JP3715754B2 - パターン状硬化樹脂層の形成方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光部が硬化する紫外線硬化性貼着用シートを用いて被貼着体上に微細なパターン状硬化樹脂層を形成するパターン状硬化樹脂層の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、微細なパターン形成法として、フォトレジスト法が知られている。この方法は、金属箔上にレジストを形成し、フォトマスクパターンを用いて紫外線(UV)照射によりパターン露光した後、水または弱アルカリ水溶液により現像して、エッチングによりパターンを形成する方法である。レジストは一般に高分子からなり、紫外線照射部分が溶解するポジ型、逆に不溶性になるネガ型があり、従来から種々の材料よりなるものが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フォトレジスト法は、湿式のエッチング工程が不可欠であり、湿式を好まない製造物には不適当である。また、現像やエッチングをするための製造設備、現像する際に使用するアルカリ等の現像廃液の処理設備も必要となる。さらに、湿式工程には洗浄、乾燥工程が伴うため、製造工程が複雑になり製造コストが高いものとなるばかりでなく、生産性の点でも問題がある。
【0004】
本発明は、湿式処理を必要とする従来のフォトレジスト法における上記の問題を解決することを目的としてなされたものである。すなわち、本発明は、湿式工程を伴うことなく、生産性が高く安価に微細なパターンを形成することが可能なパターン状硬化樹脂層の形成方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のパターン状硬化樹脂層の形成方法は、支持体上に紫外線硬化性樹脂層を設けた紫外線硬化性貼着用シートの紫外線硬化性樹脂層に、パターン状の切り込みを入れる第1工程、その紫外線硬化性貼着用シートを被貼着体に貼着する第2工程、紫外線硬化性樹脂層に紫外線をパターン状に、かつパターンが切り込みに合うように照射してパターン状に硬化させる第3工程、上記紫外線硬化性貼着用シートの支持体を未露光の紫外線硬化性樹脂層と共に剥離して被貼着体にパターン状硬化樹脂層を形成する第4工程からなることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1〜図4は、本発明のパターン状硬化樹脂層を形成する工程を説明するものである。まず、第1の工程において、支持体1上に紫外線硬化性樹脂層2を設けた紫外線硬化性貼着用シートの紫外線硬化性樹脂層に切り込みを入れる。切り込みを入れるためには、例えば、紫外線硬化性シートの該紫外線硬化性樹脂層面2に、表面に凸条を有する基板3を用いる方法が好ましく使用される。凸条を有する基板は、材質として、ガラス、金属、セラミックス、プラスチックス等を用い、その表面にパターン状に凸条を設けたものを使用する。この凸条を有する基板を紫外線硬化性樹脂層面に押し当てることにより、切り込みを入れることができる(図1および図2)。また、打ち抜き刃等によるハーフカット(支持体は切らずに紫外線硬化性樹脂層のみ)で切り込みを入れることも可能である。なお、切り込みの深さは、紫外線硬化性樹脂層の厚み全体でも、一部でも構わないが、好ましくは紫外線硬化性樹脂層の厚みの1/2以上ないし厚み全体の範囲である。
【0007】
第2の工程において、紫外線硬化性シートを被貼着体に貼着する。貼着は、紫外線硬化性シートの紫外線硬化性樹脂層が粘着性を発現する温度において行われる。紫外線硬化性樹脂層が粘着性を発現する温度は、本発明においては、室温〜180℃の範囲であるのが好ましい。
【0008】
次いで第3の工程において、紫外線硬化性樹脂層に紫外線をパターン状に照射してパターン状に硬化させる(図3)。具体的には、前記被貼着体5に貼着した紫外線硬化性シートの支持体面に、フォトマスク4をそのパターンが切り込みに合うように重ねて露光する。露光は、レーザーによるパターン露光またはパターン走査によって行うこともできる。この露光により、露光部分が硬化して硬化樹脂がパターン状に形成される。
【0009】
最後に第4の工程において、上記紫外線硬化性シートの支持体を未露光の紫外線硬化性樹脂層と共に剥離して被貼着体にパターン状硬化樹脂層を形成する(図4)。この工程において、支持体を未露光の紫外線硬化性樹脂層と共に剥離することにより、硬化部分と未硬化部分とを分離し、硬化樹脂層6を被貼着体に残留させてパターン状硬化樹脂層を形成させる。
【0010】
本発明において、パターン状硬化樹脂層を形成する際に、使用することが可能なフォトマスクとしては、ガラス上にクロムまたはクロムと酸化クロム等の薄膜を50〜250nm厚さに設けた汎用フォトマスク基板、ポリエーテルエーテルケトン等のエンジニアリングプラスチックスにパターン加工を施したマスク基板等があげられる。
【0011】
本発明が適用する被貼着体は、パターン状硬化樹脂層を形成しようとする温度において固体状であれば特に限定されることはない。好ましい被貼着体の例としては、金属類、金属酸化類、ガラス等のセラミックス類、合成樹脂からなるフィルムその他の成形体等があげられる。
【0012】
次に、本発明において使用する紫外線硬化性シートについて説明すると、紫外線硬化性シートは、支持体上に紫外線硬化性樹脂層が設けられた層構成を有するものであって、支持体としては、紫外線透過性を有するものが好ましく、また、被貼着体へ貼着、紫外線照射、硬化樹脂パターン形成後の引き剥がしの際に、断裂しない引っ張り強度を有するものが好ましい。具体的には、セルロース系フィルム、ポリアクリル系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリエーテル系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のフィルムがあげられ、使用する温度に合わせて適宜選択して用いられる。これらの支持体は、その表面に離型処理を施したものであってもよい。
【0013】
上記支持体上に設けられる紫外線硬化性樹脂層は、ガラス転移温度が150℃以下であり、20〜180℃の範囲のいずれかの温度において粘接着性を発現する紫外線硬化性樹脂組成物より形成されたものが好ましい。具体的には、20〜180℃の範囲のいずれかの温度において粘接着性を発現するアクリレート系重合体と、一分子中に2個以上のアクリロイル基を有する光重合性モノマー、一分子中に2個以上のアクリロイル基を有する光重合性オリゴマー、光重合性不飽和ポリエステルオリゴマーおよび一分子中に2個以上のエポキシ基を有する光重合性オリゴマーから選択された1種またはそれ以上の光硬化性化合物と、光反応開始剤とを主成分として含むものがあげられる。
【0014】
20℃〜180℃の範囲のいずれかの温度において粘接着性を発現するアクリレート系重合体は、モノマーとしてアクリレートまたはメタクリレートを用いて得られる重合体および共重合体であって、モノマーとしては、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等があげられる。それらは2種以上を共重合させてもよい。
【0015】
また、上記のアクリレートモノマーは、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、メルカプト基等の官能性基を有する他の官能性モノマーと共重合させてもよい。共重合のために使用することができる官能性モノマーとしては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有化合物、アクリル酸−2−ヒドロキシエチルエステル、アクリル酸−2−ヒドロキシプロピルエステル、2−ヒドロキシビニルエーテル等のヒドロキシル基含有化合物、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N−ターシャリーブチルアミノエチルアクリレート等のアミノ基含有化合物、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基含有化合物等があげられ、これらは単独または2種類以上組み合わせて使用することができる。これらのモノマーの共重合比は、上記(メタ)アクリレートに対して、30重量%まで、好ましくは20重量%までの範囲が好ましい。これら官能性モノマーとの共重合させた場合、アクリレート系重合体は架橋剤により硬化させることができる。
【0016】
光硬化性化合物としては、一分子中に2個以上のアクリロイル基を有する光重合性モノマー、一分子中に2個以上のアクリロイル基を有する光重合性オリゴマー、光重合性不飽和ポリエステルオリゴマーおよび一分子中に2個以上のエポキシ基を有する光重合性オリゴマーから選択された1種またはそれ以上のものが使用されるが、一分子中に2個以上のアクリロイル基を有する光重合性モノマーおよび光重合性オリゴマーとしては、ジシクロペンテニルジアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルジアクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレト、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等のモノマー、およびポリエステルアクリレート類、エポキシアクリレート類、ポリウレタンアクリレート類、アルキッドアクリレート類、シリコーンアクリレート類等のオリゴマーがあげられる。また、光重合性不飽和ポリエステルオリゴマーとしては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸とグリコール類からなるポリエステルオリゴマー、フマル酸およびイソフタル酸とビスフェノールAエチレンオキシド付加物とのエステル等があげられる。さらに一分子中に2個以上のエポキシ基を有する光重合性オリゴマーとしては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ポリエチレングリコールのビスグリシジルエーテル類等があげられる。
【0017】
上記光硬化性化合物は、単独または2種類以上組み合わせて使用することができる。紫外線硬化性樹脂層における光硬化性化合物の配合量は、アクリレート系重合体100重量部に対して5〜50重量部の範囲が好ましい。
【0018】
光重合開始剤としては、ジフェニルスルファイド、アントラセン、ベンゾフェノン、ジフェニルジスルファイド、ジアセチルヘキサクロルブタジエン、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインn−ブチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジフェニルジスルフィド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、アントラキノン、ナフトキノン、p,p′−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、ピバロインエチルエーテル、ベンゾイルパ−オキサイド、ベンジルケタール、1,1−ジクロロアセトフェノン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジクロロ−4−フェノキシアセトフェノン、ミヒラーズケトン、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、フェニルグリオキシレート、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、ジベゾスパロン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパノン、2−メチル−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノ−1−プロパノン、ロイコクリスタルバイオレット、トリブロモフェニルスルホン、トリブロモメチルフェニルスルホン、p−メトキシフェノール、ビクトリアピュアブルー等があげられ、これらを適当に組み合わせて用いることができる。中でも、ベンゾインエーテル系、ベンゾフェノン系、アセトフェノン系、チオキサントン系が好ましく使用される。これら光重合開始剤の紫外線硬化性樹脂層における配合量は、アクリレート系重合体100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部の範囲に設定される。
【0019】
紫外線硬化性樹脂層には、必要に応じて架橋剤を含有させることができる。使用できる架橋剤としては、多官能イソシアネート系架橋剤であるトリレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアナート等、多官能エポキシ架橋剤であるエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル等、多官能アジリジン系架橋剤であるN,N′−ヘキサメチレン−1,6−ビス(1−アジリジンカルボキシアミド)、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート等、金属キレート系架橋剤であるアルミニウムのアセチルアセトン錯体、過酸化物であるベンゾイルパーオキサイド、メラミン系架橋剤等があげられ、これらは単独または2種類以上組み合わせて使用することができる。また、エポキシ樹脂の硬化促進剤として、アミン類、イミダゾール類、カルボン酸類、フェノール類等を含有させることもできる。
【0020】
また、樹脂組成物には、必要に応じて、可撓性付与の目的で、フェノール樹脂、マレイミド、エポキシ樹脂等を、また靭性付与の目的で、アミノ基またはカルボキシル基等の反応性基末端NBR等を添加することもできる。
【0021】
また、紫外線硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、可撓性付与、導電性付与、耐熱性付与、硬化部分と未硬化部分の分離性改善等の目的で有機系および無機系添加剤の微粒子を含有させることができる。
【0022】
有機系の添加剤としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、NBR、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタンゴム、ポリオレフィン樹脂、シリコーンゴム、乳化重合により調製されたアクリル樹脂、ポリエーテルポリエステル等のブロックポリエステルエラストマー、ポリイミド樹脂等、及びこれら樹脂の微粒子表面に金属被覆を施したもの等があげられる。また、無機系の添加剤としては、金、白金、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、スズ、チタン、パラジウム、これらの合金等の金属類、ソーダガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス等のガラス類、硫酸塩、塩化物、炭酸塩、硝酸塩等の無機塩類、上記金属の酸化物、窒化物、硫化物、シリカ等の珪素化合物等があげられる。導電性が要求される場合には、金属類および金属酸化物類等の導電性微粒子が好ましく使用される。耐熱性が要求される場合には酸化物、窒化物等のセラミックス類が好ましく使用される。これらの添加剤は、平均粒径100μm以下の微粒子であることが好ましい。
【0023】
紫外線硬化性樹脂層におけるこれらの添加剤の微粒子は用途に応じて適量添加されるが、その添加量は、紫外線硬化性樹脂層の構成成分全量の30重量%〜95重量%の範囲が好ましい。さらに好ましい添加量は50重量%〜95重量%の範囲である。添加量が30重量%未満の場合には、添加剤の添加効果が十分に発揮されない。また、95重量%より多い場合には、紫外線硬化性が悪化したり、紫外線硬化性樹脂の粘接着性が悪化する等の問題が生じる。
【0024】
紫外線硬化性樹脂層は、ガラス転移温度が150℃以下であることが必要であり、好ましくは−80〜150℃の範囲である。ガラス転移温度が150℃より高い場合には、被貼着体への粘接着性が劣ったり、貼着時に高い温度を必要とし、その結果、光反応開始剤が反応して紫外線照射時の反応性が悪くなるという問題が生じる。したがって、ガラス転移温度は上記の範囲にあることが必要である。
【0025】
また、紫外線硬化性樹脂層は、20℃〜180℃の範囲のいずれかの温度において粘接着性を発現するのが好ましい。なお、「粘接着性」とは、固体状態を保持したまま、被貼着体に接触させて押圧することにより貼着可能な性質を意味する。したがって、例えば、50℃以上の温度において粘接着性を示す紫外線硬化性樹脂層の場合は、50℃以上の温度に加熱した状態で、その樹脂層を他の被貼着体に圧着することが可能である。
【0026】
紫外線硬化性樹脂層は、波長10〜450nmの紫外線で硬化することが好ましく、さらに好ましくは波長200〜450nmの紫外線照射によって硬化するものである。
【0027】
紫外線硬化性樹脂層は、波長10〜450nmの紫外線で硬化することが必要であり、好ましくは波長200〜450nmの紫外線照射によって硬化するものであるが、未硬化状態では、そのヤング率が、(ガラス転移温度+30℃)ないし180℃の範囲において10MPa以下であることが好ましい。その樹脂組成物のヤング率が、10MPaよりも高くなると、硬化させた後の引き剥がし時に、硬化部分と未硬化部分との分離性が悪くなるため好ましくない。
【0028】
また、紫外線硬化性樹脂層は、前記波長の紫外線によって硬化した後のヤング率が、常温(25℃)で30Mpa以上であることが好ましい。硬化した樹脂層のヤング率が、30Mpaよりも低い場合には、被貼着体との接着性が強くなり、硬化部分と未硬化部分の分離性が悪くなるため好ましくない。
【0029】
なお、ヤング率の測定は、粘弾性測定機(オリエンテック社製、機種名:バイブロンDDV−II−EP)を用い、測定条件として、110Hz、3℃/min昇温の下で行った。
【0030】
本発明に用いる紫外線硬化性貼着用シートは、上記の紫外線硬化性樹脂組成物よりなる紫外線硬化性樹脂層を支持体上に設けた層構成を有するものであって、その製造方法としては、有機溶剤を用い、塗布液の状態にした上記の紫外線硬化性樹脂組成物を支持体上に塗布し、乾燥して有機溶剤を除去する方法、および、上記の紫外線硬化性樹脂組成物のフィルムを支持体にラミネートする方法等が採用できる。紫外線硬化性樹脂層の膜厚は1〜300μmの範囲に設定するのが好ましく、より好ましくは10〜100μmの範囲に設定される。このようにして得られた紫外線硬化性貼着用シートは、必要に応じて紫外線硬化性樹脂層上に剥離フィルム等の保護フィルムを積層してもよい。
【0031】
なお、紫外線硬化性貼着用シートを被貼着体に貼り付けて紫外線を照射した場合、紫外線硬化性樹脂層が粘接着力を発現する20〜180℃の範囲のいずれかの温度において、非露光部の樹脂組成物の支持体に対する粘接着力をA、非露光部の樹脂組成物の被貼着体に対する粘接着力をB、露光部の樹脂組成物(硬化物)の支持体に対する粘接着力をC、露光部の樹脂組成物(硬化物)の被貼着体に対する粘接着力をDとしたとき、粘接着力の関係がA>B、C<Dであることが好ましい。粘接着力の関係が、A<Bの場合には、紫外線硬化性貼着用シートを引き剥す際に被貼着体からの剥離性が悪く、C>Dの場合には、紫外線硬化性貼着用シート引き剥しの際に被貼着体から硬化物が剥がれるという問題があるからである。
【0032】
【実施例】
以下に本発明を実施例で説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0033】
(ポリイミド微粒子の合成例)
撹拌機を備えたフラスコに、4,4′−ジアミノ−3,3′,5,5′−テトラエチルジフェニルメタン31.04g(100ミリモル)と3,3′,4,4′−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物8.96g(25ミリモル)とピロメリット酸無水物16.36g(75ミリモル)およびN−メチル−2−ピロリドン300mlとを氷温下に導入し、1時間撹拌を続けた。次いで、この溶液を室温で2時間反応させポリアミド酸を合成した。得られたポリアミド酸に50mlのトルエンと1.0gのp−トルエンスルホン酸を加え、160℃に加熱し、反応の進行に伴ってトルエンと共沸してきた水分を分離しながら、3時間イミド化反応を行った。その後トルエンを留去し、得られたポリイミドワニスをメタノール中に注いで、得られた沈殿物を分離、粉砕、洗浄、乾燥させて、平均粒径20μmのポリイミド50.0g(収率95%)を得た。
【0034】
(紫外線硬化性樹脂組成物の作製例)
樹脂組成物1
温度計、攪拌機、還流冷却管、窒素導入管を備えたフラスコ中に、2−エチルヘキシルアクリレート50重量部、メチルアクリレート47重量部、アクリル酸3重量部、過酸化ベンゾイル0.3重量部、酢酸エチル40重量部およびトルエン60重量部を投入し、窒素導入管より窒素を導入し、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、65℃に加温して10時間重合反応を行い、アクリレート共重合体溶液を得た。この溶液に、アクリレート共重合体100重量部に対してトリメチロールプロパントリアクリレート15重量部およびベンゾフェノン0.4重量部を加えてアクリルポリマー溶液を得た。この溶液の固形分100重量部に対してポリイソシアネート(日本ポリウレタン社製、商品名:コロネートL)1重量部および平均粒径5μmの銀粉(同和鉱業社製、商品名:FA−2)400重量部を添加し、撹拌して、紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物1)を得た。
【0035】
樹脂組成物2
銀粉を、粒径11μmのニッケル粉(インコ・リミテッド社製、商品名:HCA−1)とした以外は、樹脂組成物1の場合と同様にして紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物2)を得た。
樹脂組成物3
銀粉400重量部を200重量部に、さらに平均粒径11μmのニッケル粉(インコ・リミテッド社製、商品名:HCA−1)60重量部と上記合成例で得られた平均粒径20μmのポリイミド微粒子を100重量部添加した以外は、樹脂組成物1の場合と同様にして紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物3)を得た。
【0036】
樹脂組成物4
トリメチロールプロパントリアクリレート15重量部の代わりに、フェノール樹脂(昭和高分子社製、商品名:CKM1282)10重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製、商品名:エピコート828)5重量部、アミン末端NBR(宇部興産社製、商品名:HycarATBN 1300×16)5重量部、イミダゾール(四国化成社製、商品名:2E4MZ)0.2重量部をメチルエチルケトン20重量部に溶解して使用した以外は,樹脂組成物1の場合と同様にして紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物4)を得た。
樹脂組成物5
銀粉400重量部を380重量部にして、平均粒径11μmのパラジウム粉末20重量部と添加した以外は、樹脂組成物1の場合と同様にして紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物5)を得た。
【0037】
樹脂組成物6
温度計、攪拌機、還流冷却管、窒素導入管を備えたフラスコ中に2−メチルヘキシルアクリレート50重量部、エチルアクリレート47重量部、アクリル酸3重量部、過酸化ベンゾイル0.3重量部、酢酸エチル40重量部およびトルエン60重量部を投入し、窒素導入管より窒素を導入しフラスコ内を窒素雰囲気とした後、65℃に加温して10時間重合反応を行い、アクリレート共重合体溶液を得た。この溶液に、アクリレート共重合体100重量部に対してトリメチロールプロパントリアクリレート15重量部およびベンゾインイソプロピルエーテル(和光純薬社製、商品名:PS−10A)0.4重量部を加えてアクリルポリマー溶液を得た。この溶液の固形分100重量部に対してポリイソシアネート(日本ポリウレタン社製、商品名:コロネートL)1重量部および平均粒径5μmの銀粉(同和鉱業社製、商品名:FA−2)400重量部を添加し、撹拌して紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物6)を得た。
【0038】
樹脂組成物7
銀粉400重量部を200重量部に、さらに平均粒径11μmのニッケル粉(インコ・リミテッド社製、商品名:HCA−1)60重量部と上記合成例で得られた平均粒径20μmのポリイミド微粒子を100重量部添加した以外は、樹脂組成物6の場合と同様にして紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物7)を得た。
【0039】
樹脂組成物8
温度計、攪拌機、還流冷却管、窒素導入管を備えたフラスコ中に2−メチルヘキシルアクリレート50重量部、エチルメタアクリレート47重量部、アクリル酸3重量部、過酸化ベンゾイル0.3重量部、酢酸エチル40重量部およびトルエン60重量部を投入し、窒素導入管より窒素を導入しフラスコ内を窒素雰囲気とした後、65℃に加温して10時間重合反応を行いアクリレート共重合体溶液を得た。この溶液に、アクリレート共重合体100重量部に対してペンタエリスリトールテトラアクリレート15重量部および2−クロロチオキサントン(新日曹化工社製、商品名:ニッソキュアCTX)0.4重量部を加えてアクリルポリマー溶液を得た。この溶液の固形分100重量部に対してポリイソシアネート(日本ポリウレタン社製、商品名:コロネートL)1重量部および平均粒径5μmの銀粉(同和鉱業社製、商品名:FA−2)400重量部を添加し、撹拌して紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物8)を得た。
【0040】
樹脂組成物9
銀粉400重量部を200重量部に、さらに平均粒径11μmのニッケル粉(インコ・リミテッド社製、商品名:HCA−1)60重量部および上記合成例で得られた平均粒径20μmのポリイミド粉を100重量部添加した以外は、樹脂組成物8の場合と同様にして紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物9)を得た。
樹脂組成物10
トリメチロールプロパントリアクリレート15重量部の代わりにフェノール樹脂(昭和高分子社製、商品名:CKM1282)10重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製、商品名:エピコート828)5重量部、アミン末端NBR(宇部興産社製、商品名HycarATBN 1300×16)5重量部、イミダゾール(四国化成社製、商品名:2E4MZ)0.2重量部をメチルエチルケトン20重量部に溶解して使用した以外は、樹脂組成物6の場合と同様にして紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物10)を得た。
【0041】
樹脂組成物11
温度計、攪拌機、還流冷却管、窒素導入管を備えたフラスコ中にブチルアクリレート55重量部、メチルメタアクリレート10重量部、グリシジルメタクリレート20重量部と2−ヒドロキシエチルアクリレート15重量部およびトルエン60重量部を投入し、窒素導入管より窒素を導入しフラスコ内を窒素雰囲気とした後、65℃に加温して10時間重合反応を行いアクリレート共重合体溶液を得た。この溶液に、アクリレート共重合体100重量部に対してウレタンアクリレート(東亞合成社製、商品名:M−1200)80重量部およびヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバガイギー社製、商品名:イルガキュアー184)2.4重量部を加えてアクリルポリマー溶液を得た。この溶液の固形分100重量部に対してポリイソシアネート(日本ポリウレタン社製、商品名:コロネートL)1重量部および平均粒径5μmの銀粉(同和鉱業社製、商品名:FA−2)400重量部を添加し、撹拌して紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物11)を得た。
【0042】
樹脂組成物12
トリメチロールプロパントリアクリレート15重量部の代わりに、ポリエステルアクリレートオリゴマー(BASF社製、商品名:ラロマーLR8800)8重量部およびポリエステルオリゴマー(フマル酸/イソフタル酸/ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物=25/25/50)7重量部を使用した以外は、樹脂組成物6の場合と同様にして紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物12)を得た。
樹脂組成物13
トリメチロールプロパントリアクリレート15重量部の代わりに、エポキシアクリレートオリゴマー(BASF社製、商品名:ラロマーLR8819)10重量部およびビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製、商品名:エピコート828)5重量部を使用した以外は、樹脂組成物6の場合と同様にして紫外線硬化性樹脂組成物よりなる塗工液(樹脂組成物13)を得た。
【0043】
(紫外線硬化性貼着用シートの作製例)
紫外線硬化性貼着用シート1
紫外線透過性を有する厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、「PETフィルム」という。)に、樹脂組成物1を乾燥後の厚さが25μmになるように塗布し、乾燥した。該紫外線硬化性樹脂層上に、厚さ38μmの剥離処理を施したPETフィルムを圧着して紫外線硬化性貼着用シート1を得た。
【0044】
紫外線硬化性貼着用シート2
樹脂組成物1と厚さ25μmのPETフィルムの代わりに、樹脂組成物2と紫外線透過性を有する厚さ25μmのポリエチレンフィルムを使用した以外は、紫外線硬化性貼着用シート1の場合と同様にして紫外線硬化性貼着用シート2を得た。
紫外線硬化性貼着用シート3
樹脂組成物1と厚さ25μmのPETフィルムの代わりに、樹脂組成物3と紫外線透過性を有する厚さ25μmのポリプロピレンフィルムを使用した以外は、紫外線硬化性貼着用シート1の場合と同様にして紫外線硬化性貼着用シート3を得た。
【0045】
紫外線硬化性貼着用シート4〜13
樹脂組成物1の代わりに樹脂組成物4〜13を用いた以外は、紫外線硬化性貼着用シート1の場合と同様にして紫外線硬化性貼着用シート4〜13を得た。
【0046】
上記のようにして得られた紫外線硬化性貼着用シート1〜13における紫外線硬化性樹脂層のガラス転移温度、粘接着性を発現する温度およびヤング率を表1に示す。なお、未硬化状態のヤング率は、ガラス転移温度より30℃高い温度において測定した値である。
【0047】
【表1】
【0048】
(パターン状紫外線硬化樹脂層の形成)
実施例1
上記紫外線硬化性貼着用シート1における厚さ38μmの剥離処理を施したPETフィルムを剥がし、露光部の線幅が120μmとなる所定のパターン状に凸条が形成されたガラス板を紫外線硬化性樹脂層面に押し当て、その樹脂層全厚さに切り込みを入れた後、ガラス板を取り外した。次いで、その紫外線硬化性樹脂層面を被貼着体であるポリイミドフィルム(宇部興産社製:商品名:ユーピレックス)に貼り合わせた後、紫外線硬化性貼着用シートの支持体上にフォトマスクをセットし、紫外線露光機(株式会社オーク製作所製、機種名:EXM−1189−A00、光源500w水銀ショートアークランプ)により500mJ/cm2 の紫外線(主波長370nm)を照射して、パターン状に硬化樹脂層を形成した。その後、ポリイミドフィルムから上記シートの支持体を未硬化の紫外線硬化性樹脂層と共に引き剥がし、ポリイミドフィルム表面に線幅120μmのパターン状硬化樹脂層を形成した。なお、紫外線硬化性貼着用シートの貼り合わせと引き剥がしは、表2に示す温度で行った。
【0049】
実施例2〜13
紫外線硬化性貼着用シート1の代わりに、上記の紫外線硬化性貼着用シート2〜13を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリイミドフィルム上にパターン状硬化樹脂層を形成した。なお、紫外線硬化性貼着用シートの貼り合わせと引き剥がしは、表2に示す温度で行った。
【0050】
実施例14
実施例1の凸条を有するガラス板で該紫外線硬化性樹脂層全厚さの切り込みの代わりに、TNカッターで線幅1mmの所定のパターン状に樹脂層厚さの2/3の切り込みを入れた以外は、実施例1と同様にしてポリイミドフィルム上にパターン状硬化樹脂層を形成した。なお、紫外線硬化性貼着用シートの貼り合わせとび引き剥がしは、表2に示す温度で行った。
実施例15
実施例1の被貼着体であるポリイミドの代わりに、表面が平滑なガラス板を使用した以外は、実施例1と同様にしてガラス板上にパターン状硬化樹脂層を形成した。なお、紫外線硬化性貼着用シートの貼り合わせと引き剥がしは、表2に示す温度で行った。
【0051】
【表2】
実施例1〜15において、被貼着体上に形成されたパターンは、切り込みを入れた部分の所定の線幅に対応して良好に形成されたものであった。
【0052】
【発明の効果】
上記の結果から明らかなように、本発明のパターン状硬化性樹脂層の形成方法によれば、紫外線照射後において、未硬化部分を容易に剥離することが可能であるので、湿式工程を伴うことなく微細なパターンを容易に形成することができる。したがって、本発明は、例えば、プリント配線板等の作製に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 凸条を有する基板を紫外線硬化性貼着用シートに押し当て、紫外線硬化性樹脂層に切り込みを入れている模式的断面図である。
【図2】 紫外線硬化性貼着用シートの紫外線硬化性樹脂層から凸条を有する基板を外した状態の模式的断面図である。
【図3】 紫外線硬化性貼着用シートを被貼着体に粘着し、フォトマスクを介して紫外線を照射している状態の模式的断面図である。
【図4】 紫外線の照射後に、被貼着体から支持体を未硬化樹脂層と共に引き剥がした状態の模式的断面図である。
【符号の説明】
1…支持体、2…紫外線硬化性樹脂層、3…凸条を有する基板、4…フォトマスク、5…被貼着体、6…硬化樹脂層。
Claims (4)
- 支持体上に紫外線硬化性樹脂層を設けた紫外線硬化性貼着用シートの該紫外線硬化性樹脂層に、パターン状の切り込みを入れる第1工程、該紫外線硬化性貼着用シートを被貼着体に貼着する第2工程、紫外線硬化性樹脂層に紫外線をパターン状に、かつパターンが切り込みに合うように照射してパターン状に硬化させる第3工程、該紫外線硬化性貼着用シートの支持体を未露光の紫外線硬化性樹脂層と共に剥離して被貼着体にパターン状硬化樹脂層を形成する第4工程からなることを特徴とするパターン状硬化樹脂層の形成方法。
- 前記紫外線硬化性樹脂層が、(a)20〜180℃の範囲のいずれかの温度において粘接着性を発現するアクリレート系重合体と、(b)一分子中に2個以上のアクリロイル基を有する光重合性モノマー、一分子中に2個以上のアクリロイル基を有する光重合性オリゴマー、光重合性不飽和ポリエステルオリゴマーおよび一分子中に2個以上のエポキシ基を有する光重合性オリゴマーから選択された1種またはそれ以上の光硬化性化合物と、(c)光反応開始剤とを主成分として含み、ガラス転移温度が150℃以下であり、20〜180℃の範囲のいずれかの温度において粘接着性を発現する紫外線硬化性樹脂組成物よりなることを特徴とする請求項1に記載のパターン状硬化樹脂層の形成方法。
- 前記紫外線硬化性樹脂層が100μm以下の微粒子を含有することを特徴とする請求項1に記載のパターン状硬化樹脂層の形成方法。
- 表面に凸条を有する基板を樹脂組成物層面に押し当てることにより紫外線硬化性樹脂層に切り込みを入れることを特徴とする請求項1に記載のパターン状硬化樹脂層の形成方法。
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