹脂との重量割合が、4:6~8:2の範囲外であり、保護膜として十分な表面硬度が得らないものとなった。

Claims (6)

  1.  シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びシリコーンオイルを含み、エポキシ樹脂としてフェノールノボラック型エポキシ樹脂を含むことを特徴とするガラスマスク用熱硬化型保護液。
  2.  前記フェノールノボラック型エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂中に30重量%以上含まれることを特徴とする請求項1記載のガラスマスク用熱硬化型保護液。
  3.  シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びシリコーンオイルを含み、前記シリコーン樹脂中の15~35重量%がエステル変性シリコーン樹脂であることを特徴とするガラスマスク用熱硬化型保護液。
  4.  前記シリコーン樹脂と前記エポキシ樹脂の重量割合が、4:6~8:2であることを特徴とする請求項1~3何れか1項に記載のガラスマスク用熱硬化型保護液。
  5.  硬化剤として金属アルコキシド系触媒を含まずアミン系化合物を含むことを特徴とする請求項1~4何れか1項に記載のガラスマスク用熱硬化型保護液。
  6.  ガラスマスク上に、請求項1~5何れか1項に記載のガラスマスク用熱硬化型保護液を用いた保護膜が形成されてなることを特徴とするガラスマスク。
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