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JP2001247649A - 感光性樹脂、その製造方法、及びソルダーレジストインキ組成物 - Google Patents

感光性樹脂、その製造方法、及びソルダーレジストインキ組成物

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Publication number
JP2001247649A
JP2001247649A JP2000364923A JP2000364923A JP2001247649A JP 2001247649 A JP2001247649 A JP 2001247649A JP 2000364923 A JP2000364923 A JP 2000364923A JP 2000364923 A JP2000364923 A JP 2000364923A JP 2001247649 A JP2001247649 A JP 2001247649A
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Japan
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epoxy
resin
reacted
acid
epoxy resin
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JP2000364923A
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Takehisa Mizuno
武久 水野
Seiichi Kitazawa
清一 北澤
Hironobu Ito
広宣 伊藤
Tadashi Yasuda
忠司 安田
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Publication of JP2001247649A publication Critical patent/JP2001247649A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感度と、積層板の生産性を飛躍的に向上さ
せ、更に、予備乾燥後のタック性を改善する。 【解決手段】 軟化点85℃以上のノボラック型エポキ
シ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、得られたエポ
キシアクリレートの水酸基にテトラヒドロ無水マレイン
酸を反応させ、酸ペンダント型エポキシアクリレート構
造を持つか、または、軟化点85℃以上のノボラック型
エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、得られ
たエポキシアクリレートの水酸基にテトラヒドロ無水マ
レイン酸を反応させ、酸ペンダント型エポキシアクリレ
ートを得、次いで、これにグリシジルメタクリレートを
反応させた構造を有していて、かつ、酸価が40〜10
0mgKOH/gであって、GPC測定による重量平均
分子量が1万〜5万の範囲である感光性樹脂。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、予備乾燥後のタッ
ク性に優れ、高感度であり、かつ、半田耐熱性、耐薬品
性、耐溶剤性などの諸特性のバランスの良い、アルカリ
現像型プリント配線板用ソルダーレジストインキとして
有用な、感光性樹脂、その製造方法、及びソルダーレジ
ストインキ組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、プリント配線板のレジストパター
ン形成法においては、高密度化への対応から有機溶剤を
現像液として使用するものや、希アルカリ水溶液で現像
するものが用いられているが、前者は、大気汚染の問題
の他に、溶剤が高価なうえ、更に耐溶剤性、耐酸性にも
劣るという問題を内在していることから、後者の希アル
カリ現像型レジストインキが注目されている。
【0003】希アルカリ現像型レジストインキ用の主剤
としては、例えば、エポキシ樹脂に不飽和モノカルボン
酸を反応させ、さらに多塩基酸無水物を付加させて得ら
れる活性エネルギー線硬化樹脂を用いたものが広く用い
られている。
【0004】これらの液状ソルダーレジストは、エポキ
シアクリレートにカルボキシル基を導入することによっ
て、感度と希アルカリ水溶液による現像性を付与させた
ものであるが、感度が低く、プリント配線板の生産性を
劣す原因となっていた。
【0005】そこで、従来例えば特開平9−80749
号公報、特開平10−282665号公報および特開平
11−24254号公報には、高感度の液状ソルダーレ
ジストとして、エポキシ樹脂に不飽和モノカルボン酸を
反応させ、さらに多塩基酸無水物を付加させた反応物
に、さらにグリシジルアクリレートまたはグリシジルメ
タクリレートを反応させて得られる感光性樹脂を主剤と
して用いソルダーレジストインキとする技術が開示され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平9−8
0749号公報、特開平10−282665号公報およ
び特開平11−24254号公報に記載されたソルダー
レジストインキは、確かに高感度で露光量の低減化を図
ることができるものの、照射時間の短縮による生産性向
上の観点からは十分な感度を有しておらず、依然として
露光時間の長時間化によるプリント配線板の生産性に課
題を有していた。
【0007】また、上記ソルダーレジストインキは、予
備乾燥後のレジスト塗布面のタック性に劣り、それによ
りネガフィルムにレジストが付着し易く、ネガフィルム
を再使用できなくなる他、同じくネガフィルムへのレジ
スト付着に起因して膜厚に斑が生じるという課題を有し
ていた。
【0008】本発明が解決しようとする課題は、感度に
著しく優れ、プリント配線板の生産性を飛躍的に向上で
きる他、予備乾燥後のタック性を改善できる感光性樹
脂、その製造方法及びソルダーレジストインキを提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、多官能型エポキ
シ樹脂(a)に(メタ)アクリル酸(b)を反応させエ
ポキシアクリレート(c)とした後、これに多塩基酸無
水物(d)を反応させた構造を有する酸ペンダント型エ
ポキシアクリレート構造を有する感光性樹脂、または多
官能型エポキシ樹脂(a)に(メタ)アクリル酸(b)
を反応させエポキシアクリレート(c)とした後、これ
に多塩基酸無水物(d)を反応させた構造を有する酸ペ
ンダント型エポキシアクリレートのカルボキシル基に、
さらにエポキシ基含有ラジカル重合性不飽和単量体
(e)を反応させた構造を有する感光性樹脂において、
その酸価と重量平均分子量とを特定範囲に調整すること
により、感度が飛躍的に向上し、更に、予備乾燥後のタ
ック性を著しく改善できることを見出し本発明を完成す
るに至った。
【0010】即ち、本発明は、 1.多官能型エポキシ樹脂(a1)に(メタ)アクリル
酸(a2)を反応させ、得られたエポキシアクリレート
(a3)の水酸基に多塩基酸無水物(a4)を反応さ
せ、酸ペンダント型エポキシアクリレート(a5)を
得、次いで、該酸ペンダント型エポキシアクリレート
(a5)中のカルボキシル基に、エポキシ基含有ラジカ
ル重合性不飽和単量体(a6)を反応させた構造を有
し、且つ酸価が40〜100mgKOH/gであって、
しかも、GPC測定による重量平均分子量が1万〜5万
の範囲であることを特徴とする感光性樹脂、 2.多官能型エポキシ樹脂(a1)に(メタ)アクリル
酸(a2)を反応させ、得られたエポキシアクリレート
(a3)の水酸基に多塩基酸無水物(a4)を反応させ
て、得られる酸ペンダント型エポキシアクリレート(a
7)であり、且つ、酸価が40〜100mgKOH/g
であって、しかも、GPC測定による重量平均分子量が
1万〜5万の範囲であることを特徴とする感光性樹脂、 3.多官能型エポキシ樹脂(a1)が、ノボラック型エ
ポキシ樹脂である前記1記載の感光性樹脂、 4.ノボラック型エポキシ樹脂が、軟化点85℃以上の
ものである請求項3記載の感光性樹脂、 5.多官能型エポキシ樹脂(a1)が、ノボラック型エ
ポキシ樹脂である前記2記載の感光性樹脂、 6.ノボラック型エポキシ樹脂が、軟化点85℃以上の
ものである前記5記載の感光性樹脂、 7.酸ペンダント型エポキシアクリレート(a5)と、
エポキシ基含有ラジカル重合性不飽和単量体(a6)と
を、該エポキシアクリレート(a5)中のカルボキシル
基と、エポキシ基含有ラジカル重合性不飽和単量体(a
6)中のエポキシ基との当量比で、前者/後者=1/
0.05〜1/0.6となる割合で反応させた構造を有
するものである前記3又は4記載の感光性樹脂、 8.多官能型エポキシ樹脂(a1)に(メタ)アクリル
酸(a2)を反応させ、得られたエポキシアクリレート
(a3)に、多塩基酸無水物(a4)を反応させて酸ペ
ンダント型エポキシアクリレート(a5)を得、次い
で、該酸ペンダント型エポキシアクリレート(a5)中
のカルボキシル基に、エポキシ基含有ラジカル重合性不
飽和単量体(a6)を反応させる感光性樹脂の製造方法
において、 工程1:多官能型エポキシ樹脂(a1)のエポキシ基1
モルに対してエステル化触媒を0.2〜3.5ミリモル
の割合で用いて、多官能型エポキシ樹脂(a1)と(メ
タ)アクリル酸(a2)とを反応させてエポキシアクリ
レート(a3)を得、 工程2:得られたエポキシアクリレート(a3)に、多
塩基酸無水物(a4)を反応させて酸ペンダント型エポ
キシアクリレート(a5)を得、 工程3:次いで、エポキシ基含有ラジカル重合性不飽和
単量体(a6)を、酸ペンダント型エポキシアクリレー
ト(a5)中のカルボキシル基と、エポキシ基含有ラジ
カル重合性不飽和単量体(a6)中のエポキシ基との当
量比で、前者/後者=1/0.05〜1/0.6となる
割合で反応させることを特徴とする感光性樹脂の製造方
法、 9.工程1において、多官能型エポキシ樹脂(a1)の
エポキシ基1モルに対してエステル化触媒を0.2〜
2.5ミリモルの割合で用いて、多官能型エポキシ樹脂
(a1)と(メタ)アクリル酸(a2)とを反応させ、
反応率が30〜90%の範囲内となった時点において、
多官能型エポキシ樹脂(a1)の仕込量基準でエポキシ
基1モルに対して、0.5ミリモル以上のエステル化触
媒を添加し、反応を行う前記8記載の製造方法、 10.工程1において、GPC測定による重量平均分子
量が7000〜4万となる迄反応させた後、エステル化
触媒を添加する前記9記載の製造方法、 11.工程1において、多官能エポキシ樹脂(a1)の
エポキシ基に対し、(メタ)アクリル酸(a2)を0.
8〜1.1モルとなる割合で反応させ、かつ、工程2に
おいて、エポキシアクリレート(a3)に、多塩基酸無
水物(a4)を、(a3)中の水酸基1モルに対し、
0.4〜1.0モルとなる割合で反応させる前記8、9
又は10記載の製造方法、 12.多官能型エポキシ樹脂(a1)に(メタ)アクリ
ル酸(a2)を反応させ、得られたエポキシアクリレー
ト(a3)に、多塩基酸無水物(a4)を反応させる酸
ペンダント型エポキシアクリレート型(a7)感光性樹
脂の製造方法であって、 工程X:多官能型エポキシ樹脂(a1)のエポキシ基1
モルに対してエステル化触媒を0.2〜3.5ミリモル
の割合で用いて、多官能型エポキシ樹脂(a1)と(メ
タ)アクリル酸(a2)とを反応させてエポキシアクリ
レート(a3)を得、 工程Y:得られたエポキシアクリレート(a3)に、多
塩基酸無水物(a4)を反応させて酸ペンダント型エポ
キシアクリレート(a7)を得ることを特徴とする感光
性樹脂の製造方法、 13.多官能型エポキシ樹脂(a1)がノボラック型エ
ポキシ樹脂である前記8〜12の何れか1つに記載の製
造方法、 14.多官能型エポキシ樹脂(a1)が、軟化点が85
℃以上のノボラック型エポキシ樹脂である前記13記載
の製造方法、 15.エステル化触媒がトリフェニルホスフィンである
前記8〜14の何れか1つに記載の製造方法、 16.(A)多官能型エポキシ樹脂(a1)に(メタ)
アクリル酸(a2)を反応させ、得られたエポキシアク
リレート(a3)の水酸基に多塩基酸無水物(a4)を
反応させ、酸ペンダント型エポキシアクリレート(a
5)を得、次いで、該酸ペンダント型エポキシアクリレ
ート(a5)中のカルボキシル基に、エポキシ基含有ラ
ジカル重合性不飽和単量体(a6)を反応させた構造を
有する感光性樹脂、または、多官能型エポキシ樹脂(a
1)に(メタ)アクリル酸(a2)を反応させ、得られ
たエポキシアクリレート(a3)の水酸基に多塩基酸無
水物(a4)を反応させて、得られる酸ペンダント型エ
ポキシアクリレート型感光性樹脂(a7)において、酸
価が40〜100mgKOH/gであって、かつ、GP
C測定による重量平均分子量が1万〜5万の範囲である
感光性樹脂、(B)希釈剤、(C)光重合開始剤、及び
(D)熱反応性硬化剤を必須成分とすることを特徴とす
るソルダーレジストインキ組成物、 17.希釈剤(B)の含有量が、(A)成分100重量
部当り、30〜300重量部である前記16記載のソル
ダーレジストインキ組成物、 18.光重合開始剤(C)の含有量が、(A)成分10
0重量部当り、0.5〜50重量部である前記16又は
17記載のソルダーレジストインキ組成物、 19.熱硬化性樹脂(D)が、エポキシ樹脂である前記
16、17または18の何れか1つに記載の組成物、2
0.熱硬化性樹脂(D)の含有量が、感光性樹脂(A)
100重量部当り、2〜40重量部である前記16〜1
9のいずれか1つに記載のソルダーレジストインキ組成
物、を提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の感光性樹脂(A)の構成
原料たる多官能型エポキシ樹脂(a1)は、特に制限さ
れるものではないが、例えば、フェノールノボラック、
クレゾールノボラック、ハロゲン化フェノールノボラッ
クおよびアルキルフェノールノボラックなどのノボラッ
ク樹脂と、エピクロルヒドリンまたはメチルエピクロル
ヒドリンとを反応させて得られる、いわゆるノボラック
型エポキシ樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノール
F、ビスフェノールSおよびテトラブロムビスフェノー
ルA等のビスフェノール類とエピクロルヒドリンまたは
メチルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるビス
フェノール類のジグリシジルエーテル;前記ビスフェノ
ール類のジグリシジルエーテルを、更にビスフェノール
A、ビスフェノールF、ビスフェノールSおよびテトラ
ブロムビスフェノールA等で高分子量化させたビスフェ
ノール型エポキシ樹脂;トリスフェノールメタン、トリ
スクレゾールメタン等とエピクロルヒドリンまたはメチ
ルエピクロルヒドリンとを反応させて得られるトリスフ
ェノールメタン型エポキシ樹脂;トリグリシジルイソシ
アヌレート、ビフェニルジグリシジルエーテル等の脂環
式エポキシ樹脂;グリシジルメタクリレートとスチレン
とメチルスチレンの共重合体、グリシジルメタクリレー
トとシクロヘキシルマレイミドとの共重合体等の共重合
型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0012】これらのなかでも特に感度の改善効果、及
び、アルカリ現像性が飛躍的に向上する点からノボラッ
ク型エポキシ樹脂が好ましく、その中でも、重量平均分
子量を大きくしやすい点から融点が85℃以上のノボラ
ック型エポキシ樹脂が更に好ましい。
【0013】ここで、まず、本発明の感光性樹脂(A)
が、多官能型エポキシ樹脂(a1)に(メタ)アクリル
酸(a2)を反応させ、得られたエポキシアクリレート
(a3)の水酸基に多塩基酸無水物(a4)を反応さ
せ、酸ペンダント型エポキシアクリレート(a5)を
得、次いで、該酸ペンダント型エポキシアクリレート
(a5)中のカルボキシル基に、エポキシ基含有ラジカ
ル重合性不飽和単量体(a6)を反応させた構造を有す
る感光性樹脂である場合について説明する。
【0014】即ち、本発明の工程1は、多官能型エポキ
シ樹脂(a1)のエポキシ基1モルに対してエステル化
触媒を0.2〜3.5ミリモルの割合で用いて、多官能
型エポキシ樹脂(a1)と(メタ)アクリル酸(a2)
とを反応させてエポキシアクリレート(a3)とする工
程である。ここで、エポキシ基1モルに対してエステル
化触媒を3.5ミリモル以下の範囲で用いることによ
り、(a1)/(a2)間の反応が適度に抑制され、多
官能型エポキシ樹脂(a1)同士の反応に起因する高分
子量化が促進されることにより従来にない感光性樹脂の
高分子量化を図ることができる。また、0.2ミリモル
以上の範囲を維持することにより、当該反応の反応速度
を実用範囲に維持することができる。
【0015】また、工程1においては、更に多官能型エ
ポキシ樹脂(a1)のエポキシ基1モルに対してエステ
ル化触媒を0.2〜2.5ミリモルの割合で用い、多官
能型エポキシ樹脂(a1)と(メタ)アクリル酸(a
2)とを反応させ、反応率が30〜90%の範囲内とな
った時点において、多官能型エポキシ樹脂(a1)の仕
込量基準でエポキシ基1モルに対して、0.5ミリモル
以上のエステル化触媒を添加し、反応を継続させること
が、最終的に得られる感光性樹脂の重量平均分子量を一
層高められ、感度が一層高まる点から好ましい。
【0016】多官能型エポキシ樹脂(a1)の仕込量基
準でエポキシ基1モルに対して、0.5ミリモル以上の
エステル化触媒を添加する時期としては、前記した通
り、反応率が30〜90%の範囲内となった時点以降で
あることが好ましいが、高分子量化を一層顕著ならしめ
るには、反応率50〜90%の範囲内となった時点以降
であることがこのましく、更に、反応生成物のGPC測
定による重量平均分子量が7000〜4万となる迄反応
させた後、エステル化触媒を添加することが好ましい。
【0017】ここで、多官能型エポキシ樹脂(a1)と
(メタ)アクリル酸(a2)とを反応させる際の、それ
らの反応割合は特に限定されないが、通常、多官能型エ
ポキシ樹脂(a1)のエポキシ基1モルに対し、(メ
タ)アクリル酸を0.8〜1.1モルさせることが好ま
しい。即ち、(メタ)アクリル酸(a2)の比率が0.
8モル以上の範囲で反応させることにより、次の多塩基
酸無水物(a4)との反応時のゲル化を良好に抑制で
き、また、1.1モル以下の範囲で反応させることによ
り、予備乾燥後のタック性が優れたものとなる。これら
の性能バランスに優れ、また感度や樹脂の貯蔵安定性に
優れる樹脂が得られる点で、なかでも0.9〜1.05
モルとなる範囲が好ましい。
【0018】ここで、使用し得るエステル化触媒として
は、特に制限されるものではないが、更に反応を促進さ
せるために、エステル化触媒としては、トリエチルアミ
ン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジメチ
ルアニリンもしくはジアザビシクロオクタンの如き3級
アミン類;トリメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド、メチルトリエチルアンモニウムクロライドなどの4
級アンモニウム塩類;トリフェニルホスフィン、トリブ
チルホスフィンなどのホスフィン類;2−メチルイミダ
ゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−
4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類;トリフ
ェニルスチビン等が挙げられる。特に高分子量のエポキ
シアクリレートをゲル化せずに得るには、トリフェニル
ホスフィンが好ましい。
【0019】また、工程1における反応は、希釈剤の存
在下に行うことがゲル化抑制の点から好ましく、使用し
得る希釈剤は、具体的には、エチルメチルケトン、シク
ロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テト
ラメチルベンゼン等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、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどの
エステル類、オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素、
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有機溶剤類等が挙げられ
る。これらのなかでも、特に高温条件での反応が可能
で、また、予備乾燥後の平滑性が良好となる点からプロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエ
チレングリコールモノエーテルアセテートの単独使用、
またはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート若しくはジエチレングリコールモノエーテルアセテ
ートと芳香族炭化水素類との併用が好ましい。
【0020】また、工程1における反応中のゲル化抑制
の点から、重合禁止剤を併用してもよく、例えば、ハイ
ドロキノン、メチルハイドロキノン、メトキノン、フェ
ノチアジン等が好ましい。
【0021】また、反応温度は、特に制限されるもので
はないが、エステル化触媒の添加時期を問わず、60〜
150℃が好ましく、反応時間はスケールによっても相
違するが、5〜40時間が好ましい。
【0022】以上、詳述した方法にて高分子量化したエ
ポキシアクリレート(a3)が得られる。
【0023】次いで、工程2では、工程1で得られたエ
ポキシアクリレート(a3)に、多塩基酸無水物(a
4)を反応させて酸ペンダント型エポキシアクリレート
(a5)を得る。
【0024】この際、エポキシアクリレート(a3)と
多塩基酸無水物(a4)との反応割合は特に限定される
ものではないが、エポキシアクリレート(a3)の水酸
基1モルに対し、多塩基酸無水物(a4)の酸無水物基
を0.4〜1.0モルとなる割合で反応させることが好
ましい。
【0025】即ち、多塩基酸無水物(a4)の比率が水
酸基1モルに対し、0.4モル以上の範囲で用いること
により、希アルカリ溶液での現像性が飛躍的に向上す
る。一方、1.0モル以下の範囲で使用する場合は、予
備乾燥時の熱反応性硬化剤(D)との反応性を抑制で
き、やはり希アルカリ溶液での現像性が優れたものとな
る。これらの性能バランスに優れる点から、なかでも水
酸基1モルに対し、0.45〜0.95モルの範囲で反
応させることが好ましい。
【0026】また、工程2における反応温度は、特に制
限されるものではないが、60〜150℃が好ましく、
反応時間は、1〜10時間が好ましい。
【0027】ここで使用し得る多塩基酸無水物(a4)
の具体例としては、特に限定されるものではないが、例
えば無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、
ドデシル無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘ
キサヒドロ無水フタル酸、3−メチルテトラヒドロ無水
フタル酸、4−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、3−
メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、4−メチルヘキサヒ
ドロ無水フタル酸、3,4−ジメチルテトラヒドロ無水
フタル酸、4−(4−メチル−3−ペンテニル)テトラ
ヒドロ無水フタル酸、3−ブテニル−5,6−ジメチル
テトラヒドロ無水フタル酸、3,6−エンドメチレン−
テトラヒドロ無水フタル酸、7−メチル−3,6−エン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、
テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル
酸、無水クロレンド酸、無水トリメリット酸、無水ピロ
メリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、
メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物などが挙げら
れるが、これらの中でも、得られる感光性樹脂(A)の
感度の点からテトラヒドロ無水フタル酸およびヘキサヒ
ドロ無水フタル酸が好ましい。
【0028】次いで、工程3として、工程2で得られた
酸ペンダント型エポキシアクリレート(a5)に、エポ
キシ基含有ラジカル重合性不飽和単量体(a6)を、酸
ペンダント型エポキシアクリレート(a5)中のカルボ
キシル基と、エポキシ基含有ラジカル重合性不飽和単量
体(a6)中のエポキシ基との当量比で、前者/後者=
1/0.05〜1/0.6となる割合で反応させること
により、目的とする感光性樹脂(A)を得ることができ
る。
【0029】この際、酸ペンダント型エポキシアクリレ
ート(a5)と、エポキシ基含有ラジカル重合性不飽和
単量体(a6)との反応割合としては、酸ペンダント型
エポキシアクリレート(a5)中のカルボキシル基に対
する、ラジカル重合性不飽和基を有する化合物(a6)
中のエポキシ基の当量比で、0.05倍以上となる範囲
で用いることにより、感度が飛躍的に向上し、また、
0.6モル以下とすることにより希アルカリ現像性に優
れた感光性樹脂が得られる他、予備乾燥後のタック性も
飛躍的に改善できる。また、当該範囲に調整することに
より、最終的に得られる感光性樹脂の分子量と酸価のバ
ランスを適正範囲に調整することができる。これらの性
能バランスに優れる点から、なかでも酸ペンダント型エ
ポキシアクリレート(a5)中のカルボキシル基と、エ
ポキシ基含有ラジカル重合性不飽和単量体(a6)中の
エポキシ基との当量比で、前者/後者=1/0.1〜1
/0.5なる範囲であることが好ましい。当該反応にお
ける反応温度は、特に制限されるものではないが、60
〜150℃が好ましい。反応時間は、特に制限されるも
のではないが、1〜10時間が好ましい。
【0030】ここで、エポキシ基含有ラジカル重合性不
飽和単量体(a6)としては、特に制限されるものでは
ないが、グリシジルアクリレート又はグリシジルメタク
リレートが本発明の効果が顕著なものとなる点から好ま
しい。
【0031】以上詳述した工程1〜工程3により本発明
の感光性樹脂(A)、即ち、多官能型エポキシ樹脂(a
1)に(メタ)アクリル酸(a2)を反応させ、得られ
たエポキシアクリレート(a3)の水酸基に多塩基酸無
水物(a4)を反応させ、酸ペンダント型エポキシアク
リレート(a5)を得、次いで、該酸ペンダント型エポ
キシアクリレート(a5)中のカルボキシル基に、エポ
キシ基含有ラジカル重合性不飽和単量体(a6)を反応
させた構造を有する感光性樹脂において、酸価が40〜
100mgKOH/gであって、かつ、GPC測定によ
る重量平均分子量が1万〜5万の範囲であることを特徴
とする感光性樹脂が得られる。
【0032】ここで、上述した通り、酸価が40〜10
0mgKOH/gであって、かつ、GPC測定による重
量平均分子量が1万〜5万の範囲なる条件を満たすこと
により、プリント配線板の生産性を飛躍的に向上でき
る、感度、希アルカリ現像性、及び予備乾燥後のタック
性を飛躍的に改善できる。
【0033】次いで、本発明の感光性樹脂(A)が、多
官能型エポキシ樹脂(a1)に(メタ)アクリル酸(a
2)を反応させ(工程X)、得られたエポキシアクリレ
ート(a3)の水酸基に多塩基酸無水物(a4)を反応
させて(工程Y)、得られる酸ペンダント型エポキシア
クリレート型感光性樹脂(a7)の場合について説明す
る。
【0034】即ち、前記の工程Xにおける反応は、希釈
剤の存在下に行うことがゲル化抑制の点から好ましく、
使用し得る希釈剤は、具体的には、エチルメチルケト
ン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレ
ン、テトラメチルベンゼン等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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ートなどのエステル類、オクタン、デカンなどの脂肪族
炭化水素、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有機溶剤類
等が挙げられる。
【0035】これらのなかでも、特に高温条件での反応
が可能で、また、予備乾燥後の平滑性が良好となる点か
らプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト、ジエチレングリコールモノエーテルアセテートの単
独使用、またはプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート若しくはジエチレングリコールモノエーテ
ルアセテートと芳香族炭化水素類との併用が好ましい。
【0036】また、工程Xにおける反応中のゲル化抑制
の点から、重合禁止剤を併用してもよく、例えば、ハイ
ドロキノン、メチルハイドロキノン、メトキノン、フェ
ノチアジン等が好ましい。
【0037】また、反応温度は、特に制限されるもので
はないが、エステル化触媒の添加時期を問わず、60〜
150℃が好ましく、反応時間はスケールによっても相
違するが、5〜40時間が好ましい。
【0038】以上、詳述した方法にて高分子量化したエ
ポキシアクリレート(a3)が得られる。
【0039】次いで、工程Yでは、工程Xで得られたエ
ポキシアクリレート(a3)に、多塩基酸無水物(a
4)を反応させて酸ペンダント型エポキシアクリレート
(a7)を得る。
【0040】この際、エポキシアクリレート(a3)と
多塩基酸無水物(a4)との反応割合は特に限定される
ものではないが、エポキシアクリレート(a3)の水酸
基1モルに対し、多塩基酸無水物(a4)の酸無水物基
を0.4〜1.0モルとなる割合で反応させることが好
ましい。
【0041】ここで使用し得る多塩基酸無水物(a4)
の具体例としては、特に限定されるものではないが、例
えば無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、
ドデシル無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘ
キサヒドロ無水フタル酸、3−メチルテトラヒドロ無水
フタル酸、4−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、3−
メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、4−メチルヘキサヒ
ドロ無水フタル酸、3,4−ジメチルテトラヒドロ無水
フタル酸、4−(4−メチル−3−ペンテニル)テトラ
ヒドロ無水フタル酸、3−ブテニル−5,6−ジメチル
テトラヒドロ無水フタル酸、3,6−エンドメチレン−
テトラヒドロ無水フタル酸、7−メチル−3,6−エン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、
テトラクロロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル
酸、無水クロレンド酸、無水トリメリット酸、無水ピロ
メリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、
メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物などが挙げら
れるが、これらの中でも、得られる感光性樹脂(A)の
感度の点からテトラヒドロ無水フタル酸およびヘキサヒ
ドロ無水フタル酸が好ましい。
【0042】即ち、多塩基酸無水物(a4)の比率が水
酸基1モルに対し、0.4モル以上の範囲で用いること
により、希アルカリ溶液での現像性が飛躍的に向上す
る。一方、1.0モル以下の範囲で使用する場合は、予
備乾燥時の熱反応性硬化剤(D)との反応性を抑制で
き、やはり希アルカリ溶液での現像性が優れたものとな
る。これらの性能バランスに優れる点から、なかでも水
酸基1モルに対し、0.45〜0.95モルの範囲で反
応させることが好ましい。
【0043】また、工程Yにおける反応温度は、特に制
限されるものではないが、例えば、60〜150℃が好
ましく、反応時間は、1〜10時間が好ましい。
【0044】本発明の感光性樹脂(A)の構成原料たる
多官能型エポキシ樹脂(a1)としては、前記した通
り、ノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、その中で
も、重量平均分子量を大きくしやすい点から融点が85
℃以上のノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。
【0045】即ち、感光性樹脂(A)としては、融点が
85℃以上のノボラック型エポキシ樹脂に(メタ)アク
リル酸(a2)を反応させ、得られたエポキシアクリレ
ート(a3)の水酸基に多塩基酸無水物(a4)を反応
させ、酸ペンダント型エポキシアクリレート(a5)を
得、次いで、該酸ペンダント型エポキシアクリレート
(a5)中のカルボキシル基に、エポキシ基含有ラジカ
ル重合性不飽和単量体(a6)を反応させた樹脂、また
は、融点が85℃以上のノボラック型エポキシ樹脂に
(メタ)アクリル酸(a2)を反応させ、得られたエポ
キシアクリレート(a3)の水酸基に多塩基酸無水物
(a4)を反応させて得られる酸ペンダント型エポキシ
アクリレート(a7)樹脂のいずれかの構造を有し、酸
価が40〜100mgKOH/gであって、かつ、GP
C測定による重量平均分子量が1万〜5万の範囲のもの
が好ましい。
【0046】尚、GPC測定による重量平均分子量と
は、GPC分析で得られるポリスチレン換算の重量平均
分子量であり、測定条件は、具体的には、[GPC装置:
トーソー HLC-8020、カラム:TSKgel G4000HXL(1本)
+G3000HXL(1本)+G2000HXL(2本)、溶 媒 :テト
ラヒドロフラン1ml/分、検出器:RI検出器]なる条件であ
る。
【0047】ここで、前記の酸ペンダント型エポキシア
クリレート(a5)および(a7)の違いについて説明
する。酸ペンダント型エポキシアクリレート(a5)お
よび(a7)は、ともにエポキシ樹脂に(メタ)アクリ
ル酸(a2)を反応させ、得られたエポキシアクリレー
ト(a3)の水酸基に多塩基酸無水物(a4)を反応さ
せて得られるが、前記(a5)は、更に該(a5)中の
カルボキシル基に、エポキシ基含有ラジカル重合性不飽
和単量体(a6)を反応させた樹脂が、酸価が40〜1
00mgKOH/gであって、しかも、GPC測定によ
る重量平均分子量が1万〜5万の範囲であることを特徴
とする感光性樹脂である。一方、該(a7)は、それ自
体が酸価が40〜100mgKOH/gであって、しか
も、GPC測定による重量平均分子量が1万〜5万の範
囲であることを特徴とする感光性樹脂である。
【0048】GPC測定による重量平均分子量は、上記
の通り1万〜5万であるが、なかでも、感光性樹脂
(A)の長期保存安定性の点から1万〜3万、特に1万
〜2万の範囲が好ましい。
【0049】また、感光性樹脂(A)の固形分の酸価
(mgKOH/g)は、特に希アルカリ溶液での現像性
の点から特に50〜85の範囲が好ましい。
【0050】この感光性樹脂(A)は、希釈剤(B)、
光重合開始剤(C)、及び熱反応性硬化剤(D)と配合
することによって目的とするソルダーレジストインキ組
成物が得られる。
【0051】ここで、感光性樹脂(A)の量は、特に制
限されるものではないが、感度、タック性の改善効果が
良好なものとなり、更に硬化物の耐熱性、耐溶剤性に優
れる点からソルダーレジストインキ組成物中10〜70
重量%が好ましく、特に30〜60重量%となる範囲で
あることが好ましい。
【0052】次に、希釈剤(B)としては、特に限定さ
れるものではないが、例えば、エチルメチルケトン、シ
クロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テ
トラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、メチルセロ
ソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、ブチ
ルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエー
テル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ
プロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコール
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、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ルアセテート等のエステル類、エタノール、プロパノー
ル、エチレングリコール、プロピレングリコールなどの
アルコール類、オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水
素、石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソル
ベントナフサ等の石油系溶剤等の有機溶剤や、2−ヒド
ロキシエチル(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、N−ビニルピロリドン、
N−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホリン、
メトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレー
ト、メトキシポリエチレングリコール(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、N,N−ジメチルアクリルアミド、メラミン(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、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、グリセリンジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリ
レート、イソボルニル(メタ)アクリレート、あるいは
ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトールジトリメチロールプロパン、ジペンタエリ
スリトール、トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレー
ト等の多価アルコール、又はこれらのエチレンオキサイ
ドもしくはプロピレンオキサイド付加物の多価(メタ)
アクリレート類等の光重合性反応性希釈剤等を挙げるこ
とができる。これらのなかでも、特にプロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコ
ールモノエーテルアセテートの単独使用、またはプロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート若しくは
ジエチレングリコールモノエーテルアセテートと芳香族
炭化水素類との併用が予備乾燥後の平滑性が良好となる
点から好ましく、更に、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテート又はジエチレングリコールモノエ
ーテルアセテートに芳香族炭化水素類を併用すること、
更に、これに光重合性反応性希釈剤を併用することが形
成塗膜の平滑性の点から好ましい。
【0053】希釈剤(B)は、単独または2種以上の混
合物として用いられ、その含有量は、感光性樹脂(A)
100重量部当り、30〜300重量部が好ましく、特
に好ましくは50〜200重量%である。
【0054】光重合開始剤(C)の具体例としては、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、シ
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、2−クロロベンゾフェノン、p,
p−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、P,P−ビス
ジエチルアミノベンゾヘェノン、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−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、単独でまたは2種以上を
組み合わせて使用することができる。
【0055】本発明において、光重合開始剤(C)の量
は、特に制限されるものではないが、感光性樹脂(A)
100重量部に対して、通常0.5〜50重量部の範囲
であることが好ましい。即ち、0.5重量部以上におい
ては、感光性樹脂(A)の反応生成物の光硬化反応が良
好に進行し、また、50重量部以下では硬化塗膜の機械
物性が良好なものとなる。感度、硬化塗膜の機械物性な
どの面から、この光重合開始剤のより好ましい配合量は
2〜30重量部の範囲である。
【0056】次に、熱反応性硬化剤(D)の具体例とし
ては、エポキシ樹脂やブトキシ化メラミン樹脂、メトキ
シ化メラミン樹脂、ベンゾグアナミン系共縮合樹脂等の
アミノ樹脂が挙げられる。これらの中でも、特に硬化物
の耐熱性及び耐溶剤性が良好なものとなる点からエポキ
シ樹脂が好適である。このエポキシ樹脂としては、例え
ば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノール
F型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、ゴ
ム変性エポキシ樹脂、トリス(2,3−エポキシプロピ
ル)イソシアヌレート、ジフェニルジグリシジルエーテ
ル、テトラメチルジフェニルジグリシジルエーテル等が
挙げられる。
【0057】また、熱反応性硬化剤(D)として、上記
エポキシ樹脂を使用する場合、硬化促進剤を使用するの
が好ましい。硬化促進剤の具体例としては、メラミン誘
導体、イミダゾール誘導体、ジシアンジアミド、フェノ
ール誘導体などの公知のエポキシ硬化促進剤等が挙げら
れる。
【0058】このような熱反応性硬化剤(D)は、前記
感光性樹脂(A)100重量部に対して5〜40重量部
配合することが好ましい。即ち、5重量部以上用いるこ
とにより、最終的に得られる硬化塗膜の耐熱性、耐溶剤
性、耐酸性、密着性等の諸物性に優れたものとなる他、
絶縁抵抗等の電気特性に十分な性能が得られ、一方、4
0重量部以下とすることにより、感光性、現像性に優れ
たものとなる。
【0059】本発明のソルダーレジストインキ組成物に
は、耐熱性向上、流動性調整などの目的で、無機質粉末
を含有することも可能であり、その代表的なものとして
は、例えば、非結晶シリカ、アモルファスシリカ、高純
度結晶シリカ、タルク、クレー、酸化チタン、炭酸カル
シウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、硫酸バリウ
ム、含水珪酸、三酸化アンチモン、炭酸マグネシウム、
マイカ粉、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム等が挙
げられる。
【0060】本発明のソルダーレジストインキ組成物に
は、更に必要に応じて、着色剤、シリコン化合物やアク
リレート共重合体、フッ素系界面活性剤等のレベリング
剤、シランカップリング剤等の密着付与剤、アエロジル
等のチクソトロピー剤、また、ハイドロキノン、ハイド
ロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、ターシャ
リブチルカテコール、フェノチアジン等の重合禁止剤、
また、各種界面活性剤や高分子分散剤等の分散安定剤、
さらにハレーション防止剤、難燃剤、消泡剤、酸化防止
剤等の各種添加剤を加えても良い。
【0061】本発明のソルダーレジストインキ組成物
は、(A)〜(D)成分及びその他無機質粉末、各種添
加剤を加えて混合し、その混合物を三本ロールミル等で
例えば、0.5時間混合する等により固形分の分散を行
ない、分散液として得られる。
【0062】このようにして得られたソルダーレジスト
インキ組成物は、スクリーン印刷、カーテンコート法、
ロールコート法、スピンコート法、ディップコート法等
によりプリント基板上に10〜150μm(液膜厚)の
厚さに塗布した後、60〜80℃で15〜60分予備乾
燥し有機溶剤等の揮発分を揮発させた後、その乾燥塗膜
に所望のソルダーマスクパターンのネガフィルムを密着
させ、その上から紫外線又は電子線などの放射線を照射
する。それから、ネガフィルムを取り除き、希アルカリ
水溶液を現像液として現像することにより非露光領域の
塗膜は除去されるが、露光部分の塗膜は光硬化している
ので除去されず残留する。この際の希アルカリ水溶液と
しては、0.5〜5重量%の炭酸ナトリウム水溶液が一
般的であるが、他のアルカリ溶液も使用可能である。次
いで、130〜160℃で20〜90分熱風乾燥機等で
熱硬化させることにより硬化物を得ることができる。
【0063】本発明のソルダーレジストインキ組成物
は、例えばプリント配線板等の回路基板のソルダーレジ
ストや層間絶縁層等に好ましく使用される。
【0064】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明する。なお、生成物の重量平均分子量はゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー(GPC)分析で得られる
ポリスチレン換算の重量平均分子量である。GPCの分
析条件は次のとおりである。 GPC装置:トーソー HLC-8020 カラム:TSKgel G4000HXL(1本)+G3000HXL(1本)+
G2000HXL(2本) 溶 媒 :テトラヒドロフラン1ml/分 検出器:RI検出器
【0065】実施例1 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート1
120gにオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(大日本インキ化学工業(株)製、EPICLON N
−695、軟化点95℃、エポキシ当量214)214
0g(10当量)、アクリル酸720g(10モル)、
ハイドロキノン1.4g、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℃まで
冷却し、トリフェニルホスフィン2.9g(11ミリモ
ル)を仕込み、120℃に加熱し、4時間反応後、トリ
フェニルホスフィン2.9g(11ミリモル)を追加し
た。この時の溶液中の樹脂の重量平均分子量は1090
0、酸価は41で反応率は71%だった。さらに反応を
16時間続けた。得られた溶液にエチルカルビトールア
セテート1460g、テトラヒドロ無水フタル酸106
4g(7モル)を仕込み、110℃で5時間反応を行な
い、さらにグリシジルメタクリレート284g(2モ
ル)を仕込み、110℃で5時間反応を行ない、酸価
(固形分、mgKOH/g)70、重量平均分子量(固
形分)13500の樹脂溶液を得た。これを樹脂溶液A
−1とする。
【0066】実施例2 120℃で2時間反応後に、2回目のトリフェニルホス
フィンを追加した以外は実施例1と同様に行った。2回
目のトリフェニルホスフィン追加時の重量平均分子量は
9600、酸価は67で、反応率は52%だった。ま
た、得られた樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/
g)68、重量平均分子量(固形分)11800だっ
た。これを樹脂溶液A−2とする。
【0067】実施例3 120℃で7時間反応後に、2回目のトリフェニルホス
フィンを追加した以外は実施例1と同様に行った。2回
目のトリフェニルホスフィン追加時の重量平均分子量は
15400、酸価は18で、反応率は87%だった。ま
た、得られた樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/
g)69、重量平均分子量(固形分)18500だっ
た。これを樹脂溶液A−3とする。
【0068】実施例4 初期のトリフェニルホスフィン量を1.4g(5.3ミ
リモル)にした以外は実施例1と同様に行った。2回目
のトリフェニルホスフィン追加時の重量平均分子量は1
1200、酸価は73で、反応率は48%だった。ま
た、得られた樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/
g)70、重量平均分子量(固形分)13900だっ
た。これを樹脂溶液A−4とする。
【0069】実施例5 初期のトリフェニルホスフィン量を5.8g(22ミリ
モル)にした以外は実施例1と同様に行った。2回目の
トリフェニルホスフィン追加時の重量平均分子量は95
00、酸価は25で、反応率は82%だった。また、得
られた樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/g)6
9、重量平均分子量(固形分)11600の樹脂溶液だ
った。これを樹脂溶液A−5とする。
【0070】実施例6 2回目のトリフェニルホスフィン量を1.4g(5.3
ミリモル)にした以外は実施例1と同様に行った。2回
目のトリフェニルホスフィン追加時の重量平均分子量は
13000、酸価は36で、反応率は74%だった。ま
た、得られた樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/
g)71、重量平均分子量(固形分)15800だっ
た。これを樹脂溶液A−6とする。
【0071】実施例7 2回目のトリフェニルホスフィン量を8.7g(33ミ
リモル)にした以外は実施例1と同様に行った。2回目
のトリフェニルホスフィン追加時の重量平均分子量は1
0500、酸価は41で、反応率は71%だった。ま
た、得られた樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/
g)68、重量平均分子量(固形分)13100だっ
た。これを樹脂溶液A−7とする。
【0072】実施例8 テトラヒドロ無水フタル酸量を760g(5モル)、グ
リシジルメタクリレート量を142g(1モル)にした
以外は実施例1と同様に行った。2回目のトリフェニル
ホスフィン追加時の重量平均分子量は10200、酸価
は44で、反応率は69%で、また、最終的に得られた
樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/g)63、重量
平均分子量(固形分)12700だった。これを樹脂溶
液A−8とする。
【0073】実施例9 テトラヒドロ無水フタル酸量を1368g(9モル)、
グリシジルメタクリレート量を355g(2.5モル)
にした以外は実施例1と同様に行った。2回目のトリフ
ェニルホスフィン追加時の重量平均分子量は1110
0、酸価は41で、反応率は71%で、また、最終的に
得られた樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/g)8
1、重量平均分子量(固形分)13800だった。これ
を樹脂溶液A−9とする。
【0074】実施例10 グリシジルメタクリレート量を142g(1モル)にし
た以外は実施例1と同様に行った。2回目のトリフェニ
ルホスフィン追加時の重量平均分子量は10500、酸
価は38で、反応率は73%で、また、最終的に得られ
た樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/g)84、重
量平均分子量(固形分)13200だった。これを樹脂
溶液A−10とする。
【0075】実施例11 テトラヒドロ無水フタル酸量を1368g(9モル)、
グリシジルメタクリレート量を568g(4モル)にし
た以外は実施例1と同様に行った。2回目のトリフェニ
ルホスフィン追加時の重量平均分子量は11000、酸
価は35で、反応率は75%で、また、最終的に得られ
た樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/g)61、重
量平均分子量(固形分)13700だった。これを樹脂
溶液A−11とする。
【0076】実施例12 オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(大日本イ
ンキ化学工業(株)製、EPICLON N−680、
軟化点85℃、エポキシ当量211、1分子中に平均し
て約6個のフェノール核を有する)2110g(10当
量)に換えた以外は実施例1と同様に行った。2回目の
トリフェニルホスフィン追加時の重量平均分子量は92
00、酸価は39で、反応率は72%だった。また、得
られた樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/g)6
9、重量平均分子量(固形分)11400だった。これ
を樹脂溶液A−12とする。
【0077】実施例13 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート2
057g、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(大日本インキ化学工業(株)製、EPICLON N
−680、軟化点85℃、エポキシ当量211)211
0g(10当量)、アクリル酸720g(10モル)、
ハイドロキノン1.4g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℃まで
冷却し、トリフェニルホスフィン5.0g(19ミリモ
ル)を仕込み、120℃に加熱し、2.5時間反応後、
トリフェニルホスフィン10.5g(40ミリモル)を
追加した。この時の溶液中の樹脂の重量平均分子量は8
600、酸価は46で反応率は67%だった。120℃
を保ったまま6時間反応を続けた。いったん反応生成物
を室温まで冷却し、無水コハク酸950g(9.5モ
ル)を加え、80℃に加熱して4時間反応した。この生
成物の酸価(固形分、mgKOH/g)は、139であ
った。この溶液にグリシジルメタクリレート426g
(3モル)およびプロピレングリコールメチルエーテル
アセテート299.5gを加え、撹拌しつつ110℃ま
で加熱し、110℃を保ったまま6時間反応を続け、酸
価(固形分、mgKOH/g)85、重量平均分子量
(固形分)10600の樹脂溶液得た。この溶液を、樹
脂溶液A−13とする。
【0078】実施例27 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート1
120gにオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(大日本インキ化学工業(株)製、EPICLON N
−695、軟化点95℃、エポキシ当量214)214
0g(10当量)、アクリル酸720g(10モル)、
ハイドロキノン1.4g、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℃まで
冷却し、トリフェニルホスフィン2.9g(11ミリモ
ル)を仕込み、120℃に加熱し、4時間反応後、トリ
フェニルホスフィン2.9g(11ミリモル)を追加し
た。この時の溶液中の樹脂の重量平均分子量は1090
0、酸価は41で反応率は71%だった。さらに反応を
16時間続けた。得られた溶液にエチルカルビトールア
セテート1460g、テトラヒドロ無水フタル酸760
g(5モル)を仕込み、110℃で5時間反応を行な
い、酸価(固形分、mgKOH/g)79、重量平均分
子量(固形分)13300の樹脂溶液を得た。これを樹
脂溶液A−14とする。
【0079】比較例1 120℃で30分反応後に、2回目のトリフェニルホス
フィンを追加した以外は実施例1と同様に行った。2回
目のトリフェニルホスフィン追加時の重量平均分子量は
4100、酸価は105で、反応率は25%だった。ま
た、得られた樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/
g)68、重量平均分子量(固形分)8200の樹脂溶
液を得た。これを樹脂溶液B−1とする。
【0080】比較例2 120℃で10時間反応後に、2回目のトリフェニルホ
スフィンを追加した以外は実施例1と同様に行った。2
回目のトリフェニルホスフィン追加時の重量平均分子量
は17800、酸価は8で、反応率は94%だった。2
回目のトリフェニルホスフィン追加後8時間でゲル化が
起こり最終製品は得られなかった。
【0081】比較例3 初期のトリフェニルホスフィン量を0.3g(1.1ミ
リモル)にした以外は実施例1と同様に行った。2回目
のトリフェニルホスフィン追加時の重量平均分子量は5
500、酸価は110で、反応率は22%だった。ま
た、得られた樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/
g)70、重量平均分子量(固形分)7800だった。
これを樹脂溶液B−3とする。
【0082】比較例4 初期のトリフェニルホスフィン量を29g(110ミリ
モル)にした以外は実施例1と同様に行った。2回目の
トリフェニルホスフィン追加時の重量平均分子量は53
00、酸価は7で、反応率は95%だった。また、得ら
れた樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/g)68、
重量平均分子量(固形分)7400だった。これを樹脂
溶液B−4とする。
【0083】比較例5 初期のトリフェニルホスフィン量を15.5g(59ミ
リモル)にし、2回目のトリフェニルホスフィンの追加
を行わなかった以外は実施例1と同様に行った。得られ
た樹脂溶液は酸価(固形分、mgKOH/g)70、重
量平均分子量(固形分)7500だった。これを樹脂溶
液B−7とする。
【0084】比較例6 初期のトリフェニルホスフィン量を15.5g(59ミ
リモル)にし、2回目のトリフェニルホスフィンの追加
を行わずに120℃で10時間反応を行った以外は実施
例13と同様に行った。無水コハク酸反応後の生成物の
酸価(固形分、mgKOH/g)は140であった。ま
た、グリシジルメタクリレート反応後の樹脂溶液は、酸
価(固形分、mgKOH/g)86で、重量平均分子量
(固形分)7200であった。この溶液を、樹脂溶液B
−8とする。
【0085】比較例17 ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート1
120gにオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(大日本インキ化学工業(株)製、EPICLON N
−695、軟化点95℃、エポキシ当量214)214
0g(10当量)、アクリル酸720g(10モル)、
ハイドロキノン1.4g、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℃まで
冷却し、トリフェニルホスフィン15.5g(59ミリ
モル)を仕込み、120℃に加熱した。この時の溶液中
の樹脂の重量平均分子量は5500、酸価は41で反応
率は71%だった。さらに反応を5時間続けた。得られ
た溶液にエチルカルビトールアセテート1460g、テ
トラヒドロ無水フタル酸740g(5モル)を仕込み、
110℃で5時間反応を行ない、酸価(固形分、mgK
OH/g)79、重量平均分子量(固形分)7900の
樹脂溶液を得た。これを樹脂溶液B−9とする。
【0086】実施例14〜26、実施例28、比較例1
2〜16、及び比較例18 表1、及び表2に示す配合組成(数値は重量部である)
に従ってソルダーレジストインキ組成物を配合し、3本
ロールで混合分散させて、インキ組成物の溶液を調製し
た。この得られたインキ組成物のタック性、感度、現像
性及び塗膜性能を表3、表4に示す。なお、インキ組成
物のタック性、感度、現像性及び塗膜性能は、以下に示
す方法で評価した。ただし、塗膜性能は、予め面処理済
みの基板に、スクリーン印刷法により、インキ組成物を
35μmの厚さ(乾燥前)に塗布し、70℃で20分間
予備乾燥後、300mJ/cm2の露光量で紫外線を照
射し、次いで1重量%炭酸ナトリウム水溶液を用い、
2.0kg/cm2 のスプレー圧で60秒間現像処理し
たのち、150℃で30分ポストキュアーすることによ
り、硬化塗膜を作成し、このものについて評価を行っ
た。なお、評価結果を表3及び4に示す。
【0087】試験方法及び評価方法 (1)タック性 塗膜を70℃で20分間予備乾燥した。次に、ソルダー
マスクパターンを塗膜面に接触させ、ネガフィルムを剥
離することで後述する「タック性」の試験を行った。 (タック性)塗膜よりソルダーマスクパターンを剥離し
その状態を評価した。 ○:簡単に剥離できるもの ×:剥離するときソルダーマスクパターンに付着するも
【0088】(2)感度 予備乾燥後の塗膜に、ステップタブレット21段(コダ
ック社製)を密着させ、オーク製作所製メタルハライド
ランプ露光装置を用いて、アイグラフィック社製紫外線
積算強度計を用い300mJ/cm2 の紫外線を照射露
光した。次いで1重量%炭酸ナトリウム水溶液を用い、
2.0kg/cm2 のスプレー圧で60秒間現像を行っ
た後の露光部分の除去されない部分の段数を数字にて示
した。数字が大きい方が高感度であることを表す。
【0089】(3)現像性 予備乾燥後の塗膜にソルダーマスクパターンを密着さ
せ、300mJ/cm2の紫外線を照射露光した。次い
で1重量%炭酸ナトリウム水溶液を用い、2.0kg/
cm2 のスプレー圧で60秒間現像を行った後の未露光
部分を拡大鏡にて目視判定した。 ○:現像時、完全にインキが除去され、完全な現像がで
きたもの ×:現像時、少しでも残渣が残っており、現像されない
部分があるもの
【0090】(4)半田耐熱性 硬化塗膜をJIS C 6481の試験方法に従って、
260℃で半田浴へ10秒間浸漬を3回行い、外観の変
化を評価した。 ○:外観に変化が認められないもの ×:硬化膜の変色が認められるもの ××:硬化膜の浮き、剥れ、半田潜りあり
【0091】(5)耐薬品性 硬化塗膜を10重量%の塩酸に30分間浸漬した後の塗
膜状態を評価した。 ○:全く変化が認められないもの ×:塗膜が膨潤して剥離したもの
【0092】(6)耐溶剤性 硬化塗膜を塩化メチレンに30分間浸漬した後の塗膜状
態を評価した。 ○:全く変化が認められないもの ×:塗膜が膨潤して剥離したもの
【0093】
【表1】
【0094】
【表2】
【0095】
【表3】
【0096】
【表4】
【0097】
【発明の効果】本発明によれば、感度に著しく優れ、積
層板の生産性を飛躍的に向上できる他、予備乾燥後のタ
ック性を改善できる感光性樹脂、その製造方法及びソル
ダーレジストインキを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例1で得られた感光性樹脂のIR
チャート図である。
【図2】図2は、実施例1で得られた感光性樹脂の68
MHz13C−NMRチャート図である。
【図3】図3は、実施例1で得られた感光性樹脂の27
0MHz1H−NMRチャート図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/004 501 G03F 7/004 501 7/027 515 7/027 515 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA06 AA10 AA15 AB15 AC01 AD01 BC13 BC42 BC74 BC81 BC83 BC85 BC92 BJ10 CA00 CB30 CC17 FA17 4J011 QA03 QA08 QA12 QA13 QA22 QA23 QA24 QA33 QA34 QA39 QB16 QB19 RA10 SA02 SA03 SA05 SA12 SA14 SA15 SA16 SA20 SA22 SA23 SA25 SA28 SA29 SA32 SA34 SA38 SA42 SA54 SA58 SA61 SA63 SA64 SA78 TA07 TA10 UA01 UA03 VA01 WA01 WA05 4J027 AC03 AC06 AE02 AE03 AE04 AE05 AE06 AE07 AJ01 AJ05 AJ08 BA07 BA08 BA13 BA15 BA19 BA21 BA24 BA26 BA27 CA03 CA10 CA14 CA18 CA25 CA29 CA32 CA34 CB10 CC05 CC06 CD10 4J036 AA01 AA05 AF01 BA04 CA19 CA21 CA22 CA28 EA01 EA02 EA04 EA09 FB09 HA02 HA03 JA10

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多官能型エポキシ樹脂(a1)に(メ
    タ)アクリル酸(a2)を反応させ、得られたエポキシ
    アクリレート(a3)の水酸基に多塩基酸無水物(a
    4)を反応させ、酸ペンダント型エポキシアクリレート
    (a5)を得、次いで、該酸ペンダント型エポキシアク
    リレート(a5)中のカルボキシル基に、エポキシ基含
    有ラジカル重合性不飽和単量体(a6)を反応させた構
    造を有し、且つ酸価が40〜100mgKOH/gであ
    って、しかも、 GPC測定による重量平均分子量が1万〜5万の範囲で
    あることを特徴とする感光性樹脂。
  2. 【請求項2】 多官能型エポキシ樹脂(a1)に(メ
    タ)アクリル酸(a2)を反応させ、得られたエポキシ
    アクリレート(a3)の水酸基に多塩基酸無水物(a
    4)を反応させて、得られる酸ペンダント型エポキシア
    クリレート(a7)であり、且つ、 酸価が40〜100mgKOH/gであって、しかも、 GPC測定による重量平均分子量が1万〜5万の範囲で
    あることを特徴とする感光性樹脂。
  3. 【請求項3】 多官能型エポキシ樹脂(a1)が、ノボ
    ラック型エポキシ樹脂である請求項1記載の感光性樹
    脂。
  4. 【請求項4】 ノボラック型エポキシ樹脂が、軟化点8
    5℃以上のものである請求項3記載の感光性樹脂。
  5. 【請求項5】 多官能型エポキシ樹脂(a1)が、ノボ
    ラック型エポキシ樹脂である請求項2記載の感光性樹
    脂。
  6. 【請求項6】 ノボラック型エポキシ樹脂が、軟化点8
    5℃以上のものである請求項5記載の感光性樹脂。
  7. 【請求項7】 酸ペンダント型エポキシアクリレート
    (a5)と、エポキシ基含有ラジカル重合性不飽和単量
    体(a6)とを、該エポキシアクリレート(a5)中の
    カルボキシル基と、エポキシ基含有ラジカル重合性不飽
    和単量体(a6)中のエポキシ基との当量比で、前者/
    後者=1/0.05〜1/0.6となる割合で反応させ
    た構造を有するものである請求項3又は4記載の感光性
    樹脂。
  8. 【請求項8】 多官能型エポキシ樹脂(a1)に(メ
    タ)アクリル酸(a2)を反応させ、得られたエポキシ
    アクリレート(a3)に、多塩基酸無水物(a4)を反
    応させて酸ペンダント型エポキシアクリレート(a5)
    を得、次いで、該酸ペンダント型エポキシアクリレート
    (a5)中のカルボキシル基に、エポキシ基含有ラジカ
    ル重合性不飽和単量体(a6)を反応させる感光性樹脂
    の製造方法において、 工程1:多官能型エポキシ樹脂(a1)のエポキシ基1
    モルに対してエステル化触媒を0.2〜3.5ミリモル
    の割合で用いて、多官能型エポキシ樹脂(a1)と(メ
    タ)アクリル酸(a2)とを反応させてエポキシアクリ
    レート(a3)を得、 工程2:得られたエポキシアクリレート(a3)に、多
    塩基酸無水物(a4)を反応させて酸ペンダント型エポ
    キシアクリレート(a5)を得、 工程3:次いで、エポキシ基含有ラジカル重合性不飽和
    単量体(a6)を、酸ペンダント型エポキシアクリレー
    ト(a5)中のカルボキシル基と、エポキシ基含有ラジ
    カル重合性不飽和単量体(a6)中のエポキシ基との当
    量比で、前者/後者=1/0.05〜1/0.6となる
    割合で反応させることを特徴とする感光性樹脂の製造方
    法。
  9. 【請求項9】 工程1において、多官能型エポキシ樹脂
    (a1)のエポキシ基1モルに対してエステル化触媒を
    0.2〜2.5ミリモルの割合で用いて、多官能型エポ
    キシ樹脂(a1)と(メタ)アクリル酸(a2)とを反
    応させ、反応率が30〜90%の範囲内となった時点に
    おいて、多官能型エポキシ樹脂(a1)の仕込量基準で
    エポキシ基1モルに対して、0.5ミリモル以上のエス
    テル化触媒を添加し、反応を行う請求項8記載の製造方
    法。
  10. 【請求項10】 工程1において、GPC測定による重
    量平均分子量が7000〜4万となる迄反応させた後、
    エステル化触媒を添加する請求項9記載の製造方法。
  11. 【請求項11】 工程1において、多官能エポキシ樹脂
    (a1)のエポキシ基に対し、(メタ)アクリル酸(a
    2)を0.8〜1.1モルとなる割合で反応させ、か
    つ、工程2において、エポキシアクリレート(a3)
    に、多塩基酸無水物(a4)を、(a3)中の水酸基1
    モルに対し、0.4〜1.0モルとなる割合で反応させ
    る請求項8、9又は10記載の製造方法。
  12. 【請求項12】 多官能型エポキシ樹脂(a1)に(メ
    タ)アクリル酸(a2)を反応させ、得られたエポキシ
    アクリレート(a3)に、多塩基酸無水物(a4)を反
    応させる酸ペンダント型エポキシアクリレート型(a
    7)感光性樹脂の製造方法であって、 工程X:多官能型エポキシ樹脂(a1)のエポキシ基1
    モルに対してエステル化触媒を0.2〜3.5ミリモル
    の割合で用いて、多官能型エポキシ樹脂(a1)と(メ
    タ)アクリル酸(a2)とを反応させてエポキシアクリ
    レート(a3)を得、 工程Y:得られたエポキシアクリレート(a3)に、多
    塩基酸無水物(a4)を反応させて酸ペンダント型エポ
    キシアクリレート(a7)を得ることを特徴とする感光
    性樹脂の製造方法。
  13. 【請求項13】 多官能型エポキシ樹脂(a1)がノボ
    ラック型エポキシ樹脂である請求項8〜12の何れか1
    つに記載の製造方法。
  14. 【請求項14】 多官能型エポキシ樹脂(a1)が、軟
    化点が85℃以上のノボラック型エポキシ樹脂である請
    求項13記載の製造方法。
  15. 【請求項15】 エステル化触媒がトリフェニルホスフ
    ィンである請求項8〜14の何れか1つに記載の製造方
    法。
  16. 【請求項16】(A)多官能型エポキシ樹脂(a1)に
    (メタ)アクリル酸(a2)を反応させ、得られたエポ
    キシアクリレート(a3)の水酸基に多塩基酸無水物
    (a4)を反応させ、酸ペンダント型エポキシアクリレ
    ート(a5)を得、次いで、該酸ペンダント型エポキシ
    アクリレート(a5)中のカルボキシル基に、エポキシ
    基含有ラジカル重合性不飽和単量体(a6)を反応させ
    た構造を有する感光性樹脂、または、多官能型エポキシ
    樹脂(a1)に(メタ)アクリル酸(a2)を反応さ
    せ、得られたエポキシアクリレート(a3)の水酸基に
    多塩基酸無水物(a4)を反応させて、得られる酸ペン
    ダント型エポキシアクリレート型感光性樹脂(a7)に
    おいて、酸価が40〜100mgKOH/gであって、
    かつ、GPC測定による重量平均分子量が1万〜5万の
    範囲である感光性樹脂、 (B)希釈剤、 (C)光重合開始剤、及び (D)熱反応性硬化剤 を必須成分とすることを特徴とするソルダーレジストイ
    ンキ組成物。
  17. 【請求項17】 希釈剤(B)の含有量が、(A)成分
    100重量部当り、30〜300重量部である請求項1
    6記載のソルダーレジストインキ組成物。
  18. 【請求項18】 光重合開始剤(C)の含有量が、
    (A)成分100重量部当り、0.5〜50重量部であ
    る請求項16又は17記載のソルダーレジストインキ組
    成物。
  19. 【請求項19】 熱反応性硬化剤(D)が、エポキシ樹
    脂である請求項16、17または18の何れか1つに記
    載の組成物。
  20. 【請求項20】 熱反応性硬化剤(D)の含有量が、感
    光性樹脂(A)100重量部当り、2〜40重量部であ
    る請求項16〜19のいずれか1つに記載のソルダーレ
    ジストインキ組成物。
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