JPH0564641B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、光硬化型コーテイングス、特にプリ
ント配線板用の紫外線硬化型インキ製造に用いる
のに好適な光開始剤ペーストに関する。 〔従来の技術〕 近年、乾燥工程を合理化するために、プリント
配線基板の製造においても、従来の熱風乾燥硬化
型インキが紫外線硬化型インキに置き換えられつ
つあり、中でもソルダーレジストインキへの変換
が最も進んでいる。紫外線硬化型インキは、従来
の熱風乾燥硬化型インキに比べ、硬化速度が速
く、また、紫外線によつてのみ硬化するため、ス
クリーン版上での版乾きがないという利点があ
る。 従来の紫外線硬化型ソルダーレジストインキ
は、エポキシ樹脂とアクリル酸とを反応させて得
られる１分子中に２個以上のアクリロイル基を有
するエポキシアクリレートおよび／またはポリイ
ソシアネート化合物とヒドロキシル基含有アクリ
レートとを反応させて得られる１分子中に２個以
上のアクリロイル基と２個以上のウレタン結合と
を有するポリウレタンポリアクリレートをベース
レジンとし、これに粘度の調整、基材への付着性
向上等を意図して加えられる光重合性低分子量化
合物、顔料成分であるタルクやフタロシアニング
リーンおよび紫外線の照射により前記不飽和化合
物の重合を開始するための光開始剤を添加して構
成され、通常、これらの混合物を３本ロール混練
機に２〜３回以上通すことにより製造されてい
た。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このような３本ロールによる紫外線硬化型ソル
ダーレジストインキの製造には、生産性の低さ、
作業の危険性等多くの問題点がある。しかし、液
状の樹脂成分、タルクやフタロシアニングリーン
等の無機粒状成分および２−エチルアントラキノ
ン等の粒状の光開始剤を均一に混合分散し、かつ
得られるインキの中にシルクスクリーン印刷時に
障害となる粒径10μm以上の粒子が存在しないよ
うにするためには、混練時に粒状物に大きなシエ
アーを加える必要があり、３本ロールによる製造
が実質的に唯一の工業的な製造方法であつた。 生産性の悪い３本ロールを用いずにデイスパー
等の通常の分散機を用いてレジストインキを製造
するためには、予め粒径を10μm以下にした成分
を用い、これら各成分を比較的小さいシエアーで
均一に分散させることができればよい。このよう
な目的のために近年、次のような材料が開発され
ている。まず、着色顔料成分であるフタロシアニ
ングリーンについては、これを予め液状レジンで
前混練しその粒径を10μm以下にしたものがフタ
ロシアニングリーンチントとして製造販売されて
いる。また、体質顔料成分であるタルクについて
は、シランカツプリング剤等で表面処理されたい
わゆる表面処理タルクが製造販売されている。 これらフタロシアニングリーンチントと表面処
理タルクを用いれば、上記２成分を３本ロールを
用いずに通常の分散機で均一に分散させることが
可能である。ところが、紫外線硬化型ソルダーレ
ジストインキに最も好適な光開始剤であるアント
ラキノン系光開始剤、中でも最も多用される２−
エチルアントラキノンは、市場で入手できるもの
は10μm以上の粒子径を有しており、通常の分散
機のシエアー程度では微粒化されず、シルクスク
リーン印刷することは不可能である。かかる光開
始剤の分散性が障害となり紫外線硬化型ソルダー
レジストインキの製造は、未だ生産性の低い３本
ロールに頼らざるを得ないのが実情であり、改善
された紫外線硬化型のソルダーレジストインキの
製造方法の確立が強く望まれていた。 本発明の目的は、３本ロールによる製造にか
え、生産性が高に通常の分散機による製造が可能
な紫外線硬化型のソルダーレジストインキの製造
に好適な光開始剤ペーストを提供することにあ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、かかる従来の問題点を解決すべ
く鋭意検討を重ねた結果、粒状の光開始剤をラジ
カル重合性モノマーおよび／またはオリゴマー中
に加熱溶解させた後、攪拌しながら冷却して得ら
れる光開始剤ペーストを用いることにより、通常
の分散機によつてもシルクスクリーン印刷の可能
な紫外線硬化型のレジストインキを製造すること
ができることを見い出し、本発明を完成するに至
つた。 すなわち、本発明の光開始剤ペーストは、ラジ
カル重合性モノマーまたはオリゴマー20〜90重量
Ｂ部中に、光開始剤粒状物10〜80重量部を加熱溶
解させた後に激しく攪拌しながら冷却して得られ
る光開始剤粒状物が実質的に10μmを超えない粒
径で分散されてなるものである。 〔発明を実施するための好適な態様〕 本発明の光開始剤ペーストの製造に用いる粒状
の光開始剤としては、このペーストの主要途が紫
外線硬化型のソルダーレジストインキであること
から、アントラキノン系の光開始剤、なかでもこ
の用途に多量に使用されている２−エチルアント
ラキノンが適している。２−エチルアントラキノ
ン以外のアントラキノン系の光開始剤、例えば２
−クロルアントラキノン、１−クロルアントラキ
ノン等の使用できる。 光開始剤成分は、ペースト100重量部中10〜80
重量部、より好ましくは20〜50重量部の範囲が適
当である。光開始剤が80重量部を超えると、光開
始剤がラジカル重合性モノマーがオリゴマーに溶
けにくくなるとともに、得られるペーストも固く
なり、分散機で分散しにくくなる。また、光開始
剤が10重量部未満では得られるペーストが液状に
近くなり、経時的に構成成分が二層分離しやすく
なるという不都合が生ずる。 本発明の光開始剤ペーストに用いるラジカル重
合性モノマーおよび／またはオリゴマーとして
は、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチル
グリコールジ（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、トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、
ペンタエリストールトリ（メタ）アクリレート、
１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレー
ト、ジペンタエリストールヘキサ（メタ）アクリ
レート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アク
リレート、トリエチレングリコールジ（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、２−エチルヘキシル（メタ）
アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）ア
クリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、カル
ビトール（メタ）アクリレート、テトラヒドロフ
ルフリル（メタ）アクリレート、イソボロニル
（メタ）アクリレート、ジシクロペンチル（メタ）
アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）
アクリレートおよび種々の含リンビニルモノマー
並びにこれらのオリゴマーから選ばれた一種また
は二種以上の混合物を用いることができるが、ア
ントラキノン系光開始剤に対する溶解性および硬
化後のインキ被膜性能の両面から、トリメチロー
ルプロパントリ（メタ）アクリレート、２−ヒド
ロキシエチル（メタ）アクリレートが特に好適な
ものとして挙げられる。 本発明の光開始剤ペーストは、粒状の光開始剤
をラジカル重合性モノマーまたはオリゴマー中に
前記の組成割合で加熱溶解させ、この溶解物を
10μm以上の粒状物を含有しないように十分攪拌
しながら冷却することにより製造することができ
る。光開始剤ペーストが10μm以上の光開始剤の
粒状物を含有しないようにするには、光開始剤を
ラジカル重合性モノマーまたはオリゴマー中に溶
解させた後に、この溶液を冷却しながらデイスパ
ー等の攪拌手段で激しく攪拌するのがよい。 本発明の光開始剤ペーストを、エポキシアクリ
レートおよび／またはポリウレタンポリアクリレ
ートを主成分とするベースレジンに加え、更に粒
子径10μm以下のフタロシアニングリーンチント
および表面処理されたタルクを加え、通常の分散
機にて混合することにより、各成分が均一に分散
された紫外線硬化型のレジストインキを効率良く
生産することができる。なお、スクリーンインキ
としての印刷適性の向上や着色のために、通常、
各種の充填剤、消泡剤、レベリング剤、曳糸防止
剤、染料、顔料などを混合してレジストインキは
製造される。 本発明の光開始剤ペーストを用いて得られる紫
外線硬化型のソルダーレジストインキを硬化させ
るのに用いる光源としては、低圧水銀灯、高圧水
銀灯、キセノンランブ、アーク灯、ガリウムラン
プ等、放射波長200〜450nmのランプが有効であ
る。更に、該インキ組成物は、深部の硬化を良好
にするために、光開始剤を照射した後、加温する
ことにより深部硬化性を改善することも可能であ
る。 〔実施例〕 以下、実施例により本発明更に詳細に説明す
る。実施例中の部は、重量部を表わす。 実施例 １ ［光開始剤ペーストの製造］ ３の丸底セパラブルフラスコに、２−エチル
アントラキノン50部、トリメチロールプロパント
リアクリレート150部、２−ヒドロキシエチルメ
タクリレート50部を添加し、メカニカルスターラ
ーで攪拌しながら約30分かけ85℃まで加熱した。
系が均一溶液になつた後、激しく攪拌しながら急
冷し、２−エチルアントラキノンのペースト（Ｐ
−１）を得た。このペースト（Ｐ−１）を粒ゲー
ジで測定したところ、粒径10μm以上の粒子は存
在しなかつた。 ［ソルダーレジストインキの製造］ 上記の２−エチルアントラキノンのペースト
（Ｐ−１）を25部、表面処理タルクであるタルク
SK（土屋カオリン工業(株)製）100部、フタロシア
ニングリーンチントであるET−5865グリーン
（大日精化工業(株)製）10部、ノボラツク型エポキ
シアクレートであるリポキシSP−4010（昭和高分
子(株)製）150部、トリソチロールプロパントリア
クレート30部、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート15部、モダフロー（モンサント(株)製）２部の
重量比で、総計66.4Kgをデイスパー（特殊機化工
業(株)製、T.KホモデイスパーＴ型）に仕込み、攪
拌部回転数1000rpmで15分攪拌し、各成分を均一
に分散させ、ソルダーレジストインキＳ−１を製
造した。 ［ソルダーレジストインキの評価］ 得られたソルダーレジストインキＳ−１の諸特
性を下記の基準に従い評価した。評価結果は表１
に示したように良好なものであつた。 このように、本発明による光開始剤ペーストを
用いて得られる紫外線硬化型ソルダーレジストイ
ンキはその生産性およびインキ被膜性能とも良好
なものであつた。 (1) 粒子径 粒ゲージを用いてインキの粒子径から判定し
た。 粒子径10μm以上の粒子が多い × 粒子径10μm以上の粒子が少しある △ 粒子径10μm以上の粒子が無い 〇 (2) シルクスクリーン印刷性 225メツシユのポリエステル製スクリーンを
使用して印刷を行い判定した。 良好 ブツが有り不良 × (3) インキ被膜 上記(2)の方法により、銅張り積層板にスクリ
ーン印刷した後、高圧水銀灯にて照射してイン
キを硬化させ、得られた被膜の硬度、銅への密
着性、ハング耐熱性等からインキ被膜性能を判
定した。 (4) 生産性 単位時間当りのインキ生産量から判断した。 比較例 １ ［ソルダーレジストインキの製造］ ２−エチルアントラキノン５部、タルクSK100
部、ET−5865グリーン10部、リポキシSP−4010
150部、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト45部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート20
部、モダフロー２部の重量比で総計66.4KgをT.K
ホモデイスパーＴ型に仕込み、攪拌部回転数
1000rpmで15分攪拌し、各成分を分散させソルダ
ーレジストインキＳ−２−15を製造した。次いで
このインキＳ−２−15をさらに同条件で45分追加
攪拌し、ソルダーレジストインキＳ−２−60を製
造した。 ［ソルダーレジストインキの評価］ 得られたソルダーレジストインキＳ−２−15お
よびＳ−２−60の諸特性は表１に示す通りで、粒
子径が大きくスクリーン印刷適性は極めて不良で
あつた。 比較例 ２ ［ソルダーレジストインキの製造］ ２−エチルアントラキノン５部、タルクSK100
部、ET−5865グリーン10部、リポキシSP−
64010 150、トリメチロールプロパントリアクリ
レート45部、２−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト20部、モダフロー２部の重量比で総計66.4Kgを
３本ロール（型式４3/4×11S、井上製作所(株)製）
を用い、約100ｇずつ総計５時間かけてロール間
で分散、練肉し、ソルダーレジストインキＳ−３
−１を約65Kg製造した。次いでインキＳ−３−１
の64Kgを、再度約100ｇずつ計５時間かけて３本
ロールで練肉、分散させ、ソルダーレジストイン
キＳ−３−３を約63Kg製造した。さらにインキＳ
−３−２の62Kgを、再度約100ｇずつ計５時間か
けて３本ロールで練肉、分散させ、ソルダーレジ
ストインキＳ−３−３約61Kg製造した。 ［ソルダーレジストインキの評価］ 得られたソルダーレジストインキＳ−３−１、
Ｓ−３−２およびＳ−３−３の諸特性は表１に示
す通りであつた。３本ロールを１回通しただけの
Ｓ−３−１には粒径10μm以上の粒子が多くみら
れ、スクリーン印刷適性は極めて不良であつた。 ３本ロールを２回通したＳ−３−２にも粒径
10μm以上の２−エチルアントラキノンの粒子が
若干存在し、シルクスクリーン印刷適性は不十分
なものであつた。 ３本ロールを３回通したＳ−３−３は粒径
10μm以上の２−エチルアントラキノン粒子は殆
どなくシルクスクリーン印刷適性は良好であつた
が、ソルダーレジストインキ約60Kgの製造に総計
15時間余りを要し、生産性が極めて低いものであ
つた。

〔発明の効果〕

本発明の光開始剤ペーストを使用することによ
り、紫外線硬化型のソルダーレジストインキの製
造に際して、３本ロールによる製造にかえ、生産
性が高い通常の分散機によつてもシルクスクリー
ン印刷適性およびインキ被膜性能の良好なものが
製造でき、その生産性を大幅に向上することが可
能となつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ラジカル重合性モノマーまたはオリゴマー20
   〜90重量部中に、光開始剤粒状物10〜80重量部を
   加熱溶解させた後に激しく攪拌しながら冷却して
   得られる光開始剤粒状物が実質的に10μmを超え
   ない粒径で分散されてなる光開始剤ペースト。 ２ 光開始剤がアントラキノン系の光開始剤であ
   り、ラジカル重合性モノマーまたはオリゴマー
   が、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリ
   レート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ
   ートから選ばれた一種以上である特許請求の範囲
   第１項記載の光開始剤ペースト。 ３ アントラキノン系開始剤が２−エチルアント
   ラキノン、２−クロルアントラキノンおよび１−
   クロルアントラキノンから選ばれた一種以上であ
   る特許請求の範囲第２項記載の光開始剤ペース
   ト。