JPH10115918A - 樹脂組成物、レジスト樹脂組成物及びこれらの硬化物 - Google Patents
樹脂組成物、レジスト樹脂組成物及びこれらの硬化物Info
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- JPH10115918A JPH10115918A JP28727496A JP28727496A JPH10115918A JP H10115918 A JPH10115918 A JP H10115918A JP 28727496 A JP28727496 A JP 28727496A JP 28727496 A JP28727496 A JP 28727496A JP H10115918 A JPH10115918 A JP H10115918A
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Abstract
液での現像性に優れ、その硬化物は耐屈曲性、耐折性等
に優れている。 【解決手段】特定の構造を有するエポキシ基含有ポリカ
ルボン酸樹脂(A)、光カチオン重合開始剤(B)及び
希釈剤(C)を含有することを特徴とする樹脂組成物及
びその硬化物。
Description
板用レジスト樹脂組成物として有用な樹脂組成物及びそ
の硬化物に関する。更に詳しくは、フレキブシルプリン
ト配線板製造の際のソルダーレジストやメッキレジスト
等に使用する希アルカリ水溶液で現像が可能でその硬化
物は、耐屈曲性、屈折性、密着性、耐薬品性、耐熱性等
に優れたレジストインキに適した樹脂組成物及びその硬
化物に関する。
上、生産性向上などの理由により各種分野において紫外
線硬化型組成物が多用されてきている。プリント配線板
加工分野においても同様の理由によりソルダーレジスト
インキ、マーキングインキなどの種々のインキが従来の
熱硬化型組成物から紫外線硬化型組成物へと移行した。
たとえば、特公昭56−40329号公報には、エポキ
シ樹脂−光重合性α、β−不飽和カルボン酸付加生成物
と二塩基性カルボン酸無水物との反応生成物、光重合性
単量体および光重合開始剤を含有する硬化性感光材料が
記載されている。これまで、フレキシブルプリント配線
板と言われるポリイミド基板に用いるソルダーレジスト
はカバーレイフィルムと呼ばれるポリイミドフィルムを
パターンに合わせた金型をつくり打ち抜いたのち接着剤
を用いて張り付けるタイプや、可撓性を持たせた紫外線
硬化型または熱硬化型のソルダーレジストインキをスク
リーン印刷法により塗布するタイプのものであった。リ
ジット(硬質)基板と呼ばれる一般のプリント配線板
は、エレクトロニクスの進歩に伴う高密度化実現のた
め、ソルダーレジストに対しても高精度、高解像性の要
求が高まった。従来のスクリーン印刷法ではパターン精
度が得られない為、液状フォトレジスト法が提案され、
現在、大部分の基板の製造に導入されている。
配線板の分野でも高密度化が近年要求されてきている
が、従来の液状フォトソルダーレジストでは、パターン
精度は得られるものの塗膜が硬くポリイミドとの密着性
が悪いため、十分な可撓性や耐折性が得られず、また、
可撓性はある程度得られるものの作業性が悪く耐薬品
性、耐熱性が不十分であり、問題である。
題を解決するため鋭意研究の結果、特定のエポキシ基含
有ポリカルボン酸樹脂を使用することによって、希アル
カリ水溶液での現像が可能であり、その硬化皮膜も可撓
性、耐折性、密着性、耐薬品性、耐熱性等に優れたもの
である、フレキシブルプリント配線板用レジスト樹脂組
成物に適した樹脂組成物及びその硬化物を見出した。
キシ樹脂(a)
2 を示し、Mは水素原子又は、
が1の場合、Mは水素原子を示し、nが2以上の場合、
Mの少なくとも1個は水素原子を示す。)で表されるエ
ポキシ樹脂(a)と多塩基酸無水物(b)との反応物で
あるエポキシ基含有ポリカルボン酸樹脂(A)、光カチ
オン重合開始剤(B)及び希釈剤(C)、を含有するこ
とを特徴とする樹脂組成物、レジスト樹脂組成物及びそ
の硬化物に関する。
ルボン酸樹脂(A)は、前記式(1)で表されるエポキ
シ樹脂(a)の水酸基に多塩基酸無水物(b)を反応さ
せることにより得ることができる。
(a)の具体例としては、例えば、式(2)
と同一である。)で表されるエポキシ樹脂、あるいは、
式(2)で表されるエポキシ樹脂のアルコール性水酸基
と、エピクロルヒドリン等のエピハロヒドリンを好まし
くはジメチルスルホキシドの存在下に反応させることに
より得ることができる。エピハロヒドリンの使用量は、
式(2)におけるアルコール性水酸基1当量に対して1
当量以上使用すれば良い。しかしながらアルコール性水
酸基1当量に対して15当量を超えると増量した効果は
ほとんどなくなる、一方容積効率も悪くなる。
用量は、式(2)で表されるエポキシ樹脂に対して5重
量%〜300重量%が好ましい。式(2)で表されるエ
ポキシ樹脂に対して5重量%以下であると式(2)にお
けるアルコール性水酸基とエピハロヒドリンとの反応が
遅くなるため長時間の反応が必要となり、一方、式
(2)で表されるエポキシ樹脂に対して300重量%を
超える増量した効果はほとんどなくなり、容積効率も悪
くなる。
用するのが好ましい。アルカリ金属水酸化物としては、
苛性ソーダ、苛性カリ、水酸化リチウム、水酸化カルシ
ウムなどが使用できるが苛性ソーダが好ましい。アルカ
リ金属水酸化物の使用量は、式(2)のアルコール性水
酸基1当量に対してほぼ1当量使用すれば良い。
状態で用いても構わない。また水溶液の状態で使用する
場合は、反応中、反応系内の水は常圧下、減圧下におい
て反応系外に留去しながら反応を行うこともできる。反
応温度が30〜100℃が好ましい。
ジメチルスルホキシドを減圧下留去した後、有機溶剤に
生成樹脂を溶解させアルカリ金属酸化物で脱ハロゲン化
水素反応を行うこともできる。一方、反応終了後、水洗
分離を行い副生塩及びジメチルフルホキシドを分離し、
油層より過剰エピハロヒドリンを減圧下留去した後、有
機溶剤に樹脂を溶解させてアルカリ金属水酸化物で脱ハ
ロゲン化水素反応を行っても良い。有機溶剤としては、
メチルイソブチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等が使用できるが、メチルイソブチルケトンの使用が
好ましい。尚、これらの有機溶剤は単独若しくは混合系
で使用できる。
ては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フ
タル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ハイミック
酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無
水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フ
タル酸、無水トリメリット酸、等の飽和および不飽和多
塩基酸無水物等を挙げることができる。
多塩基酸無水物の反応は、式(1)で表されるエポキシ
樹脂(a)中の水酸基、1当量あたり、前記、多塩基酸
無水物(b)の無水物基0.3〜1.0当量反応させる
のが好ましい。反応時に希釈剤として、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を使用するのが好ま
しい。反応温度は60〜150℃が好ましい。反応時間
は、1〜10時間が好ましい。
リカルボン酸樹脂(A)の酸価(mgKOH/g)は4
0〜110が好ましく、特に好ましくは50〜100で
ある。
ポリカルボン酸樹脂(A)の量は、組成物中10〜80
重量%が好ましく、特に15〜60重量%が好ましい。
としては、例えば、
いは、ピリジニウム塩等を挙げることができる。これら
光カチオン重合開始剤(B)は、単独あるいは2種以上
を組合せて用いることができる。
は、本発明の組成物中、0.5〜20重量%が好まし
く、特に好ましくは、1〜10重量%である。
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、カルビ
トー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を挙げることができ
る。
上の混合物として用いられ、本発明の組成物に含まれる
希釈剤(C)の量は、組成物中、5〜80重量%が好ま
しく10〜70重量%である。
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、雲母粉等の公知慣用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0〜60重量%
が好ましく、特に好ましくは5〜40重量%である。
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
公知慣用の着色剤、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公知慣用の重合禁止剤、アスベス
ト、ベントン、モンモリロナイト等の公知慣用の増粘
剤、シリコーン系、フッ素系、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
性付与剤のような公知慣用の添加剤類を用いることがで
きる。
性不飽和化合物の共重合体類や、多価アルコール類と多
塩基酸化合物から合成されるポリエステル樹脂類等の公
知慣用のバインダー樹脂および、エポキシ(メタ)アク
リレート、エポキシ(メタ)アクリレートの多塩基酸無
水物の反応物、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポ
リウレタン(メタ)アクリレート等の光重合性オリゴマ
ー類、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサ(メタ)
アクリレート等の光重合性モノマー類、エポキシ樹脂類
もレジストとしての諸特性に影響を及ぼさない範囲で用
いることができる。
前記の割合で配合し、ロールミル等で均一に混合するこ
とにより得られる。
配線板用レジストインキに有用である他、塗料、コーテ
ィング剤、接着剤等としても使用できる。本発明の組成
物は、例えば、次のようにして硬化し、硬化物を得る。
即ち、フレキシブルプリント配線板に、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例えば10〜160μmの膜
厚で本発明の組成物を塗布し、塗膜を60〜110℃で
乾燥させた後、ネガフィルムを塗膜に接触させ(又は、
接触しない状態で塗膜の上に置く。)、次いで紫外線を
照射し、次いで必要に応じて、80〜150℃に加熱
し、未露光部分を希アルカリ水溶液(例えば、0.5〜
2%炭酸ソーダ水溶液等)で溶解除去(現像)した後、
更に諸物性の向上のため、紫外線の照射および/または
加熱(例えば、100〜200℃で0.5〜1.0時
間)によって十分な硬化を行ない硬化皮膜を得る。本発
明の紫外線照射により容易に硬化する。本発明の紫外線
照射による硬化は常法により行うことができる。例えば
低圧又は高圧水銀灯、キセノン灯、メタルハライドラン
プ等を用い紫外線を照射すればよい。本発明はこのよう
な硬化物にも関する。
明する。なお実施例中の部は、重量部である。 合成例1 式(2)におけるnの平均値が3.3、エポキシ当量6
50、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部を
エピクロルヒドリン925部とジメチルスルホキシド4
62.5部を溶解させた後、攪拌下70℃で98.5%
NaOH13.3部を100分かけて添加した。
た。次いで過剰の未反応エピクロルヒドリンおよびジメ
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、さらに30%NaOH
10部を加え70℃で1時間反応させた。
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444、加水分解性塩素含有
量0.054%、軟化点79.5℃、溶融粘度(150
℃)11.5ポイズのエポキシ樹脂(a−1)350部
を得た。得られたエポキシ樹脂(a−1)はエポキシ当
量から計算すると一般式(2)におけるアルコール性水
酸基3.3個の内約1.0個がエポキシ化されている。
00、軟化点79℃のビスフェノールF型固型エポキシ
樹脂400部をエピクロルヒドリン925部とジメチル
スルホキシド462.5部を溶解させた後、攪拌下70
℃で98.5%NaOH20.3部を100分かけて添
加した。
た。次いで過剰の未反応エピクロルヒドリンおよびジメ
チルフ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、さらに30%NaOH1
0部を加え70℃で1時間反応させた。
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566.5、軟化点78℃の
エポキシ樹脂(a−2)365部を得た。得られたエポ
キシ樹脂(a−2)はエポキシ当量から計算すると一般
式(2)におけるアルコール性水酸基5.8個の内約
1.3個がエポキシ化されている。
の合成例 合成例3 式(2)におけるnの平均値が3.3、エポキシ当量6
50、軟化点81.1℃のビスフェノールA型エポキシ
樹脂650部、ヘキサヒドロ無水フタル酸254部、カ
ルビトールアセテート271部及びソルベントナフサ1
16部を仕込み、95℃に加熱攪拌し、10時間反応を
行ないエポキシ基含有ポリカルボン酸樹脂(A−1)を
得た。生成物(固形分)のエポキシ当量は904で酸価
(mgKOH/g)は102.4であった。
水コハク酸230部、カルビトールアセテート468部
及びソルベントナフサ201部を仕込み、95℃に加熱
攪拌し、10時間反応を行ないエポキシ基含有ポリカル
ボン酸樹脂(A−2)を得た。生成物(固形分)のエポ
キシ当量は520で酸価(mgKOH/g)は82.6であっ
た。
部、テトラヒドロ無水フタル酸684部、カルビトール
アセテート765.8部及びソルベントナフサ328.
2部を仕込み、95℃に加熱攪拌し、10時間反応を行
ないエポキシ基含有ポリカルボン酸樹脂(A−3)を得
た。生成物(固形分)のエポキシ当量は774で酸価
(mgKOH/g)は98.8であった。
組成物を配合し、3本ロールミルで混練し調製した。こ
れをスクリーン印刷法により、100メッシュのポリエ
ステルスクリーンを用いて20〜30μm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フィルム
基板(銅厚/12μm・ポリイミドフィルム厚/25μ
m)に全面塗布し塗膜を80℃の熱風乾燥器で30分乾
燥させる。次いで、レジストパターンを有するネガフィ
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500mJ/cm2 )。次に100℃で2
分間、加熱硬化した後、1%炭酸ソーダ水溶液で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
おり現像性の評価を行った。その後、紫外線を2J/c
m2 照射し完全硬化を行ない、得られた硬化膜を有する
試験片について、後述のとおり密着性、鉛筆硬度、耐溶
剤性、耐酸性、耐熱性、耐屈性、耐折性の試験を行なっ
た。それらの結果を表1に示す。なお、試験方法及び評
価方法は次のとおりである。
た。 △・・・・現像時、わずかに残渣のあるもの。 ×・・・・現像時、現像されない部分がある。
て、試験片に1mmのごばん目を100ケ作りセロテー
プによりピーリング試験を行った。 ○・・・・100/100で剥れないもの。 △・・・・ 50/100〜90/100。 ×・・・・ 0/100〜50/100。
て評価を行った。
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片を行い、
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。
温で30分浸漬する。 ○・・・・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。
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。 ○・・・・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。
評価を行なった。試験片を用いて、心棒の直径は2mm
とし、クラック発生の有無を観察した。
行った。折り曲げ面の曲率半径は0.38mmとし、ク
ラックが入るまでの折り曲げ回数を測定した。
化工業(株)製、光カチオン重合開始剤、プロピレンカ
ーボネート40%希釈品 *2 UVI−6990:ユニオンカーバイト
(株)製、光カチオン重合開始剤、プロピレンカーボネ
ート50%希釈品。 *3 PCI−061:日本化薬(株)製、光カチ
オン重合開始剤、黄色粉末。構造式は、
ー・アール(株)製、ゴム変性エポキシ樹脂。 *5 EXA−4800:大日本インキ工業
(株)製、ビスフェーノルS型エポキシ樹脂。 *6 KAYARAD DPHA:日本化薬
(株)製、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサア
クリレートの混合物。 *7 U−200AX:新中村化学工業(株)
製、ウレタンアクリレート。 *8 M−325:東亜合成化学工業(株)製、
カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソ
シアヌレート。 *9 ルシリンTPO:BASF(株)製、光ラ
ジカル重合開始剤 *10 アエロジル#200:日本アエロジル
(株)製、無水シリカ *11 モダフロー:モンサント(株)製、レベリ
ング剤。
明の組成物及びその硬化物は、光カチオン重合性、現像
性に優れ、その硬化物は、耐屈曲性、耐折性、耐溶剤
性、耐酸性、耐熱性等に優れている。
希アルカリ水溶液での現像性に優れ、得られた化物が耐
屈曲性、耐折性に優れ、密着性、鉛筆硬度、耐溶剤性、
耐酸性、耐熱性等も十分に満足するものであり、特に、
フレキシブルプリント配線板用レジスト組成物に適して
いる。
Claims (3)
- 【請求項1】 【化1】 (式中、Xは−CH2 −又は−C(CH3)2 −を示し、
Mは水素原子又は 【化2】 を示し、nは1〜10の数である。但しnが1の場合、
Mは水素原子を示し、nが2以上の場合、Mは少なくと
も1個は水素原子を示す。)で表されるエポキシ樹脂
(a)と多塩基酸無水物(b)との反応物であるエポキ
シ基含有ポリカルボン酸樹脂(A)、光カチオン重合開
始剤(B)及び希釈剤(C)を含有することを特徴とす
る樹脂組成物。 - 【請求項2】請求項1記載のエポキシ基含有ポリカルボ
ン酸樹脂(A)、光カチオン重合開始剤(B)及び希釈
剤(C)を含有することを特徴とするレジスト樹脂組成
物。 - 【請求項3】請求項1又は2に記載の樹脂組成物の硬化
物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28727496A JP3674888B2 (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 樹脂組成物、レジスト樹脂組成物及びこれらの硬化物 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10115918A true JPH10115918A (ja) | 1998-05-06 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007017458A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Taiyo Ink Mfg Ltd | 着色感光性樹脂組成物及びその硬化物 |
-
1996
- 1996-10-11 JP JP28727496A patent/JP3674888B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2007017458A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Taiyo Ink Mfg Ltd | 着色感光性樹脂組成物及びその硬化物 |
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