JP2010117452A - Photosensitive flame retardant resin composition - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、層間電気絶縁材料、光導波路、プリント配線板、特にフレキシブルプリント配線板用途でのフォトソルダーレジストまたはカバーレイフィルムとして要求される、ポリイミド、銅基盤への密着性、ファインパターンを実現できる現像性、ハンダ耐熱性、絶縁性、耐薬品性等の諸物性と、可撓性・耐折性を両立した感光性難燃樹脂組成物の提供を目的とする。
【解決手段】カルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A)と、
体積平均粒子径が0.1〜1μmの範囲であるホスフィン酸塩(B)をウレタン樹脂(A)100重量部に対して、5〜50重量部含んでなることを特徴とする感光性難燃樹脂組成物。
【選択図】なしThe present invention relates to an interlayer electrical insulating material, an optical waveguide, a printed wiring board, particularly a polyimide, a copper substrate adhesion, a fine pattern required as a photo solder resist or a coverlay film for flexible printed wiring board applications. It is an object of the present invention to provide a photosensitive flame retardant resin composition that has both physical properties such as developability, solder heat resistance, insulation and chemical resistance, as well as flexibility and folding resistance.
A urethane resin (A) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group;
A photosensitive flame retardant comprising 5 to 50 parts by weight of a phosphinic acid salt (B) having a volume average particle diameter of 0.1 to 1 μm with respect to 100 parts by weight of a urethane resin (A). Resin composition.
[Selection figure] None
Description
本発明は、プリント配線板等、特にフレキシブルプリント配線板用のソルダーレジスト、メッキレジストとして好適であり、層間電気絶縁材料、感光性光導波路等としても有用な感光性難燃樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a photosensitive flame retardant resin composition that is suitable as a solder resist or plating resist for printed wiring boards, particularly flexible printed wiring boards, and is also useful as an interlayer electrical insulating material, a photosensitive optical waveguide, and the like.
プリント配線板には、製造時に電子部品を表面実装する際に行われるハンダ付け工程等、製造中や製造後の配線回路の保護等を目的としてカバーレイやソルダーレジスト等と呼ばれる保護層が形成されている。 A protective layer called a coverlay or solder resist is formed on the printed wiring board for the purpose of protecting the wiring circuit during and after manufacturing, such as the soldering process performed when surface mounting electronic components during manufacturing. ing.
例えば携帯電話やデジタルカメラ等の情報機器には、高機能化や小型軽量化等のためにリジッド配線板に加えてフレキシブルプリント配線板が使用されていることが多い。フレキシブルプリント配線板は主に機器の屈曲部や接続部周辺に用いられるため、これに用いるフォトソルダーレジストには高度の可撓性・耐折性を保持しながら、ファインパターンを実現しうる現像性、ハンダ耐熱性、基板密着性、絶縁性等を満足させる性能が要求されている。 For example, information devices such as mobile phones and digital cameras often use flexible printed wiring boards in addition to rigid wiring boards in order to increase functionality, reduce size, and the like. Because flexible printed wiring boards are mainly used in the bent and connected areas of equipment, the photo solder resist used for them has a high degree of flexibility and fold resistance, and developability that can realize fine patterns. In addition, performance that satisfies solder heat resistance, substrate adhesion, insulation, and the like is required.
このような中、可撓性・耐折性を有するフォトソルダーレジストとして数多くの提案がなされているが、その中でもウレタン主骨格を有する樹脂を用いたレジストインキ組成物は優れた可撓性・耐折性を得ることできる(特許文献1参照)。
また電子材料用途には難燃性を要求される事が多く、レジストインキ組成物として更に難燃剤を加えることが多い。従来は難燃剤としてハロゲン系難燃剤が用いられてきたが、環境の観点からノンハロゲン系難燃剤を用いる事が望まれている。
Under such circumstances, many proposals have been made as flexible and folding-resistant photo solder resists. Among them, a resist ink composition using a resin having a urethane main skeleton is excellent in flexibility and resistance. Folding can be obtained (see Patent Document 1).
In addition, flame retardance is often required for electronic materials, and a flame retardant is often added as a resist ink composition. Conventionally, halogen flame retardants have been used as flame retardants, but it is desired to use non-halogen flame retardants from the viewpoint of the environment.
しかしノンハロゲン系難燃剤として水和金属化合物や窒素系化合物を用いた場合、充分な難燃性を得るためには、前記化合物を多量に添加する必要があり、その結果、フレキシブルプリント基板用フォトソルダーレジストとして要求される基板密着性や可撓性・耐折性が満足のいくものでなくなってしまう。
それに対してリン系難燃剤のうちホスファゼンなどは、上記化合物に比べ比較的少ない量で難燃性を達成することができるが、充分な難燃性を得る量を配合すると、フレキシブルプリント基板用フォトソルダーレジストとして要求される高い可撓性・耐折性を満足するものではなくなってしまう。
また、ポリリン酸塩化合物などは、化合物中のリンの濃度が高いので、上記リン系難燃剤よりも更に少ない量で難燃性を達成することが出来るが、電気絶縁性の低下を引き起こしてしまう。
However, when a hydrated metal compound or nitrogen compound is used as a non-halogen flame retardant, it is necessary to add a large amount of the above compound in order to obtain sufficient flame retardancy. As a result, a photo solder for a flexible printed circuit board The substrate adhesion, flexibility, and folding resistance required as a resist will not be satisfactory.
On the other hand, phosphazenes among phosphorus-based flame retardants can achieve flame retardancy in a relatively small amount compared to the above compounds. It will no longer satisfy the high flexibility and folding resistance required as a solder resist.
In addition, since the concentration of phosphorus in a compound such as a polyphosphate compound is high, flame retardancy can be achieved in an amount smaller than that of the phosphorus-based flame retardant, but it causes a decrease in electrical insulation. .
このような中、ホスフィン酸塩を難燃剤として用いた場合、少ない添加量で難燃性を達成することができ、且つ電気絶縁性を満足する事ができる(特許文献2参照)。しかし一般に市販されているようなホスフィン酸塩は溶剤に不溶のフィラー状であり、粒子径が数マイクロメートルの大きさである。そのためフレキシブルプリント基板用フォトソルダーレジストとして用いるには可撓性・耐折性や高精度なパターニングを実現しうる現像性が不足していた。 In such a case, when a phosphinate is used as a flame retardant, flame retardancy can be achieved with a small addition amount, and electric insulation can be satisfied (see Patent Document 2). However, phosphinates that are generally commercially available are in the form of fillers that are insoluble in solvents and have a particle size of several micrometers. Therefore, the developability that can realize flexibility and folding resistance and high-precision patterning is insufficient for use as a photo solder resist for a flexible printed circuit board.
このように、フレキシブルプリント配線板用フォトレジストとして必要な物性を満足させるノンハロゲンの感光性難燃樹脂組成物およびその硬化物は得られていなかった。
本発明は、層間電気絶縁材料、光導波路、プリント配線板、特にフレキシブルプリント配線板用途でのフォトソルダーレジストやカバーレイフィルムとして要求される、高精度なパターニングを実現できる現像性、ハンダ耐熱性、電気絶縁性、難燃性、充分な基板密着性、可撓性・折り曲げ性を実現した感光性難燃樹脂組成物の提供を目的とする。 The present invention is an interlayer electrical insulating material, an optical waveguide, a printed wiring board, particularly required as a photo solder resist or coverlay film for flexible printed wiring board applications, developability capable of realizing high-precision patterning, solder heat resistance, It is an object of the present invention to provide a photosensitive flame retardant resin composition that realizes electrical insulation, flame retardancy, sufficient substrate adhesion, flexibility and bendability.
本発明者らは前記の課題を解決するため、鋭意検討の結果、特定のカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂と特定のホスフィン酸塩とを含有する感光性難燃樹脂組成物が前記課題を解決するものであることを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied, and as a result, a photosensitive flame retardant resin composition containing a specific carboxyl group-containing photosensitive urethane resin and a specific phosphinate solves the above-mentioned problem. As a result, the present invention has been completed.
本発明は、カルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A)と、
体積平均粒子径が0.1〜1μmの範囲であるホスフィン酸塩(B)をウレタン樹脂(A)100重量部に対して、5〜50重量部含んでなることを特徴とする感光性難燃樹脂組成物に関する。
The present invention relates to a urethane resin (A) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group,
A photosensitive flame retardant comprising 5 to 50 parts by weight of a phosphinic acid salt (B) having a volume average particle diameter of 0.1 to 1 μm with respect to 100 parts by weight of a urethane resin (A). The present invention relates to a resin composition.
さらに本発明は、ウレタン樹脂(A)が、
カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)中のカルボキシル基と、
エポキシ基またはオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)中のエポキシ基またはオキセタン基と、を反応してなる水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)中の水酸基と、
多塩基酸無水物(d)中の酸無水物基と、を反応させてなることを特徴とする上記の感光性難燃樹脂組成物に関する。
Further, in the present invention, the urethane resin (A) is
A carboxyl group in the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a);
A hydroxyl group in the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c) obtained by reacting an epoxy group or oxetane group in the compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group;
The present invention relates to the above-mentioned photosensitive flame retardant resin composition characterized by reacting with an acid anhydride group in the polybasic acid anhydride (d).
さらに本発明はホスフィン酸塩(B)が下記一般式(1)で示されることを特徴とする上記いずれかの発明の感光性難燃樹脂組成物に関する。
一般式(1)
Furthermore, the present invention relates to the photosensitive flame retardant resin composition according to any one of the above inventions, wherein the phosphinic acid salt (B) is represented by the following general formula (1).
General formula (1)
(R1、R2は、同一かまたは異なり、直鎖状もしくは分枝状の炭素数1〜6のアルキル基、またはアリール基を示し、Mは、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kから成る群より選択される少なくとも一種の金属を示し、nは、1〜4の整数である。) (R1 and R2 are the same or different and represent a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group, and M represents Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti. , Zn, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na, and at least one metal selected from the group consisting of K, and n is an integer of 1 to 4.
さらに本発明は上記いずれかの発明の感光性難燃樹脂組成物を硬化してなる硬化物に関する。 Furthermore, this invention relates to the hardened | cured material formed by hardening | curing the photosensitive flame-retardant resin composition of one of the said inventions.
さらに本発明は上記いずれかの発明の感光性難燃樹脂組成物の硬化被膜が積層されてなるプリント配線板に関する。 Furthermore, this invention relates to the printed wiring board by which the cured film of the photosensitive flame-retardant resin composition of any one of said invention is laminated | stacked.
本発明により、光に対する感度に優れ、希アルカリ水溶液による現像フォトリソグラフィー工程により高精度なパターンを形成できるとともに、得られた硬化被膜が、優れた基板密着性、可撓性・折り曲げ性を有し、さらに難燃性、高絶縁性、ハンダ耐熱性、塗膜耐性等に優れた感光性難燃樹脂組成物およびその硬化物を提供することができる。本発明の感光性難燃樹脂組成物は、フレキシブルプリント配線板用ソルダーレジスト、カバーレイフィルム、メッキレジスト、配線板用層間電気絶縁材料、光導波路等として好適に用いることができる。 According to the present invention, it has excellent sensitivity to light and can form a highly accurate pattern by a development photolithography process using a dilute alkaline aqueous solution, and the obtained cured film has excellent substrate adhesion, flexibility and bendability. Furthermore, it is possible to provide a photosensitive flame retardant resin composition excellent in flame retardancy, high insulation, solder heat resistance, coating film resistance, and the like, and a cured product thereof. The photosensitive flame retardant resin composition of the present invention can be suitably used as a solder resist for flexible printed wiring boards, coverlay films, plating resists, interlayer electrical insulating materials for wiring boards, optical waveguides and the like.
本発明の難燃性樹脂組成物は、フォトソルダーレジストやカバーレイフィルム等として要求される、高精度なパターニングを実現できる現像性、ハンダ耐熱性、電気絶縁性、難燃性、充分な基板密着性、可撓性・折り曲げ性を実現した難燃性樹脂組成物の提供を目的とする。 The flame-retardant resin composition of the present invention is required for a photo solder resist, a coverlay film, and the like, and developability, solder heat resistance, electrical insulation, flame retardancy, and sufficient substrate adhesion that can realize high-precision patterning. It aims at providing the flame retardant resin composition which implement | achieved property, flexibility, and bendability.
まず、本発明の、カルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A)(以下、単に「ウレタン樹脂(A)」とも表記する)について説明する。
本発明のウレタン樹脂(A)は、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)中のカルボキシル基1モルに対し、エポキシ基又はオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)中のエポキシ基又はオキセタン基を好ましくは0.1モル〜1.0モルの割合、より好ましくは0.30モル〜0.95モルの割合で反応させて水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)を作製した後、前記水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)中の水酸基1モルに対し、多塩基酸無水物(d)中の酸無水物基を好ましくは0.1モル〜1.0モルの割合、より好ましくは0.30モル〜0.95モルの割合で反応させることで得ることができる。なお本発明で説明している反応時の官能基のモル比は実測値ではなく、各原料の理論値から計算した数値を用いている。
First, the urethane resin (A) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group (hereinafter, also simply referred to as “urethane resin (A)”) of the present invention will be described.
The urethane resin (A) of the present invention is an epoxy group in the compound (b) having an epoxy group or an oxetane group and an ethylenically unsaturated group with respect to 1 mol of the carboxyl group in the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a). Alternatively, the oxetane group is preferably reacted at a ratio of 0.1 mol to 1.0 mol, more preferably at a ratio of 0.30 mol to 0.95 mol to prepare a hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c), The ratio of the acid anhydride group in the polybasic acid anhydride (d) to the hydroxyl group in the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c) is preferably 0.1 mol to 1.0 mol, more preferably 0.00. It can obtain by making it react in the ratio of 30 mol-0.95 mol. In addition, the molar ratio of the functional group at the time of reaction demonstrated by this invention is not a measured value but the numerical value calculated from the theoretical value of each raw material is used.
ここで、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)中のカルボキシル基に対し、エポキシ基又はオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)中のエポキシ基又はオキセタン基を反応させる割合が、0.1モル未満の場合、最終的に得られるカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂(a)中のエチレン性不飽和基の量が少なくなり、感光性樹脂組成物において所望の感光性とホスフィン酸塩粒子の微細分散安定性が得られにくい。 Here, with respect to the carboxyl group in the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a), the ratio of reacting the epoxy group or oxetane group in the compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group, When the amount is less than 0.1 mol, the amount of ethylenically unsaturated groups in the finally obtained carboxyl group-containing photosensitive urethane resin (a) decreases, and the desired photosensitivity and phosphinic acid salt are obtained in the photosensitive resin composition. It is difficult to obtain fine dispersion stability of particles.
なお、理論上カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)中のカルボキシル基1モルに対し、エポキシ基又はオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)中のエポキシ基又はオキセタン基を1.0モルより多い量で反応させることはできない。 Theoretically, the epoxy group or oxetane group in the compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group with respect to 1 mol of carboxyl group in the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) is 1. It is not possible to react in amounts greater than 0 mole.
前記水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)中の水酸基1モルに対し、さらに多塩基酸無水物(d)を反応するとき、(d)中の酸無水物基を反応させる割合が、0.1モル未満の場合、カルボキシル基を導入する割合が少なくなり、感光性樹脂組成物において所望の現像性が得られにくい。 When the polybasic acid anhydride (d) is further reacted with 1 mol of the hydroxyl group in the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c), the ratio of reacting the acid anhydride group in (d) is 0.1 mol. If it is less than 1, the ratio of introducing a carboxyl group decreases, and it is difficult to obtain desired developability in the photosensitive resin composition.
なお、理論上前記水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)中の水酸基1モルに対し、多塩基酸無水物(d)中の酸無水物基を1.0モルより多い量で反応させることはできない。 Theoretically, the acid anhydride group in the polybasic acid anhydride (d) cannot be reacted in an amount larger than 1.0 mol with respect to 1 mol of the hydroxyl group in the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c).
カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)は、ポリマーポリオール(e)と、分子中に2個の水酸基を有するカルボン酸化合物(f)と、ジイソシアネート化合物(g)とを反応させることで製造することが好ましく、更に、水酸基含有化合物(h)〔但し、前記「ポリマーポリオール(e)」及び前記「分子中に2個の水酸基を有するカルボン酸化合物(f)」を除く〕と、分子中にイソシアネート基を1個又は3個以上有するイソシアネート化合物(i)と、アミン化合物(j)と、を適宜使用して反応させることも好ましい。 The carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) can be produced by reacting a polymer polyol (e), a carboxylic acid compound (f) having two hydroxyl groups in the molecule, and a diisocyanate compound (g). Preferably, further, a hydroxyl group-containing compound (h) [excluding the “polymer polyol (e)” and the “carboxylic acid compound (f) having two hydroxyl groups in the molecule”] and an isocyanate group in the molecule It is also preferable to react the isocyanate compound (i) having 1 or 3 or more with the amine compound (j) as appropriate.
本発明において、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)を合成する際に、以下の出発材料を反応させる割合は、ポリマーポリオール(e)、分子中に2個の水酸基を有するカルボン酸化合物(f)、及び場合により添加する水酸基含有化合物(h)と、アミン化合物(j)を合計した場合、これらに含まれる水酸基とアミノ基の合計を1モルと換算したときに、ジイソシアネート化合物(g)及び分子中にイソシアネート基を1個又は3個以上有するイソシアネート化合物(i)に含まれるイソシアネート基の合計が、0.50モル〜1.00モルの割合で反応させることが好ましく、0.70モル〜0.95モルの割合で反応させることがより好ましい。イソシアネート基が0.50モル未満の場合、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)の分子量が小さくなり、所望の塗膜耐性や成膜性が得られにくくなる。また、イソシアネート基が1.00モルより多い場合、余剰のイソシアネート基が系内に残存し、その後の反応工程で副生成物が発生したり、反応中にゲル化したりするという問題を生じる恐れがある
また、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)を合成する時に、ポリマーポリオール(e)、分子中に2個の水酸基を有するカルボン酸化合物(f)、及び場合により添加する水酸基含有化合物(h)と、アミン化合物(j)について、最終的に得られるカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)の酸価が、5〜200mgKOH/gとなるような割合で分子中に2個の水酸基を有するカルボン酸化合物(f)を添加することも好ましい(より好ましくは10〜180mgKOH/g)。
In the present invention, when the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) is synthesized, the following starting materials are reacted in the proportions of the polymer polyol (e) and the carboxylic acid compound (f) having two hydroxyl groups in the molecule. In addition, when the hydroxyl group-containing compound (h) and the amine compound (j) to be added in some cases are totaled, when the total of the hydroxyl group and amino group contained in these is converted to 1 mol, the diisocyanate compound (g) and the molecule The total of isocyanate groups contained in the isocyanate compound (i) having one or three or more isocyanate groups is preferably reacted in a proportion of 0.50 mol to 1.00 mol, from 0.70 mol to 0 More preferably, the reaction is carried out at a ratio of 95 moles. When the isocyanate group is less than 0.50 mol, the molecular weight of the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) becomes small, making it difficult to obtain desired coating film resistance and film formability. Moreover, when there are more isocyanate groups than 1.00 mol, there exists a possibility that the excess isocyanate group may remain in the system, and a by-product may be generated in the subsequent reaction step or gelation may occur during the reaction. In addition, when the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) is synthesized, the polymer polyol (e), the carboxylic acid compound (f) having two hydroxyl groups in the molecule, and the hydroxyl group-containing compound (h) optionally added And a carboxylic acid having two hydroxyl groups in the molecule at a ratio such that the acid value of the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) finally obtained is 5 to 200 mgKOH / g for the amine compound (j) It is also preferable to add the compound (f) (more preferably 10 to 180 mgKOH / g).
本発明で用いるポリマーポリオール(e)は、水酸基を2個以上含有する化合物であって、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」ともいう)測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量が、好ましくは500〜50000の化合物である。なお、本明細書において、特に断らない限り、重量平均分子量は、GPC測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。 The polymer polyol (e) used in the present invention is a compound containing two or more hydroxyl groups, and preferably has a weight average molecular weight in terms of polystyrene as measured by gel permeation chromatography (hereinafter also referred to as “GPC”) of 500. ~ 50,000 compounds. In the present specification, unless otherwise specified, the weight average molecular weight means a polystyrene equivalent weight average molecular weight by GPC measurement.
本発明においては、ポリマーポリオール(e)として、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイドのブロック共重合体又はランダム共重合体、ポリテトラメチレングリコール、テトラメチレングリコールとネオペンチルグリコールとのブロック共重合体又はランダム共重合体等のポリエーテルポリオール類;
多価アルコール又はポリエーテルポリオールと無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、無水イタコン酸、イタコン酸、アジピン酸、イソフタル酸等の多塩基酸との縮合物であるポリエステルポリオール類;
グリコール又はビスフェノールと炭酸エステルとの反応、あるいは、グリコール又はビスフェノールにアルカリの存在下でホスゲンを作用させる反応などで得られるポリカーボネートポリオール類;
カプロラクトン変性ポリテトラメチレンポリオール等のカプロラクトン変性ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、水添ポリブタジエンポリオール等のポリブタジエン系ポリオール、シリコーン系ポリオール等のポリオールが挙げられる。本発明において、これらのポリマーポリオール(e)は、一種のみを単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。
In the present invention, as the polymer polyol (e), polyethylene oxide, polypropylene oxide, block copolymer or random copolymer of ethylene oxide / propylene oxide, polytetramethylene glycol, block copolymer of tetramethylene glycol and neopentyl glycol are used. Polyether polyols such as polymers or random copolymers;
Polyester polyols which are condensates of polyhydric alcohols or polyether polyols with polybasic acids such as maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid, itaconic anhydride, itaconic acid, adipic acid, isophthalic acid;
Polycarbonate polyols obtained by reaction of glycol or bisphenol with a carbonic acid ester or reaction of phosgene with glycol or bisphenol in the presence of alkali;
Examples thereof include caprolactone-modified polyol such as caprolactone-modified polytetramethylene polyol, polyolefin polyol, polybutadiene polyol such as hydrogenated polybutadiene polyol, and polyol such as silicone polyol. In the present invention, these polymer polyols (e) may be used alone or in combination.
中でも、ポリテトラメチレングリコール、テトラメチレングリコールとネオペンチルグリコールとのブロック共重合体又はランダム共重合体等のポリエーテルポリオール類は、骨格の柔軟性、耐加水分解性、親水性に優れるため、本発明に用いる場合、硬化被膜の可撓性、耐薬品性、現像性等に優れ、特に好ましい。 Among these, polyether polyols such as polytetramethylene glycol, block copolymer of tetramethylene glycol and neopentyl glycol or random copolymer are excellent in flexibility, hydrolysis resistance, and hydrophilicity of the skeleton. When used in the invention, the cured film is particularly preferred because of its excellent flexibility, chemical resistance, developability, and the like.
本発明で用いる「分子中に2個の水酸基を有するカルボン酸化合物(f)」(以下、単に「カルボン酸化合物(f)」とも表記する)は、分子中に2個の水酸基と1個以上(好ましくは1〜3個)のカルボキシル基とを有する化合物が好ましく、かつ、分子量もしくは重量平均分子量が90〜1000の化合物であることが好ましい。例えば、ジメチロールブタン酸、ジメチロールプロピオン酸、及びこれらの誘導体(カプロラクトン付加物、エチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物など)、3−ヒドロキシサリチル酸、4−ヒドロキシサリチル酸、5−ヒドロキシサリチル酸、2−カルボキシ−1,4−シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。 The “carboxylic acid compound (f) having two hydroxyl groups in the molecule” (hereinafter also simply referred to as “carboxylic acid compound (f)”) used in the present invention has two hydroxyl groups and one or more in the molecule. A compound having (preferably 1 to 3) carboxyl groups is preferred, and a compound having a molecular weight or weight average molecular weight of 90 to 1000 is preferred. For example, dimethylolbutanoic acid, dimethylolpropionic acid, and derivatives thereof (caprolactone adduct, ethylene oxide adduct, propylene oxide adduct, etc.), 3-hydroxysalicylic acid, 4-hydroxysalicylic acid, 5-hydroxysalicylic acid, 2- Examples include carboxy-1,4-cyclohexanedimethanol.
中でも、ジメチロールブタン酸、ジメチロールプロピオン酸は、ウレタン樹脂中のカルボキシル基濃度を増加させることができるという点において、本発明では好ましい。また、カプロラクトン付加物、エチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物などは、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)中のウレタン結合の量を低減することができるため、硬化被膜の柔軟性を向上する目的で使用することができる。更に、ヒドロキシサリチル酸等の芳香族化合物は、硬化被膜の耐熱性を向上する目的で使用することができる。
このように、本発明において、これらのカルボン酸化合物(f)は、目的や用途に応じて適宜選択して使用することができ、一種のみを単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。
Among these, dimethylolbutanoic acid and dimethylolpropionic acid are preferable in the present invention in that the carboxyl group concentration in the urethane resin can be increased. In addition, caprolactone adducts, ethylene oxide adducts, propylene oxide adducts and the like can reduce the amount of urethane bonds in the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a), so that the flexibility of the cured film is improved. Can be used in Furthermore, aromatic compounds such as hydroxysalicylic acid can be used for the purpose of improving the heat resistance of the cured film.
As described above, in the present invention, these carboxylic acid compounds (f) can be appropriately selected and used according to the purpose and application, and may be used alone or in combination. Also good.
本発明で用いるジイソシアネート化合物(g)としては、例えば、炭素数4〜50の芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート等を挙げることができる。 As a diisocyanate compound (g) used by this invention, C4-C50 aromatic diisocyanate, aliphatic diisocyanate, araliphatic diisocyanate, alicyclic diisocyanate etc. can be mentioned, for example.
芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、1,3−フェニレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4'−トルイジンジイソシアネート、2,4,6−トリイソシアネートトルエン、1,3,5−トリイソシアネートベンゼン、ジアニシジンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4',4"−トリフェニルメタントリイソシアネート等を挙げることができる。 Examples of the aromatic diisocyanate include 1,3-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenyl diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6- Tolylene diisocyanate, 4,4'-toluidine diisocyanate, 2,4,6-triisocyanate toluene, 1,3,5-triisocyanate benzene, dianisidine diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 4,4 ', 4 "-Triphenylmethane triisocyanate etc. can be mentioned.
脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等を挙げることができる。 Examples of the aliphatic diisocyanate include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 2 4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate and the like.
芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、例えばω,ω'−ジイソシアネート−1,3−ジメチルベンゼン、ω,ω'−ジイソシアネート−1,4−ジメチルベンゼン、ω,ω'−ジイソシアネート−1,4−ジエチルベンゼン、1,4−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等を挙げることができる。 Examples of the araliphatic diisocyanate include ω, ω′-diisocyanate-1,3-dimethylbenzene, ω, ω′-diisocyanate-1,4-dimethylbenzene, ω, ω′-diisocyanate-1,4-diethylbenzene, 1 , 4-tetramethylxylylene diisocyanate, 1,3-tetramethylxylylene diisocyanate, and the like.
脂環族ジイソシアネートとしては、例えば3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート[別名:イソホロンジイソシアネート]、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4'−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等を挙げることができる。 Examples of the alicyclic diisocyanate include 3-isocyanate methyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate [also known as: isophorone diisocyanate], 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, and 1,4-cyclohexane diisocyanate. , Methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanate methyl) A cyclohexane etc. can be mentioned.
本発明において、感光性難燃樹脂組成物の耐熱性を向上させる場合には芳香族ジイソシアネートや脂肪族ジイソシアネートを用いることが好ましく、目的とする感光性樹脂組成物の柔軟性を向上させる場合には脂肪族ジイソシアネートや脂環族ジイソシアネートを用いることが好ましい。本発明において、これらのジイソシアネート化合物(g)は、目的や用途に応じて適宜選択して用いることができ、また、一種のみを単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。 In the present invention, when improving the heat resistance of the photosensitive flame retardant resin composition, it is preferable to use an aromatic diisocyanate or an aliphatic diisocyanate, and when improving the flexibility of the intended photosensitive resin composition. It is preferable to use an aliphatic diisocyanate or an alicyclic diisocyanate. In the present invention, these diisocyanate compounds (g) can be appropriately selected and used according to the purpose and application, or only one kind may be used alone or a plurality may be used in combination.
本発明で用いる水酸基含有化合物(h)は、水酸基を1個以上有する化合物であるが、前記「ポリマーポリオール(e)」に属する化合物及び前記「分子中に2個の水酸基を有するカルボン酸化合物(f)」に属する化合物を除く化合物であり、その代表例としては、例えば、分子中に1個の水酸基を有するモノアルコール化合物(h1)、分子中に2個の水酸基を有し、カルボキシル基を有さない、分子量もしくは重量平均分子量が50〜499であるジオール化合物(h2)、分子中に3個以上の水酸基を有し、分子量もしくは重量平均分子量が50〜499である多価アルコール化合物(h3)を挙げることができる。これらは、分子中に、水酸基と、水酸基以外の官能基を併有していてもよい。また、単独で使用してもよいし、複数を併用して用いてもよい。 The hydroxyl group-containing compound (h) used in the present invention is a compound having one or more hydroxyl groups, but the compound belonging to the “polymer polyol (e)” and the “carboxylic acid compound having two hydroxyl groups in the molecule ( f) a compound excluding the compound belonging to “,” and representative examples thereof include, for example, a monoalcohol compound (h1) having one hydroxyl group in the molecule, two hydroxyl groups in the molecule, and a carboxyl group. Diol compound (h2) having a molecular weight or weight average molecular weight of 50 to 499, polyhydric alcohol compound having three or more hydroxyl groups in the molecule and having a molecular weight or weight average molecular weight of 50 to 499 (h3) ). These may have both a hydroxyl group and a functional group other than a hydroxyl group in the molecule. Moreover, you may use individually and may use it in combination of multiple.
分子中に1個の水酸基を有するモノアルコール化合物(h1)としては、例えば、メタノール、エタノール、N−プロパノール、イソプロパノール、N−ブタノール、イソブタノール、ターシャリーブタノール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコールなどの脂肪族モノアルコール;
シクロヘキサノール等の脂環族モノアルコール;
ベンジルアルコール、フルオレノール、フェノール、メトキノン等の芳香族モノアルコール;
水酸基以外の官能基を併有するモノアルコール化合物として、12−ヒドロキシステアリン酸等の水酸基含有カルボン酸化合物、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(「2−ヒドロキシエチルアクリレート」と「2−ヒドロキシエチルメタクリレート」とをあわせて、「2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート」と表記する。以下同様。)、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート化合物、グリシドールなどの水酸基含有エポキシ化合物、オキセタンアルコールなどの水酸基含有オキセタン化合物が挙げられる。
Examples of the monoalcohol compound (h1) having one hydroxyl group in the molecule include aliphatics such as methanol, ethanol, N-propanol, isopropanol, N-butanol, isobutanol, tertiary butanol, lauryl alcohol, and stearyl alcohol. Monoalcohol;
Alicyclic monoalcohols such as cyclohexanol;
Aromatic monoalcohols such as benzyl alcohol, fluorenol, phenol, and methoquinone;
Examples of monoalcohol compounds having functional groups other than hydroxyl groups include hydroxyl group-containing carboxylic acid compounds such as 12-hydroxystearic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate (“2-hydroxyethyl acrylate” and “2-hydroxyethyl methacrylate” And the like, the same shall apply hereinafter), a hydroxyl group-containing (meth) acrylate compound such as 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, a hydroxyl group-containing epoxy compound such as glycidol, Examples include hydroxyl group-containing oxetane compounds such as oxetane alcohol.
その他、片末端メトキシ化ポリエチレングリコール、片末端メトキシ化ポリプロピレングリコール、モノアルコールを開始剤としたカプロラクトン付加重合物、などのオリゴマー型モノアルコールが挙げられる。 Other examples include oligomer-type monoalcohols such as one-end methoxylated polyethylene glycol, one-end methoxylated polypropylene glycol, and caprolactone addition polymer using monoalcohol as an initiator.
本発明において、これらモノアルコール化合物を用いる場合、得られるカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)のイソシアネート基を封止することができるため、意図的に低分子量のカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)を合成する際など、分子量の調整が必要な時に、好適に用いることができる。また、水酸基以外の官能基を併有する水酸基含有化合物を使用した場合、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)の末端に水酸基以外の官能基を導入することができるため、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)の末端の変性が必要な時に、好適に用いることができる。本発明において、水酸基の反応性や重合制御を考慮すると、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、シクロヘキサノール、12−ヒドロキシステアリン酸、グリシドール、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等を用いることが好ましい。 In the present invention, when these monoalcohol compounds are used, since the isocyanate group of the resulting carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) can be sealed, the low molecular weight carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) intentionally. Can be suitably used when molecular weight adjustment is required, such as when synthesizing. Moreover, when using the hydroxyl-containing compound which has functional groups other than a hydroxyl group, since a functional group other than a hydroxyl group can be introduce | transduced into the terminal of a carboxyl group-containing urethane prepolymer (a), a carboxyl group-containing urethane prepolymer ( It can be suitably used when modification of the end of a) is required. In the present invention, in consideration of hydroxyl reactivity and polymerization control, lauryl alcohol, stearyl alcohol, cyclohexanol, 12-hydroxystearic acid, glycidol, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, etc. Is preferably used.
分子中に2個の水酸基を有し、カルボキシル基を有さない、分子量もしくは重量平均分子量が50〜499であるジオール化合物(h2)としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,9−ノナンジオール、水素添加ビスフェノールA、1,4−シクロヘキサンジメタノール、スピログリコールなどの脂肪族ジオール類;
ヒドロキノン、1,3−ジヒドロキシベンゼン、1,2−ジヒドロキシベンゼン、ビスフェノール、ビスフェノキシエタノールフルオレン、ビスフェノールフルオレン、ビスクレゾールフルオレンなどの芳香族ジオール類;
N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アニリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)メチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)プロピルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ブチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ヘキシルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)オクチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ベンジルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)シクロヘキシルアミンなどの3級アミノ基含有ジオール化合物;
その他、硫黄原子含有ジオール、臭素原子含有ジオールなどが挙げられる。本発明において、これらのジオール化合物(h2)は、一種のみを単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。本発明において、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリン等の3級アミノ基含有ジオール化合物を使用することで、塗膜の凝集力が増大し、可撓性を保持したまま、より耐性に優れる強靭な塗膜を形成することができるため、好ましい。
Examples of the diol compound (h2) having two hydroxyl groups in the molecule and having no carboxyl group and having a molecular weight or weight average molecular weight of 50 to 499 include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and tetraethylene. Glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1, Aliphatic diols such as 9-nonanediol, hydrogenated bisphenol A, 1,4-cyclohexanedimethanol and spiroglycol;
Aromatic diols such as hydroquinone, 1,3-dihydroxybenzene, 1,2-dihydroxybenzene, bisphenol, bisphenoxyethanol fluorene, bisphenol fluorene, biscresol fluorene;
N, N-bis (2-hydroxypropyl) aniline, N, N-bis (2-hydroxyethyl) aniline, N, N-bis (2-hydroxyethyl) methylamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) ) Propylamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) butylamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) hexylamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) octylamine, N, N-bis Tertiary amino group-containing diol compounds such as (2-hydroxyethyl) benzylamine and N, N-bis (2-hydroxyethyl) cyclohexylamine;
Other examples include sulfur atom-containing diols and bromine atom-containing diols. In the present invention, these diol compounds (h2) may be used alone or in combination. In the present invention, by using a tertiary amino group-containing diol compound such as N, N-bis (2-hydroxypropyl) aniline, the cohesive force of the coating film is increased, and it is more resistant while maintaining flexibility. It is preferable because a tough coating film having excellent resistance can be formed.
分子中に3個以上の水酸基を有し、重量平均分子量が50〜499である多価アルコール化合物(h3)としては、例えば、トリメチロールエタン、ポリトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ポリトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、アラビトール、キシリトール、ガラクチトール、グリセリン等が挙げられる。本発明において、これら多価アルコール化合物(h3)を用いる場合、得られるカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)の一部を分岐させることができるため、光硬化後の硬化被膜の架橋密度が上昇し、硬化被膜の諸物性を向上することができる。従って本発明において硬化被膜の諸物性を更に向上する目的で、必要に応じて使用すればよい。これら多価アルコール化合物(h3)の中でも、反応制御の面でトリメチロールプロパンやペンタエリスリトールを使用することが好ましい。 Examples of the polyhydric alcohol compound (h3) having three or more hydroxyl groups in the molecule and having a weight average molecular weight of 50 to 499 include trimethylolethane, polytrimethylolethane, trimethylolpropane, and polytrimethylolpropane. Pentaerythritol, polypentaerythritol, sorbitol, mannitol, arabitol, xylitol, galactitol, glycerin and the like. In the present invention, when these polyhydric alcohol compounds (h3) are used, since a part of the resulting carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) can be branched, the crosslinking density of the cured film after photocuring is increased. Various physical properties of the cured film can be improved. Therefore, in the present invention, it may be used as necessary for the purpose of further improving various physical properties of the cured film. Among these polyhydric alcohol compounds (h3), it is preferable to use trimethylolpropane or pentaerythritol in terms of reaction control.
本発明で用いる「分子中にイソシアネート基を1個又は3個以上有するイソシアネート化合物(i)」としては、具体的には、1分子中に1個のイソシアネート基を有する単官能イソシアネートとして、(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1−ビス[(メタ)アクリロイルオキシメチル]エチルイソシアネート、ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、(メタ)アクリロイルイソシアネート、イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート等が挙げられる。
また、1,6−ジイソシアナトヘキサン、ジイソシアン酸イソホロン、ジイソシアン酸4,4'−ジフェニルメタン、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、2,4−ジイソシアン酸トリレン、ジイソシアン酸トルエン、2,4−ジイソシアン酸トルエン、ジイソシアン酸ヘキサメチレン、ジイソシアン酸4−メチル−M−フェニレン、ナフチレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、M−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート等のジイソシアン酸エステル化合物と水酸基、カルボキシル基、アミド基含有ビニルモノマーとを等モルで反応せしめた化合物も使用することができる。
As the “isocyanate compound (i) having one or more isocyanate groups in the molecule” used in the present invention, specifically, as a monofunctional isocyanate having one isocyanate group in one molecule, ) Acryloyloxyethyl isocyanate, 1,1-bis [(meth) acryloyloxymethyl] ethyl isocyanate, vinyl isocyanate, allyl isocyanate, (meth) acryloyl isocyanate, isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate and the like.
In addition, 1,6-diisocyanatohexane, isophorone diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, polymeric diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, tolylene 2,4-diisocyanate, toluene diisocyanate, 2,4-diisocyanic acid Toluene, hexamethylene diisocyanate, 4-methyl-M-phenylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, cyclohexyl diisocyanate, tolidine diisocyanate, 2,2 , 4-Trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate Nitrate, M-tetramethylxylylene diisocyanate, p-tetramethylxylylene diisocyanate, diisocyanate ester compounds such as dimer acid diisocyanate and hydroxyl group, carboxyl group and amide group-containing vinyl monomers are used in equimolar amounts. be able to.
また、1分子中に3個以上のイソシアネート基を有する多官能イソシアネートとしては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、リジントリイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート等が挙げられ、前述したジイソシアネート(g)のトリメチロールプロパンアダクト体、水と反応したビュウレット体、イソシアヌレート環を有する3量体が挙げられる。 Examples of the polyfunctional isocyanate having 3 or more isocyanate groups in one molecule include aliphatic polyisocyanates such as aromatic polyisocyanates and lysine triisocyanates, araliphatic polyisocyanates, and alicyclic polyisocyanates. And a trimethylolpropane adduct of diisocyanate (g) described above, a burette reacted with water, and a trimer having an isocyanurate ring.
本発明において、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)の末端に水酸基が残った場合であって、その水酸基を低減したい場合、1分子中に1個のイソシアネート基を有する単官能イソシアネートを用いることが好ましい。また、本発明による感光性難燃樹脂組成物から光硬化によって得られる硬化被膜の耐溶剤性や硬度等を向上する目的で、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)を分岐させる場合には、1分子中に3個以上のイソシアネート基を有する多官能イソシアネートを用いることが好ましい。本発明において、これらのイソシアネート化合物は、目的や用途に応じて適宜選択して用いることができ、また、単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。 In the present invention, when a hydroxyl group remains at the terminal of the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) and it is desired to reduce the hydroxyl group, a monofunctional isocyanate having one isocyanate group in one molecule may be used. preferable. When the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) is branched for the purpose of improving the solvent resistance and hardness of the cured coating obtained by photocuring from the photosensitive flame retardant resin composition according to the present invention, 1 It is preferable to use a polyfunctional isocyanate having three or more isocyanate groups in the molecule. In the present invention, these isocyanate compounds can be appropriately selected and used according to the purpose and application, and may be used alone or in combination.
更に、本発明において、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)を合成する際、所望成分としてアミン化合物(j)を反応させることができる。本発明でいうアミン化合物(j)とは、分子内に少なくとも1個の1級又は2級のアミノ基を有する化合物をいう。 Furthermore, in the present invention, when the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) is synthesized, an amine compound (j) can be reacted as a desired component. The amine compound (j) in the present invention refers to a compound having at least one primary or secondary amino group in the molecule.
本発明の、アミン化合物(j)としては、例えば、プロピルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、2−エチルヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、アニリン等のモノアミン化合物、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、トリアミノプロパン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、トリレンジアミン、ヒドラジン、ピペラジン等の脂肪族ポリアミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4'−ジアミン等の脂環式ポリアミン、及びフェニレンジアミン、キシリレンジアミン等の芳香族ポリアミンが挙げられる。 Examples of the amine compound (j) of the present invention include monoamine compounds such as propylamine, hexylamine, cyclohexylamine, benzylamine, 2-ethylhexylamine, octylamine, dodecylamine, and aniline, ethylenediamine, propylenediamine, and trimethylene. Diamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, triethylenetetramine, diethylenetriamine, triaminopropane, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, tolylenediamine, hydrazine, piperazine and other aliphatic polyamines, isophoronediamine And cycloaliphatic polyamines such as dicyclohexylmethane-4,4′-diamine, and aromatic polyamines such as phenylenediamine and xylylenediamine. .
また、両末端アミノ基変性ポリエチレンオキサイド、両末端アミノ基変性ポリプロピレンオキサイド、ポリシリコーンジアミン、ポリブタジエンジアミン等のジアミン化合物や、片末端アミノ基変性ポリエチレンオキサイド、片末端アミノ基変性ポリプロピレンオキサイド、ポリシリコーンモノアミン、ポリブタジエンモノアミン等のモノアミン化合物、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン等のポリマー型ポリアミン化合物が挙げられる。 Also, diamine compounds such as both-end amino group-modified polyethylene oxide, both-end amino group-modified polypropylene oxide, polysilicone diamine, and polybutadiene diamine, one-end amino group-modified polyethylene oxide, one-end amino group-modified polypropylene oxide, polysilicon monoamine, Examples thereof include monoamine compounds such as polybutadiene monoamine, and polymer type polyamine compounds such as polyethyleneimine and polyallylamine.
また、アミン化合物(j)として、1級アミノ基を有する化合物中の1級アミノ基を、(メタ)アクリレート基含有化合物の(メタ)アクリレート基とマイケル付加反応させることで2級アミノ基に変性して得られるアミン化合物が挙げられる。この様な化合物を用いる場合、適切な(メタ)アクリレート基含有化合物を選択することで、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)中に極性官能基を導入することができる。例えば、4−ヒドロキシブチルアクリレートのアクリレート基を、イソホロンジアミンの1級アミノ基にマイケル付加させることで、2級アミノ基を有するジアミンを合成し、本発明のウレタン樹脂の原料として用いることで、樹脂中に水酸基を導入することができる。 Also, as the amine compound (j), the primary amino group in the compound having a primary amino group is modified to a secondary amino group by Michael addition reaction with the (meth) acrylate group of the (meth) acrylate group-containing compound. The amine compound obtained by doing this is mentioned. When such a compound is used, a polar functional group can be introduced into the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) by selecting an appropriate (meth) acrylate group-containing compound. For example, the acrylate group of 4-hydroxybutyl acrylate is Michael-added to the primary amino group of isophoronediamine to synthesize a diamine having a secondary amino group and used as a raw material for the urethane resin of the present invention. Hydroxyl groups can be introduced therein.
また、本発明のアミン化合物(j)として、アミノ基以外の官能基を有するアミン化合物も使用することができる。例えば、2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、N−(2−ヒドロキシエチル)プロピレンジアミン、(2−ヒドロキシエチルプロピレン)ジアミン、(ジ−2−ヒドロキシエチルエチレン)ジアミン、(ジ−2−ヒドロキシエチルプロピレン)ジアミン、(2−ヒドロキシプロピルエチレン)ジアミン、(ジ−2−ヒドロキシプロピルエチレン)ジアミン等の水酸基を有するジアミン類、ダイマー酸のカルボキシル基をアミノ基に転化したダイマージアミン、及び両末端にプロポキシアミンを有するポリオキシアルキレングリコールジアミン等が挙げられる。 In addition, as the amine compound (j) of the present invention, an amine compound having a functional group other than an amino group can also be used. For example, 2-hydroxyethylethylenediamine, N- (2-hydroxyethyl) propylenediamine, (2-hydroxyethylpropylene) diamine, (di-2-hydroxyethylethylene) diamine, (di-2-hydroxyethylpropylene) diamine, Diamines having a hydroxyl group such as (2-hydroxypropylethylene) diamine, (di-2-hydroxypropylethylene) diamine, dimer amine obtained by converting the carboxyl group of dimer acid into an amino group, and polyoxyl having propoxyamine at both ends. Examples thereof include oxyalkylene glycol diamine.
本発明において、これらのアミン化合物(j)は、一種のみを単独で用いてもよいし、複数を併用してもよく、目的や用途に応じてモノアミン、ジアミン、ポリアミンを適宜選択又は組み合わせて用いることができる。 In the present invention, these amine compounds (j) may be used alone or in combination, and a monoamine, a diamine, or a polyamine is appropriately selected or used depending on the purpose or application. be able to.
例えば、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)を合成する際に、モノアミン化合物を併用することで、残存イソシアネート基の量を低減し、反応を停止できるため、分子量の制御が容易になる。また、ジアミン化合物を用いることで、ポリマー鎖を伸長することが可能となり、高分子量のポリマーを得ることができる。更に、ポリアミン化合物を用いることで、ポリマー鎖を分岐させて最終的には硬化被膜の凝集力・耐性を向上させることができる。 For example, when synthesizing the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a), by using a monoamine compound in combination, the amount of residual isocyanate groups can be reduced and the reaction can be stopped, so that the molecular weight can be easily controlled. Moreover, by using a diamine compound, it becomes possible to extend a polymer chain, and a high molecular weight polymer can be obtained. Furthermore, by using a polyamine compound, the polymer chain can be branched and finally the cohesive strength and resistance of the cured coating can be improved.
アミン化合物(j)を反応させる方法としては、ポリマーポリオール(e)等の他の原料と同時に仕込んでからジイソシアネート化合物(g)と反応させる方法や、前記方法でジイソシアネート化合物(g)と反応させた後、更にイソシアネート化合物(i)と反応させる方法や、予めイソシアネート末端のウレタン鎖を合成しておき、そこにアミン化合物(j)を滴下又は添加して鎖延長することで、ウレア結合を含むカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)を得る方法などが挙げられる。本発明において、このようにアミン化合物(j)を反応させた場合、得られるウレタン樹脂(A)の凝集力が向上し、より耐熱性、耐久性に優れる塗膜を形成できるため、アミン化合物(j)を使用することが好ましい。 As a method of reacting the amine compound (j), a method of reacting with the diisocyanate compound (g) after charging simultaneously with other raw materials such as the polymer polyol (e), or a method of reacting with the diisocyanate compound (g) by the above method. Thereafter, a method of further reacting with the isocyanate compound (i), or synthesizing an isocyanate-terminated urethane chain in advance, and adding or dropping the amine compound (j) to extend the chain, thereby adding a carboxyl group containing a urea bond. Examples thereof include a method for obtaining a group-containing urethane prepolymer (a). In the present invention, when the amine compound (j) is reacted in this manner, the cohesive force of the resulting urethane resin (A) is improved, and a coating film with more excellent heat resistance and durability can be formed. It is preferred to use j).
本発明において、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)の合成条件は特に限定されるものではなく、公知の条件で行うことができる。 In the present invention, the synthesis conditions of the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) are not particularly limited, and can be performed under known conditions.
例えば、フラスコにポリマーポリオール(e)、カルボン酸化合物(f)、及び溶剤を仕込み、窒素気流下、20〜120℃で加熱・攪拌することで均一に溶解した後、ジイソシアネート化合物(g)を投入し、攪拌しながら50〜150℃で加熱することでカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)を得ることができる。この際、必要に応じて有機錫化合物や、3級アミノ基含有化合物等の、ウレタン化触媒を使用してもよい。
なお前記反応において、溶剤と一緒に水酸基含有化合物(h)を仕込むことが好ましく、またジイソシアネート化合物(g)と一緒にイソシアネート化合物(i)を投入することも好ましい。
For example, a polymer polyol (e), a carboxylic acid compound (f), and a solvent are charged into a flask and dissolved uniformly by heating and stirring at 20 to 120 ° C. in a nitrogen stream, and then the diisocyanate compound (g) is added. Then, the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) can be obtained by heating at 50 to 150 ° C. with stirring. In this case, a urethanization catalyst such as an organic tin compound or a tertiary amino group-containing compound may be used as necessary.
In the reaction, it is preferable to charge the hydroxyl group-containing compound (h) together with the solvent, and it is also preferable to add the isocyanate compound (i) together with the diisocyanate compound (g).
次に、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)と、エポキシ基又はオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)とを反応させて、水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)を合成する。 Next, the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c) is synthesized by reacting the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) with the compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group.
本発明において、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)と、エポキシ基またはオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)とを反応させる割合としては、前記のとおり、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)中のカルボキシル基1モルに対し、エポキシ基又はオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)中のエポキシ基又はオキセタン基を、0.1モル〜1.0モルの割合で反応させることが好ましく、0.3モル〜0.95モルがより好ましい。ここで、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)中のカルボキシル基に対し、エポキシ基又はオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)中のエポキシ基又はオキセタン基を反応させる割合が、0.1モル未満の場合、最終的に得られるウレタン樹脂(A)中の不飽和基の量が少なくなるため、感光性難燃樹脂組成物において感光性の不足や、ホスフィン酸塩粒子の微細な分散安定性を得にくくなる恐れがある。 In the present invention, the proportion of the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) and the compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group is reacted as described above. The epoxy group or oxetane group in the compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group is used in an amount of 0.1 mol to 1.0 mol based on 1 mol of the carboxyl group in the polymer (a). It is preferable to make it react in a ratio, and 0.3 mol-0.95 mol are more preferable. Here, with respect to the carboxyl group in the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a), the ratio of reacting the epoxy group or oxetane group in the compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group, When the amount is less than 0.1 mol, the amount of unsaturated groups in the finally obtained urethane resin (A) decreases, so that the photosensitive flame retardant resin composition has insufficient photosensitivity and fine phosphinate particles. There is a risk that it may be difficult to obtain a good dispersion stability.
本発明で用いるエポキシ基またはオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)は、好ましくは炭素数6〜50の化合物である。具体的には例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジル桂皮酸、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、グリシジルアリルエーテル、2,3−エポキシ−2−メチルプロピル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、4−ビニル−1−シクロヘキセン−1,2−エポキシド、1,3−ブタジエンモノエポキシド、オキセタニル(メタ)アクリレート、オキセタニル桂皮酸。または、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどの、水酸基含有多官能アクリルモノマーの水酸基に、エピクロルヒドリンを反応させた多官能アクリレート基含有モノエポキシドや、フェノールノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ基の大半をアクリル酸などでアクリレート基に変性することで得られる平均で1分子中に1つのエポキシ基を残した多官能アクリレート基含有モノエポキシド、カルボキシル基含有多官能アクリルモノマーのカルボキシル基に、分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物のエポキシ基の一部を反応させることで得られる多官能アクリレート基含有モノエポキシド等が挙げられる。これらの中でも、グリシジル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテルなどは、本発明において、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)中のカルボキシル基との反応性に富み、また、得られる感光性樹脂組成物の感光性が非常に優れるため特に好ましい。本発明において、エポキシ基又はオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)は、単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。 The compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group used in the present invention is preferably a compound having 6 to 50 carbon atoms. Specifically, for example, glycidyl (meth) acrylate, glycidyl cinnamic acid, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, glycidyl allyl ether, 2,3-epoxy-2-methylpropyl (meth) acrylate, (3,4 -Epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, 4-vinyl-1-cyclohexene-1,2-epoxide, 1,3-butadiene monoepoxide, oxetanyl (meth) acrylate, oxetanyl cinnamic acid. Alternatively, most of the epoxy groups of polyfunctional acrylate groups, such as pentaerythritol triacrylate, in which epichlorohydrin is reacted with the hydroxyl groups of a hydroxyl group-containing polyfunctional acrylic monomer, or the epoxy groups of phenol novolac epoxy resins are acrylated with acrylic acid. The polyfunctional acrylate group-containing monoepoxide and the carboxyl group of the carboxyl group-containing polyfunctional acrylic monomer that have one epoxy group left on average in one molecule obtained by modifying the polymer into two or more epoxy groups in the molecule Examples thereof include a polyfunctional acrylate group-containing monoepoxide obtained by reacting a part of the epoxy group of a compound having the same. Among these, glycidyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, and the like are rich in reactivity with the carboxyl group in the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) in the present invention. Since the photosensitivity of the photosensitive resin composition obtained is very excellent, it is especially preferable. In the present invention, the compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group may be used alone or in combination.
カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)中のカルボキシル基と、エポキシ基又はオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)中のエポキシ基又はオキセタン基、とを反応させる際の反応条件は特に限定されるものではなく、公知の条件で行うことができる。例えば、フラスコにカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)、エポキシ基又はオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)及び溶剤を仕込み、酸素気流下、攪拌しながら50〜150℃で加熱することで水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)が得られる。この際、必要に応じて、トリエチルアミンや、ジメチルベンジルアミン等の3級アミノ基含有化合物を触媒として添加する。またさらに、ヒドロキノンやメトキノン等のエチレン性不飽和基の重合禁止剤を添加することも好ましい。触媒の添加量としては、(a)と(b)との合計に対して0.1〜10重量%、禁止剤の添加量としては、0.05〜10重量%の範囲で添加することが好ましい。 The reaction conditions for reacting the carboxyl group in the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a) with the epoxy group or oxetane group in the compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group are as follows: It is not specifically limited, It can carry out on well-known conditions. For example, a carboxyl group-containing urethane prepolymer (a), a compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group, and a solvent are charged in a flask and heated at 50 to 150 ° C. with stirring in an oxygen stream. By doing so, a hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c) is obtained. At this time, if necessary, a tertiary amino group-containing compound such as triethylamine or dimethylbenzylamine is added as a catalyst. Furthermore, it is also preferable to add a polymerization inhibitor of an ethylenically unsaturated group such as hydroquinone or methoquinone. The addition amount of the catalyst is 0.1 to 10% by weight with respect to the total of (a) and (b), and the addition amount of the inhibitor is 0.05 to 10% by weight. preferable.
更に、本発明においては、前記の水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)と多塩基酸無水物(d)とを反応させて、カルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A)を製造する。本発明で用いる多塩基酸無水物(d)は、酸無水物基を有する化合物であり、その酸無水物基を水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)中の水酸基と反応させることで、本発明のウレタン樹脂(A)が得られる。 Furthermore, in this invention, the said hydroxyl-containing urethane prepolymer (c) and polybasic acid anhydride (d) are made to react, and the urethane resin (A) which has a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group is manufactured. To do. The polybasic acid anhydride (d) used in the present invention is a compound having an acid anhydride group, and by reacting the acid anhydride group with a hydroxyl group in the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c), A urethane resin (A) is obtained.
本発明において、水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)と多塩基酸無水物(d)とを反応させる割合は、前記水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)中の水酸基1モルに対し、多塩基酸無水物(d)中の酸無水物基を0.1モル〜1.0モルの割合で反応させることが好ましい。前記水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)中の水酸基1モルに対し、多塩基酸無水物(d)中の酸無水物基を反応させる割合が、0.1モル未満の場合、硬化性及び現像性に優れるカルボキシル基を導入する割合が少なくなり、現像性が不足する恐れがある。 In the present invention, the ratio of reacting the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c) with the polybasic acid anhydride (d) is such that the polybasic acid anhydride is 1 mol of the hydroxyl group in the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c). The acid anhydride group in (d) is preferably reacted at a ratio of 0.1 mol to 1.0 mol. When the ratio of reacting the acid anhydride group in the polybasic acid anhydride (d) with respect to 1 mol of the hydroxyl group in the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c) is less than 0.1 mol, curability and developability The ratio of introducing a carboxyl group that is excellent in the reduction is reduced, and the developability may be insufficient.
本発明で用いる多塩基酸無水物(d)は、好ましくは、分子内にカルボン酸無水物基を1個又は2個有し、炭素数が4〜50の化合物であることが好ましい。具体的には例えば、無水フタル酸、無水トリメリット酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルペンタヒドロ無水フタル酸、メチルトリヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロへキセンジカルボン酸無水物、無水ヘット酸、テトラブロモ無水フタル酸などの脂環構造、又は芳香環構造を有する化合物が挙げられる。その他の多塩基酸無水物(d)としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、ブチルコハク酸無水物、ヘキシルコハク酸無水物、オクチルコハク酸無水物、ドデシルコハク酸無水物、ブチルマレイン酸無水物、ペンチルマレイン酸無水物、ヘキシルマレイン酸無水物、オクチルマレイン酸無水物、デシルマレイン酸無水物、ドデシルマレイン酸無水物、ブチルグルタミン酸無水物、ヘキシルグルタミン酸無水物、ヘプチルグルタミン酸無水物、オクチルグルタミン酸無水物、デシルグルタミン酸無水物、ドデシルグルタミン酸無水物などが挙げられる。その中でも、無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸などは、本発明において得られる感光性樹脂組成物の現像性、パターン形成性及び塗膜耐性が非常に優れるため特に好ましい。多塩基酸無水物(d)は、単独または複数を併用してもよい。 The polybasic acid anhydride (d) used in the present invention is preferably a compound having 1 or 2 carboxylic acid anhydride groups in the molecule and having 4 to 50 carbon atoms. Specifically, for example, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhymic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylpentahydrophthalic anhydride, methyltrihydrophthalic anhydride , A compound having an alicyclic structure such as trialkyltetrahydrophthalic anhydride, methylcyclohexene dicarboxylic acid anhydride, het acid anhydride, tetrabromophthalic anhydride, or an aromatic ring structure. Other polybasic acid anhydrides (d) include succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, butyl succinic anhydride, hexyl succinic anhydride, octyl succinic anhydride, dodecyl succinic anhydride, butyl maleic acid. Acid anhydride, pentylmaleic acid anhydride, hexylmaleic acid anhydride, octylmaleic acid anhydride, decylmaleic acid anhydride, dodecylmaleic acid anhydride, butylglutamic acid anhydride, hexylglutamic acid anhydride, heptylglutamic acid anhydride, octyl Examples include glutamic anhydride, decylglutamic anhydride, dodecylglutamic anhydride, and the like. Among these, succinic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, and the like are particularly preferable because the photosensitive resin composition obtained in the present invention has excellent developability, pattern formability, and coating film resistance. Polybasic acid anhydrides (d) may be used alone or in combination.
水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)中の水酸基と多塩基酸無水物(d)中の酸無水物基とを反応させる際の反応条件は特に限定されるものではなく、公知の条件で行うことができる。例えば、フラスコに水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)と多塩基酸無水物(d)、及び溶剤を仕込み、酸素気流下、攪拌しながら50〜150℃で加熱することでウレタン樹脂(A)が得られる。この際、トリエチルアミンや、ジメチルベンジルアミン等の3級アミノ基含有化合物を触媒として添加することが好ましく、この場合、水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)と多塩基酸無水物(d)との合計に対して0.1〜10重量%の範囲で添加することが好ましい。 The reaction conditions for reacting the hydroxyl group in the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c) with the acid anhydride group in the polybasic acid anhydride (d) are not particularly limited, and may be performed under known conditions. it can. For example, a urethane resin (A) is obtained by charging a flask with a hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c), a polybasic acid anhydride (d), and a solvent, and heating at 50 to 150 ° C. with stirring in an oxygen stream. It is done. At this time, it is preferable to add a tertiary amino group-containing compound such as triethylamine or dimethylbenzylamine as a catalyst. In this case, the total of the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c) and the polybasic acid anhydride (d) is added. It is preferable to add in the range of 0.1 to 10% by weight.
本発明のカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A)の酸価は、10〜150mgKOH/gであることが好ましく、より好ましくは40〜100mgKOH/gである。酸価が10mgKOH/g未満の場合、充分な現像性が得られにくいことがあり、例えば、現像時に皮膜を溶解させて取り除きたい部分に、残渣として皮膜が残る場合がある。また、酸価が150mgKOH/gを超える場合、現像液に対する塗膜の溶解性が高くなり、光硬化させてパターンとして残したい部分までもが溶解し、パターンの形状が悪化する場合があることや、ホスフィン酸塩(B)の塩部位にウレタン樹脂(A)のカルボン酸が配位する確率が高くなり、分散工程中やその後の工程などで溶液の粘度の増大を引き起こす場合がある事や、ホスフィン酸塩(B)の微細化を妨げてしまう恐れがある。酸価とはJIS K 2501に従って,電位差滴定法によって測定したものである。 The acid value of the urethane resin (A) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group of the present invention is preferably 10 to 150 mgKOH / g, more preferably 40 to 100 mgKOH / g. When the acid value is less than 10 mg KOH / g, sufficient developability may be difficult to obtain. For example, the film may remain as a residue in a portion where the film is dissolved and removed during development. In addition, when the acid value exceeds 150 mgKOH / g, the solubility of the coating film in the developer is increased, and even the portion that is desired to be photocured and left as a pattern is dissolved, and the pattern shape may be deteriorated. The probability that the carboxylic acid of the urethane resin (A) coordinates to the salt site of the phosphinic acid salt (B) is increased, and the viscosity of the solution may increase during the dispersion process or the subsequent process, There is a risk of preventing the phosphinate (B) from being refined. The acid value is measured by potentiometric titration according to JIS K 2501.
本発明のカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A)のエチレン性不飽和基当量は、200〜3000g/eqであることが好ましく、より好ましくは、300〜2000g/eqである。エチレン性不飽和基当量が200g/eq未満の場合、光感度が高すぎることがあり、現像時に被膜を溶解させて取り除きたい部分までもが光で硬化してしまい、良好なパターン形状が得られない場合がある。エチレン性不飽和基当量が3000g/eqを超える場合、光感度が低すぎることがあり、光硬化させたい部分が充分硬化せず、現像時にパターンが溶解することで、良好なパターン形状が得られない場合や、ホスフィン酸塩(B)粒子表面に吸着する不飽和基が少なくなるためにホスフィン酸塩(B)粒子の微細分散安定性が不足する恐れがある。 The ethylenically unsaturated group equivalent of the urethane resin (A) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group of the present invention is preferably 200 to 3000 g / eq, more preferably 300 to 2000 g / eq. . When the ethylenically unsaturated group equivalent is less than 200 g / eq, the photosensitivity may be too high, and even the part to be removed by dissolving the film during development is cured with light, and a good pattern shape is obtained. There may not be. When the ethylenically unsaturated group equivalent exceeds 3000 g / eq, the photosensitivity may be too low, the portion to be photocured may not be sufficiently cured, and the pattern dissolves during development, thereby obtaining a good pattern shape. Otherwise, the unsaturated group adsorbed on the surface of the phosphinate (B) particles is reduced, so that the fine dispersion stability of the phosphinate (B) particles may be insufficient.
なお、本発明でいう「エチレン性不飽和基当量」とは、樹脂の合成時に使用した原材料の重量から算出される理論値であって、樹脂の重量を、樹脂中に存在するエチレン性不飽和基の数で除したものであり、エチレン性不飽和基1モルあたりの樹脂の重量、すなわち、エチレン性不飽和基濃度の逆数に相当するものである。 The “ethylenically unsaturated group equivalent” as used in the present invention is a theoretical value calculated from the weight of raw materials used during the synthesis of the resin, and the weight of the resin is the ethylenically unsaturated group present in the resin. It is divided by the number of groups and corresponds to the weight of the resin per mole of ethylenically unsaturated groups, that is, the reciprocal of the ethylenically unsaturated group concentration.
本発明のカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A)の重量平均分子量は、1000〜100000であることが好ましく、より好ましくは、3000〜60000である。重量平均分子量が1000未満の場合、硬化被膜の半田耐熱性及び可撓性が不足する恐れがある。また、重量平均分子量が100000を超える場合は、半田耐熱性に優れるものの、現像性が悪化する可能性がある。また、感光性難燃樹脂組成物の粘度が増大し塗工適性が低下する恐れがある。 The weight average molecular weight of the urethane resin (A) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group of the present invention is preferably 1000 to 100,000, more preferably 3000 to 60000. When the weight average molecular weight is less than 1000, the cured film may have insufficient solder heat resistance and flexibility. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 100,000, the developability may be deteriorated although the solder heat resistance is excellent. Moreover, there exists a possibility that the viscosity of a photosensitive flame-retardant resin composition may increase, and coating suitability may fall.
本発明のホスフィン酸塩(B)について説明する。
本発明のホスフィン酸塩(B)は下記一般式(1)で表わされるものが好ましい。
一般式(1)
The phosphinic acid salt (B) of the present invention will be described.
The phosphinic acid salt (B) of the present invention is preferably represented by the following general formula (1).
General formula (1)
(R1、R2は、同一かまたは異なり、直鎖状もしくは分枝状の炭素数1〜6のアルキル基、またはアリール基を示し、Mは、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kから成る群より選択される少なくとも一種の金属を示し、nは、1〜4の整数である。)
市販品としては以下のものが例示できる
クラリアントジャパン株式会社製ホスフィン酸アルミニウム:エクソリットOP930、エクソリットOP935、エクソリットOP1230、エクソリットOP1240、エクソリットOP1312。
(R1 and R2 are the same or different and represent a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group, and M represents Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti. , Zn, Fe, Zr, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na, and at least one metal selected from the group consisting of K, and n is an integer of 1 to 4.
Examples of commercially available products include aluminum phosphinates manufactured by Clariant Japan Co., Ltd .: Exolit OP930, Exolit OP935, Exolit OP1230, Exolit OP1240, and Exolit OP1312.
ホスフィン酸塩(B)は耐加水分解性に優れる為に電気絶縁性に優れ、分子量当りのリン濃度が高いので少ない添加量で難燃性を発現するために電子系材料の難燃剤として特に優れている。しかし従来のホスフィン酸塩の体積平均粒子径は、一般的に一次粒子径が2〜3μm(例えばエクソリットOP935 クラリアントジャパン株式会社)のため、例えばフレキシブルプリント基板用の感光性難燃樹脂組成物として用いられる場合、それに必要な物性として要求される高精細なパターン形成性、可とう性および折り曲げ性を達成するのが困難である。そのためホスフィン酸塩の体積平均粒子径をより小さいナノレベルの粒子径でフォトソルダーレジスト組成物中に分散させることが好ましい。ホスフィン酸塩の体積平均粒子径を微細化することで、より高精細なパターン形成が可能になる。
そのためにはホスフィン酸塩(B)は体積平均粒子径を0.1〜1μmへ微細化することが好ましく、0.1〜0.5μmがより好ましい。微細化の方法としては、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等による分散方法が挙げられる。
The phosphinic acid salt (B) is excellent as a flame retardant for electronic materials because it is excellent in hydrolysis resistance and excellent in electrical insulation, and has high phosphorus concentration per molecular weight, so that it exhibits flame retardancy with a small addition amount. ing. However, since the volume average particle diameter of the conventional phosphinate is generally 2 to 3 μm (for example, Exolit OP935 Clariant Japan Co., Ltd.), the primary particle diameter is used as, for example, a photosensitive flame retardant resin composition for flexible printed circuit boards. In such a case, it is difficult to achieve the high-definition pattern forming property, flexibility, and bendability required as physical properties required for the material. Therefore, it is preferable to disperse the phosphinic acid salt in the photo solder resist composition with a smaller nano-level particle diameter. By refining the volume average particle diameter of the phosphinate, a higher-definition pattern can be formed.
For this purpose, the phosphinic acid salt (B) preferably has a volume average particle size of 0.1 to 1 μm, more preferably 0.1 to 0.5 μm. Examples of the miniaturization method include a dispersion method using a three-roll mill, a two-roll mill, a sand mill, a kneader, an attritor or the like.
一方ウレタン樹脂(A)は可とう性、折り曲げ性に優れており、フレキシブルプリント基板などに用いられる接着剤や保護層のメイン樹脂として優れる。しかしカルボキシル基のみを有するウレタン樹脂を用いた場合、例えばホスフィン酸アルミニウムのアルミニウム塩にカルボキシル基が配位することで架橋を形成し、分散や配合などの各工程で塗液の粘度の増加やゲル化の原因となる恐れがある。また粘度が増加することで微細分散も困難になる恐れがある。 On the other hand, the urethane resin (A) is excellent in flexibility and bendability, and is excellent as an adhesive used for flexible printed circuit boards and the like and as a main resin for a protective layer. However, when a urethane resin having only a carboxyl group is used, for example, a carboxyl group is coordinated to the aluminum salt of aluminum phosphinate to form a crosslink, and the viscosity of the coating liquid increases or gels in each step such as dispersion and blending. There is a risk of becoming a cause. In addition, fine dispersion may be difficult due to increase in viscosity.
ホスフィン酸塩(B)の配合量は、ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、5〜50重量部であることが好ましく、10〜40重量部であることがより好ましい。配合量が5重量部未満の場合、充分な難燃性が得られない恐れがある。また、配合量が50重量部を超える場合、可撓性・折り曲げ性・電気絶縁性・ハンダ耐熱性などの物性が低下する恐れがある。またさらに各物性に影響を及ぼさない程度にホスフィン酸塩(B)以外のノンハロゲン難燃剤(C)を併用しても良い。
ノンハロゲン難燃剤(C)としては例えば、リン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、リン酸グアニジン、ポリリン酸グアニジン、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸アミドアンモニウム、ポリリン酸アミドアンモニウム、リン酸カルバメート、ポリリン酸カルバメートなどのリン酸塩系化合物やポリリン酸塩系化合物、赤リン、有機リン酸エステル化合物、ホスファゼン化合物、ホスホン酸化合物、ホスフィンオキシド化合物、ホスファフェナントレン化合物、ホスホラン化合物、ホスホルアミド化合物などのリン系難燃剤、メラミン、メラム、メラミンシアヌレートなどのトリアジン系化合物、シアヌル酸化合物、イソシアヌル酸化合物、トリアゾール系化合物、テトラゾール化合物、ジアゾ化合物、尿素などの窒素系難燃剤、シリコーン化合物やシラン化合物などのケイ素系難燃剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウムなどの金属水酸化物、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化アンチモン、酸化ニッケル、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、ホウ酸亜鉛、水和ガラスなどの無機系難燃剤などが挙げられる。中でも本発明のホスフィン酸塩(B)との併用によって、各種物性の低下が小さく、難燃性効果を高めることが出来るホスファゼン化合物、ポリリン酸メラミン、ホスファフェナントレン化合物、メラミンシアヌレート等を用いることが好ましい。本発明において、これらノンハロゲン難燃剤(C)は、単独又は2種類以上を用いることができる。
The amount of the phosphinate (B) is preferably 5 to 50 parts by weight, more preferably 10 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the urethane resin (A). If the blending amount is less than 5 parts by weight, sufficient flame retardancy may not be obtained. On the other hand, if the blending amount exceeds 50 parts by weight, physical properties such as flexibility, bendability, electrical insulation and solder heat resistance may be lowered. Further, a non-halogen flame retardant (C) other than the phosphinate (B) may be used in combination to such an extent that the physical properties are not affected.
Examples of the non-halogen flame retardant (C) include melamine phosphate, melamine polyphosphate, guanidine phosphate, guanidine polyphosphate, ammonium phosphate, ammonium polyphosphate, ammonium amidophosphate, ammonium amidophosphate, carbamate phosphate, polyphosphoric acid Phosphate compounds such as phosphate compounds such as carbamate, polyphosphate compounds, red phosphorus, organophosphate compounds, phosphazene compounds, phosphonate compounds, phosphine oxide compounds, phosphaphenanthrene compounds, phospholane compounds, phosphoramide compounds Nitrogen compounds such as flame retardants, melamine, melam, triazine compounds such as melamine cyanurate, cyanuric acid compounds, isocyanuric acid compounds, triazole compounds, tetrazole compounds, diazo compounds, urea Flame retardants, silicon flame retardants such as silicone compounds and silane compounds, metal hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zirconium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, tin oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, oxidation Examples thereof include inorganic flame retardants such as zirconium, zinc oxide, molybdenum oxide, antimony oxide, nickel oxide, zinc carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, zinc borate, and hydrated glass. Among them, use of a phosphazene compound, a melamine polyphosphate, a phosphaphenanthrene compound, a melamine cyanurate, etc. that can reduce the deterioration of various physical properties and enhance the flame retardant effect by using in combination with the phosphinate (B) of the present invention Is preferred. In the present invention, these non-halogen flame retardants (C) may be used alone or in combination of two or more.
本発明の感光性難燃樹脂組成物は、光重合開始剤(D)を含むことも好ましい。光重合開始剤としては、光励起によってラジカル重合を開始できる機能を有するものであれば特に限定はなく、例えばモノカルボニル化合物、ジカルボニル化合物、アセトフェノン化合物、ベンゾインエーテル化合物、アシルフォスフィンオキシド化合物、アミノカルボニル化合物等が使用できる。光重合開始剤(D)の使用量に制限はないが、ウレタン樹脂(A)100重量部に対して1〜20重量部の範囲で添加されるのが好ましい。また、増感剤として公知の有機アミンを加えることもできる。 The photosensitive flame retardant resin composition of the present invention preferably also contains a photopolymerization initiator (D). The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has a function capable of initiating radical polymerization by photoexcitation. For example, a monocarbonyl compound, dicarbonyl compound, acetophenone compound, benzoin ether compound, acylphosphine oxide compound, aminocarbonyl A compound etc. can be used. Although there is no restriction | limiting in the usage-amount of a photoinitiator (D), It is preferable to add in the range of 1-20 weight part with respect to 100 weight part of urethane resins (A). Moreover, a well-known organic amine can also be added as a sensitizer.
本発明の感光性難燃樹脂組成物は、さらに感光性エチレン性不飽和基含有化合物(E)を含むことも好ましい。感光性エチレン性不飽和基含有化合物(E)は感光性難燃樹脂組成物の感光性を調整する目的で使用し、その分子中にエチレン性不飽和二重結合を有する。本発明においては、「カルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A)」以外の感光性化合物を感光性エチレン性不飽和基含有化合物(E)として用いることができる。
感光性エチレン性不飽和基含有化合物(E)は、分子中にエチレン性不飽和二重結合を有すること、及び本発明の「ウレタン樹脂(A)」の規定に含まれないものである限り、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸のアルキレングリコールエステル、カルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有する化合物〔但し、前記ウレタン樹脂(A)の規定に含まれる化合物を除く〕、水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物、窒素含有(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。
The photosensitive flame retardant resin composition of the present invention preferably further contains a photosensitive ethylenically unsaturated group-containing compound (E). The photosensitive ethylenically unsaturated group-containing compound (E) is used for the purpose of adjusting the photosensitivity of the photosensitive flame retardant resin composition, and has an ethylenically unsaturated double bond in the molecule. In the present invention, a photosensitive compound other than the “urethane resin (A) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group” can be used as the photosensitive ethylenically unsaturated group-containing compound (E).
As long as the photosensitive ethylenically unsaturated group-containing compound (E) has an ethylenically unsaturated double bond in the molecule and is not included in the definition of the “urethane resin (A)” of the present invention, Although not particularly limited, for example, (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid alkylene glycol ester, compound having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group [however, included in the definition of the urethane resin (A) And a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group, a nitrogen-containing (meth) acrylate compound, and the like.
前記の感光性エチレン性不飽和基含有化合物(E)は、ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、0.1〜300重量部使用するのが好ましく、0.5〜200重量部使用するのがより好ましく、5〜100重量部の量で使用するのが更に好ましい。0.1重量部未満では、感光性樹脂組成物の感光性が不足する場合があり、300重量部を超えると、屈曲性が不足する恐れがある。 The photosensitive ethylenically unsaturated group-containing compound (E) is preferably used in an amount of 0.1 to 300 parts by weight, and 0.5 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the urethane resin (A). More preferably, it is more preferably used in an amount of 5 to 100 parts by weight. If the amount is less than 0.1 part by weight, the photosensitivity of the photosensitive resin composition may be insufficient. If the amount exceeds 300 parts by weight, the flexibility may be insufficient.
本発明の感光性難燃樹脂組成物は、さらに熱硬化性化合物(F)及び熱硬化助剤(G)を含んでも良い。 The photosensitive flame retardant resin composition of the present invention may further contain a thermosetting compound (F) and a thermosetting aid (G).
熱硬化性化合物(F)は、カルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A)中に含まれる官能基(カルボキシル基と水酸基)と反応しうる官能基を2つ以上有すれば特に限定されるものではない。 If the thermosetting compound (F) has two or more functional groups capable of reacting with the functional groups (carboxyl group and hydroxyl group) contained in the urethane resin (A) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group. It is not particularly limited.
熱硬化性化合物(F)のうち水酸基と反応することができる官能基を少なくとも2個有する化合物としては、ポリイソシアネート化合物、アミノ樹脂、フェノール樹脂、多官能ポリカルボン酸無水物が挙げられる。
熱硬化成分(F)のうちカルボキシル基と反応することができる官能基を少なくとも2個有する化合物としては、エポキシ基又はオキセタン基を2個以上有する化合物、多官能ビニルエーテル化合物、高分子量ポリカルボジイミド類、アジリジン化合物などが挙げられる。この中でもエポキシ基又はオキセタン基を2個以上有する化合物が、硬化速度及び硬化物の耐久性の点で特に好ましい。
Examples of the compound having at least two functional groups capable of reacting with hydroxyl groups in the thermosetting compound (F) include polyisocyanate compounds, amino resins, phenol resins, and polyfunctional polycarboxylic acid anhydrides.
As the compound having at least two functional groups capable of reacting with a carboxyl group in the thermosetting component (F), compounds having two or more epoxy groups or oxetane groups, polyfunctional vinyl ether compounds, high molecular weight polycarbodiimides, Examples include aziridine compounds. Among these, a compound having two or more epoxy groups or oxetane groups is particularly preferable in view of the curing speed and the durability of the cured product.
これら熱硬化性化合物(F)は、単独または複数用いても良い。熱硬化性化合物(F)の使用量は、感光性難燃樹脂組成物の用途等を考慮して決定すればよく、特に限定されるものではないが、カルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有すウレタン樹脂(A)100重量部に対して、0.1重量部〜100重量部が好ましく、0.5重量部〜80重量部がより好ましい。これにより、感光性難燃樹脂組成物から形成する硬化被膜の架橋密度を適度に調節することができるので、硬化被膜の各種物性をより一層向上させることができる。熱硬化性化合物(F)の使用量が0.1重量部よりも少ないと、硬化被膜の架橋密度が低くなり、凝集力や耐久性が不足する恐れがある。また、該使用量が100重量部を越えると硬化被膜の架橋密度が過剰になり硬化物の屈曲性、可撓性が低下し、プリント配線板に反りが生じる恐れがある。 These thermosetting compounds (F) may be used alone or in combination. The amount of the thermosetting compound (F) used may be determined in consideration of the application of the photosensitive flame retardant resin composition, and is not particularly limited. However, the carboxyl group and the ethylenically unsaturated group may be used. 0.1-100 weight part is preferable with respect to 100 weight part of urethane resin (A) to have, and 0.5 weight part-80 weight part is more preferable. Thereby, since the crosslinking density of the cured film formed from the photosensitive flame retardant resin composition can be appropriately adjusted, various physical properties of the cured film can be further improved. When the usage-amount of a thermosetting compound (F) is less than 0.1 weight part, there exists a possibility that the crosslinking density of a cured film may become low and cohesion force and durability may become insufficient. On the other hand, if the amount used exceeds 100 parts by weight, the cross-linking density of the cured film becomes excessive, the flexibility and flexibility of the cured product are lowered, and the printed wiring board may be warped.
次に、熱硬化助剤(G)について説明する。本発明でいう、熱硬化助剤(G)とは、熱硬化時に硬化反応に直接又は触媒的に寄与する化合物を表す。
熱硬化助剤(G)は、使用する熱硬化性化合物(F)の種類によって適宜選択される。
本発明において、熱硬化性化合物(F)としてエポキシ化合物を使用する場合、熱硬化助剤(G)としては、ジシアンジアミド、カルボン酸ヒドラジド、イミダゾール類、ジアザビシクロ化合物類を用いると、より効率的に熱硬化反応が進行し、塗膜の耐性が優れるため、好ましい。
Next, the thermosetting aid (G) will be described. The thermosetting aid (G) referred to in the present invention represents a compound that contributes directly or catalytically to the curing reaction during thermosetting.
The thermosetting aid (G) is appropriately selected depending on the type of the thermosetting compound (F) to be used.
In the present invention, when an epoxy compound is used as the thermosetting compound (F), the use of dicyandiamide, carboxylic acid hydrazide, imidazoles, or diazabicyclo compounds as the thermosetting aid (G) is more efficient. It is preferable because the curing reaction proceeds and the coating film has excellent resistance.
また、本発明において、熱硬化助剤(G)は、カルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A)100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲内で使用することが好ましく、0.5〜8重量部の範囲内が更に好ましい。使用量が0.1重量部よりも少ないと、硬化物の凝集力や耐久性が不足する恐れがある。また、該使用量が10重量部よりも多いと、余剰の熱硬化助剤が硬化物中に残存し、滲み出しや絶縁性の劣化など、硬化物の諸物性を悪化させる恐れがある。 Moreover, in this invention, a thermosetting adjuvant (G) is used within the range of 0.1-10 weight part with respect to 100 weight part of urethane resin (A) which has a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group. It is preferable to make it within the range of 0.5 to 8 parts by weight. If the amount used is less than 0.1 parts by weight, the cohesive strength and durability of the cured product may be insufficient. On the other hand, when the amount used is more than 10 parts by weight, an excessive thermosetting auxiliary agent remains in the cured product, which may deteriorate various physical properties of the cured product, such as bleeding and deterioration of insulating properties.
本発明の感光性難燃樹脂組成物は、必要に応じて以下に挙げる樹脂を含んでいてもよい。具体的には例えばアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、ウレタンウレア樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。これらは、現像性の観点から、カルボキシル基を含有しているものが好ましく、また、カルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A)との相溶性に優れるものが好ましい。 The photosensitive flame retardant resin composition of the present invention may contain the following resins as necessary. Specific examples include acrylic resins, polyester resins, urethane resins, urea resins, urethane urea resins, epoxy resins, polyamide resins, and polyimide resins. From the viewpoint of developability, those containing a carboxyl group are preferred, and those having excellent compatibility with the urethane resin (A) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group are preferred.
この他、本発明の感光性難燃樹脂組成物には本発明の目的を損なわない範囲で任意成分として、更に溶剤、染料、顔料、酸化防止剤、重合禁止剤、レベリング剤、保湿剤、粘度調整剤、防腐剤、抗菌剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、電磁波シールド剤、フィラー等を添加することができる。 In addition to the above, the photosensitive flame retardant resin composition of the present invention includes, as an optional component, a solvent, a dye, a pigment, an antioxidant, a polymerization inhibitor, a leveling agent, a humectant, a viscosity as long as the object of the present invention is not impaired. An adjuster, preservative, antibacterial agent, antistatic agent, antiblocking agent, ultraviolet absorber, infrared absorber, electromagnetic wave shielding agent, filler and the like can be added.
本発明の感光性難燃樹脂組成物は、光により硬化させ硬化物とすることができ、光としては、紫外線や400〜500nmの波長の可視光を使用することができる。光源としては、例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ガリウムランプ、キセノンランプ、カーボンアークランプ等を使用することができる。照射する活性エネルギー線量は、5〜2000mJ/cm2の範囲で適時設定できるが、工程上管理しやすい50〜1000mJ/cm2の範囲であることが好ましい。また、これら光と、電子線、赤外線、遠赤外線、熱風、高周波加熱等による熱の併用も可能である。 The photosensitive flame retardant resin composition of the present invention can be cured by light to form a cured product, and as the light, ultraviolet light or visible light having a wavelength of 400 to 500 nm can be used. As the light source, for example, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a gallium lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, or the like can be used. The active energy dose to be irradiated, can be set appropriately in the range of 5~2000mJ / cm 2, it is preferably in the range on the easy of 50~1000mJ / cm 2 management process. Further, it is possible to use these light and heat by electron beam, infrared ray, far infrared ray, hot air, high-frequency heating and the like.
本発明の感光性難燃樹脂組成物から硬化物を形成するために用いる基材として、例えば金属、セラミックス、ガラス、プラスチック、木材、スレート等を用いることができる。前記プラスチックとしては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、トリアセチルセルロース樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。また、基材の形状としてはフィルムシート、板状パネル、レンズ形状、ディスク形状、ファイバー状の物が挙げられるが、特に制限されるものではない。 As a base material used in order to form hardened | cured material from the photosensitive flame-retardant resin composition of this invention, a metal, ceramics, glass, a plastic, wood, slate etc. can be used, for example. Examples of the plastic include polyester, polyolefin, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, triacetyl cellulose resin, ABS resin, AS resin, polyamide, epoxy resin, and melamine resin. Moreover, as a shape of a base material, although a film sheet, a plate-shaped panel, a lens shape, a disk shape, and a fiber-like thing are mentioned, it does not restrict | limit in particular.
本発明の感光性難燃樹脂組成物は、カルボキシル基を有するためアルカリ現像性に優れるという特徴がある。そのため、光硬化、アルカリ現像、ポストキュアを含む硬化物形成プロセスが必要な用途に用いることが好ましい。また硬化物は、半田耐熱性、塗膜耐性に優れ、かつ、可撓性、屈曲性も同時に優れることから、特に、フレキシブルプリント配線板用ソルダーレジストインキや、感光性カバーレイフィルム用途での硬化被膜として好適に用いることができる。 Since the photosensitive flame retardant resin composition of the present invention has a carboxyl group, it is characterized by excellent alkali developability. Therefore, it is preferably used for applications requiring a cured product forming process including photocuring, alkali development, and post-cure. In addition, the cured product has excellent solder heat resistance and coating film resistance, as well as excellent flexibility and flexibility, so it is especially hardened for solder resist inks for flexible printed wiring boards and photosensitive coverlay films. It can be suitably used as a film.
本発明の感光性難燃樹脂組成物の使用態様としてフォトソルダーレジストとして使用する場合、溶剤を含有する液状レジストインキや、予め溶剤を乾燥させたドライフィルム型レジストとして使用することが好ましい。 When used as a photo solder resist as a usage mode of the photosensitive flame retardant resin composition of the present invention, it is preferably used as a liquid resist ink containing a solvent or a dry film type resist obtained by previously drying the solvent.
例えば液状レジストインキとして使用する場合、本発明の感光性難燃樹脂組成物は、基材に塗工後、自然又は強制乾燥によって溶剤を揮発させた後に光硬化を行ってもよい。また塗工に続いて自然又は強制乾燥後に光硬化することが好ましいが、溶剤を含まない場合は乾燥の必要はない。また、液状レジストインキの場合、基材への塗工が終了するまでの間は、取扱い上、溶剤の揮発が起こらないことが好ましいため、用いる溶剤は、高沸点のものが好ましい。具体的には例えば、カルビトールアセテート、メトキシプロピルアセテート、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトン等を用いることが特に好ましい。また、液状レジストインキとして用いる場合、保存安定性やハンドリングを考慮して、予め硬化剤〔熱硬化性化合物(F)および熱硬化助剤(G)〕を別にして保存しておき、塗工前に必要に応じて硬化剤を混合して使用する2液型として使用することも好ましい。 For example, when used as a liquid resist ink, the photosensitive flame retardant resin composition of the present invention may be photocured after coating the substrate and volatilizing the solvent by natural or forced drying. Moreover, although it is preferable to carry out photocuring after natural or forced drying following coating, drying is not necessary when a solvent is not included. In the case of a liquid resist ink, it is preferable that the solvent does not volatilize for handling until the application to the substrate is completed. Therefore, the solvent to be used preferably has a high boiling point. Specifically, for example, carbitol acetate, methoxypropyl acetate, cyclohexanone, diisobutyl ketone and the like are particularly preferable. In addition, when used as a liquid resist ink, in consideration of storage stability and handling, a curing agent [a thermosetting compound (F) and a thermosetting auxiliary agent (G)] is separately stored in advance and coated. It is also preferable to use it as a two-component type in which a curing agent is mixed before use.
一方、ドライフィルム型レジストとして使用する場合、まず離型フィルムに、感光性難燃樹脂組成物を塗工後、溶剤を含む場合は乾燥することにより、ドライフィルム型レジストを作成する。この場合、使用する溶剤としては、前記の液状レジストインキとは異なり、短時間で完全に溶剤を乾燥させる必要があるため、低沸点の溶剤が好ましい。例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン、トルエン、イソプロピルアルコール等を用いることが特に好ましい。作成したドライフィルムは、ラミネーターや真空ラミネーターにより、例えばポリイミド上に形成された銅回路等に貼り合わせが行われる。この貼り合わせ工程の後、光硬化が行われるが、離型フィルムを介して光硬化が行われる場合や、離型フィルムを剥がしてから現像パターンを接触させて光硬化を行う場合がある。現像パターンを接触させて光硬化を行う場合、ドライフィルムにタックがあると、現像パターンを汚染する場合があるため、ドライフィルム型レジストは、乾燥塗膜のタックが少ないものが好ましい。 On the other hand, when using as a dry film type resist, first, after applying the photosensitive flame retardant resin composition to the release film, if it contains a solvent, it is dried to prepare a dry film type resist. In this case, unlike the above-described liquid resist ink, it is necessary to dry the solvent completely in a short time, and therefore a solvent having a low boiling point is preferable. For example, it is particularly preferable to use methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, tetrahydrofuran, toluene, isopropyl alcohol, or the like. The prepared dry film is bonded to, for example, a copper circuit formed on polyimide by a laminator or a vacuum laminator. After this bonding step, photocuring is performed. However, photocuring may be performed via a release film, or photocuring may be performed by bringing a development pattern into contact after peeling the release film. When photocuring is performed by bringing the development pattern into contact, if the dry film has tack, the development pattern may be contaminated. Therefore, it is preferable that the dry film resist has little dry coating tack.
更に、本発明の感光性難燃樹脂組成物は、光硬化後、現像することでパターンを形成し、ポストキュアとして熱硬化させることで耐性に優れる硬化被膜を形成する。ポストキュアは、100℃〜200℃で30分〜2時間が好ましい。また、更に硬化被膜の耐性を向上するために、ポストキュアの後にも必要に応じて光を照射することができる。ポストキュアの後に光を照射することで、半田耐熱性などを更に向上することができる。 Furthermore, the photosensitive flame retardant resin composition of the present invention forms a pattern by developing after photocuring, and forms a cured film having excellent resistance by thermosetting as post-cure. The post cure is preferably 30 to 2 hours at 100 to 200 ° C. Further, in order to further improve the resistance of the cured film, it is possible to irradiate with light as necessary after post-curing. By irradiating with light after post-cure, solder heat resistance and the like can be further improved.
本発明の感光性難燃樹脂組成物は、プリント配線板等の用途で使用されることが好ましいが、可撓性・耐折性に優れていることから、屈曲性等が要求されるフレキシブルプリント基板用として用いることも好ましい。 The photosensitive flame retardant resin composition of the present invention is preferably used for applications such as a printed wiring board, but is flexible and has excellent bending resistance. It is also preferable to use it for substrates.
以下に、実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、実施例における「部」は「重量部」を、「%」は「重量%」をそれぞれ表し、「Mw」は重量平均分子量を表す。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the following examples do not limit the scope of rights of the present invention. In the examples, “part” represents “part by weight”, “%” represents “% by weight”, and “Mw” represents a weight average molecular weight.
[製造例1]
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、導入管、温度計を備えた4口フラスコに、ポリテトラメチレングリコール(PTG1000SN:保土ヶ谷化学株式会社製:水酸基価=110mgKOH/g、Mw=1020)156部、ジメチロールブタン酸(日本化成株式会社製)129部、溶剤としてシクロヘキサノン375部を仕込み、窒素気流下、攪拌しながら60℃まで昇温し、均一に溶解させた。続いてこのフラスコに、イソホロンジイソシアネート215部を投入し、90℃で8時間攪拌し、ウレタン化の反応を行った。少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が13000、実測によるポリマー不揮発分の酸価が98mgKOH/gであるカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。
[Production Example 1]
156 parts of polytetramethylene glycol (PTG1000SN: manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd .: hydroxyl value = 110 mgKOH / g, Mw = 1020) in a four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, inlet tube, thermometer Then, 129 parts of dimethylolbutanoic acid (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) and 375 parts of cyclohexanone as a solvent were charged, and the mixture was heated to 60 ° C. with stirring in a nitrogen stream, and dissolved uniformly. Subsequently, 215 parts of isophorone diisocyanate was added to the flask and stirred at 90 ° C. for 8 hours to carry out a urethanization reaction. A small amount of sampling was performed to obtain a carboxyl group-containing urethane prepolymer solution having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 13000 and an actually measured polymer non-volatile acid value of 98 mgKOH / g.
次に、このフラスコの窒素導入管からの窒素を停止し、乾燥空気の導入に切り替え、攪拌しながらグリシジルメタクリレート111部、ジメチルベンジルアミン6部、更に重合禁止剤としてヒドロキノン0.3部を投入し、90℃のまま8時間反応させた。反応終了後、少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が14800、実測によるポリマー不揮発分の酸価8mgKOH/gの水酸基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。 Next, nitrogen from the nitrogen inlet tube of this flask was stopped, switching to introduction of dry air, and 111 parts of glycidyl methacrylate, 6 parts of dimethylbenzylamine, and 0.3 part of hydroquinone as a polymerization inhibitor were added while stirring. The reaction was continued for 8 hours at 90 ° C. After completion of the reaction, a small amount of sampling was performed to obtain a hydroxyl group-containing urethane prepolymer solution having a polystyrene-reduced weight average molecular weight of 14800 and an actually measured acid non-volatile content of 8 mgKOH / g.
次に、このフラスコに無水コハク酸63部を投入し、乾燥空気雰囲気下、90℃のまま更に6時間反応させた。FT−IR測定にて酸無水物基の吸収が消失しているのを確認後、室温まで冷却した。次いでこの溶液にシクロヘキサノンを加えて、不揮発分が50.0%になるように調整した。本製造例によって調製されたカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A−1)の不揮発分のエチレン性不飽和基当量は863g/eqであり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は15400、実測による酸価は73mgKOH/g、であった。 Next, 63 parts of succinic anhydride was added to the flask, and the reaction was further continued for 6 hours at 90 ° C. in a dry air atmosphere. After confirming that the absorption of the acid anhydride group disappeared by FT-IR measurement, it was cooled to room temperature. Next, cyclohexanone was added to this solution to adjust the nonvolatile content to 50.0%. The non-volatile ethylenically unsaturated group equivalent of the urethane resin (A-1) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group prepared by this production example is 863 g / eq, and the weight average molecular weight in terms of polystyrene is 15400. The actually measured acid value was 73 mgKOH / g.
なお、GPCの測定条件は以下のとおりである。
<重量平均分子量(Mw)の測定>
Mwの測定は東ソー株式会社製GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)「HPC−8020」を用いた。GPCは溶媒(THF;テトラヒドロフラン)に溶解した物質をその分子サイズの差によって分離定量する液体クロマトグラフィーである。本発明における測定は、カラムに「LF−604」(昭和電工株式会社製:迅速分析用GPCカラム:6MMID×150MMサイズ)を直列に2本接続して用い、流量0.6ML/MIN、カラム温度40℃の条件で行い、重量平均分子量(Mw)の決定はポリスチレン換算で行った。
The measurement conditions for GPC are as follows.
<Measurement of weight average molecular weight (Mw)>
For measurement of Mw, GPC (gel permeation chromatography) “HPC-8020” manufactured by Tosoh Corporation was used. GPC is liquid chromatography that separates and quantifies substances dissolved in a solvent (THF; tetrahydrofuran) based on the difference in molecular size. In the measurement of the present invention, “LF-604” (manufactured by Showa Denko KK: GPC column for rapid analysis: 6MMID × 150MM size) is connected in series to the column, the flow rate is 0.6 ML / MIN, the column temperature. It carried out on the conditions of 40 degreeC, and the determination of the weight average molecular weight (Mw) was performed in polystyrene conversion.
[製造例2]
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、導入管、温度計を備えた4口フラスコに、ポリテトラメチレングリコール(PTG1000SN:保土ヶ谷化学株式会社製:水酸基価=110mgKOH/g、Mw=1020)4部、ジメチロールブタン酸(日本化成株式会社製)201部、溶剤としてシクロヘキサノン375部を仕込み、窒素気流下、攪拌しながら60℃まで昇温し、均一に溶解させた。続いてこのフラスコに、イソホロンジイソシアネート296部を投入し、90℃で8時間攪拌し、ウレタン化の反応を行った。反応終了後、少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が8900、実測によるポリマー不揮発分の酸価152mgKOH/gのカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。
[Production Example 2]
4 parts of polytetramethylene glycol (PTG1000SN: manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd .: hydroxyl value = 110 mgKOH / g, Mw = 1020) was added to a four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, inlet tube, and thermometer. In addition, 201 parts of dimethylolbutanoic acid (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) and 375 parts of cyclohexanone as a solvent were charged, and the mixture was heated to 60 ° C. with stirring under a nitrogen stream and dissolved uniformly. Subsequently, 296 parts of isophorone diisocyanate was added to the flask and stirred at 90 ° C. for 8 hours to carry out a urethanization reaction. After completion of the reaction, a small amount of sampling was performed to obtain a carboxyl group-containing urethane prepolymer solution having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 8900 and an actually measured polymer nonvolatile acid value of 152 mgKOH / g.
次に、このフラスコの窒素導入管からの窒素を停止し、乾燥空気の導入に切り替え、攪拌しながらグリシジルメタクリレート193部、ジメチルベンジルアミン7部、更に重合禁止剤としてヒドロキノン0.4部を投入し、90℃のまま8時間反応させた。反応終了後、少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が9600、実測によるポリマー不揮発分の酸価1mgKOH/gの水酸基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。 Next, nitrogen from the nitrogen inlet tube of this flask was stopped, switched to introduction of dry air, 193 parts of glycidyl methacrylate, 7 parts of dimethylbenzylamine and 0.4 part of hydroquinone as a polymerization inhibitor were added while stirring. The reaction was continued for 8 hours at 90 ° C. After completion of the reaction, a small amount of sampling was performed to obtain a hydroxyl group-containing urethane prepolymer solution having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 9600 and an actually measured acid non-volatile content of 1 mgKOH / g.
次に、このフラスコに無水コハク酸136部を投入し、乾燥空気雰囲気下、90℃のまま更に6時間反応させた。FT−IR測定にて酸無水物基の吸収が消失しているのを確認後、室温まで冷却した。次いでこの溶液にシクロヘキサノンを加えて、不揮発分が50.0%になるように調整した。本製造例によって調製されたカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A−2)の不揮発分のエチレン性不飽和基当量は611g/eqであり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は11020、実測による酸価は92mgKOH/gであった。 Next, 136 parts of succinic anhydride was added to the flask, and the reaction was further continued for 6 hours at 90 ° C. in a dry air atmosphere. After confirming that the absorption of the acid anhydride group disappeared by FT-IR measurement, it was cooled to room temperature. Next, cyclohexanone was added to this solution to adjust the nonvolatile content to 50.0%. The urethane resin (A-2) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group prepared by this production example has an ethylenically unsaturated group equivalent of volatile content of 611 g / eq, and a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 11020. The actually measured acid value was 92 mgKOH / g.
[製造例3]
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、導入管、温度計を備えた4口フラスコに、ポリテトラメチレングリコール(PTG1000SN:保土ヶ谷化学株式会社製:水酸基価=110mgKOH/g、Mw=1020)318部、ジメチロールブタン酸(日本化成株式会社製)46部、溶剤としてシクロヘキサノン375部を仕込み、窒素気流下、攪拌しながら60℃まで昇温し、均一に溶解させた。続いてこのフラスコに、イソホロンジイソシアネート136部を投入し、90℃で8時間攪拌し、ウレタン化の反応を行った。反応終了後、少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が19800、実測によるポリマー不揮発分の酸価35mgKOH/gのカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。
[Production Example 3]
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a nitrogen inlet pipe, an inlet pipe, and a thermometer, 318 parts of polytetramethylene glycol (PTG1000SN: Hodogaya Chemical Co., Ltd .: hydroxyl value = 110 mgKOH / g, Mw = 1020) Then, 46 parts of dimethylolbutanoic acid (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) and 375 parts of cyclohexanone as a solvent were charged, and the temperature was raised to 60 ° C. with stirring in a nitrogen stream to dissolve the mixture uniformly. Subsequently, 136 parts of isophorone diisocyanate was added to the flask and stirred at 90 ° C. for 8 hours to carry out a urethanization reaction. After completion of the reaction, a small amount of sampling was performed to obtain a carboxyl group-containing urethane prepolymer solution having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 19800 and an actually measured acid value of 35 mg KOH / g of the nonvolatile polymer content.
次に、このフラスコの窒素導入管からの窒素を停止し、乾燥空気の導入に切り替え、攪拌しながらグリシジルメタクリレート44部、ジメチルベンジルアミン5部、更に重合禁止剤としてヒドロキノン0.3部を投入し、90℃のまま8時間反応させた。反応終了後、少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が22000、実測によるポリマー不揮発分の酸価3mgKOH/gの水酸基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。 Next, nitrogen from the nitrogen inlet tube of this flask was stopped, switching to introduction of dry air, 44 parts of glycidyl methacrylate, 5 parts of dimethylbenzylamine and 0.3 part of hydroquinone as a polymerization inhibitor were added while stirring. The reaction was continued for 8 hours at 90 ° C. After completion of the reaction, a small amount of sampling was performed to obtain a hydroxyl group-containing urethane prepolymer solution having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 22,000 and an actually measured acid value of 3 mg KOH / g of the nonvolatile polymer content.
次に、このフラスコに無水コハク酸31部を投入し、乾燥空気雰囲気下、90℃のまま更に6時間反応させた。FT−IR測定にて酸無水物基の吸収が消失しているのを確認後、室温まで冷却した。次いでこの溶液にシクロヘキサノンを加えて、不揮発分が50.0%になるように調整した。本製造例によって調製されたカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A−3)の不揮発分のエチレン性不飽和基当量は1846g/eqであり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は23100、実測による酸価は30mgKOH/gであった。 Next, 31 parts of succinic anhydride was added to the flask, and the reaction was further continued for 6 hours at 90 ° C. in a dry air atmosphere. After confirming that the absorption of the acid anhydride group disappeared by FT-IR measurement, it was cooled to room temperature. Next, cyclohexanone was added to this solution to adjust the nonvolatile content to 50.0%. The non-volatile ethylenically unsaturated group equivalent of the urethane resin (A-3) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group prepared by this production example is 1846 g / eq, and the weight average molecular weight in terms of polystyrene is 23100. The actually measured acid value was 30 mgKOH / g.
[製造例4]
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、導入管、温度計を備えた4口フラスコに、ポリテトラメチレングリコール(PTG1000SN:保土ヶ谷化学株式会社製:水酸基価=110mgKOH/g、Mw=1020)318部、ジメチロールブタン酸(日本化成株式会社製)46部、溶剤としてシクロヘキサノン375部を仕込み、窒素気流下、攪拌しながら60℃まで昇温し、均一に溶解させた。続いてこのフラスコに、イソホロンジイソシアネート136部を投入し、90℃で8時間攪拌し、ウレタン化の反応を行った。反応終了後、少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が19800、実測によるポリマー不揮発分の酸価35mgKOH/gのカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。
[Production Example 4]
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a nitrogen inlet pipe, an inlet pipe, and a thermometer, 318 parts of polytetramethylene glycol (PTG1000SN: Hodogaya Chemical Co., Ltd .: hydroxyl value = 110 mgKOH / g, Mw = 1020) Then, 46 parts of dimethylolbutanoic acid (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) and 375 parts of cyclohexanone as a solvent were charged, and the temperature was raised to 60 ° C. with stirring in a nitrogen stream to dissolve the mixture uniformly. Subsequently, 136 parts of isophorone diisocyanate was added to the flask and stirred at 90 ° C. for 8 hours to carry out a urethanization reaction. After completion of the reaction, a small amount of sampling was performed to obtain a carboxyl group-containing urethane prepolymer solution having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 19800 and an actually measured acid value of 35 mg KOH / g of the nonvolatile polymer content.
次に、このフラスコの窒素導入管からの窒素を停止し、乾燥空気の導入に切り替え、攪拌しながらグリシジルメタクリレート44部、ジメチルベンジルアミン5部、更に重合禁止剤としてヒドロキノン0.3部を投入し、90℃のまま8時間反応させた。反応終了後、少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が22000、実測によるポリマー不揮発分の酸価3mgKOH/gの水酸基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。 Next, nitrogen from the nitrogen inlet tube of this flask was stopped, switching to introduction of dry air, 44 parts of glycidyl methacrylate, 5 parts of dimethylbenzylamine and 0.3 part of hydroquinone as a polymerization inhibitor were added while stirring. The reaction was continued for 8 hours at 90 ° C. After completion of the reaction, a small amount of sampling was performed to obtain a hydroxyl group-containing urethane prepolymer solution having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 22,000 and an actually measured acid value of 3 mg KOH / g of the nonvolatile polymer content.
次に、このフラスコに無水コハク酸11部を投入し、乾燥空気雰囲気下、90℃のまま更に6時間反応させた。FT−IR測定にて酸無水物基の吸収が消失しているのを確認後、室温まで冷却した。次いでこの溶液にシクロヘキサノンを加えて、不揮発分が50.0%になるように調整した。本製造例によって調製されたカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A−4)の不揮発分のエチレン性不飽和基当量は1720g/eqであり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は20200、実測による酸価は12mgKOH/gであった。 Next, 11 parts of succinic anhydride was added to the flask, and the reaction was further continued for 6 hours at 90 ° C. in a dry air atmosphere. After confirming that the absorption of the acid anhydride group disappeared by FT-IR measurement, it was cooled to room temperature. Next, cyclohexanone was added to this solution to adjust the nonvolatile content to 50.0%. The urethane resin (A-4) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group prepared according to this production example has an ethylenically unsaturated group equivalent of 1720 g / eq in non-volatile content, and a weight average molecular weight in terms of polystyrene of 20200. The actually measured acid value was 12 mgKOH / g.
[製造例5]
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、導入管、温度計を備えた4口フラスコに、ポリテトラメチレングリコール(PTG1000SN:保土ヶ谷化学株式会社製:水酸基価=110mgKOH/g、Mw=1020)26部、ジメチロールブタン酸(日本化成株式会社製)387部、溶剤としてシクロヘキサノン382部を仕込み、窒素気流下、攪拌しながら60℃まで昇温し、均一に溶解させた。続いてこのフラスコに、イソホロンジイソシアネート587部を投入し、90℃で8時間攪拌し、ウレタン化の反応を行った。反応終了後、少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が9000、実測によるポリマー不揮発分の酸価147mgKOH/gのカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。
[Production Example 5]
In a four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, inlet tube and thermometer, 26 parts of polytetramethylene glycol (PTG1000SN: Hodogaya Chemical Co., Ltd .: hydroxyl value = 110 mgKOH / g, Mw = 1020) In addition, 387 parts of dimethylolbutanoic acid (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) and 382 parts of cyclohexanone as a solvent were charged, and the mixture was heated to 60 ° C. with stirring under a nitrogen stream, and dissolved uniformly. Subsequently, 587 parts of isophorone diisocyanate was added to the flask and stirred at 90 ° C. for 8 hours to carry out a urethanization reaction. After completion of the reaction, a small amount of sampling was performed to obtain a carboxyl group-containing urethane prepolymer solution having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 9000 and an acid value of 147 mgKOH / g of the polymer nonvolatile content measured.
次に、このフラスコの窒素導入管からの窒素を停止し、乾燥空気の導入に切り替え、攪拌しながらグリシジルメタクリレート74部、ジメチルベンジルアミン11部、更に重合禁止剤としてヒドロキノン0.5部を投入し、90℃のまま8時間反応させた。反応終了後、少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が9500、実測によるポリマー不揮発分の酸価109mgKOH/gの水酸基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。 Next, nitrogen from the nitrogen inlet tube of this flask was stopped, switching to introduction of dry air, 74 parts of glycidyl methacrylate, 11 parts of dimethylbenzylamine and 0.5 part of hydroquinone as a polymerization inhibitor were added while stirring. The reaction was continued for 8 hours at 90 ° C. After completion of the reaction, a small amount of sampling was performed to obtain a hydroxyl group-containing urethane prepolymer solution having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 9500 and an actually measured acid value of 109 mgKOH / g of the nonvolatile polymer content.
次に、このフラスコに無水コハク酸52部を投入し、乾燥空気雰囲気下、90℃のまま更に6時間反応させた。FT−IR測定にて酸無水物基の吸収が消失しているのを確認後、室温まで冷却した。次いでこの溶液にシクロヘキサノンを加えて、不揮発分が50.0%になるように調整した。本製造例によって調製されたカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A−5)の不揮発分のエチレン性不飽和基当量は2156g/eqであり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は10800、実測による酸価は140mgKOH/gであった。 Next, 52 parts of succinic anhydride was added to the flask, and the reaction was further continued for 6 hours at 90 ° C. in a dry air atmosphere. After confirming that the absorption of the acid anhydride group disappeared by FT-IR measurement, it was cooled to room temperature. Next, cyclohexanone was added to this solution to adjust the nonvolatile content to 50.0%. The non-volatile ethylenically unsaturated group equivalent of the urethane resin (A-5) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group prepared according to this production example is 2156 g / eq, and the weight average molecular weight in terms of polystyrene is 10800. The actually measured acid value was 140 mgKOH / g.
[製造例6]
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、導入管、温度計を備えた4口フラスコに、ポリテトラメチレングリコール(PTG1000SN:保土ヶ谷化学株式会社製:水酸基価=110mgKOH/g、Mw=1020)61部、ジメチロールブタン酸(日本化成株式会社製)172部、溶剤としてシクロヘキサノン375部を仕込み、窒素気流下、攪拌しながら60℃まで昇温し、均一に溶解させた。続いてこのフラスコに、イソホロンジイソシアネート267部を投入し、90℃で8時間攪拌し、ウレタン化の反応を行った。反応終了後、少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が10300、実測によるポリマー不揮発分の酸価135mgKOH/gのカルボキシル基含有ウレタンプレポリマー溶液を得た。
[Production Example 6]
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a nitrogen inlet tube, an inlet tube, and a thermometer, 61 parts of polytetramethylene glycol (PTG1000SN: Hodogaya Chemical Co., Ltd .: hydroxyl value = 110 mgKOH / g, Mw = 1020) , 172 parts of dimethylol butanoic acid (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) and 375 parts of cyclohexanone as a solvent were added, and the mixture was heated to 60 ° C. with stirring in a nitrogen stream and dissolved uniformly. Subsequently, 267 parts of isophorone diisocyanate was added to the flask and stirred at 90 ° C. for 8 hours to carry out a urethanization reaction. After completion of the reaction, a small amount of sampling was performed to obtain a carboxyl group-containing urethane prepolymer solution having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 10300 and an actually measured acid value of 135 mgKOH / g of the nonvolatile polymer content.
次に、このフラスコの窒素導入管からの窒素を停止し、乾燥空気の導入に切り替え、攪拌しながらグリシジルメタクリレート71部、ジメチルベンジルアミン6部、更に重合禁止剤としてヒドロキノン0.3部を投入し、90℃のまま8時間反応させた。反応終了後、シクロヘキサノンを加えて、不揮発分が50.0%になるように調整した。本製造例によって調製されたカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有するウレタン樹脂(A−6)の不揮発分のエチレン性不飽和基当量は1025g/eqであり、ポリスチレン換算の重量平均分子量が13900、実測による酸価は67mgKOH/gであった。
製造例1〜6で得られたそれぞれの樹脂のスペックを表1に示す。
Next, nitrogen from the nitrogen inlet tube of this flask was stopped, switching to introduction of dry air, 71 parts of glycidyl methacrylate, 6 parts of dimethylbenzylamine and 0.3 part of hydroquinone as a polymerization inhibitor were added while stirring. The reaction was continued for 8 hours at 90 ° C. After completion of the reaction, cyclohexanone was added to adjust the nonvolatile content to 50.0%. The urethane resin (A-6) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group prepared according to this production example has an ethylenically unsaturated group equivalent of 1025 g / eq in non-volatile content, and a weight average molecular weight in terms of polystyrene of 13900. The actually measured acid value was 67 mgKOH / g.
Table 1 shows the specifications of each resin obtained in Production Examples 1 to 6.
1)PTG1000SN・・・保土ヶ谷化学株式会社製:ポリテトラメチレングリコール
2)DMBA・・・日本化成株式会社製:ジメチロールブタン酸
3)IPDI・・・イソホロンジイソシアネート
4)GMA・・・グリシジルメタクリレート
5)SA・・・無水コハク酸
1) PTG1000SN: Hodogaya Chemical Co., Ltd .: polytetramethylene glycol 2) DMBA: Nippon Kasei Co., Ltd .: dimethylolbutanoic acid 3) IPDI: isophorone diisocyanate 4) GMA: glycidyl methacrylate 5) SA: Succinic anhydride
[製造例7]
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、導入管、温度計を備えた4口フラスコに、エポキシ当量650、軟化点81.1℃、溶融粘度(150℃)12.5ポイズのビスフェノールA型エポキシ樹脂371部、エピクロルヒドリン925部、ジメチルスルホキシド463部を投入し、均一に溶解させた後、攪拌下70℃で98.5%水酸化ナトリウム水溶液52.8部を100分かけて添加した。添加後、更に70℃で3時間反応を行った。次いで、過剰の未反応エピクロルヒドリン及びジメチルスルホキシドの大半を減圧下に留去し、副生塩とジメチルスルホキシドを含む反応生成物をメチルイソブチルケトン750部に溶解させ、更に30%水酸化ナトリウム水溶液10部を加え、70℃で1時間反応させた。反応終了後、水200部で2回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチルケトンを蒸留回収して、エポキシ当量287、加水分解性塩素含有量0.07%、軟化点64.2℃、溶融粘度(150℃)7.1ポイズのエポキシ樹脂340部を得た。
[Production Example 7]
A four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet pipe, inlet pipe, thermometer, bisphenol A type epoxy having an epoxy equivalent of 650, a softening point of 81.1 ° C., and a melt viscosity (150 ° C.) of 12.5 poise 371 parts of resin, 925 parts of epichlorohydrin, and 463 parts of dimethyl sulfoxide were added and dissolved uniformly, and then 52.8 parts of 98.5% aqueous sodium hydroxide solution was added at 70 ° C. over 100 minutes with stirring. After the addition, the reaction was further carried out at 70 ° C. for 3 hours. Subsequently, most of the excess unreacted epichlorohydrin and dimethyl sulfoxide are distilled off under reduced pressure, the reaction product containing by-product salt and dimethyl sulfoxide is dissolved in 750 parts of methyl isobutyl ketone, and further 10 parts of 30% aqueous sodium hydroxide solution. And reacted at 70 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, washing was performed twice with 200 parts of water. After separation of oil and water, methyl isobutyl ketone is recovered by distillation from the oil layer, and an epoxy resin having an epoxy equivalent of 287, a hydrolyzable chlorine content of 0.07%, a softening point of 64.2 ° C., and a melt viscosity (150 ° C.) of 7.1 poise. 340 parts were obtained.
このエポキシ樹脂287部を、別の撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、導入管、温度計を備えた4口フラスコに投入し、更にアクリル酸72部、メチルハイドロキノン0.3部、シクロヘキサノン194部を仕込み、90℃に加熱、攪拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルホフィン1.7部を仕込み、酸素存在下、100℃で約32時間反応し、実測酸価1mgKOH/gの反応物を得た。次に、これに無水コハク酸78部、シクロヘキサノン42部を仕込み、95℃で約6時間反応し、主骨格がビスフェノールA型エポキシ樹脂であるカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有する感光性樹脂を得た。次いでこの溶液にシクロヘキサノンを加えて不揮発分が50.0%になるように調整した。本製造例によって調製されたビスフェノールA型エポキシ樹脂の不揮発分のエチレン性不飽和基当量は450eq/gであり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は7400、実測による酸価は100mgKOH/gであった。 287 parts of this epoxy resin was put into a four-necked flask equipped with another stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet pipe, inlet pipe and thermometer, and further 72 parts of acrylic acid, 0.3 part of methylhydroquinone, cyclohexanone 194 The reaction mixture was dissolved by heating and stirring at 90 ° C. Subsequently, the reaction liquid was cooled to 60 ° C., 1.7 parts of triphenylphosphine was charged, and the reaction was performed at 100 ° C. for about 32 hours in the presence of oxygen to obtain a reaction product having an actually measured acid value of 1 mgKOH / g. Next, 78 parts of succinic anhydride and 42 parts of cyclohexanone are added to this and reacted at 95 ° C. for about 6 hours, and the photosensitive resin having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group whose main skeleton is a bisphenol A type epoxy resin. Got. Next, cyclohexanone was added to this solution to adjust the non-volatile content to 50.0%. The ethylenically unsaturated group equivalent of the nonvolatile content of the bisphenol A type epoxy resin prepared by this production example was 450 eq / g, the weight average molecular weight in terms of polystyrene was 7400, and the actually measured acid value was 100 mgKOH / g.
[製造例8]
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、導入管、温度計を備えた4口フラスコに、エポキシ当量が218g/eqのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製:YDCN−702)330部を入れ、90〜100℃で加熱溶融し、攪拌した。次にアクリル酸120部、ハイドロキノン0.6部、ジメチルベンジルアミン5部を加え、酸素存在下、攪拌しながら115℃に昇温して12時間反応させた。次に、このフラスコにシクロヘキサノン400部を投入し、70℃に加温して溶解させた。次に、無水コハク酸を81部投入し、95℃に昇温し、8時間攪拌・反応させた。FT−IR測定にて酸無水物基の吸収が消失しているのを確認後、室温まで冷却し、主骨格がクレゾールノボラック骨格であるカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有する感光性樹脂を得た。次いでこの溶液にシクロヘキサノンを加えて、不揮発分が50.0%になるように調整した。本製造例によって調製された酸無水物変性クレゾールノボラック樹脂のポリマー不揮発分のエチレン性不飽和基当量は319g/eqであり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は11000、実測によるポリマー不揮発分の酸価は85mgKOH/gであった。
[Production Example 8]
To a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a nitrogen inlet tube, an inlet tube, and a thermometer, 330 parts of a cresol novolac epoxy resin having an epoxy equivalent of 218 g / eq (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd .: YDCN-702). The mixture was melted by heating at 90 to 100 ° C. and stirred. Next, 120 parts of acrylic acid, 0.6 part of hydroquinone, and 5 parts of dimethylbenzylamine were added, and the mixture was heated to 115 ° C. with stirring in the presence of oxygen and reacted for 12 hours. Next, 400 parts of cyclohexanone was added to this flask and dissolved by heating to 70 ° C. Next, 81 parts of succinic anhydride was added, the temperature was raised to 95 ° C., and the mixture was stirred and reacted for 8 hours. After confirming that the absorption of the acid anhydride group has disappeared by FT-IR measurement, the photosensitive resin is cooled to room temperature and has a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group whose main skeleton is a cresol novolak skeleton. Obtained. Next, cyclohexanone was added to this solution to adjust the nonvolatile content to 50.0%. The ethylenically unsaturated group equivalent of the polymer nonvolatile content of the acid anhydride-modified cresol novolak resin prepared by this production example is 319 g / eq, the weight average molecular weight in terms of polystyrene is 11000, and the acid value of the polymer nonvolatile content by measurement is It was 85 mgKOH / g.
[製造例9]
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、導入管、温度計を備えた4口フラスコに、滴下漏斗を設置し、フラスコにシクロヘキサノン400部を仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら90℃に昇温した。別容器にメタクリル酸15部、メタクリル酸メチル30部、メタクリル酸ブチル30部、ベンジルメタクリレート25部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル20部、シクロヘキサノン100部を仕込み、攪拌して均一に溶解した。このモノマー溶液を、フラスコに設置した滴下漏斗に仕込み、フラスコを窒素雰囲気下、90℃で攪拌しながら、滴下漏斗のモノマー溶液を2時間かけてフラスコに滴下した。滴下終了後も90℃のまま攪拌を続け、滴下終了から2時間後、アゾビスイソブチロニトリル0.5部をフラスコに投入した。1時間後、再びアゾビスイソブチロニトリル0.5部をフラスコに投入し、更に2時間攪拌を継続した。その後フラスコを冷却して反応を停止した。少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が18700、ポリマー不揮発分の酸価98mgKOH/gのカルボキシル基含有アクリルプレポリマーを得た。
[Production Example 9]
A dropping funnel was placed in a four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, inlet tube, and thermometer, and 400 parts of cyclohexanone was charged into the flask, and the temperature was raised to 90 ° C. with stirring in a nitrogen atmosphere. did. In a separate container, 15 parts of methacrylic acid, 30 parts of methyl methacrylate, 30 parts of butyl methacrylate, 25 parts of benzyl methacrylate, 20 parts of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator and 100 parts of cyclohexanone are stirred and dissolved uniformly. did. The monomer solution was charged into a dropping funnel installed in the flask, and the monomer solution in the dropping funnel was dropped into the flask over 2 hours while stirring the flask at 90 ° C. in a nitrogen atmosphere. Stirring was continued at 90 ° C. even after completion of the dropping, and 0.5 part of azobisisobutyronitrile was charged into the flask after 2 hours from the end of the dropping. After 1 hour, 0.5 part of azobisisobutyronitrile was again added to the flask, and stirring was continued for another 2 hours. Thereafter, the flask was cooled to stop the reaction. A small amount of sampling was performed to obtain a carboxyl group-containing acrylic prepolymer having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 18,700 and an acid value of 98 mgKOH / g of polymer non-volatile content.
次に、このフラスコの窒素導入管からの窒素を停止し、乾燥空気の導入に切り替え、攪拌しながらグリシジルメタクリレート111部、ジメチルベンジルアミン6部、更に重合禁止剤としてヒドロキノン0.3部を投入し、90℃で8時間反応させた。反応終了後、少量サンプリングを行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量が19900、実測によるポリマー不揮発分の酸価5mgKOH/gの水酸基含有アクリルプレポリマーを得た。 Next, nitrogen from the nitrogen inlet tube of this flask was stopped, switching to introduction of dry air, and 111 parts of glycidyl methacrylate, 6 parts of dimethylbenzylamine, and 0.3 part of hydroquinone as a polymerization inhibitor were added while stirring. , Reacted at 90 ° C. for 8 hours. After completion of the reaction, a small amount of sampling was performed to obtain a hydroxyl group-containing acrylic prepolymer having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 19,900 and an actually measured acid value of 5 mg KOH / g of the nonvolatile polymer content.
次に、このフラスコに無水コハク酸63部を投入し、乾燥空気雰囲気下、90℃で攪拌しながら6時間反応させた。FT−IR測定にて酸無水物基の吸収が消失しているのを確認後、室温まで冷却し、主骨格がアクリル樹脂であるカルボキシル基とエチレン性不飽和基とを有する感光性樹脂を得た。次いでこの溶液にシクロヘキサノンを加えて、不揮発分が50.0%になるように調整した。本製造例によって調製されたアクリル樹脂の不揮発分のエチレン性不飽和基当量は863g/eqであり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は22000、実測によるポリマー不揮発分の酸価は70mgKOH/g、であった。
製造例7〜9で得られたそれぞれの樹脂のスペックを表2に示す。
Next, 63 parts of succinic anhydride was added to the flask and reacted for 6 hours with stirring at 90 ° C. in a dry air atmosphere. After confirming that the absorption of the acid anhydride group has disappeared by FT-IR measurement, it is cooled to room temperature to obtain a photosensitive resin having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group whose main skeleton is an acrylic resin. It was. Next, cyclohexanone was added to this solution to adjust the nonvolatile content to 50.0%. The ethylenically unsaturated group equivalent of the nonvolatile content of the acrylic resin prepared by this production example is 863 g / eq, the weight average molecular weight in terms of polystyrene is 22000, and the acid value of the polymer nonvolatile content measured is 70 mgKOH / g. It was.
Table 2 shows the specifications of each resin obtained in Production Examples 7 to 9.
[実施例1−1]
製造例1で得られたウレタン樹脂(A−1)溶液100部、ホスフィン酸塩(B)としてエクソリットOP−935(クラリアントジャパン株式会社製:ホスフィン酸アルミニウム)5.0部、ついでこの溶液にメチルエチルケトンを加えて、不揮発分が50.0%になるように調製し、溶液を20分間攪拌した後に直径0.5mmのジルコニアビーズを用いてアイガーミル(アイガージャパン社製)で2時間分散し分散液1を得た。
[Example 1-1]
100 parts of the urethane resin (A-1) solution obtained in Production Example 1, 5.0 parts of Exolit OP-935 (manufactured by Clariant Japan Co., Ltd .: aluminum phosphinate) as the phosphinate (B), and then methyl ethyl ketone in this solution Is added so that the non-volatile content is 50.0%. The solution is stirred for 20 minutes, and then dispersed in an Eiger mill (manufactured by Eiger Japan) for 2 hours using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. Got.
[実施例1−2]
エクソリットOP−935を10.0部にした以外は実施例1−1と同様の配合、手順で分散液2を得た。
[Example 1-2]
Dispersion 2 was obtained by the same composition and procedure as Example 1-1 except that Exolit OP-935 was changed to 10.0 parts.
[実施例1−3]
エクソリットOP−935を17.5部にした以外は実施例1−1と同様の配合、手順で分散液3を得た。
[Example 1-3]
Dispersion 3 was obtained by the same formulation and procedure as Example 1-1 except that Exolit OP-935 was changed to 17.5 parts.
[実施例1−4]
エクソリットOP−935を22.5部にした以外は実施例1−1と同様の配合、手順で分散液4を得た。
[Example 1-4]
Dispersion 4 was obtained by the same composition and procedure as in Example 1-1 except that Exolit OP-935 was changed to 22.5 parts.
[実施例1−5]
ウレタン樹脂(A−1)溶液の代わりに、製造例2で得られたウレタン樹脂(A−2)溶液を用いた以外は実施例1−3と同様の配合、手順で分散液5を得た。
[Example 1-5]
Instead of the urethane resin (A-1) solution, a dispersion 5 was obtained by the same formulation and procedure as in Example 1-3, except that the urethane resin (A-2) solution obtained in Production Example 2 was used. .
[実施例1−6]
ウレタン樹脂(A−1)溶液の代わりに、製造例3で得られたウレタン樹脂(A−3)溶液を用いた以外は実施例1−3と同様の配合、手順で分散液6を得た。
[Example 1-6]
Instead of the urethane resin (A-1) solution, a dispersion 6 was obtained by the same formulation and procedure as in Example 1-3, except that the urethane resin (A-3) solution obtained in Production Example 3 was used. .
[実施例1−7]
ウレタン樹脂(A−1)溶液の代わりに、製造例4で得られたウレタン樹脂(A−4)溶液を用いた以外は実施例1−3と同様の配合、手順で分散液7を得た。
[Example 1-7]
Instead of the urethane resin (A-1) solution, a dispersion 7 was obtained by the same formulation and procedure as in Example 1-3 except that the urethane resin (A-4) solution obtained in Production Example 4 was used. .
[実施例1−8]
ウレタン樹脂(A−1)溶液の代わりに、製造例5で得られたウレタン樹脂(A−5)溶液を用いた以外は実施例1−3と同様の配合、手順で分散液8を得た。
[Example 1-8]
Instead of the urethane resin (A-1) solution, a dispersion 8 was obtained in the same composition and procedure as in Example 1-3 except that the urethane resin (A-5) solution obtained in Production Example 5 was used. .
[実施例1−9]
ウレタン樹脂(A−1)溶液の代わりに、製造例6で得られたウレタン樹脂(A−6)溶液を用いた以外は実施例1−3と同様の配合、手順で分散液9を得た。
[Example 1-9]
Instead of the urethane resin (A-1) solution, a dispersion 9 was obtained in the same composition and procedure as in Example 1-3, except that the urethane resin (A-6) solution obtained in Production Example 6 was used. .
[比較例1−1]
エクソリットOP−935を1.0部にした以外は実施例1−1と同様の配合、手順で分散液9を得た。
[Comparative Example 1-1]
A dispersion 9 was obtained by the same composition and procedure as in Example 1-1 except that Exolit OP-935 was changed to 1.0 part.
[比較例1−2]
エクソリットOP−935を30.0部にした以外は実施例1−1と同様の配合、手順で分散液10を得た。
[Comparative Example 1-2]
Dispersion 10 was obtained by the same formulation and procedure as Example 1-1, except that Exolit OP-935 was changed to 30.0 parts.
[比較例1−3]
ウレタン樹脂(A−1)溶液の代わりに、製造例7で得られたカルボン酸含有樹脂溶液を用いた以外は実施例1−3と同様の配合、手順で分散液12を得た。
[Comparative Example 1-3]
Instead of the urethane resin (A-1) solution, a dispersion 12 was obtained by the same formulation and procedure as in Example 1-3, except that the carboxylic acid-containing resin solution obtained in Production Example 7 was used.
[比較例1−4]
ウレタン樹脂(A−1)溶液の代わりに、製造例8で得られたカルボン酸含有樹脂溶液を用いた以外は実施例1−3と同様の配合、手順で分散液13を得た。
[Comparative Example 1-4]
Instead of the urethane resin (A-1) solution, a dispersion 13 was obtained in the same composition and procedure as in Example 1-3, except that the carboxylic acid-containing resin solution obtained in Production Example 8 was used.
[比較例1−5]
ウレタン樹脂(A−1)溶液の代わりに、製造例9で得られたカルボン酸含有樹脂溶液を用いた以外は実施例1−3と同様の配合、手順で分散液14を得た。
[Comparative Example 1-5]
Instead of the urethane resin (A-1) solution, a dispersion 14 was obtained by the same formulation and procedure as in Example 1-3, except that the carboxylic acid-containing resin solution obtained in Production Example 9 was used.
[比較例1−6]
エクソリットOP−935の代わりにポリリン酸アンモニウム(クラリアントジャパン株式会社製:AP423)を用いた以外は実施例1−3と同様の配合、手順で分散液15を得た。
[Comparative Example 1-6]
Dispersion 15 was obtained by the same composition and procedure as Example 1-3 except that ammonium polyphosphate (manufactured by Clariant Japan Co., Ltd .: AP423) was used instead of Exolit OP-935.
得られた分散液1〜15に対して以下のような評価を行った。 The following evaluations were performed on the obtained dispersions 1 to 15.
[分散粒子の体積平均粒子径の評価]
得られた分散溶液の分散粒子の体積平均粒子径(D50)をマスターサイザー2000(MALVERN INSTRUMENTS株式会社)にて測定し、次の基準で評価した。
◎・・・体積平均粒子径が0.1μm以上0.5μm未満
○・・・体積平均粒子径が0.5μm以上1μm
△・・・体積平均粒子径が1μmより大きく2μm未満
×・・・体積平均粒子径が2μm以上3μm未満
[Evaluation of volume average particle diameter of dispersed particles]
The volume average particle diameter (D 50 ) of the dispersed particles of the obtained dispersion solution was measured with Mastersizer 2000 (MALVERN INSTRUMENTS Co., Ltd.) and evaluated according to the following criteria.
◎ ・ ・ ・ Volume average particle diameter is 0.1 μm or more and less than 0.5 μm ○ ・ ・ ・ Volume average particle diameter is 0.5 μm or more and 1 μm
Δ: Volume average particle diameter is greater than 1 μm and less than 2 μm × ・ ・ ・ Volume average particle diameter is 2 μm or more and less than 3 μm
[分散液の安定性の評価]
得られた分散液を40℃で放置し、経時での安定性を確認し、次の基準で評価した。
◎・・・4週間放置後の分散液に変化がない
○・・・2週間〜4週間放置の間に分散液に沈殿物が生じた、またはゲル化した。
△・・・1週間〜2週間放置の間に分散液に沈殿物が生じた、またはゲル化した。
×・・・1週間以内に分散液に沈殿物が生じた、またはゲル化した。
[Evaluation of dispersion stability]
The obtained dispersion was allowed to stand at 40 ° C., the stability over time was confirmed, and evaluated according to the following criteria.
...: No change in the dispersion after standing for 4 weeks.....: Precipitates were formed in the dispersion or gelled for 2 to 4 weeks.
Δ: A precipitate was formed or gelled in the dispersion during 1 to 2 weeks.
X: A precipitate was formed or gelled in the dispersion within one week.
[実施例2−1]
得られた分散溶液1中のウレタン樹脂(A−1)100部に対して、光重合開始剤(D)としてイルガキュアー907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製:2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパン)6.0部、同じくDETX−S(日本化薬株式会社製:2,4−ジエチルチオキサントン)1.0部、エチレン性不飽和基含有化合物(E)としてアロニックスM−310(東亞合成株式会社製:トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート)10.0部、熱硬化性化合物(F)としてHP7200(大日本インキ化学株式会社製:ジシクロペンタジエン型エポキシ)25.0部配合し、ついでメチルエチルケトンを加えて、不揮発分が50.0%になるように調製し、2時間攪拌し感光性難燃樹脂組成物を作成した。
[Example 2-1]
Irgacure 907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd .: 2-methyl-1- [4) as a photopolymerization initiator (D) with respect to 100 parts of the urethane resin (A-1) in the obtained dispersion solution 1 -(Methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propane) 6.0 parts, also DETX-S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .: 2,4-diethylthioxanthone) 1.0 parts, containing ethylenically unsaturated group 10.0 parts Aronix M-310 (manufactured by Toagosei Co., Ltd .: trimethylolpropane PO-modified triacrylate) as the compound (E) and HP7200 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc .: dicyclopentadiene) as the thermosetting compound (F) Type epoxy) 25.0 parts, and methyl ethyl ketone was added to prepare a non-volatile content of 50.0%. And created a photosensitive flame retardant resin composition.
[実施例2−2〜2−6]
分散液1の代わりにそれぞれ分散液2〜6を用いた以外は実施例2−1と同様の配合、手順で感光性難燃樹脂組成物を調製した。
[Examples 2-2 to 2-6]
A photosensitive flame retardant resin composition was prepared by the same formulation and procedure as in Example 2-1, except that dispersions 2 to 6 were used instead of dispersion 1, respectively.
[比較例2−1〜2−9]
分散液1の代わりにそれぞれ分散液7〜15を用いた以外は実施例2−1と同様の配合、手順で樹脂組成物を調製した。
[Comparative Examples 2-1 to 2-9]
A resin composition was prepared by the same formulation and procedure as in Example 2-1, except that the dispersions 7 to 15 were used in place of the dispersion 1, respectively.
[比較例2−10]
製造例1で得られたウレタン樹脂(A−1)溶液100部に対して、光重合開始剤(D)としてイルガキュアー907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製:2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパン)6.0部、同じくDETX−S(日本化薬株式会社製:2,4−ジエチルチオキサントン)1.0部、エチレン性不飽和基含有化合物(E)としてアロニックスM−310(東亞合成株式会社製:トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート)10.0部、熱硬化性化合物(F)としてHP7200(大日本インキ化学株式会社製:ジシクロペンタジエン型エポキシ)25.0配合し、難燃剤としてSPB−100(大塚化学株式会社製:フェノキシホスファゼン)80.0部配合し樹脂組成物を作成した。
得られた感光性難燃樹脂組成物および樹脂組成物について、以下のような評価を行った。
[Comparative Example 2-10]
Irgacure 907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd .: 2-methyl-1- [4) as a photopolymerization initiator (D) with respect to 100 parts of the urethane resin (A-1) solution obtained in Production Example 1. -(Methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propane) 6.0 parts, also DETX-S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .: 2,4-diethylthioxanthone) 1.0 parts, containing ethylenically unsaturated group 10.0 parts Aronix M-310 (manufactured by Toagosei Co., Ltd .: trimethylolpropane PO-modified triacrylate) as the compound (E) and HP7200 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc .: dicyclopentadiene) as the thermosetting compound (F) Type epoxy) 25.0, SPB-100 (Otsuka Chemical Co., Ltd .: Phenoxyphosphazene) 80.0 parts as a flame retardant It was prepared a resin composition.
The following evaluation was performed about the obtained photosensitive flame-retardant resin composition and resin composition.
[サンプルAの作成]
実施例2−1〜6、比較例2−1〜10で得られた感光性難燃樹脂組成物および樹脂組成物を、カプトン100H(東レ・デュポン株式会社製:ポリイミドフィルム(25μm厚))上に乾燥膜厚が25μmとなるように塗布し、80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた後、室温まで冷却した。次いで、紫外線露光装置(ウシオ電機株式会社製:「UVC−2534/1MNLC3−AA08」、120W/cmメタルハライドランプ、1灯)を用いて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射し、150℃の熱風乾燥機で1時間熱硬化(ポストキュア)した。得られた硬化物を室温まで冷却した。これをサンプルAとする。
[Create sample A]
The photosensitive flame-retardant resin composition and the resin composition obtained in Examples 2-1 to 6 and Comparative Examples 2-1 to 10 were used on Kapton 100H (manufactured by Toray DuPont Co., Ltd .: polyimide film (25 μm thickness)). The film was applied to a dry film thickness of 25 μm, dried with a hot air dryer at 80 ° C. for 30 minutes, and then cooled to room temperature. Next, using an ultraviolet exposure device (USHIO INC .: “UVC-2534 / 1MNLC3-AA08”, 120 W / cm metal halide lamp, 1 lamp), ultraviolet light with an integrated light quantity of 300 mJ / cm 2 was irradiated and hot air at 150 ° C. It was heat-cured (post-cured) for 1 hour with a dryer. The obtained cured product was cooled to room temperature. This is designated as sample A.
[サンプルBの作成]
実施例2−1〜6、比較例2−1〜10で得られた感光性難燃樹脂組成物および樹脂組成物を、銅張り積層ポリイミドフィルム(新日鐵化学株式会社製:エスパネックッスMC18−25−00FRM)の銅面側上に乾燥膜厚が25μmとなるように塗布し、80℃の熱風乾燥器で30分乾燥させた後、室温まで冷却した。次いで、紫外線露光装置(ウシオ電機株式会社製:「UVC−2534/1MNLC3−AA08」、120W/cmメタルハライドランプ、1灯)を用いて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射し、150℃の熱風乾燥機で1時間熱硬化(ポストキュア)した。得られた硬化物を室温まで冷却した。これをサンプルBとする。
[Create sample B]
The photosensitive flame-retardant resin composition and resin composition obtained in Examples 2-1 to 6 and Comparative Examples 2-1 to 10 were combined with a copper-clad laminated polyimide film (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd .: Espanex MC18-25). -00FRM) was coated on the copper surface side so as to have a dry film thickness of 25 μm, dried in a hot air drier at 80 ° C. for 30 minutes, and then cooled to room temperature. Next, using an ultraviolet exposure device (USHIO INC .: “UVC-2534 / 1MNLC3-AA08”, 120 W / cm metal halide lamp, 1 lamp), ultraviolet light with an integrated light quantity of 300 mJ / cm 2 was irradiated, and hot air at 150 ° C. It was heat-cured (post-cured) for 1 hour with a dryer. The obtained cured product was cooled to room temperature. This is designated as sample B.
[サンプルCの作成]
実施例2−1〜6、比較例2−1〜10で得られた感光性難燃樹脂組成物および樹脂組成物をライン幅/ スペース幅( 100μ m / 100 μ m ) の櫛形形状の銅回路(銅厚み17μm)が形成された25μm厚のポリイミド基材(株式会社山下マテリアルズ製)上に乾燥膜厚が25μmになるように塗布し、80℃の熱風乾燥機で30分乾燥させた後、室温まで冷却した。次いで、紫外線露光装置(ウシオ電機株式会社製:「UVC−2534/1MNLC3−AA08」、120W/cmメタルハライドランプ、1灯)を用いて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射し、150℃の熱風乾燥機で1時間熱硬化(ポストキュア)した。得られた硬化被膜を室温まで冷却した。これをサンプルCとする。
[Create sample C]
Comb-shaped copper circuits of the line width / space width (100 μm / 100 μm) of the photosensitive flame retardant resin compositions and resin compositions obtained in Examples 2-1 to 6 and Comparative Examples 2-1 to 10 After applying to a 25 μm-thick polyimide substrate (manufactured by Yamashita Materials Co., Ltd.) on which (copper thickness 17 μm) is formed so that the dry film thickness is 25 μm, and drying it with a hot air dryer at 80 ° C. for 30 minutes And cooled to room temperature. Next, using an ultraviolet exposure device (USHIO INC .: “UVC-2534 / 1MNLC3-AA08”, 120 W / cm metal halide lamp, 1 lamp), ultraviolet light with an integrated light quantity of 300 mJ / cm 2 was irradiated and hot air at 150 ° C. It was heat-cured (post-cured) for 1 hour with a dryer. The resulting cured film was cooled to room temperature. This is sample C.
[ポリイミド密着性の評価]
JIS K5400に準じて、サンプルAについて1mm×1mmの碁盤目を100個作り、セロハンテープによりピーリング試験を行った。碁盤目の剥離状態を観察し、次の基準で評価した。
○・・・剥離無し。
△・・・碁盤目の20%以下が剥離する。
×・・・碁盤目の21%以上が剥離する。
[Evaluation of polyimide adhesion]
According to JIS K5400, 100 grids of 1 mm × 1 mm were made for sample A, and a peeling test was performed using a cellophane tape. The peeled state of the grid was observed and evaluated according to the following criteria.
○: No peeling.
Δ: 20% or less of the grids peel off.
X: 21% or more of the grids peeled off.
[銅密着性の評価]
幅1cm長さ20cmにカットしたサンプルBの硬化物面とSUS板とを両面粘着テープを用いて貼り付けてサンプル試験片を作成し、180°ピール試験(引っ張り速度:100mm/分)を行うことで銅面と硬化物との間の接着力を測定し、次の基準で評価した。
◎・・・剥離力が2.0N/cm以上
○・・・剥離力が1.5〜1.9N/cm
△・・・剥離力が1.0〜1.4N/cm
×・・・剥離力が1.0N/cm未満
[Evaluation of copper adhesion]
A sample test piece is prepared by sticking the cured surface of Sample B cut to a width of 1 cm and a length of 20 cm and a SUS plate using a double-sided adhesive tape, and a 180 ° peel test (pulling speed: 100 mm / min) is performed. Then, the adhesive force between the copper surface and the cured product was measured and evaluated according to the following criteria.
◎ ・ ・ ・ Peeling force is 2.0 N / cm or more ○ ・ ・ ・ Peeling force is 1.5 to 1.9 N / cm
Δ: peeling force is 1.0 to 1.4 N / cm
X: Peeling force is less than 1.0 N / cm
[折り曲げ性の評価]
サンプルC試験片を180度に折り曲げ、折り曲げ部分に200g/cmの加重を5秒間かけ、次いで、同じ部分を逆側に180度折り曲げ、折り曲げ部分に200g/cmの加重を5秒間かけた。上記作業を1サイクルとし、硬化被膜にクラックが発生するまでのサイクル数を測定し、次の基準で評価した。
◎・・・20サイクル以上
○・・・10〜19サイクル
△・・・5〜10サイクル
×・・・5サイクル未満
[Evaluation of bendability]
The sample C test piece was bent at 180 degrees, a load of 200 g / cm was applied to the bent portion for 5 seconds, the same portion was then bent 180 degrees to the opposite side, and a load of 200 g / cm was applied to the bent portion for 5 seconds. The above operation was defined as one cycle, and the number of cycles until cracks occurred in the cured film was measured and evaluated according to the following criteria.
◎ ... 20 cycles or more ○ ... 10-19 cycles Δ ... 5-10 cycles x ... less than 5 cycles
[ハンダ耐熱性の評価]
サンプルAに、ロジン系フラックス(株式会社アサヒ化学研究所製:SPEEDY FLUX P−550−5)を塗布し、260℃のハンダ浴槽(JIS C 6481)に
5秒間浸漬し、硬化物の状態を以下のように判定した。
○・・・硬化物外観に異常がなく、膨れや剥離のないもの。
×・・・硬化物全体に膨れや剥離のあるもの。
[Evaluation of solder heat resistance]
A rosin-based flux (manufactured by Asahi Chemical Laboratory: SPEEDY FLUX P-550-5) is applied to Sample A and immersed in a 260 ° C. solder bath (JIS C 6481) for 5 seconds. Judged as follows.
○… There is no abnormality in the appearance of the cured product, and there is no swelling or peeling.
X: The entire cured product has swelling or peeling.
[難燃性の評価]
サンプルAに関してUL94の難燃性試験に準じて試験を行い次の基準で評価した。
VTM-0◎・・・UL VTM-0相当。試験片に着火後の消炎時間が3秒以内。
VTM-0○・・・UL VTM-0相当。試験片に着火後の消炎時間が3〜6秒以内。
HB◎・・・UL HB相当。試験片の着火点から25mmまでに消炎。
HB○・・・UL HB相当。試験片の着火点から25〜100mmまでに消炎。
×・・・UL HB試験にて100mmまでに消炎しない、または完全燃焼。
難燃性の高さはVTM-0◎>VTM-0○>HB◎>HB○>×の順である。
[Evaluation of flame retardancy]
Sample A was tested in accordance with UL94 flame retardancy test and evaluated according to the following criteria.
VTM-0 is equivalent to UL VTM-0. The flame extinguishing time after ignition of the test piece is within 3 seconds.
VTM-0 ○ ... UL VTM-0 equivalent. The flame extinguishing time after ignition of the test piece is within 3 to 6 seconds.
HB ◎ ... UL HB equivalent. Extinguish from the ignition point of the specimen to 25mm.
HB ○ ... UL HB equivalent. Flame extinguishing from the ignition point of the test piece to 25-100 mm.
X: Not extinguished by 100 mm in UL HB test or complete combustion.
The high flame retardancy is in the order of VTM-0-> VTM-0 ○> HB ◎> HB ○> ×.
[耐溶剤性の評価]
サンプルAをメチルエチルケトン、イソプロピルアルコールにそれぞれ室温で5分間浸浸漬する。外観に以上がないか確認したあと、セロハンテープによるピーリング試験を行い、次の基準で評価した。
○・・・硬化物外観に異常がなく、フクレや剥離がない。
△・・・硬化物の端(塗付部分とポリイミド基材の境目)を中心に、若干のフクレや剥離
がある。
×・・・硬化物にフクレや剥離がある。
[Evaluation of solvent resistance]
Sample A is immersed in methyl ethyl ketone and isopropyl alcohol for 5 minutes at room temperature. After confirming that there was no more in appearance, a peeling test using a cellophane tape was performed, and evaluation was performed according to the following criteria.
○… There is no abnormality in the appearance of the cured product, and there is no swelling or peeling.
Δ: There is a slight swelling or peeling around the end of the cured product (between the coated portion and the polyimide base material).
X: The cured product has swelling and peeling.
[耐酸性の評価]
サンプルAを10%塩酸水溶液に室温で5分間浸漬する。外観に以上がないか確認したあと、セロハンテープによるピーリング試験を行い、次の基準で評価した。
○・・・硬化物外観に異常がなく、フクレや剥離がない。
△・・・硬化物の端(塗付部分とポリイミド基材の境目)を中心に、若干のフクレや剥離がある。
×・・・硬化物にフクレや剥離がある。
[Evaluation of acid resistance]
Sample A is immersed in a 10% aqueous hydrochloric acid solution at room temperature for 5 minutes. After confirming that there was no more in appearance, a peeling test using a cellophane tape was performed, and evaluation was performed according to the following criteria.
○… There is no abnormality in the appearance of the cured product, and there is no swelling or peeling.
Δ: There is a slight swelling or peeling around the end of the cured product (between the coated portion and the polyimide base material).
X: The cured product has swelling and peeling.
[現像性の評価]
PETフィルム上に、乾燥膜厚が25μmになるように実施例2−1〜6、比較例2−1〜10で得られた感光性難燃樹脂組成物および樹脂組成物を塗工し、80℃の熱風乾燥機で20分間乾燥させた。その乾燥塗膜を真空ラミネート(60℃、0.2Mpa=2kg/cm2)にて銅張り積層ポリイミドフィルム(新日鐵化学株式会社製 エスパネックッスMC18−25−00FRM)の銅面側に密着させた。続いて、PETフィルム上からレジストパターン[φ100μm穴]を有するネガフィルムを密着させ、紫外線露光装置(オーク製作所製 EXM−1201−F02、水銀ショートアークランプ)を用いて紫外線を照射(400mJ/cm2)した。次に、PETフィルムを剥がし、1%の炭酸ナトリウム水溶液を2kg/cm2のスプレー圧で60秒間噴霧し、現像した。その後、150℃の熱風乾燥機で1時間加熱硬化を行い、φ100μm穴部を拡大鏡にて観察し、レジスト層が現像されて銅表面がむき出しになっている部分(穴の開いている部分)の直径を測定し、次の基準で解像性を判断した。
◎・・・開口径が90μm〜100μm
○・・・開口径が80μm〜89μm
△・・・開口径が70μm〜79μm
×・・・開口径が70μm未満
[Evaluation of developability]
On the PET film, the photosensitive flame retardant resin composition and the resin composition obtained in Examples 2-1 to 6 and Comparative examples 2-1 to 10 were applied so that the dry film thickness was 25 μm. It dried for 20 minutes with the hot-air dryer of ° C. The dried coating film was adhered to the copper surface side of a copper-clad laminated polyimide film (Espanex MC18-25-00FRM, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) with a vacuum laminate (60 ° C., 0.2 Mpa = 2 kg / cm 2 ). . Subsequently, a negative film having a resist pattern [φ100 μm hole] is brought into close contact with the PET film, and irradiated with ultraviolet rays (400 mJ / cm 2 ) using an ultraviolet exposure device (EXM-1201-F02 manufactured by Oak Seisakusho, mercury short arc lamp). )did. Next, the PET film was peeled off, and a 1% sodium carbonate aqueous solution was sprayed at a spray pressure of 2 kg / cm 2 for 60 seconds to develop. Then, heat cure with a hot air dryer at 150 ° C. for 1 hour, observe the hole part of φ100 μm with a magnifying glass, and the resist layer is developed and the copper surface is exposed (the part where the hole is opened) The diameter was measured, and the resolution was judged according to the following criteria.
◎ ・ ・ ・ Opening diameter is 90μm ~ 100μm
○ ・ ・ ・ Opening diameter is 80μm ~ 89μm
Δ: Opening diameter is 70 μm to 79 μm
× ・ ・ ・ Opening diameter is less than 70μm
[電気絶縁性の評価]
サンプルCを用いて絶縁抵抗値を測定し、(初期値:各々5×1013Ω)その後130℃ ・相対湿度85% ・20 Vの条件で通電試験を行い、抵抗値が初期値(各々5×1013Ω)から低下して、5×107Ω以下の値を定常的に示すまでの時間を測定し、次の基準で評価した。抵抗値が低下するまでの時間が長いほど電気絶縁性は良いと判断した。
◎・・・100時間以上。
○・・・50時間以上100時間未満。
△・・・25時間以上50時間未満。
×・・・25時間未満。
[Evaluation of electrical insulation]
The insulation resistance value was measured using sample C (initial value: 5 × 10 13 Ω each), and then an energization test was performed under conditions of 130 ° C., relative humidity 85%, 20 V, and the resistance value was an initial value (each 5 The time from when it was reduced to 10 × 10 13 Ω until the value of 5 × 10 7 Ω or less was steadily measured was measured and evaluated according to the following criteria. The longer the time until the resistance value decreases, the better the electrical insulation.
◎ ... 100 hours or more.
○: 50 hours or more and less than 100 hours.
Δ: 25 hours or more and less than 50 hours.
X: Less than 25 hours.
<評価結果>
実施例2−1〜9、比較例2−1〜7の評価の結果を表4に示す。
<Evaluation results>
The evaluation results of Examples 2-1 to 9 and Comparative Examples 2-1 to 7 are shown in Table 4.
表4の結果から、実施例はウレタン樹脂(A)とホスフィン酸塩(B)を用いたことで、ポリイミド密着性、ハンダ耐熱性、現像性、耐溶剤性、耐酸性、電気絶縁性などの物性に優れ、可撓性・折り曲げ性との両立ができ更に銅密着性が向上していることが分かる。従ってプリント配線板等で好適に用いることができることが判る。 From the results of Table 4, the examples used urethane resin (A) and phosphinate (B), such as polyimide adhesion, solder heat resistance, developability, solvent resistance, acid resistance, electrical insulation, etc. It can be seen that the material has excellent physical properties, can be compatible with flexibility and bendability, and has improved copper adhesion. Therefore, it can be seen that it can be suitably used for a printed wiring board or the like.
Claims (5)
体積平均粒子径が0.1〜1μmの範囲であるホスフィン酸塩(B)をウレタン樹脂(A)100重量部に対して、5〜50重量部含んでなることを特徴とする感光性難燃樹脂組成物。 A urethane resin (A) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group;
A photosensitive flame retardant comprising 5 to 50 parts by weight of a phosphinic acid salt (B) having a volume average particle diameter of 0.1 to 1 μm with respect to 100 parts by weight of a urethane resin (A). Resin composition.
カルボキシル基含有ウレタンプレポリマー(a)中のカルボキシル基と、
エポキシ基またはオキセタン基とエチレン性不飽和基とを有する化合物(b)中のエポキシ基またはオキセタン基と、を反応してなる水酸基含有ウレタンプレポリマー(c)中の水酸基と、
多塩基酸無水物(d)中の酸無水物基と、を反応させてなることを特徴とする請求項1記載の感光性難燃樹脂組成物。 Urethane resin (A)
A carboxyl group in the carboxyl group-containing urethane prepolymer (a);
A hydroxyl group in the hydroxyl group-containing urethane prepolymer (c) obtained by reacting an epoxy group or oxetane group in the compound (b) having an epoxy group or oxetane group and an ethylenically unsaturated group;
The photosensitive flame retardant resin composition according to claim 1, wherein the acid anhydride group in the polybasic acid anhydride (d) is reacted.
一般式(1)
General formula (1)
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