JP2004219690A - 感光性組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温下においても保存安定性の高い感光性組成物を提供すること。
【解決手段】高分子結合剤、エチレン性不飽和化合物、ロイコ染料、有機ハロゲン化合物および亜リン酸エステル化合物を含むことを特徴とする感光性組成物。好ましくは、ロイコ染料が、ロイコクリスタルバイオレットであり、有機ハロゲン化合物が、トリブロモメチルフェニルスルホンまたは2−トリブロモメチルスルホニルピリジンである。本発明によると、プリント配線基板加工用ドライフィルムレジスト、感光性平版印刷版等として有用な感光性組成物を提供することができる。
【選択図】 なし
【解決手段】高分子結合剤、エチレン性不飽和化合物、ロイコ染料、有機ハロゲン化合物および亜リン酸エステル化合物を含むことを特徴とする感光性組成物。好ましくは、ロイコ染料が、ロイコクリスタルバイオレットであり、有機ハロゲン化合物が、トリブロモメチルフェニルスルホンまたは2−トリブロモメチルスルホニルピリジンである。本発明によると、プリント配線基板加工用ドライフィルムレジスト、感光性平版印刷版等として有用な感光性組成物を提供することができる。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光性組成物に関する。さらに詳しくは、プリント配線基板加工用ドライフィルムレジスト、感光性平版印刷版等として有用な感光性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ロイコ染料と有機ハロゲン化合物を含む感光性組成物に紫外線等の活性光線を照射させて発色させる技術(例えば、非特許文献1参照)は、プリント配線基盤加工用ドライフィルムレジストや感光性平版印刷版等に使用されている(例えば、特許文献1、2および3参照)。しかしながら、これらの感光性組成物は、保存安定性が低く、高温下に保存した際にロイコ染料の一部が発色するという問題がある。
【0003】
そこで、感光性組成物の保存安定性を向上させるために、ハイドロキノン、カテコール等のフェノール類を添加した感光性樹脂組成物(例えば、特許文献4参照)、o−tert−ブチルフェノール誘導体と複素環チオール化合物とを含む光重合性組成物(例えば、特許文献5参照)、エポキシ基を有する化合物を含有する光重合可能な混合物(例えば、特許文献6参照)、アルカノールアミンとマラカイトグリーンとを含有する感光性樹脂組成物(例えば、特許文献7参照)等が知られている。しかしながら、これらの感光性組成物の保存安定性は、充分に満足のいくものではなく、さらなる保存安定性の向上が要求されている。
【0004】
【特許文献1】
特開昭59−107344号公報
【特許文献2】
特開昭60−57340号公報
【特許文献3】
特開平7−72625号公報
【特許文献4】
米国特許第3042515号明細書
【特許文献5】
特開昭60−2945号公報
【特許文献6】
特開平1−161001号公報
【特許文献7】
特開平6−148883号公報
【非特許文献1】
The Journal of Photographic Science 18巻 33頁(1970)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高温下においても保存安定性の高い感光性組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、高分子結合剤、エチレン性不飽和化合物、ロイコ染料および有機ハロゲン化合物を含む感光性組成物に、亜リン酸エステル化合物を添加することにより、保存安定性の高い感光性組成物が得られることを見出し、本発明を完成した。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の感光性組成物は、高分子結合剤、エチレン性不飽和化合物、ロイコ染料、有機ハロゲン化合物および亜リン酸エステル化合物を含む。
【0008】
本発明に用いられる高分子結合剤としては、特に限定されないが、ビニル基含有単量体を重合させて得られる高分子量体が好ましい。前記ビニル基含有単量体としては、例えば、(メタ)クリル酸、メチル(メタ)クリレート、エチル(メタ)クリレート、ブチル(メタ)クリレート、2−エチルヘキシル(メタ)クリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)クリレート、(メタ)クリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)クリレート等が挙げられる。なお、これらのビニル基含有単量体は、単独で重合または2種以上を共重合させて高分子量体としても良い。前記高分子量体としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、メチルメタクリレート/メタクリル酸/2−エチルヘキシルアクリレート共重合体、メチルメタクリレート/エチルアクリレート/メタクリル酸共重合体、メチルメタクリレート/メチルアクリレート/メタクリル酸共重合体等が挙げられる。また、前記高分子量体は、単独でまたは2種以上を混合して用いてもよい。
【0009】
ここで、本明細書中の(メタ)クリとは、メタクリおよびアクリを意味する。
【0010】
本発明に用いられるエチレン性不飽和化合物としては、光重合性化合物であれば特に限定されないが、例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)クリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)クリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)クリレート、エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート等の多価アルコールのポリ(メタ)クリレート等が挙げられる。なお、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いてもよい。
【0011】
高分子結合剤およびエチレン性不飽和化合物の割合は、高分子結合剤とエチレン性不飽和化合物の合計重量に対して、高分子結合剤が20〜90重量%、好ましくは50〜80重量%、エチレン性不飽和化合物が10〜80重量%、好ましくは20〜50重量%であることが望ましい。高分子結合剤の割合が20重量%未満の場合、得られる感光性組成物の粘度が低下して塗膜性が悪くなるだけでなく、現像性が低下するおそれがある。さらに、得られる感光性組成物の粘度が低いため、ドライフィルムを作製した際に、ロールの端面よりレジストがしみ出す、いわゆるエッジフュージョンが発生するおそれがある。また、高分子結合剤の割合が90重量%を超える場合、得られる感光性組成物の発色性が低下するおそれがある。
【0012】
本発明に用いられるロイコ染料としては、特に限定されないが、例えば、ロイコクリスタルバイオレット、ロイコビクトリアブルーBH、ロイコビクトリアピュアブルーBOH、ロイコダイヤモンドグリーン、ロイコアシッドバイオレット5B、ロイコソーラーシアニン6B、ロイコブリリアントグリーン、3,6−ビスジエチルアミノ−9−フェニルキサンテン等が挙げられる。これらの中でも、発色性、変色、色調等の観点から、ロイコクリスタルバイオレットが好適に用いられる。
【0013】
ロイコ染料の含有量は、高分子結合剤とエチレン性不飽和化合物との合計重量に対して、0.1〜5重量%、好ましくは0.2〜3重量%であることが望ましい。ロイコ染料の含有量が0.1重量%未満の場合、得られる感光性組成物を露光した際に、露光部と未露光部とのコントラスト(以下、イメージング性能と略す)が低下するおそれがある。また、ロイコ染料の含有量が5重量%を超える場合、得られる感光性組成物の保存安定性が低下するおそれがある。
【0014】
本発明に用いられる有機ハロゲン化合物としては、特に限定されないが、例えば、四臭化炭素、1,1,2,2−テトラブロモエタン、α,α,α−トリブロモアセトフェノン、α,α,α−トリクロロアセトフェノン、トリブロモメチルフェニルスルホン、2−トリブロモメチルスルホニルピリジン、2−トリブロモメチルスルホニルキノリン、1−クロロ−4−(トリブロモメチル)スルホニルベンゼン、1−メトキシ−4−(トリブロモメチル)スルホニルベンゼン、4−(トリブロモメチル)スルホニルベンゾフェノン、1−フェニルスルホニル−4−(トリブロモメチルスルホニル)ベンゼン、1−(4−トリブロモメタンスルホニル−ベンゼンスルホニル)−ピペリジン、ジエチル−4−トリブロモメタンスルホニル−ベンゼンスルホンアミド、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−1,3,5−トリアジン、2−フェニルビニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−1,3,5−トリアジン、2,2’−(o−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビスイミダゾール等が挙げられる。これらの中でも、感度が良好である観点から、トリブロモメチルフェニルスルホンまたは2−トリブロモメチルスルホニルピリジンが好適に用いられる。
【0015】
有機ハロゲン化合物の含有量は、高分子結合剤とエチレン性不飽和化合物との合計重量に対して、0.1〜10重量%、好ましくは0.2〜5重量%であることが望ましい。有機ハロゲン化合物の含有量が0.1重量%未満の場合、イメージング性能が低下するおそれがある。また、有機ハロゲン化合物の含有量が10重量%を超える場合、得られる感光性組成物を露光、硬化させて得られる膜の強度が低くなるおそれがある。
【0016】
本発明に用いられる亜リン酸エステル化合物としては、特に限定されないが、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル−ジトリデシル)ホスファイト、ジオクタデシルペンタエリスリトール−ジホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトール−ジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェンピン、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト等が挙げられる。これらの中でも、2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェンピン、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイトおよびトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイトが好適に用いられる。なお、これらの亜リン酸エステル化合物は、単独でまたは2種以上を混合して用いても良い。
【0017】
亜リン酸エステル化合物の含有量は、高分子結合剤とエチレン性不飽和化合物との合計重量に対して、0.001〜5重量%、好ましくは0.01〜1重量%であることが望ましい。亜リン酸エステル化合物の含有量が0.01重量%未満の場合、得られる感光性組成物の保存安定性が低くなるおそれがある。また、亜リン酸エステル化合物の含有量が1重量%を超える場合、得られる感光性組成物を露光した際に、エチレン性不飽和化合物の重合を阻害するだけでなく、発色性が低下するおそれがある。
【0018】
本発明の感光性組成物は、高分子結合剤、エチレン性不飽和化合物、ロイコ染料、有機ハロゲン化合物および亜リン酸エステル化合物を混合することにより、製造することができる。
【0019】
高分子結合剤、エチレン性不飽和化合物、ロイコ染料、有機ハロゲン化合物および亜リン酸エステル化合物を混合する方法としては、特に限定されず、例えば、メチルエチルケトン等の溶剤に溶解させて均一に混合する方法等が挙げられる。
【0020】
また、本発明の感光性組成物には、必要に応じて光重合開始剤、重合禁止剤、増感剤、可塑剤、染料、溶剤等を添加することができる。
【0021】
本発明の感光性組成物を、例えば、ポリエステルフィルム上に、乾燥後の膜厚が15〜50μmとなるように均一に塗布し、加熱して乾燥させた後、塗布面の上から別のポリエチレンフィルムを積層させる方法等により、ドライフィルムレジストを作製することができる。
【0022】
【実施例】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【0023】
実施例1
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、亜リン酸エステル化合物として2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェンピン(住友化学工業株式会社製、商品名:スミライザーGP)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0024】
実施例2
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、亜リン酸エステル化合物として2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト(旭電化工業株式会社製、商品名:アデカスタブHP−10)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0025】
実施例3
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、亜リン酸エステル化合物としてビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイト(旭電化工業株式会社製、商品名:アデカスタブPEP−24G)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0026】
実施例4
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、亜リン酸エステル化合物としてトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト(旭電化工業株式会社製、商品名:アデカスタブ2112)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0027】
実施例5
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、亜リン酸エステル化合物として2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェンピン(住友化学工業株式会社製、商品名:スミライザーGP)0.012g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0028】
実施例6
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物として2−トリブロモメチルスルホニルピリジン(住友精化株式会社製、商品名:BSP)1.2g、亜リン酸エステル化合物として2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェンピン(住友化学工業株式会社製、商品名:スミライザーGP)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0029】
比較例1
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、保存安定剤として4−メチル−2,6−ジ−tert−ブチルフェノール(関東化学株式会社製、試薬、以下BHTと略す)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0030】
比較例2
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、保存安定剤としてペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名:IRGANOX1010)2.4gおよび2−メルカプトベンゾチアゾール(関東化学株式会社製、試薬、以下MBTと略す)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0031】
比較例3
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、保存安定剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル(東京化成工業株式会社製、試薬、以下EGDGEと略す)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0032】
[評価]
実施例および比較例により得られた感光性組成物の安定性について以下の方法に従って測定した。
【0033】
(1)感光性組成物の安定性
50ml容の蓋付き褐色サンプル瓶に各実施例および各比較例で得られた感光性組成物20gを封入し、サンプル瓶を40℃の恒温槽に静置保存した。
【0034】
2および7日後に感光性組成物溶液1mlをサンプリングし、メチルエチルケトンを加えて10mlまでメスアップし、測定用試料とした。
【0035】
紫外可視分光光度計(島津製作所製、型式名:UV−2500PC、波長:590nm)を用いて測定用試料の吸光度を測定した。結果を表1に示した。なお、波長590nmは、感光性組成物中のロイコクリスタルバイオレットが酸化されて発色した際の最大吸収波長である。吸光度が4.0以下であれば安定性に優れていると判断できる。
【0036】
(2)フィルムの安定性
各実施例および各比較例で得られた感光性組成物を、フィルムアプリケーター(日本シーダ−ズサービス社製)を用いて、厚さ25μmのポリエステルフィルム(東レ株式会社製、商品名:ルミラー)上に、乾燥後の膜厚が25μmとなるように塗布し、80℃で5分間乾燥させ、測定用フィルムとした。その後、測定用フィルムを40℃の恒温槽に静置保存した。
【0037】
2および7日後に、紫外可視分光光度計(島津製作所製、型式名:UV−2500PC、波長:600nm)を用いて測定用フィルムの吸光度を測定した。結果を表1に示した。なお、波長600nmは、測定用フィルムでロイコクリスタルバイオレットが酸化されて発色した際の最大吸収波長である(フィルムの場合には、感光性組成物より、最大吸収波長が長波長側にシフトする)。吸光度が2.0以下であれば安定性に優れていると判断できる。
【0038】
【表1】
【0039】
表1より、実施例1〜6の感光性組成物は、感光性組成物の状態において7日後の吸光度が4.0以下であり、かつ、フィルムに加工した状態において7日後の吸光度が2.0以下であるため、高温下での保存安定性の高い感光性組成物であると判断できる。
【0040】
【発明の効果】
本発明によれば、高温下においても保存安定性の高い感光性組成物を提供することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光性組成物に関する。さらに詳しくは、プリント配線基板加工用ドライフィルムレジスト、感光性平版印刷版等として有用な感光性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ロイコ染料と有機ハロゲン化合物を含む感光性組成物に紫外線等の活性光線を照射させて発色させる技術(例えば、非特許文献1参照)は、プリント配線基盤加工用ドライフィルムレジストや感光性平版印刷版等に使用されている(例えば、特許文献1、2および3参照)。しかしながら、これらの感光性組成物は、保存安定性が低く、高温下に保存した際にロイコ染料の一部が発色するという問題がある。
【0003】
そこで、感光性組成物の保存安定性を向上させるために、ハイドロキノン、カテコール等のフェノール類を添加した感光性樹脂組成物(例えば、特許文献4参照)、o−tert−ブチルフェノール誘導体と複素環チオール化合物とを含む光重合性組成物(例えば、特許文献5参照)、エポキシ基を有する化合物を含有する光重合可能な混合物(例えば、特許文献6参照)、アルカノールアミンとマラカイトグリーンとを含有する感光性樹脂組成物(例えば、特許文献7参照)等が知られている。しかしながら、これらの感光性組成物の保存安定性は、充分に満足のいくものではなく、さらなる保存安定性の向上が要求されている。
【0004】
【特許文献1】
特開昭59−107344号公報
【特許文献2】
特開昭60−57340号公報
【特許文献3】
特開平7−72625号公報
【特許文献4】
米国特許第3042515号明細書
【特許文献5】
特開昭60−2945号公報
【特許文献6】
特開平1−161001号公報
【特許文献7】
特開平6−148883号公報
【非特許文献1】
The Journal of Photographic Science 18巻 33頁(1970)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高温下においても保存安定性の高い感光性組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、高分子結合剤、エチレン性不飽和化合物、ロイコ染料および有機ハロゲン化合物を含む感光性組成物に、亜リン酸エステル化合物を添加することにより、保存安定性の高い感光性組成物が得られることを見出し、本発明を完成した。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の感光性組成物は、高分子結合剤、エチレン性不飽和化合物、ロイコ染料、有機ハロゲン化合物および亜リン酸エステル化合物を含む。
【0008】
本発明に用いられる高分子結合剤としては、特に限定されないが、ビニル基含有単量体を重合させて得られる高分子量体が好ましい。前記ビニル基含有単量体としては、例えば、(メタ)クリル酸、メチル(メタ)クリレート、エチル(メタ)クリレート、ブチル(メタ)クリレート、2−エチルヘキシル(メタ)クリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)クリレート、(メタ)クリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)クリレート等が挙げられる。なお、これらのビニル基含有単量体は、単独で重合または2種以上を共重合させて高分子量体としても良い。前記高分子量体としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、メチルメタクリレート/メタクリル酸/2−エチルヘキシルアクリレート共重合体、メチルメタクリレート/エチルアクリレート/メタクリル酸共重合体、メチルメタクリレート/メチルアクリレート/メタクリル酸共重合体等が挙げられる。また、前記高分子量体は、単独でまたは2種以上を混合して用いてもよい。
【0009】
ここで、本明細書中の(メタ)クリとは、メタクリおよびアクリを意味する。
【0010】
本発明に用いられるエチレン性不飽和化合物としては、光重合性化合物であれば特に限定されないが、例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)クリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)クリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)クリレート、エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート等の多価アルコールのポリ(メタ)クリレート等が挙げられる。なお、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いてもよい。
【0011】
高分子結合剤およびエチレン性不飽和化合物の割合は、高分子結合剤とエチレン性不飽和化合物の合計重量に対して、高分子結合剤が20〜90重量%、好ましくは50〜80重量%、エチレン性不飽和化合物が10〜80重量%、好ましくは20〜50重量%であることが望ましい。高分子結合剤の割合が20重量%未満の場合、得られる感光性組成物の粘度が低下して塗膜性が悪くなるだけでなく、現像性が低下するおそれがある。さらに、得られる感光性組成物の粘度が低いため、ドライフィルムを作製した際に、ロールの端面よりレジストがしみ出す、いわゆるエッジフュージョンが発生するおそれがある。また、高分子結合剤の割合が90重量%を超える場合、得られる感光性組成物の発色性が低下するおそれがある。
【0012】
本発明に用いられるロイコ染料としては、特に限定されないが、例えば、ロイコクリスタルバイオレット、ロイコビクトリアブルーBH、ロイコビクトリアピュアブルーBOH、ロイコダイヤモンドグリーン、ロイコアシッドバイオレット5B、ロイコソーラーシアニン6B、ロイコブリリアントグリーン、3,6−ビスジエチルアミノ−9−フェニルキサンテン等が挙げられる。これらの中でも、発色性、変色、色調等の観点から、ロイコクリスタルバイオレットが好適に用いられる。
【0013】
ロイコ染料の含有量は、高分子結合剤とエチレン性不飽和化合物との合計重量に対して、0.1〜5重量%、好ましくは0.2〜3重量%であることが望ましい。ロイコ染料の含有量が0.1重量%未満の場合、得られる感光性組成物を露光した際に、露光部と未露光部とのコントラスト(以下、イメージング性能と略す)が低下するおそれがある。また、ロイコ染料の含有量が5重量%を超える場合、得られる感光性組成物の保存安定性が低下するおそれがある。
【0014】
本発明に用いられる有機ハロゲン化合物としては、特に限定されないが、例えば、四臭化炭素、1,1,2,2−テトラブロモエタン、α,α,α−トリブロモアセトフェノン、α,α,α−トリクロロアセトフェノン、トリブロモメチルフェニルスルホン、2−トリブロモメチルスルホニルピリジン、2−トリブロモメチルスルホニルキノリン、1−クロロ−4−(トリブロモメチル)スルホニルベンゼン、1−メトキシ−4−(トリブロモメチル)スルホニルベンゼン、4−(トリブロモメチル)スルホニルベンゾフェノン、1−フェニルスルホニル−4−(トリブロモメチルスルホニル)ベンゼン、1−(4−トリブロモメタンスルホニル−ベンゼンスルホニル)−ピペリジン、ジエチル−4−トリブロモメタンスルホニル−ベンゼンスルホンアミド、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−1,3,5−トリアジン、2−フェニルビニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−1,3,5−トリアジン、2,2’−(o−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビスイミダゾール等が挙げられる。これらの中でも、感度が良好である観点から、トリブロモメチルフェニルスルホンまたは2−トリブロモメチルスルホニルピリジンが好適に用いられる。
【0015】
有機ハロゲン化合物の含有量は、高分子結合剤とエチレン性不飽和化合物との合計重量に対して、0.1〜10重量%、好ましくは0.2〜5重量%であることが望ましい。有機ハロゲン化合物の含有量が0.1重量%未満の場合、イメージング性能が低下するおそれがある。また、有機ハロゲン化合物の含有量が10重量%を超える場合、得られる感光性組成物を露光、硬化させて得られる膜の強度が低くなるおそれがある。
【0016】
本発明に用いられる亜リン酸エステル化合物としては、特に限定されないが、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル−ジトリデシル)ホスファイト、ジオクタデシルペンタエリスリトール−ジホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトール−ジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェンピン、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト等が挙げられる。これらの中でも、2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェンピン、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイトおよびトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイトが好適に用いられる。なお、これらの亜リン酸エステル化合物は、単独でまたは2種以上を混合して用いても良い。
【0017】
亜リン酸エステル化合物の含有量は、高分子結合剤とエチレン性不飽和化合物との合計重量に対して、0.001〜5重量%、好ましくは0.01〜1重量%であることが望ましい。亜リン酸エステル化合物の含有量が0.01重量%未満の場合、得られる感光性組成物の保存安定性が低くなるおそれがある。また、亜リン酸エステル化合物の含有量が1重量%を超える場合、得られる感光性組成物を露光した際に、エチレン性不飽和化合物の重合を阻害するだけでなく、発色性が低下するおそれがある。
【0018】
本発明の感光性組成物は、高分子結合剤、エチレン性不飽和化合物、ロイコ染料、有機ハロゲン化合物および亜リン酸エステル化合物を混合することにより、製造することができる。
【0019】
高分子結合剤、エチレン性不飽和化合物、ロイコ染料、有機ハロゲン化合物および亜リン酸エステル化合物を混合する方法としては、特に限定されず、例えば、メチルエチルケトン等の溶剤に溶解させて均一に混合する方法等が挙げられる。
【0020】
また、本発明の感光性組成物には、必要に応じて光重合開始剤、重合禁止剤、増感剤、可塑剤、染料、溶剤等を添加することができる。
【0021】
本発明の感光性組成物を、例えば、ポリエステルフィルム上に、乾燥後の膜厚が15〜50μmとなるように均一に塗布し、加熱して乾燥させた後、塗布面の上から別のポリエチレンフィルムを積層させる方法等により、ドライフィルムレジストを作製することができる。
【0022】
【実施例】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【0023】
実施例1
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、亜リン酸エステル化合物として2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェンピン(住友化学工業株式会社製、商品名:スミライザーGP)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0024】
実施例2
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、亜リン酸エステル化合物として2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト(旭電化工業株式会社製、商品名:アデカスタブHP−10)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0025】
実施例3
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、亜リン酸エステル化合物としてビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイト(旭電化工業株式会社製、商品名:アデカスタブPEP−24G)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0026】
実施例4
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、亜リン酸エステル化合物としてトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト(旭電化工業株式会社製、商品名:アデカスタブ2112)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0027】
実施例5
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、亜リン酸エステル化合物として2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェンピン(住友化学工業株式会社製、商品名:スミライザーGP)0.012g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0028】
実施例6
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物として2−トリブロモメチルスルホニルピリジン(住友精化株式会社製、商品名:BSP)1.2g、亜リン酸エステル化合物として2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェンピン(住友化学工業株式会社製、商品名:スミライザーGP)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0029】
比較例1
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、保存安定剤として4−メチル−2,6−ジ−tert−ブチルフェノール(関東化学株式会社製、試薬、以下BHTと略す)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0030】
比較例2
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、保存安定剤としてペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名:IRGANOX1010)2.4gおよび2−メルカプトベンゾチアゾール(関東化学株式会社製、試薬、以下MBTと略す)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0031】
比較例3
500ml容のビーカーに、高分子結合剤としてポリメチルメタクリレート(三菱レーヨン株式会社製、商品名:ダイヤナールBR−77)60g、エチレン性不飽和化合物としてエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名:NKエステルBPE−500)40g、ロイコ染料としてロイコクリスタルバイオレット(山本化成株式会社製)1.0g、有機ハロゲン化合物としてトリブロモメチルフェニルスルホン(住友精化株式会社製、商品名:BMPS)1.2g、保存安定剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル(東京化成工業株式会社製、試薬、以下EGDGEと略す)0.12g、増感剤として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(東京化成工業株式会社製、試薬)0.7g、溶剤としてメチルエチルケトン100gを仕込み、攪拌して完全に溶解させて感光性組成物を得た。
【0032】
[評価]
実施例および比較例により得られた感光性組成物の安定性について以下の方法に従って測定した。
【0033】
(1)感光性組成物の安定性
50ml容の蓋付き褐色サンプル瓶に各実施例および各比較例で得られた感光性組成物20gを封入し、サンプル瓶を40℃の恒温槽に静置保存した。
【0034】
2および7日後に感光性組成物溶液1mlをサンプリングし、メチルエチルケトンを加えて10mlまでメスアップし、測定用試料とした。
【0035】
紫外可視分光光度計(島津製作所製、型式名:UV−2500PC、波長:590nm)を用いて測定用試料の吸光度を測定した。結果を表1に示した。なお、波長590nmは、感光性組成物中のロイコクリスタルバイオレットが酸化されて発色した際の最大吸収波長である。吸光度が4.0以下であれば安定性に優れていると判断できる。
【0036】
(2)フィルムの安定性
各実施例および各比較例で得られた感光性組成物を、フィルムアプリケーター(日本シーダ−ズサービス社製)を用いて、厚さ25μmのポリエステルフィルム(東レ株式会社製、商品名:ルミラー)上に、乾燥後の膜厚が25μmとなるように塗布し、80℃で5分間乾燥させ、測定用フィルムとした。その後、測定用フィルムを40℃の恒温槽に静置保存した。
【0037】
2および7日後に、紫外可視分光光度計(島津製作所製、型式名:UV−2500PC、波長:600nm)を用いて測定用フィルムの吸光度を測定した。結果を表1に示した。なお、波長600nmは、測定用フィルムでロイコクリスタルバイオレットが酸化されて発色した際の最大吸収波長である(フィルムの場合には、感光性組成物より、最大吸収波長が長波長側にシフトする)。吸光度が2.0以下であれば安定性に優れていると判断できる。
【0038】
【表1】
【0039】
表1より、実施例1〜6の感光性組成物は、感光性組成物の状態において7日後の吸光度が4.0以下であり、かつ、フィルムに加工した状態において7日後の吸光度が2.0以下であるため、高温下での保存安定性の高い感光性組成物であると判断できる。
【0040】
【発明の効果】
本発明によれば、高温下においても保存安定性の高い感光性組成物を提供することができる。
Claims (5)
- 高分子結合剤、エチレン性不飽和化合物、ロイコ染料、有機ハロゲン化合物および亜リン酸エステル化合物を含むことを特徴とする感光性組成物。
- ロイコ染料が、ロイコクリスタルバイオレットである請求項1に記載の感光性組成物。
- 有機ハロゲン化合物が、トリブロモメチルフェニルスルホンまたは2−トリブロモメチルスルホニルピリジンである請求項1に記載の感光性組成物。
- 亜リン酸エステル化合物が、2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェンピン、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイトまたはトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイトである請求項1に記載の感光性組成物。
- 亜リン酸エステルの含有量が、高分子結合剤とエチレン性不飽和化合物との合計重量に対して、0.001〜5重量%である請求項1に記載の感光性組成物。
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