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JP2002138140A - ポリエステル樹脂及びそれを用いた感光性樹脂組成物 - Google Patents

ポリエステル樹脂及びそれを用いた感光性樹脂組成物

Info

Publication number
JP2002138140A
JP2002138140A JP2000335333A JP2000335333A JP2002138140A JP 2002138140 A JP2002138140 A JP 2002138140A JP 2000335333 A JP2000335333 A JP 2000335333A JP 2000335333 A JP2000335333 A JP 2000335333A JP 2002138140 A JP2002138140 A JP 2002138140A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dianhydride
polyester resin
acid
molecule
epoxy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000335333A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Koyanagi
敬夫 小柳
Toru Ozaki
徹 尾崎
Minoru Yokoshima
実 横島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Priority to JP2000335333A priority Critical patent/JP2002138140A/ja
Publication of JP2002138140A publication Critical patent/JP2002138140A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】現像性、光感度に優れ、得られた硬化物は、密
着性、鉛筆硬度、耐溶剤性、耐酸性、耐熱性、耐金メッ
キ性、柔軟性等に優れた感光性樹脂組成物を提供するこ
と。 【解決手段】下記成分(イ)、(ロ)及び(ハ)を反応
させて得られることを特徴とするポリエステル樹脂
(A)及びこれを用いた感光性樹脂組成物。(イ)分子
中に少なくとも2個の水酸基を有するシロキサン化合物
(a)、(ロ)分子中に少なくとも2個のエポキシ基を
有するエポキシ化合物(b)と分子中に少なくとも1個
以上の光架橋性基を有するモノカルボン酸(c)との反
応生成物(d)、(ハ)分子中に少なくとも2個の酸無
水物基を有する多塩基酸無水物(e)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル樹
脂、及びそれを用いた感光性樹脂組成物並びにその硬化
物に関し、特にプリント基板製造に有用でアルカリ水溶
液での現像が可能な耐熱性、フレキシブル性に優れた液
状ソルダーレジスト組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント基板製造業界においては、プリ
ント基板の永久保護膜として、ソルダーレジストが広く
用いられている。ソルダーレジストは、半田付け時の半
田ブリッジ防止及び使用時における導体部の腐食防止と
電気絶縁性の保持等を目的として使用されている。従
来、熱硬化性インキ又は光硬化性インキを用い、スクリ
ーン印刷することによりソルダーレジストを形成する方
法が広く用いられてきた。しかしこの方法を用いた場
合、印刷時のブリード、滲み、ダレ等の現象により、得
られるレジストパターンの精度が減少し、最近のプリン
ト基板の微細化、高密度化、高機能化には対応できなく
なってきている。
【0003】このようなプリント基板に対応するため
に、多くの光硬化型の液状ソルダーレジストが開発さ
れ、現在50%以上導入されている。中でもアルカリ水
溶液で現像可能なものが注目されており、アルカリ水溶
液に溶解させるためのカルボキシル基及び光硬化性を持
たせるためのエチレン性不飽和基を有する樹脂を必須成
分とすることを特徴としている。例えば、特開昭64−
62375号公報、特開平3−253093号公報、特
公平1−54390号公報には、フェノール性又はo−
クレゾール性ノボラック型エポキシ樹脂と不飽和一塩基
酸を反応させ、更に飽和又は不飽和多塩基酸無水物を反
応させて得られた樹脂を用いたレジスト組成物が開示さ
れている。特開平3−289656号公報にはグリシジ
ル(メタ)アクリレート等を構成成分として共重合し、
前述の樹脂と同様にエポキシ基を変性した樹脂を用いた
組成物が、また、特開平2−97513号公報にはフェ
ノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒ
ドとの縮合物のエポキシ化合物と(メタ)アクリル酸と
の反応物を、多塩基性カルボン酸又はその無水物と反応
させてなるエチレン性不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂
を用いた組成物が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の組成物を、例えばソルダーレジスト用樹脂組成物とし
て用いた場合、感度、解像度、耐熱性、耐薬品性、耐金
メッキ性、耐電解腐食性等には対応できているものの、
得られた硬化膜の柔軟性や耐衝撃性が不十分であり、薄
膜化された基板を用いた場合硬化物表面にクラックが発
生する問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の課
題を解決するため鋭意研究の結果、高感度で高い解像性
を示し、希アルカリ水溶液での現像が可能であり、その
硬化膜も半田耐熱性、耐薬品性、耐金メッキ性、耐電解
腐食性等に優れ、また硬化物表面にクラックが発生せ
ず、薄膜化された基板を用いた場合でも基板にそりの無
いプリント基板用感光性樹脂組成物並びに硬化物を見出
した。すなわち本発明は、
【0006】(1)下記成分(イ)、(ロ)及び(ハ)
を反応させて得られることを特徴とするポリエステル樹
脂(A)、(イ)分子中に少なくとも2個の水酸基を有
するシロキサン化合物(a)、(ロ)分子中に少なくと
も2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(b)と分
子中に少なくとも1個以上の光架橋性基を有するモノカ
ルボン酸(c)との反応生成物(d)、(ハ)分子中に
少なくとも2個の酸無水物基を有する多塩基酸無水物
(e)。 (2)シロキサン化合物(a)が、下記式で表される化
合物である(1)に記載のポリエステル樹脂(A)、
【0007】
【化2】 (式中、R1、R2はそれぞれ独立に、C1〜C5のアルキ
レン基を表し、R3は、C1〜C5のアルキル基を表し、
nは1〜150の整数を表す。)
【0008】(3)分子中に少なくとも2個のエポキシ
基を有するエポキシ化合物(b)が、ビスフェノール−
Aのジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Fのジグ
リシジルエーテル、ビスフェノール−Sのジグリシジル
エーテル、またはビフェノールのジグリシジルエーテル
の中から選択されたエポキシ化合物である(1)または
(2)に記載のポリエステル樹脂(A)、(4)分子中
に少なくとも1個以上の光架橋性基を有するモノカルボ
ン酸(c)が、アクリル酸、メタクリル酸、ケイ皮酸、
またはアジド安息香酸の中から選択されたモノカルボン
酸である(1)ないし(3)のいずれか一項に記載のポ
リエステル樹脂(A)、(5)分子中に少なくとも2個
の酸無水物基を有する多塩基酸無水物(e)が、無水ピ
ロメリット酸、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’
−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,
2’,3,3’− ジフェニルエーテルテトラカルボン
酸二無水物、3,3’,4,4’− ジフェニルエーテ
ルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ジ
フェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,
2’,3,3’− ジフェニルスルホンテトラカルボン
酸二無水物、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、2,3,3’,4’−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,
3,3’− ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物、3,3’,4,4’− ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ジフェニルメタ
ンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−
ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、3,
3’,4,4−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無
水物、エチレングリコールジトリメリテート二無水物の
中から選択された多塩基酸無水物である(1)ないし
(4)のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂
(A)、(6)ポリエステル樹脂(A)の固形分酸価
が、50〜150mg.KOH/gの範囲にあることを
特徴とする(1)ないし(5)のいずれか一項に記載の
ポリエステル樹脂(A)、(7)(1)ないし(6)の
いずれか一項に記載のポリエステル樹脂(A)、架橋剤
(B)、光重合開始剤(C)及び熱硬化成分(D)を含
むことを特徴とする感光性樹脂組成物、(8)(7)に
記載の感光性樹脂組成物の硬化物、(9)(8)に記載
の硬化物の層を有するプリント基板を提供することに有
る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明のポリエステル樹脂は、下
記成分(イ)、(ロ)及び(ハ)を反応させて得られる
ことを特徴とする。(イ)分子中に少なくとも2個の水
酸基を有するシロキサン化合物(a)、(ロ)分子中に
少なくとも2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物
(b)と分子中に少なくとも1個以上の光架橋性基を有
するモノカルボン酸(c)との反応生成物(d)、
(ハ)分子中に少なくとも2個の酸無水物基を有する多
塩基酸無水物(e)。
【0010】本発明のポリエステル樹脂を製造するため
に用いられるシロキサン化合物(a)としては、分子中
に少なくとも2個の水酸基を有するものであればすべて
用いることができるが、前記式(1)の構造を有するシ
ロキサン化合物(a)が特に好ましい。
【0011】式(1)中のR1、R2はそれぞれ独立に、
1〜C5のアルキレン基を示すが耐熱性、柔軟性等の点
からC1〜C3のアルキレン基が特に好ましい。これらの
アルキレン基がC5を越すような場合、耐熱性が低下し
たり、組成物として用いた場合、タック性を有すること
があるので好ましくない。また、式(1)中のR3はC1
〜C5のアルキル基を表すが、耐熱性、柔軟性等の点か
らアルキル基の場合はメチル基もしくはエチル基が特に
好ましい。このアルキル基がC5を越すような場合、耐
熱性が低下したり、組成物として用いた場合、タック性
を有することがあるので好ましくない。
【0012】さらに式(1)中の繰り返し単位を表すn
は、1〜150の整数を表すが、耐熱性、柔軟性を有
し、また感光性樹脂組成物として用いた場合の現像性、
感度等の点から、nは5〜100であることが特に好ま
しい。nが0の場合は、柔軟性を持たなくなり、逆にn
が150を越えると、感光性樹脂組成物の感度、現像性
が低下するので好ましくない。
【0013】これらの分子中に少なくとも2個の水酸基
を有するシロキサン化合物(a)は、例えば、チッソ株
式会社より商品名サイラプレーンFM−4411、FM
−4421、FM−4425として市販されている。
【0014】本発明のポリエステル樹脂を製造するため
に用いられるエポキシ化合物(b)としては、分子中に
少なくとも2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物な
らばすべて用いることができるが、ビスフェノール−A
のジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Fのジグリ
シジルエーテル、ビスフェノール−Sのジグリシジルエ
ーテル、またはビフェノールのジグリシジルエーテルの
骨格を有するものが特に好ましい。
【0015】ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、
例えばエピコート828、エピコート1001(油化シ
ェルエポキシ製)、UVR−6410(ユニオンカーバ
イド社製)、D.E.R−331(ダウ・ケミカル社
製)、YD−8125(東都化成社製)等のビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂、UVR−6490(ユニオンカ
ーバイド社製)、YDF−8170(東都化成社製)等
のビスフェノール−F型エポキシ樹脂、ビス(4−グリ
シジロキシフェニル)スルホン(ヨークシャーケミカル
ズ製)ビスフェノール−S型エポキシ樹脂等があげられ
る。
【0016】ビフェノール型エポキシ樹脂としては、例
えばYX−4000(油化シェルエポキシ(株)製)の
ビキシレノール型エポキシ樹脂やYL−6121(油化
シェルエポキシ(株)製)等があげられる。
【0017】本発明のポリエステル樹脂を製造するため
に用いられるモノカルボン酸(c)としては、分子中に
少なくとも1個以上の光架橋性基を有するモノカルボン
酸(c)が好適に用いられる。ここでいう光架橋性と
は、赤外線、可視光線、紫外線、X線もしくは電子線等
のエネルギー線を照射することにより、架橋反応を起こ
し得る性質を持つ官能基のことである。この官能基に
は、例えば、エチレン性不飽和基、アジド基等があげら
れる。これらの官能基を持ち、本発明の感光性樹脂組成
物が有効な光感度を有するためには、モノカルボン酸
(c)としては、アクリル酸、メタクリル酸、ケイ皮
酸、またはアジド安息香酸の中から選択されたモノカル
ボン酸が特に好ましい。
【0018】本発明のポリエステル樹脂を製造するため
に用いられる多塩基酸無水物(e)としては、分子中に
少なくとも2個の酸無水物基を有する多塩基酸無水物
(e)ならばすべて用いることができるが、本発明の感
光性樹脂組成物が有効な光感度を有し、かつ現像性を保
つためには、無水ピロメリット酸、2,3,3’,4’
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,
3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,
3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、2,3,3’,4’−ジフェニルエーテルテトラカ
ルボン酸二無水物、2,2’,3,3’− ジフェニル
エーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,
4’− ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水
物、2,3,3’,4’−ジフェニルスルホンテトラカ
ルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ジフェニルス
ルホンテトラカルボン酸二無水物、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、
2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物、2,2’,3,3’− ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’− ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,
4’−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、
2,2’,3,3’− ジフェニルメタンテトラカルボ
ン酸二無水物、3,3’,4,4−ジフェニルメタンテ
トラカルボン酸二無水物、エチレングリコールジトリメ
リテート二無水物の中から選択された多塩基酸無水物が
特に好ましい。
【0019】本発明のポリエステル樹脂(A)は、例え
ば次のようにして製造することができる。まず、エポキ
シ樹脂(b)とモノカルボン酸(c)との反応は、無溶
剤もしくはアルコール性水酸基を有さない溶媒、具体的
には例えば、アセトン、エチルメチルケトン、シクロヘ
キサノンなどのケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、エ
チレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコー
ルジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチル
エーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、
トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレ
ングリコールジエチルエーテルなどのグリコールエーテ
ル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブアセ
テート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソル
ブアセテート、カルビトールアセテート、プロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート、グルタル酸ジ
アルキル、コハク酸ジアルキル、アジピン酸ジアルキル
などのエステル類、γ−ブチロラクトンなどの環状エス
テル類、石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、
ソルベントナフサなどの石油系溶剤等の単独または混合
有機溶媒中で反応させる。
【0020】反応時には、反応を促進させるために触媒
を使用することが好ましく、該触媒の使用量は、反応原
料混合物に対して通常0.1〜10重量%である。その
際の反応温度は通常60〜150℃であり、また反応時
間は、好ましくは5〜60時間である。この反応で使用
する触媒としては、例えばトリエチルアミン、ベンジル
ジメチルアミン、トリエチルアンモニウムクロライド、
ベンジルトリメチルアンモニウムブロマイド、ベンジル
トリメチルアンモニウムアイオダイド、トリフェニルフ
ォスフィン、トリフェニルスチビン、メチルトリフェニ
ルスチビン、オクタン酸クロム、オクタン酸ジルコニウ
ム等が挙げられる。
【0021】このようにして得られた反応物(d)は、
エポキシ化合物(b)のグリシジル基とモノカルボン酸
(c)のカルボキシル基が付加して得られる化合物であ
り、同時に2級アルコール性水酸基を生成するため、光
架橋性基を有するジオール化合物として機能させること
ができる。
【0022】次いで、反応物(d)、シロキサン化合物
(a)及び多塩基酸無水物(e)を前述の溶媒中、酸無
水物基とアルコールとのエステル化反応を行い本発明の
ポリエステル樹脂(A)を得ることができる。この反応
では、酸無水物基の一方の酸がアルコールによりエステ
ル化され、もう一方がカルボキシル基として残存する。
この際の反応温度は、通常60〜150℃であり、また
反応時間は、好ましくは5〜60時間である。この反応
で使用する触媒としては、例えばトリエチルアミン、ベ
ンジルジメチルアミン、トリエチルアンモニウムクロラ
イド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロマイド、ベ
ンジルトリメチルアンモニウムアイオダイド、トリフェ
ニルフォスフィン、トリフェニルスチビン、メチルトリ
フェニルスチビン、オクタン酸クロム、オクタン酸ジル
コニウム等が挙げられる。
【0023】反応物(d)、シロキサン化合物(a)及
び多塩基酸無水物(e)の仕込量は、最終的に得られる
ポリエステル樹脂の末端がアルコールとなるように仕込
むことが好ましい。すなわち、反応物(d)とシロキサ
ン化合物(a)を合計した当量%が、50%を越え、多
塩基酸無水物(e)の当量%が、50%未満であること
が望ましい。多塩基酸無水物(e)の当量%が、50%
以上の場合、ポリエステル樹脂の末端に無水物基が残存
し、このポリエステル樹脂(A)用いた感光性樹脂組成
物の安定性を損なう恐れがある。
【0024】シロキサン化合物(a)の仕込み量は、ポ
リエステル樹脂(A)の固形分を100重量%とした場
合、1〜30重量%、好ましくは、2〜20重量%とな
るように仕込むことが好ましい。シロキサン化合物
(a)の量が、1重量%未満の場合、このポリエステル
樹脂(A)用いた感光性樹脂組成物の耐熱性、フレキシ
ブル性が低下し、また、この量が30重量%を越える場
合、現像性、密着性を損なう恐れがあるので好ましくな
い。
【0025】さらに、反応物(d)、シロキサン化合物
(a)及び多塩基酸無水物(e)の仕込量は、得られる
ポリエステル樹脂(A)の固形分酸価が、50〜150
mg.KOH/gの範囲となるように計算して仕込むこ
とが重要である。この固形分酸価が50mg.KOH/
g未満の場合、このポリエステル樹脂(A)用いた感光
性樹脂組成物の現像性を著しく低下させ、最悪の場合現
像ができなくなる恐れがある。また、固形分酸価が15
0mg.KOH/gを越える場合、現像性が高められす
ぎ、光硬化パターンがすべて洗い流されてしまう恐れが
あるので好ましくない。
【0026】本発明の感光性樹脂組成物は、前述のポリ
エステル樹脂(A)、架橋剤(B)、光重合開始剤
(C)及び熱硬化成分(D)を含むことを特徴とする。
【0027】本発明の感光性樹脂組成物に使用される架
橋剤(B)としては、(メタ)アクリレート化合物、ア
ジド化合物、ジアゾ化合物、ニトロ化合物等が挙げられ
るが、後述する光重合開始剤(C)によりラジカル重合
可能であり、ポリエステル樹脂(A)と容易に架橋反応
可能な、(メタ)アクリレート化合物が特に好ましい。
(メタ)アクリレート化合物としては、例えば2−ヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル
(メタ)アクリレート、アクリロイルモノホリン、イソ
ボルニル(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、ノナンジオールジ(メ
タ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリ
レート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ
トリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、
ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート等の
アクリレート類等を挙げることができる。これらは、単
独あるいは混合して使用することができる。
【0028】本発明の感光性樹脂組成物に使用される架
橋剤(B)の量としては、感光性樹脂組成物の全固形分
量を100重量%とした場合、1〜40重量%が好まし
く、特に好ましくは、5〜30重量%である。
【0029】本発明の感光性樹脂組成物に使用される光
重合開始剤(C)としては、例えばアセトフェノン、
2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、p
−ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフ
ェノン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニ
ル〕−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、2−ベン
ジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェ
ニル)−ブタノン−1等のアセトフェノン類、ベンゾフ
ェノン、p−クロロベンゾフェノン、p,p−ビスジメ
チルアミノベンゾフェノン、p,p−ビスジエチルアミ
ノベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジ
フェニルサルファイド等のベンゾフェノン類、ベンジ
ル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイ
ンイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル類、ベン
ジルジメチルケタール等のケタール類、チオキサント
ン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオ
キサントン、2−イソプロピルチオキサントン等のチオ
キサントン類、アントラキノン、2,4,5−トリアリ
ールイミダゾール二量体、2,4,6−トリス(トリク
ロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリメチ
ルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げ
られる。これらの光重合開始剤(C)は、単独でまた2
種以上を組み合わせて使用することができる。その使用
量は組成物中、1〜30重量%が好ましく、特に好まし
くは、2〜20重量%である。
【0030】これらの光重合開始剤(C)は、N,N−
ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメ
チルアミノ安息香酸イソアミルエステル、N,N−ジメ
チルアミノ安息香酸ペンチルエステル、4,4’−ビス
(N,N−ジメチルアミノ)−ベンゾフェノン、4,
4’−ビス(N,N−ジメチルアミノ)−ベンゾフェノ
ンの様な増感剤と組み合わせて使用することができる。
増感剤の使用量としては、光重合開始剤(C)に対して
50重量%以下が好ましい。
【0031】本発明で用いる硬化成分(D)は、露光、
現像後の加熱硬化の際にポリエステル樹脂(A)中のカ
ルボキシル基と熱反応し、硬化塗膜に耐アルカリ性、耐
溶剤性、耐熱性、電気絶縁性、金メッキ耐性を付与する
ものである。
【0032】硬化成分(D)としては、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノー
ルとヒドロキシベンズアルデヒドとの重縮合物のエポキ
シ樹脂、ヘテロ環型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有
エポキシ樹脂を挙げられる。
【0033】フェノールノボラック型エポキシ樹脂とし
ては、例えばエピクロンN−770(大日本インキ化学
工業(株)製)、D.E.N438(ダウ・ケミカル社
製)、エピコート154(油化シェルエポキシ(株)
製)、RE−306(日本化薬(株)製)等があげられ
る。クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、例
えばエピクロンN−695(大日本インキ化学工業
(株)製)、EOCN−102S、EOCN−103
S、EOCN−104S(日本化薬(株)製)、UVR
−6650(ユニオンカーバイド社製)、ESCN−1
95(住友化学工業(株)製)等があげられる。
【0034】フェノールとヒドロキシベンズアルデヒド
の重縮合物のエポキシ樹脂としては、例えばEPPN−
502H、EPPN−503(いずれも日本化薬製)、
TACTICX−742(ダウ・ケミカル社製)、エピ
コートE1032H60(油化シェルエポキシ(株)
製)等があげられる。
【0035】ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、
例えばエピコート828、エピコート1001(油化シ
ェルエポキシ製)、UVR−6410(ユニオンカーバ
イド社製)、D.E.R−331(ダウ・ケミカル社
製)、YD−8125(東都化成社製)等のビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂、UVR−6490(ユニオンカ
ーバイド社製)、YDF−8170(東都化成社製)等
のビスフェノールF型エポキシ樹脂等があげられる。
【0036】ヘテロ環型エポキシ樹脂としては、例え
ば、TEPIC(日産化学(株)製)等が挙げられる。
【0037】ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂として
は、例えばNC−7000(日本化薬社製)、EXA−
4750(大日本インキ化学工業(株)製)等があげら
れる。脂環式エポキシ樹脂としては、例えばEHPE−
3150(ダイセル化学工業(株)製)等があげられ
る。
【0038】これらの硬化成分(D)は、単独でまた2
種以上を組み合わせて使用することができる。またその
使用量は、組成物中、1〜50重量%が好ましく、特に
好ましくは3〜45重量%である。
【0039】また更に、これらの硬化成分(D)には、
密着性、耐薬品性、耐熱性等の特性により一層向上する
ためにエポキシ樹脂硬化(促進)剤を併用することが特
に好ましい。エポキシ樹脂硬化(促進)剤の使用量は、
前記エポキシ化合物100重量部に対して、0.01〜
25重量部が好ましく、特に好ましくは0.1〜15重
量部である。市販品としては例えば、C11Z、2PH
Z、2MZ−AZINE、2E4MZ−AZINE、2
E4MZ−CN,2MA−OK(いずれも四国化成工業
(株)製)等のイミダゾール及びその誘導体、ヘキサ
(N−メチル)メラミン、2,4,6−トリス(ジメチ
ルアミノ)フェノール等の3級アミン類、ベンゾグアナ
ミン、アセトグアナミン、メラミン等のトリアジン化合
物類、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラ
ニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジ
カルボン酸無水物等の酸無水物類、ジシアンジアミド等
のポリアミン類、トリフェニルホスフィン等の有機ホス
フィン類などが挙げられる。これらの中でも好ましいの
はメラミン、ジシアンジアミドである。
【0040】本発明の感光性樹脂組成物には、更に、耐
熱性、密着性、硬度などの特性を向上する目的で必要に
応じて、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ケイ素
粉、微粉状酸化ケイ素、無定形シリカ、タルク、クレ
ー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニ
ウム、水酸化アルミニウム、雲母粉等の無機充填剤が使
用できる。その使用量は、本発明の組成物中の60重量
%以下が好ましく、特に好ましくは5〜40重量%であ
る。
【0041】更に、必要に応じて、フタロシアニン・ブ
ルー、フタロシアニン・グリーン、アイオジン・グリー
ン、ジスアゾイエロー、クリスタルバイオレット、酸化
チタン、カーボンブラック、ナフタレンブラックなどの
着色剤、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエ
ーテル等の重合禁止剤、アスベスト、ベントン、モンモ
リロナイト等の増粘剤、シリコーン系、フッ素高分子系
等の消泡剤および/または、レベリング剤、イミダゾー
ル系、チアゾール系、トリアゾール系、シランカップリ
ング剤等の密着性付与剤のような添加剤類を用いること
ができる。
【0042】本発明の感光性樹脂組成物は、(A)、
(B)、(C)、(D)成分、また必要に応じて無機充
填剤、その他前記の配合成分を、好ましくは前記の割合
で配合し、ロールミル等で均一に混合、溶解、分散等す
ることにより得られる。また、主に粘度調整のため、所
望により溶剤を併用しても良い。この溶剤は配合成分製
造時の溶剤でも良い。溶剤としては、例えばエチルメチ
ルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、トルエ
ン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化
水素類、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジ
プロピレングリコールジエチルエーテルなどのグリコー
ルエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、ブチルセロソ
ルブアセテート、カルビトールアセテート、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステ
ル類、石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソ
ルベントナフサなどの石油系溶剤等γ−ブチロラクト
ン、N−メチル−2−ピロリドン等の有機溶剤類が挙げ
られる。
【0043】なお、前記のような硬化成分(D)と硬化
促進剤とを予めソルダーレジスト組成物に混合して一液
型とした場合、回路板ブランクへの塗布前に増粘し易い
ので、前記ポリエステル樹脂(A)を主体とし、これに
硬化促進剤等を配合した主剤溶液と、前記硬化成分
(D)を主体とした硬化剤溶液の二液型に組成し
((B)、(C)成分は両者のどちらかもしくは双方に
添加)、使用に際してこれらを混合して用いることが好
ましい。
【0044】本発明の感光性樹脂組成物は、液状でレジ
ストインキ、特にプリント基板用のレジストインキとし
て有用である他、プリント基板の層間絶縁用樹脂、塗
料、コーティング剤、接着剤等としても使用できる。
【0045】本発明の硬化物は、紫外線等のエネルギー
線照射により上記の本発明の感光性樹脂組成物を光硬化
させたもの及びこの光硬化させた硬化膜を更に熱硬化さ
せたものである。紫外線等のエネルギー線照射による硬
化は常法により行うことができる。紫外線を照射する場
合、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン
灯、紫外線発光レーザー(例えばエキシマーレーザー)
等の紫外線発生機を用いればよい。本発明の樹脂組成物
の硬化物は、例えば永久レジストとしてスルホールを有
するプリント基板のような電気・電子部品に利用され
る。
【0046】本発明のプリント基板は、上記の樹脂組成
物の硬化物層を有する。この硬化物層の膜厚は5〜16
0μm程度で、10〜60μm程度が好ましい。プリン
ト基板は、例えば次のようにして得ることができる。即
ち、液状の樹脂組成物を使用する場合、プリント配線用
基板に、スクリーン印刷法、スプレー法、ロールコート
法、静電塗装法、カーテンコート法等の方法により通常
5〜160μmの膜厚で本発明の組成物を塗布し、塗膜
を通常60〜110℃で乾燥後、ネガフィルムを塗膜に
直接に接触させ(又は接触しない状態で塗膜の上に置
く)、紫外線を照射し、未露光部分を後述する希アルカ
リ水溶液を用いて、例えばスプレー、揺動浸漬、ブラッ
シング、スクラッビング等により現像する。その後、必
要に応じて紫外線を照射し、次いで通常100〜200
℃で加熱処理をすることにより諸特性を満足する永久保
護膜を有するプリント基板が得られる。
【0047】現像液としては、例えば、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム,炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム,メタケイ酸ナ
トリウム,メタケイ酸カリウムのような無機塩の水溶液
や、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノメタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ンのような有機アミン水溶液,テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド、テトラエチルアンモニウムハイ
ドロオキサイドのようなアンモニウムハイドロオキサイ
ド等が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上組み
合わせて用いることができる。また、その温度は、15
〜45℃の間で任意に調節することができる。この現像
液中に界面活性剤、消泡剤などを少量混入させてもよ
い。
【0048】
【実施例】以下、本発明の実施例により更に具体的に説
明するが、これらに限定されるものではない。
【0049】実施例1(ポリエステル樹脂(A)の合
成) 1Lの4口フラスコに、分子中に少なくとも2個のエポ
キシ基を有するエポキシ化合物(b)として、エピコー
ト828(商品名:油化シェルエポキシ製 ビスフェノ
ール−A型エポキシ樹脂 エポキシ当量:185.9g
/当量、 分子量371.8)を210.2g(0.5
65当量)、分子中に少なくとも1個以上の光架橋性基
を有するモノカルボン酸(c)として、アクリル酸を8
1.4g(1.13当量)、熱重合禁止剤としてハイド
ロキノンモノメチルエーテルを0.30g、反応触媒と
してトリフェニルフォスフィンを1.05g仕込み、9
8℃の温度で24時間反応させた。反応後の酸価は、
0.2mg・KOH/gであった。60℃に冷却後この
反応生成物(ジオール化合物としての分子量:516、
反応生成物は0.565当量存在)に、溶媒としてトリ
エチレングリコールジメチルエーテルを280.6g、
分子中に少なくとも2個の水酸基を有するシロキサン化
合物(a)として、サイラエースFM−4411(商品
名:チッソ製 末端水酸基シロキサン化合物 水酸基当
量:603g/当量、 分子量:1206)を42.1
g(0.035当量)、熱重合禁止剤として2−メチル
ハイドロキノンを0.35g加え攪拌を行い、溶液を均
一にした。 次いでこの溶液に、分子中に少なくとも2
個の酸無水物基を有する多塩基酸無水物(e)として無
水ピロメリット酸(日本触媒製)を87.2g(0.4
00当量)仕込み、95℃の温度で7時間反応させ、本
発明のポリエステル樹脂(A)を含む溶液を得た(この
溶液をA−1とする)。反応後の溶液酸価は、65mg
・KOH/gであった(濃度約60%、固形分酸価:1
08mg・KOH/g)。初期理論酸価は、128mg
・KOH/gであり、ほぼ反応が完結していることを示
していた。
【0050】実施例2 比較例1 表1示す配合組成(数値は重量部である)に従って各成
分を配合し、3本ロールミルで混練し、本発明の感光性
樹脂組成物を調製した。これをスクリーン印刷法によ
り、100メッシュのスクリーンを用いて15〜25μ
mの厚さになるようにパターン形成されている銅張ポリ
イミド基板(厚さ約0.2mm)に全面塗布し、塗膜を
80℃の熱風乾燥器で40分乾燥させる。乾燥後の膜に
ついて脱脂綿をこすりつけタック性の有無を評価した。
次いで、レジストパターンを有するネガフイルムを塗膜
に密着させ紫外線露光装置((株)オーク製作所、型式
HMW−680GW)を用いて、紫外線を照射した(露
光量200mJ/cm2 )。次に1%の炭酸ナトリウム
水溶液で60秒間、2.0kg/cm2 のスプレー圧で
現像し、未露光部分を溶解除去した。得られたものにつ
いて、後述のとおり現像性、解像性、光感度、表面光沢
の評価を行った。その後、150℃の熱風乾燥器で60
分加熱硬化を行ない、得られた硬化膜を有する試験片に
ついて、後述のとおり基板そり、密着性、鉛筆硬度、耐
溶剤性、耐酸性、耐熱性、耐金メッキ性の試験を行なっ
た。それらの結果を表2に示す。なお、試験方法及び評
価方法は次のとおりである。
【0051】(タック性)下記の評価基準を使用した。 ○・・・・タックがなく、脱脂綿のくずが全くつかなか
った。 △・・・・タックが少しあり、脱脂綿のくずが残った。 ×・・・・タックが著しく、脱脂綿が貼りついた。
【0052】(現像性)下記の評価基準を使用した。 ○・・・・現像時、完全にインキが除去され、現像でき
た。 ×・・・・現像時、現像されない部分がある。
【0053】(解像性)乾燥後の塗膜に、50μmのネ
ガパターンを密着させ積算光量200mJ/cm2 の紫
外線を照射露光する。次に1%の炭酸ナトリウム水溶液
で60秒間、2.0kg/cm2 のスプレー圧で現像
し、転写パターンを顕微鏡にて観察する。下記の基準を
使用した。 ○ ・・・・パターンエッジが直線で、解像されてい
る。 ×・・・・剥離もしくはパターンエッジがぎざぎざであ
る。
【0054】(光感度)乾燥後の塗膜に、ステップタブ
レット21段(コダック社製)を密着させ積算光量50
0mJ/cm2 の紫外線を照射露光する。次に1%の炭
酸ナトリウム水溶液で60秒間、2.0kg/cm2
スプレー圧で現像し、現像されずに残った塗膜の段数を
確認する。下記の基準を使用した。 ○・・・・8段以上 ×・・・・7段以下
【0055】(表面光沢)乾燥後の塗膜に、200mJ
/cm2 の紫外線を照射露光する。次に1%の炭酸ナト
リウム水溶液で60秒間、2.0kg/cm22 のスプ
レー圧で現像し、乾燥後の硬化膜を観察する。下記の基
準を使用した。 ○ ・・・・曇りが全く見られない ×・・・・若干の曇りが見られる
【0056】(基板そり)下記の基準を使用した。 ○ ・・・・基板にそりは見られない ×・・・・基板のそりが見られる
【0057】(密着性)JIS K5400に準じて、
試験片に1mmのごばん目を100個作りセロテープ
(登録商標)によりピーリング試験を行った。ごばん目
の剥離状態を観察し、次の基準で評価した。 〇・・・・剥れのないもの ×・・・・剥離するもの
【0058】(鉛筆硬度)JIS K5400に準じて
評価を行った。
【0059】(耐溶剤性)試験片をイソプロピルアルコ
ールに室温で30分間浸漬する。外観に異常がないか確
認した後、セロ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。 ○・・・・塗膜外観に異常がなく、フクレや剥離のない
もの ×・・・・塗膜にフクレや剥離のあるもの
【0060】(耐酸性)試験片を10%塩酸水溶液に室
温で30分浸漬する。外観に異常がないか確認した後、
セロ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。 ○・・・・塗膜外観に異常がなく、フクレや剥離のない
もの ×・・・・塗膜にフクレや剥離があるもの
【0061】(耐熱性)試験片にロジン系プラックスを
塗布し260℃の半田槽に5秒間浸漬した。これを1サ
イクルとし、3サイクル繰り返した。室温まで放冷した
後、セロ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。 〇・・・・塗膜外観に異常がなく、フクレや剥離のない
もの ×・・・・塗膜にフクレや剥離のあるもの
【0062】(耐金メッキ性)試験基板を、30℃の酸
性脱脂液(日本マクダーミット製、Metex L−5
Bの20vol%水溶液)に3分間浸漬した後、水洗
し、次いで、14.4wt%過硫酸アンモン水溶液に室
温で3分間浸漬した後、水洗し、更に10vol%硫酸
水溶液に室温で試験基板を1分間浸漬した後水洗した。
次に、この基板を30℃の触媒液(メルテックス製、メ
タルプレートアクチベーター350の10vol%水溶
液)に7分間浸漬し、水洗し、85℃のニッケルメッキ
液(メルテックス製、メルプレートNi−865Mの2
0vol%水溶液、pH4.6)に20分間浸漬し、ニ
ッケルメッキを行った後、10vol%硫酸水溶液に室
温で1分間浸漬し、水洗した。次いで、試験基板を95
℃の金メッキ液(メルテックス製、オウロレクトロレス
UP15vol%とシアン化金カリウム3vol%の水
溶液、pH6)に10分間浸漬し、無電解金メッキを行
った後、水洗し、更に60℃の温水で3分間浸漬し、水
洗し、乾燥した。得られた無電解金メッキ評価基板にセ
ロハン粘着テープを付着し、剥離したときの状態を観察
した。 ○:全く異常が無いもの。 ×:若干剥がれが観られたもの。
【0063】(柔軟性)厚さ200μmのポリイミドフ
ィルム上に試験膜を作成し、180度曲げた後表面を観
察した。 ○:クラックなし ×:クラック有り
【0064】
【0065】注 1 日本化薬製のビスフェノール−F型エポキシ樹脂と
エピクロルヒドリンの反応生成物のエポキシアクリレー
トテトラヒドロ無水フタル酸付加物、 固形分濃度:
65% 2 日本化薬製のカプロラクトン変性ジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレート 3 チバガイギー製の2−メチル−(4−(メチルチ
オ)フェニル)−2−モルホリノ−1−プロパン 4 日本化薬製の2,4−ジエチルチオキサントン 5 日本化薬製のビフェニル骨格多官能エポキシ樹脂 6 ビックケミー製のレベリング剤 7 ビックケミー製の消泡剤
【0066】
【0067】表2の結果から明らかなように、本発明の
ポリエステル樹脂(A)を用いた感光性樹脂組成物は高
感度で高い解像性を示し、希アルカリ水溶液での現像が
可能であり、その硬化膜も半田耐熱性、耐薬品性、耐金
メッキ性、柔軟性等に優れ、また硬化物表面にクラック
が発生せず、薄膜化された基板を用いた場合でも基板に
そりの無いプリント基板用感光性樹脂組成物であること
は明らかである。
【0068】
【発明の効果】本発明のポリエステル樹脂(A)を用い
た感光性樹脂組成物は、パターンを形成したフイルムを
通した選択的に紫外線により露光し、未露光部分を現像
することによるソルダーレジストパターンの形成におい
て、現像性、光感度に優れ、得られた硬化物は、密着
性、鉛筆硬度、耐溶剤性、耐酸性、耐熱性、耐金メッキ
性等も十分に満足するものであり、特に、プリント配線
板用液状ソルダーレジストインキ組成物に適している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/027 512 G03F 7/027 512 5E314 515 515 7/075 511 7/075 511 H05K 3/28 H05K 3/28 D Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA04 AA06 AA07 AA08 AA10 AA13 AB15 AC01 AD01 BC13 BC42 BC64 BC74 BC78 BC83 BC85 BC86 BH04 BJ10 CA00 CC17 4J002 CD002 CD022 CD032 CD052 CD062 CF241 CF261 ED087 EE037 EE057 EH076 EN027 EU117 EU187 EU237 EV047 EV317 EW147 FD147 FD206 GP03 4J011 AA05 BA03 QA03 QA12 QA22 QB14 QC07 RA10 SA01 SA21 SA41 SA51 SA63 SA64 SA82 UA01 VA01 WA01 XA02 4J027 AB01 AB10 AB18 AB26 AB29 BA07 BA19 BA23 BA25 BA27 CA10 CB10 CC02 CC05 CD10 4J029 AA07 AB01 AB07 AC02 AD02 AE18 BH04 FC14 GA41 GA42 GA43 HA01 HA05 HB06 JB182 JE152 JE222 KA02 5E314 AA25 AA27 AA34 CC07 DD07 FF06 GG11 GG14

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記成分(イ)、(ロ)及び(ハ)を反応
    させて得られることを特徴とするポリエステル樹脂
    (A)。 (イ)分子中に少なくとも2個の水酸基を有するシロキ
    サン化合物(a)、(ロ)分子中に少なくとも2個のエ
    ポキシ基を有するエポキシ化合物(b)と分子中に少な
    くとも1個以上の光架橋性基を有するモノカルボン酸
    (c)との反応生成物(d)、(ハ)分子中に少なくと
    も2個の酸無水物基を有する多塩基酸無水物(e)。
  2. 【請求項2】シロキサン化合物(a)が、下記式(1)
    で表される化合物である請求項1に記載のポリエステル
    樹脂(A)。 【化1】 (式中、R1、R2はそれぞれ独立に、C1〜C5のアルキ
    レン基を表し、R3は、C1〜C5のアルキル基を表し、
    nは1〜150の整数を表す。)
  3. 【請求項3】分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有
    するエポキシ化合物(b)が、ビスフェノール−Aのジ
    グリシジルエーテル、ビスフェノール−Fのジグリシジ
    ルエーテル、ビスフェノール−Sのジグリシジルエーテ
    ル、またはビフェノールのジグリシジルエーテルの中か
    ら選択されたエポキシ化合物である請求項1または請求
    項2に記載のポリエステル樹脂(A)。
  4. 【請求項4】分子中に少なくとも1個以上の光架橋性基
    を有するモノカルボン酸(c)が、アクリル酸、メタク
    リル酸、ケイ皮酸、またはアジド安息香酸の中から選択
    されたモノカルボン酸である請求項1ないし請求項3の
    いずれか一項に記載のポリエステル樹脂(A)。
  5. 【請求項5】分子中に少なくとも2個の酸無水物基を有
    する多塩基酸無水物(e)が、無水ピロメリット酸、
    2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
    水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン
    酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカ
    ルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ジフェニルエ
    ーテルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’
    − ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、
    3,3’,4,4’− ジフェニルエーテルテトラカル
    ボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ジフェニルスル
    ホンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−
    ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、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、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテト
    ラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’− ベンゾ
    フェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,
    4’− ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
    2,3,3’,4’−ジフェニルメタンテトラカルボン
    酸二無水物、2,2’,3,3’− ジフェニルメタン
    テトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4−ジフェ
    ニルメタンテトラカルボン酸二無水物、エチレングリコ
    ールジトリメリテート二無水物の中から選択された多塩
    基酸無水物である請求項1ないし請求項4のいずれか一
    項に記載のポリエステル樹脂(A)。
  6. 【請求項6】ポリエステル樹脂(A)の固形分酸価が、
    50〜150mg.KOH/gの範囲にあることを特徴
    とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の
    ポリエステル樹脂(A)。
  7. 【請求項7】請求項1ないし請求項6のいずれか一項に
    記載のポリエステル樹脂(A)、架橋剤(B)、光重合
    開始剤(C)及び熱硬化成分(D)を含むことを特徴と
    する感光性樹脂組成物。
  8. 【請求項8】請求項7に記載の感光性樹脂組成物の硬化
    物。
  9. 【請求項9】請求項8に記載の硬化物の層を有するプリ
    ント基板。
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