JP2006350184A - ドライフィルム用感光性組成物及びその組成物からなるドライフィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】感光層からの支持フィルムの剥離が容易で作業性に優れ、かつ硬化時間が短く耐熱性に優れたプリント配線板を効率よく製造することが可能な感光性ドライフィルムの提供。
【解決手段】(A)一般式(1)
で示されるビスフェノール型エポキシ樹脂と不飽和基含有モノカルボン酸との反応生成物に、多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基を有する光硬化性樹脂、(B)光重合開始剤、(C)ノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂の中から選ばれるエポキシ樹脂、及び(D)光硬化性モノマーまたはオリゴマー、(E)硬化反応触媒を含有するドライフィルム用感光性組成物、及びその組成物を用いたドライフィルム。
【選択図】なし
【解決手段】(A)一般式(1)
で示されるビスフェノール型エポキシ樹脂と不飽和基含有モノカルボン酸との反応生成物に、多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基を有する光硬化性樹脂、(B)光重合開始剤、(C)ノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂の中から選ばれるエポキシ樹脂、及び(D)光硬化性モノマーまたはオリゴマー、(E)硬化反応触媒を含有するドライフィルム用感光性組成物、及びその組成物を用いたドライフィルム。
【選択図】なし
Description
本発明はドライフィルム用感光性組成物及びその組成物からドライフィルムに関するものであり、さらに詳しく言えば耐熱性に優れたソルダーレジストに好適なドライフィルムに関するものである。
プリント配線板の製造においては、ソルダーレジストとして紫外線硬化型レジストが用いられている。紫外線硬化型のレジストを用いる方法では、配線パターンが形成された基材上に液状型感光性レジストをスクリーン印刷、カーテンコートまたはスプレーコートすることによりレジストパターン形成が行われる。またドライフィルム型感光性レジストを用いる方法では、ドライフィルムを基材上に熱圧着した後、ネガマスクを介して紫外線などの活性光線を照射し、アルカリ現像することによりレジストパターンの形成が行われる。
このようなソルダーレジストは、アルカリ現像によるパターン形成を容易にするためカルボキシル基を有する樹脂を主成分としているが、カルボキシル基の存在は、レジストの電気特性を低下させる傾向がある。このため露光部に残存するカルボキシル基は、通常ソルダーレジストに添加されたエポキシ樹脂との反応により消費させることが行われている。また、この硬化反応では同時にカルボキシル基を有する樹脂の架橋が進行し、ソルダーレジストの耐熱性が向上する。
なお、カルボキシル基とエポキシ樹脂との反応は室温でも徐々に進行するので、レジストの保存中に硬化反応が進行し、現像が困難となったり、甚だしい場合には塗工が困難となる。このため通常はカルボキシル基を有する樹脂を含む成分とエポキシ樹脂を含む成分とを使用直前に混合する2液型の製品とされている。
一方、ソルダーレジストとしては、有機溶剤を使用しない、使用直前に2液を混合する必要がないなどの長所を有する、これをフィルム状に成形したドライフィルムが提案されている。しかし、ドライフィルムは、組成物中にカルボキシル基を有する樹脂とエポキシ樹脂が共存した状態でフィルムに成形し、保存されるため、ドライフィルム中で前記硬化反応が徐々に進行するので、ドライフィルムは保存安定性に劣るという課題がある。
このような問題を解決するために、特許文献1(特開平8−269172号公報)のように感光性プレポリマー及びエポキシ樹脂からなるソルダーレジスト組成物において、エポキシ樹脂として難溶性の微粒状エポキシ樹脂を使用することが提案されている。しかしこのような微粒状エポキシ樹脂は一般に分子量が低く、難溶性ではあるが一部はレジスト中に溶解する。その結果、溶解した低分子のエポキシ樹脂が可塑剤として作用し、タックの発生や耐熱性の低下をもたらすことがある。また難溶性であるため加熱硬化時にも前記硬化反応が起こりにくくなり、耐熱性の低下をもたらしたり、硬化に長時間を要し生産性が低下することがある。
また、特許文献2(特開平5−32746号公報)には、特定のエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応物と多塩基性カルボン酸またはその無水物との反応物である不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を含む樹脂組成物が記載され、液状のソルダーレジストとして使用できることが開示されている。しかし、この組成物を単純にドライフィルムにした場合も、やはりソルダーレジスト組成物と支持フィルムが強固に接着し、支持フィルムの剥離時に組成物層が破壊したり、甚だしい場合には支持フィルムを剥離することが困難となったりするという問題がある。
本発明は、感光層からの支持フィルムの剥離が容易で作業性に優れ、かつ硬化時間が短く耐熱性に優れたプリント配線板を効率よく製造することが可能な感光性ドライフィルムを提供することにある。
本発明者らは光硬化性樹脂及びエポキシ樹脂を主成分とするドライフィルム用の組成物において、特定の光硬化性樹脂と特定のエポキシ樹脂を併用することにより上記課題が解決可能なことを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、
1.(A)一般式(1)、
(式中、Xは単結合、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基またはスルホニル基を表わし、Yは水素原子または2,3−エポキシプロピル基を表わし、nは1〜10の整数であり、Yの10〜88モル%が2,3−エポキシプロピル基である。)
で示されるビスフェノール型エポキシ樹脂(a)と不飽和基含有モノカルボン酸(b)との反応生成物に、多塩基酸無水物(c)を反応させて得られるカルボキシル基を有する光硬化性樹脂、(B)光重合開始剤、及び(C)ノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群の中から選ばれる1種以上のエポキシ樹脂を含有することを特徴とするドライフィルム用感光性組成物。
2.多塩基酸無水物(c)が、脂環式多価カルボン酸の無水物である前記1記載のドライフィルム用感光性組成物。
3.(D)光硬化性モノマーまたはオリゴマーをさらに含む前記1または2に記載のドライフィルム用感光性組成物。
4.(E)硬化反応触媒をさらに含む前記1〜3のいずれか1項に記載のドライフィルム用感光性組成物。
5.感光性組成物中における(E)硬化反応触媒の含有量が1.0質量%未満である前記4記載のドライフィルム用感光性組成物。
6.前記1〜5のいずれか1項に記載のドライフィルム用感光性組成物からなるドライフィルム。
7.(I)支持フィルム層、(II)前記1〜6のいずれか1項に記載のドライフィルム用感光性組成物から形成される感光層、及び(III)保護フィルム層を積層してなるドライフィルム。
8.前記7記載のドライフィルムを使用して製造されたプリント配線板。
1.(A)一般式(1)、
で示されるビスフェノール型エポキシ樹脂(a)と不飽和基含有モノカルボン酸(b)との反応生成物に、多塩基酸無水物(c)を反応させて得られるカルボキシル基を有する光硬化性樹脂、(B)光重合開始剤、及び(C)ノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群の中から選ばれる1種以上のエポキシ樹脂を含有することを特徴とするドライフィルム用感光性組成物。
2.多塩基酸無水物(c)が、脂環式多価カルボン酸の無水物である前記1記載のドライフィルム用感光性組成物。
3.(D)光硬化性モノマーまたはオリゴマーをさらに含む前記1または2に記載のドライフィルム用感光性組成物。
4.(E)硬化反応触媒をさらに含む前記1〜3のいずれか1項に記載のドライフィルム用感光性組成物。
5.感光性組成物中における(E)硬化反応触媒の含有量が1.0質量%未満である前記4記載のドライフィルム用感光性組成物。
6.前記1〜5のいずれか1項に記載のドライフィルム用感光性組成物からなるドライフィルム。
7.(I)支持フィルム層、(II)前記1〜6のいずれか1項に記載のドライフィルム用感光性組成物から形成される感光層、及び(III)保護フィルム層を積層してなるドライフィルム。
8.前記7記載のドライフィルムを使用して製造されたプリント配線板。
本発明の組成物は、特定の光硬化性樹脂と特定のエポキシ樹脂とを含むため、感光層からの支持フィルムの剥離が容易で作業性に優れ、硬化時間が短く耐熱性に優れたプリント配線板を与える。
本発明の(A)カルボキシル基を有する光硬化性樹脂は、一般式(1)
で示されるビスフェノール型エポキシ樹脂(a)と不飽和基含有モノカルボン酸(b)との反応生成物に、多塩基酸無水物(c)を反応させて得られるものである。
前記一般式(1)において、Xは単結合、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基またはスルホニル基を表わし、好ましくはメチレン基またはイソプロピリデン基であり、最も好ましくはメチレン基である。
また前記一般式(1)において、Yは水素原子または2,3−エポキシプロピル基を表わし、nは1〜10の整数である。また、Yはビスフェノール型エポキシ樹脂(a)中の平均値として、10〜88モル%が2,3−エポキシプロピル基である。好ましくは平均値で30〜86モル%が2,3−エポキシプロピル基であり、より好ましくは50〜85モル%が2,3−エポキシプロピル基であり、さらに好ましくは53〜84モル%が2,3−エポキシプロピル基であり、特に好ましくは55〜83モル%が2,3−エポキシプロピル基であり、最も好ましくは55〜82モル%が2,3−エポキシプロピル基である。一般式(1)において、平均値で10モル%未満のYが2,3−エポキシプロピル基である場合、硬化物のはんだ耐熱性が悪くなる。一方、平均値でYの88モル%を超えて2,3−エポキシプロピル基である場合、やはり硬化物のはんだ耐熱性が悪くなることがある。また、感光層のタックが著しく、保護フィルム剥離後の作業性に劣る。さらにはラミネート後、支持フィルム剥離が困難になったり、剥離時に感光層の凝集破壊が起こる場合がある。
本発明において使用する不飽和基含有モノカルボン酸(b)は、1分子中に1個のカルボキシル基と1個以上の不飽和基を有する化合物であり、具体的には、アクリル酸、アクリル酸の二量体、メタクリル酸、β−フルフリルアクリル酸、β−スチリルアクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、α−シアノ桂皮酸等が挙げられる。これら不飽和基含有モノカルボン酸(b)は、単独あるいは複数を併用することができる。
前記エポキシ樹脂(a)と不飽和基含有モノカルボン酸(b)とは、エポキシ樹脂(a)のエポキシ基1当量に対して、不飽和基含有モノカルボン酸(b)が0.8〜1.2当量となる比率で反応させることが好ましく、更に0.9〜1.0当量が好ましい。
エポキシ樹脂(a)と不飽和基含有モノカルボン酸(b)との反応は、通常有機溶剤中で行われる。有機溶剤としては、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、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、トリエチレングリコールモノ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、オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素類、石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤等が挙げられる。
また前記反応は触媒の存在下に行うことも可能である。触媒としては、例えば、トリエチルアミン、ベンジルメチルアミン、メチル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、トリフェニルホスフィン等を使用することができる。
触媒の使用量は、通常エポキシ樹脂(a)と不飽和基含有モノカルボン酸(b)の合計100質量部に対して、0.1〜10質量部である。反応中の重合を防止する目的で、重合禁止剤を使用することが好ましい。重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、カテコール、ピロガロール等が挙げられる。その使用量は、エポキシ樹脂(a)と不飽和基含有モノカルボン酸(b)の合計100質量部に対して、好ましくは0.01〜1質量部である。反応温度は、好ましくは60〜150℃、更に好ましくは80〜120℃である。
カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A)の製造に用いられる多塩基酸無水物(c)は、1分子中に1以上の酸無水物基を有する化合物である。具体例としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エチルテトラヒドロ無水フタル酸、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、エチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水イタコン酸等が挙げられる。これらは単独でも使用しても良く、また複数を併用して良い。これらのうち、耐熱性や絶縁特性の点で脂環式多価カルボン酸の無水物及び芳香族多価カルボン酸の無水物が好ましく、さらに好ましくは脂環式多価カルボン酸の無水物であり、最も好ましくはテトラヒドロ無水フタル酸である。
カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A)の製造における多塩基酸無水物(c)の反応は、前記エポキシ樹脂(a)と不飽和基含有モノカルボン酸(b)との反応に用いるものと同様の溶媒中において、通常60〜120℃の温度範囲において行われる。多塩基酸無水物(c)の使用量は、前記エポキシ樹脂(a)と不飽和基含有モノカルボン酸(b)との反応生成物中の水酸基1当量に対して、通常0.1〜2.0当量の範囲である。多塩基酸無水物(c)の使用量を変化させることにより、カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A)の酸価を調整できる。このようにして得られる本発明のカルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A)の酸価は20〜200mgKOH/gであることが好ましく、50〜150mgKOH/gであることが更に好ましい。酸価が20mgKOH/g未満では光硬化性樹脂組成物の希アルカリ溶液への溶解性が低下し、200mgKOH/gを超えると硬化膜の電気特性が低下する傾向がある。
カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A)の配合量は、本発明の感光性組成物中10〜90質量%であり、好ましくは20〜80質量%、特に好ましくは25〜70質量%、最も好ましくは30〜60質量%である。カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A)の使用量が10質量%未満の場合、あるいは90質量%を超える場合には硬化が不十分となり耐熱性が低下する。
本発明に用いられる光重合開始剤(B)の具体例としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4,4'−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−トリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等のアセトフェノン類、チオキサンテン、2−クロルチオキサンテン、2−メチルチオキサンテン、2,4−ジメチルチオキサンテン等のチオキサンテン類、エチルアントラキノン、ブチルアントラキノン等のアルキルアントラキノン類、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のアシルホスフィンオキサイド類、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オンなどのベンジルジメチルケタール類、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オンなどのα−アミノケトン類、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−プロパン−1−オンなどのα−ヒドロキシケトン類、9,10−フェナンスレンキノン等を挙げることができる。これらは単独、あるいは2種以上の混合物として用いることができる。また、必要に応じて光増感剤を併用することができる。
これらの光重合開始剤(B)の中でも、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルジメチルケタール類、アシルホスフィンオキサイド類、α−アミノケトン類、α−ヒドロキシケトン類が好ましく、特に、4,4'−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、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、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトンが、波長吸収効率が高く、高活性であるため好ましい。
これらの光重合開始剤(B)の配合量は、本発明のドライフィルム用感光性組成物中0.1〜30質量%の範囲であり、好ましくは1.0〜20質量%の範囲であり、特に好ましくは2.0〜15質量%の範囲である。光重合開始剤(B)の配合量が0.1質量%未満であると、感光性組成物の硬化が不十分となる場合がある。30質量%を超えるとタックが発生したり、支持フィルムの剥離が困難となることがある。
本発明で使用するエポキシ樹脂(C)は、ノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群の中から選ばれる1種以上のエポキシ樹脂であり、公知のものが使用できる。ノボラック型エポキシ樹脂としては下記一般式(2)
(式中、Zは水素原子または2,3−エポキシプロピル基を表わし、少なくとも2以上のZは2,3−エポキシプロピル基である。R1は水素原子またはメチル基を表わし、好ましくはメチル基である。qは0または1〜10の整数である。)で示されるクレゾールノボラック型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂、下記一般式(3)
(式中、Zは水素原子または2,3−エポキシプロピル基を表わし、少なくとも2以上のZは2,3−エポキシプロピル基である。Wはメチレン基またはイソプロピリデン基を表わし、好ましくはイソプロピリデン基である。rは0または1〜10の整数である。)で示されるビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂、下記一般式(4)
(式中、Zは水素原子または2,3−エポキシプロピル基であり、少なくとも2以上のZは2,3−エポキシプロピル基である。sは0または1〜10の整数である。)で示されるナフトール型エポキシ樹脂が挙げられる。
トリフェニルメタン型のエポキシ樹脂は、トリフェニルメタン型の骨格を有するものであり、下記一般式(5)
(式中、Zは水素原子または2,3−エポキシプロピル基を表わし、少なくとも2以上のZは2,3−エポキシプロピル基である。tは0または1〜10の整数である。)で示される。
また、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂は、下記一般式(6)
(式中、Zは水素原子または2,3−エポキシプロピル基を表わし、少なくとも2以上のZは2,3−エポキシプロピル基である。R2は水素原子またはメチル基を表わし、好ましくは水素原子ある。uは0または1〜10の整数である。)で示されるものであり、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂は、下記一般式(7)
(式中、Zは水素原子または2,3−エポキシプロピル基を表わし、少なくとも2以上のZは2,3−エポキシプロピル基である。R3は水素原子またはメチル基を表わし、好ましくは水素原子である。vは0または1〜10の整数である。)で示されるものである。
本発明において前記ノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のいずれも使用しない場合、例えばビフェノール型あるいはビスフェノール型のエポキシ樹脂のみを用いた場合には、硬化反応の進行が遅くなりプリント配線板の製造効率が低下する。また耐熱性の低下やタックが発生する場合がある。
これらエポキシ樹脂としては市販のものが使用でき、ノボラック型エポキシ樹脂としては、EOCN−102S、EOCN−103S、EOCN−104S(いずれも日本化薬(株)製、クレゾールノボラック型)、EPPN−201L(日本化薬(株)製、フェノールノボラック型)、NC−7300(日本化薬(株)製、ナフタレンノボラック型)などが、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂としては、日本化薬(株)製商品名EPPN−501H、EPPN−501HY、EPPN−502Hなどが、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂としては、NC3000P、CER−3000L(日本化薬(株)製)などが、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂としてはHP−7200(大日本インキ化学工業(株)製)、XD−1000L(日本化薬(株)製)などが挙げられる。
本発明における(C)ノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群の中から選ばれる1種以上のエポキシ樹脂の配合量は、本発明の感光性組成物中1〜70質量%の範囲であり、好ましくは3〜40質量%の範囲、特に好ましくは5〜20質量%の範囲である。(C)のエポキシ樹脂の配合量が1質量%未満では耐熱性が低下することがあり、70質量%を超えると現像性や保存安定性が低下することがある。
本発明においては、その趣旨を損なわない範囲で前記(C)以外のエポキシ樹脂を使用することもできる。これら(C)以外のエポキシ樹脂としては、フェノール類またはアルコール類とクロロメチルオキシランとの反応によって得られるビスフェノールAグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールFグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールSグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビフェノールグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビキシレノールグリシジルエーテル型エポキシ樹脂等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、カルボン酸類とクロロメチルオキシランとの反応によって得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、アミン類とクロロメチルオキシランとの反応によって得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、二重結合の酸化によって得られる内部エポキシ樹脂等が挙げられる〔これらの詳細については、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」(日刊工業新聞社1987発行)を参照〕。
本発明のドライフィルム用感光性組成物は、前記カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A)、光重合開始剤(B)、及びノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群の中から選ばれる1種以上のエポキシ樹脂(C)の他に、さらに光硬化性モノマーまたはオリゴマー(D)を含有することが好ましい。これらは感光性組成物の粘度を調整したり、感光性組成物を硬化物としたときの耐熱性、可撓性などの物性を調整する目的で添加される。光硬化性モノマーまたはオリゴマー(D)は、前記光重合開始剤(B)により重合する化合物であれば特に制限は無く、公知のものを単独で、あるいは複数を組み合わせて使用することができる。
光硬化性モノマーまたはオリゴマー(D)の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等の脂環式(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェニルカルビトール(メタ)アクリレート、ノニルフェニル(メタ)アクリレート、ノニルフェニルカルビトール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシ(メタ)アクリレート等の芳香族(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、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、フェノキシヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、またはグリセロールジ(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート;2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−tert−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基を有する(メタ)アクリレート;メタクリロキシエチルフォスフェート、ビス・メタクリロキシエチルホスフェート、メタクリロオキシエチルフェニールアシッドホスフェート(フェニールP)等のリン原子を有するメタクリレートなどのモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。
また、光硬化性モノマーまたはオリゴマー(D)の具体例としては、エチレングリコールジ(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、テトラエチレンジ(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、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ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、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(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、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ビス・グリシジル(メタ)アクリレート等のジアクリレート;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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等のポリアクリレート;ビスフェノールSのエチレンオキシド4モル変性ジアクリレート、ビスフェノールAのエチレンオキシド4モル変性ジアクリレート、脂肪酸変性ペンタエリスリトールジアクリレート、トリメチロールプロパンのプロピレンオキシド3モル変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンのプロピレンオキシド6モル変性トリアクリレート等の変性ポリオールポリ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、前記カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A)以外のエポキシ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
さらに光硬化性モノマーまたはオリゴマー(D)としては、ビス(アクリロイルオキシエチル)モノヒドロキシエチルイソシアヌレート、トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート等のイソシアヌル酸骨格を有するポリアクリレート;α,ω−ジアクリロイル−(ビスエチレングリコール)−フタレート、α,ω−テトラアクリロイル−(ビストリメチロールプロパン)−テトラヒドロフタレート等のポリエステルアクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート;アリル(メタ)アクリレート;ω−ヒドロキシヘキサノイルオキシエチル(メタ)アクリレート;ポリカプロラクトン(メタ)アクリレート;(メタ)アクリロイルオキシエチルフタレート;(メタ)アクリロイルオキシエチルサクシネート;2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート;フェノキシエチルアクリレート等も使用できる。
これらのうち好ましいものとしては、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート及びウレタン(メタ)アクリレート、前記カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A)以外のエポキシ(メタ)アクリレートである。
これら光硬化性モノマーまたはオリゴマー(D)の配合量は、本発明のドライフィルム用感光性組成物中において、通常0.1〜30質量%の範囲であり、好ましくは1.0〜20質量%の範囲であり、特に好ましくは3.0〜15質量%の範囲である。光硬化性モノマーまたはオリゴマー(D)の配合量が0.1質量%未満では硬化が不十分となることがあり、30質量%を超えるとタックが発生したり、支持フィルムの剥離が困難となることがある。
本発明のドライフィルム用感光性組成物は、さらに硬化反応触媒(E)を含有してもよい。硬化反応触媒(E)は、エポキシ基同士の反応またはエポキシ基とカルボキシル基との反応を促進する化合物であり、公知のものを使用することができる。
硬化反応触媒(E)の具体例としては、アミン類、窒素含有複素環化合物、アンモニウム塩、及びポリアミド類が挙げられる。アミン類としては、脂肪族及び芳香族の第一、第二、第三級アミンが挙げられる。
脂肪族アミンのうち第1級または第2級アミンの例としては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、トリエチレンテトラミン、ジメチルアミノプロピルアミン、メンセンジアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、ポリエチレングリコールビス(2−アミノエチル)エーテル、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、1,3,6−トリスアミノメチルヘキサン、m−キシリレンジアミン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)スピロ−2,4,8,10−テトラオキサウンデカン等が挙げられる。
脂肪族アミンのうち第三級アミンの例としては、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルオクチルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノフェノール)、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン等が挙げられる。
芳香族アミンの例としてはメタフェニレンジアミン、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、4,4'−ジアミノジフェニルエーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ジアミノジフェニルスルフォン、m−アミノフェノール等が挙げられる。
また、アミン類の他の例としては、テトラメチルグアニジン、ジシアンジアミド、尿素、尿素誘導体、多塩基ヒドラジド等のポリアミン類;これらの有機酸塩及び/またはエポキシアダクト;三フッ化ホウ素のアミン錯体等が挙げられる。
窒素含有複素環化合物としては、ピリジン、ピコリン、ルチジン等のピリジン類;イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、N−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウム・トリメリテート、2−メチルイミダゾリウム・イソシアヌレート等のイミダゾール類;N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等のモルホリン類;1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エンなどが挙げられる。
また、窒素含有複素環化合物の他の例としてトリアジン化合物が挙げられる。具体例としては、メラミン、N−エチレンメラミン、N,N',N''−トリフェニルメラミン、ヘキサ(N−メチル)メラミン等のメラミン類;、エチルジアミノ−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−S−トリアジン,2,4−ジアミノ−6−キシリル−S−トリアジン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等のグアナミン類;シアヌル酸、イソシアヌル酸、トリメチルシアヌレート、トリスメチルイソシアヌレート、トリエチルシアヌレート、トリスエチルイソシアヌレート、トリ(n−プロピル)シアヌレート、トリス(n−プロピル)イソシアヌレート、ジエチルシアヌレート、N,N'−ジエチルイソシアヌレート、メチルシアヌレート、メチルイソシアヌレート等のシアヌル酸類が挙げられる。
アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラ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クロライド、オクチルトリメチルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルアンモニウムクロライド、テトラデシルトリメチルアンモニウムクロライド、フェニルトリブチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラエ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ブロマイド、オクチルトリメチルアンモニウムブロマイド、デシルトリメチルアンモニウムブロマイド、テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、フェニルトリブチルアンモニウムブロマイド等の第4級アンモニウム塩類が挙げられる。
ポリアミド類としては、ダイマー酸にジエチレントリアミンやトリエチレンテトラアミン等のポリアミンを縮合反応させて得られる第1及び第2アミノ基を有するポリアミノアミドが挙げられる。
これらのうち好ましくは窒素含有複素環化合物であり、特に好ましくはイミダゾール類及びトリアジン化合物である。
これら硬化反応触媒(E)の配合量は、本発明のドライフィルム用感光性組成物中において、通常1.0質量%未満であり、好ましくは0.80質量%以下、より好ましくは0.60質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%、よりさらに好ましくは0.40質量%以下、特に好ましくは0.30質量%以下、最も好ましくは0.20質量%以下である。特にメラミンなどのトリアジン化合物を使用する場合には、耐熱性と保存安定性とのバランスから0.15質量%以下が好ましい。硬化反応触媒(E)の配合量が1.0質量%以上では保存安定性が低下したり、硬化後の外観が悪化したりすることがある。
本発明の感光性組成物は、上記の各成分を通常の方法で混合することによって製造できる。混合の方法には特に制限はなく、一部の成分を混合してから残りの成分を混合してもよく、または、すべての成分を一括で混合してもよい。また、感光性組成物には、粘度調節などのために必要に応じて有機溶媒を添加して使用してもよい。このようにして粘度を調節することによって、ローラーコート、スピンコート、スクリーンコート、カーテンコートなどで対象物上に塗布することが容易となる。有機溶媒としては、エチルメチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;アセト酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;ブタノール、ベンジルアルコール等のアルコール系溶媒;カルビトールアセテート、メチルセロソルブアセテート等のセロソルブ系、カルビトール系及びそれらのエステル、エーテル誘導体の溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド;フェノール、クレゾール等のフェノール系溶媒;ニトロ化合物系溶媒;トルエン、キシレン、ヘキサメチルベンゼン、クメン芳香族系溶媒;テトラリン、デカリン、ジペンテン等の炭化水素からなる芳香族系及び脂環族系等の溶媒等が挙げられる。1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、本発明の感光性組成物には必要に応じて、熱重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤等の添加剤を添加することができる。熱重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、tert−ブチルカテコール、ピロガロール、フェノチアジン等が挙げられる。消泡剤は、塗工時及び硬化時に生じる泡を消すために用いられ、具体的には、アクリル系、シリコン系等の界面活性剤が挙げられる。レベリング剤は、塗工時に生じる皮膜表面の凹凸を失くすために用いられ、具体的には、アクリル系、シリコン系等の界面活性剤が挙げられる。密着性付与剤としては、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が挙げられる。
また本発明の感光性組成物には、無機あるいは有機充填剤を添加することもできる。無機充填剤の具体例としては、タルク、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、シリカ、アルミナ、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、珪酸塩化合物等が挙げられる。有機充填剤の具体例としては、シリコン樹脂、シリコンゴム、フッ素樹脂等が挙げられる。
本発明のドライフィルムは、重合体フィルムなどからなる支持フィルム(I)層上に、前記本発明の感光性組成物から形成される感光層(II)を任意の方法により形成させたものであり、前記感光層(II)上には必要に応じて保護フィルム(III)層をさらに形成させることも可能である。
前記(II)感光層の厚みは任意であるが、通常5〜200μmの範囲であり、好ましくは10〜100μmの範囲であり、特に好ましくは20〜70μmの範囲である。感光層(II)の厚みが5μm未満では、プリント配線板製造時において回路パターンへの埋め込み性が劣ったり、回路パターンに積層した後の表面平滑性が劣る結果、多層プリント配線板への適用が困難になったりすることがある。また感光層(II)の厚みが200μmを超えるとレジストパターンの形状が不明瞭になったり、フレキシブルプリント配線板に使用した場合に可撓性が低下する場合がある。
前記支持フィルム層(I)に使用される重合体フィルム及び保護フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、脂肪族ポリエステル等のポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、低密度ポリエチレンフィルム等のポリオレフィン樹脂からなるフィルム等を例示できる。前記支持フィルム層(I)と前記保護フィルム層(III)は、同じ材料であっても異なる材料であってもよく、また、厚みも同じであっても異なっていてもよい。
これらのうち、前記支持フィルム層(I)体としてはポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましく、保護フィルム層(III)としては低密度ポリエチレンフィルムまたはポリプロピレンフィルムが好ましい。これらの重合体フィルムの厚さは、通常5〜100μm、好ましくは10〜30μmである。
感光性ドライフィルムを使用して、絶縁保護被膜を有するプリント配線基板を製造するためには、まず、感光性ドライフィルムの感光層(II)と回路パターンが形成された基板とを貼合する貼合工程を行う。ここで、保護フィルム(III)が設けられている感光性ドライフィルムを使用する場合には、保護フィルム(III)を剥がして感光層(II)を露出させてから前記基板に接触させる。そして、(II)感光層と基板とを加圧ローラなどで40〜120℃程度で熱圧着して、前記基板上に感光層(II)を積層する。そして、感光層(II)を所望の露光パターンが施されたネガマスクを介して露光する露光工程と、感光層(II)から支持フィルム(I)を剥離する工程と、現像液で未露光部分を除去し現像する現像工程と、感光層(II)を熱硬化させる熱硬化工程を行うことによって、前記基板の表面に絶縁保護被膜が設けられたプリント配線板を製造できる。また、このような感光性ドライフィルムを使用して、多層プリント配線基板の層間に絶縁樹脂層を形成してもよい。なお、前記回路パターンが形成された基板は、ガラス−エポキシ樹脂複合材料からなるリジッド基板であってもよく、ポリイミドフィルム等からなるフレキシブル基板であってもよい。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、下記実施例中、部及び%は特に記載がない限り質量を基準とする。
合成例1:カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A−1)の調製
ビスフェノールF型固型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、式(1)におけるnの平均値が5.8、エポキシ当量800、軟化点79℃)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、撹拌下70℃で98.5%NaOH 72部を100分かけて添加した。添加後さらに70℃で3時間反応を行った。次いで過剰の未反応エピクロルヒドリン及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。反応終了後、水200部で2回水洗を行った。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307のエポキシ樹脂(a−1)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式(1)におけるアルコール性水酸基5.8個の内約4.7個がエポキシ化されている。
上記で得たエポキシ樹脂(a−1)2900部(10当量)、アクリル酸720部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8部、カルビトールアセテート1950部を仕込み、90℃に加熱、撹拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルホスフィン16.7部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応し、酸価が1.0mgKOH/gの反応物を得た。次に、これにテトラヒドロ無水フタル酸1480部(9当量)、カルビトールアセテート423部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応し、冷却後、固形分の酸価が105mgKOH/gの固形分の濃度65%のカルボキシル基含有光硬化性樹脂(A−1)を得た。
ビスフェノールF型固型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、式(1)におけるnの平均値が5.8、エポキシ当量800、軟化点79℃)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、撹拌下70℃で98.5%NaOH 72部を100分かけて添加した。添加後さらに70℃で3時間反応を行った。次いで過剰の未反応エピクロルヒドリン及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。反応終了後、水200部で2回水洗を行った。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307のエポキシ樹脂(a−1)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式(1)におけるアルコール性水酸基5.8個の内約4.7個がエポキシ化されている。
上記で得たエポキシ樹脂(a−1)2900部(10当量)、アクリル酸720部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8部、カルビトールアセテート1950部を仕込み、90℃に加熱、撹拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルホスフィン16.7部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応し、酸価が1.0mgKOH/gの反応物を得た。次に、これにテトラヒドロ無水フタル酸1480部(9当量)、カルビトールアセテート423部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応し、冷却後、固形分の酸価が105mgKOH/gの固形分の濃度65%のカルボキシル基含有光硬化性樹脂(A−1)を得た。
合成例2:カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A−2)の調製
98.5%NaOHの使用量を59部とした以外は合成例1と同様にして反応を行い、エポキシ当量346のエポキシ樹脂(a−2)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式(1)におけるアルコール性水酸基5.8個の内約3.8個がエポキシ化されている。このエポキシ樹脂(a−2)3610部(10当量)、アクリル酸720部(10当量)、メチルハイドロキノン3.4部、カルビトールアセテート2674部を仕込み、90℃に加熱、撹拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルホスフィン22.8部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応し、酸価が1.0mgKOH/gの反応物を得た。次に、これにテトラヒドロ無水フタル酸1845部(12.1モル)、カルビトールアセテート993.5部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応し、冷却後、固形分の酸価が100mgKOH/gの固形分の濃度65%の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A−2)を得た。
98.5%NaOHの使用量を59部とした以外は合成例1と同様にして反応を行い、エポキシ当量346のエポキシ樹脂(a−2)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式(1)におけるアルコール性水酸基5.8個の内約3.8個がエポキシ化されている。このエポキシ樹脂(a−2)3610部(10当量)、アクリル酸720部(10当量)、メチルハイドロキノン3.4部、カルビトールアセテート2674部を仕込み、90℃に加熱、撹拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルホスフィン22.8部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応し、酸価が1.0mgKOH/gの反応物を得た。次に、これにテトラヒドロ無水フタル酸1845部(12.1モル)、カルビトールアセテート993.5部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応し、冷却後、固形分の酸価が100mgKOH/gの固形分の濃度65%の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A−2)を得た。
合成例3:カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A−3)の調製
98.5%NaOHの使用量を45.9部とした以外は合成例1と同様にして反応を行い、エポキシ当量374のエポキシ樹脂(a−3)385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式(1)におけるアルコール性水酸基5.8個の内約3.3個がエポキシ化されている。このエポキシ樹脂(a−3)4000部(10当量)、アクリル酸720部(10当量)、メチルハイドロキノン3.4部、カルビトールアセテート2674部を仕込み、90℃に加熱、撹拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルホスフィン22.8部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応し、酸価が1.0mgKOH/gの反応物を得た。次に、これにテトラヒドロ無水フタル酸1845部(12.1モル)、カルビトールアセテート993.5部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応し、冷却後、固形分の酸価が110mgKOH/gの固形分の濃度65%の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A−3)を得た。
98.5%NaOHの使用量を45.9部とした以外は合成例1と同様にして反応を行い、エポキシ当量374のエポキシ樹脂(a−3)385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式(1)におけるアルコール性水酸基5.8個の内約3.3個がエポキシ化されている。このエポキシ樹脂(a−3)4000部(10当量)、アクリル酸720部(10当量)、メチルハイドロキノン3.4部、カルビトールアセテート2674部を仕込み、90℃に加熱、撹拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルホスフィン22.8部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応し、酸価が1.0mgKOH/gの反応物を得た。次に、これにテトラヒドロ無水フタル酸1845部(12.1モル)、カルビトールアセテート993.5部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応し、冷却後、固形分の酸価が110mgKOH/gの固形分の濃度65%の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A−3)を得た。
合成例4:カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A−4)の調製
98.5%NaOHの使用量を81.2部とした以外は合成例1と同様にして反応を行い、エポキシ当量290のエポキシ樹脂(a−4)370部を得た。得られたエポキシ樹脂(a−4)はエポキシ当量から計算すると一般式(1)におけるアルコール性水酸基5.8個の内約5.2個がエポキシ化されている。このエポキシ樹脂(a−4)2900部(10当量)、アクリル酸720部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8部、カルビトールアセテート1950部を仕込み、90℃に加熱、撹拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルホスフィン16.7部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応し、酸価が1.0mgKOH/gの反応物を得た。次に、これにテトラヒドロ無水フタル酸1480部(9当量)、カルビトールアセテート423部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応し、冷却後、固形分の酸価が100mgKOH/gの固形分の濃度65%のカルボキシル基含有光硬化性樹脂(A−4)を得た。このものの粘度(25℃)は320ポイズであった。
98.5%NaOHの使用量を81.2部とした以外は合成例1と同様にして反応を行い、エポキシ当量290のエポキシ樹脂(a−4)370部を得た。得られたエポキシ樹脂(a−4)はエポキシ当量から計算すると一般式(1)におけるアルコール性水酸基5.8個の内約5.2個がエポキシ化されている。このエポキシ樹脂(a−4)2900部(10当量)、アクリル酸720部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8部、カルビトールアセテート1950部を仕込み、90℃に加熱、撹拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルホスフィン16.7部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応し、酸価が1.0mgKOH/gの反応物を得た。次に、これにテトラヒドロ無水フタル酸1480部(9当量)、カルビトールアセテート423部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応し、冷却後、固形分の酸価が100mgKOH/gの固形分の濃度65%のカルボキシル基含有光硬化性樹脂(A−4)を得た。このものの粘度(25℃)は320ポイズであった。
合成例5:カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A−5)の調製
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量が218、東都化成(株)製YDCN−702)1090部を撹拌機及び冷却器の付いた3つ口フラスコに入れた後、100℃で加熱溶融した。次に撹拌しながらアクリル酸396部、ハイドロキノン0.6部及びベンジルジメチルアミン7.0部を加え、110〜115℃で12時間反応させた。次いで得られた反応物450部、セロソルブアセテート125部及びイプゾール#150(テトラメチルベンゼン主体の石油系溶剤、出光石油化学(株)製)125部を撹拌機及び冷却器の付いた3つ口フラスコに入れ、80℃に加温して溶解させた。次にフタル酸無水物を120部混合して95〜100℃で8時反応させ、固型分の酸価が85mgKOH/gのカルボキシル基含有光硬化性樹脂(A−5)を得た。
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量が218、東都化成(株)製YDCN−702)1090部を撹拌機及び冷却器の付いた3つ口フラスコに入れた後、100℃で加熱溶融した。次に撹拌しながらアクリル酸396部、ハイドロキノン0.6部及びベンジルジメチルアミン7.0部を加え、110〜115℃で12時間反応させた。次いで得られた反応物450部、セロソルブアセテート125部及びイプゾール#150(テトラメチルベンゼン主体の石油系溶剤、出光石油化学(株)製)125部を撹拌機及び冷却器の付いた3つ口フラスコに入れ、80℃に加温して溶解させた。次にフタル酸無水物を120部混合して95〜100℃で8時反応させ、固型分の酸価が85mgKOH/gのカルボキシル基含有光硬化性樹脂(A−5)を得た。
合成例6:カルボキシル基を有する光硬化性樹脂(A−6)の調製
撹拌装置、温度計、コンデンサーを備えた反応容器に、ポリマーポリオールとしてポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業(株)製、PLACCEL212、分子量1250)、3750g、カルボキシル基を有するジヒドロキシル化合物としてジメチロールプロピオン酸、402g、ポリイソシアナートしてイソホロンジイソシアナート1554g及びヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレートとして2−ヒドロキシエチルアクリレート、238g、さらにp−メトキシフェノール及びジ−t−ブチル−ヒドロキシトルエンを各々1.0gずつを投入した。撹拌しながら60℃まで加熱して停止し、ジブチル錫ジラウレート1.6gを添加した。反応容器内の温度が低下し始めたら再度加熱して80℃で撹拌を続け、赤外線吸収スペクトルでイソシアナート基の吸収スペクトル(2280cm-1)が消失したことを確認して反応を終了し、カルボキシル基含有光硬化性樹脂(A−6)を得た。得られた光不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A−6)の数平均分子量は2,5000、酸価は40mgKOH/gであった。
撹拌装置、温度計、コンデンサーを備えた反応容器に、ポリマーポリオールとしてポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業(株)製、PLACCEL212、分子量1250)、3750g、カルボキシル基を有するジヒドロキシル化合物としてジメチロールプロピオン酸、402g、ポリイソシアナートしてイソホロンジイソシアナート1554g及びヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレートとして2−ヒドロキシエチルアクリレート、238g、さらにp−メトキシフェノール及びジ−t−ブチル−ヒドロキシトルエンを各々1.0gずつを投入した。撹拌しながら60℃まで加熱して停止し、ジブチル錫ジラウレート1.6gを添加した。反応容器内の温度が低下し始めたら再度加熱して80℃で撹拌を続け、赤外線吸収スペクトルでイソシアナート基の吸収スペクトル(2280cm-1)が消失したことを確認して反応を終了し、カルボキシル基含有光硬化性樹脂(A−6)を得た。得られた光不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂(A−6)の数平均分子量は2,5000、酸価は40mgKOH/gであった。
実施例1:
下記(1)〜(3)に従い感光性ドライフィルムを製造し、下記(4)〜(8)に従いその評価を行った。結果を表1に示した。
下記(1)〜(3)に従い感光性ドライフィルムを製造し、下記(4)〜(8)に従いその評価を行った。結果を表1に示した。
(1)主剤組成物及び硬化剤組成物の調製
表1に記載の割合で各成分を配合したのち、3本ロールミルにより2度混合し、主剤組成物及び硬化剤組成物を調製した。
表1に記載の割合で各成分を配合したのち、3本ロールミルにより2度混合し、主剤組成物及び硬化剤組成物を調製した。
(2)塗工液の調製
上記に従って製造した主剤及び硬化剤を配合し、この混合物を撹拌機により毎分2000回転で5分間混合し、塗工液を得た。
上記に従って製造した主剤及び硬化剤を配合し、この混合物を撹拌機により毎分2000回転で5分間混合し、塗工液を得た。
(3)感光性ドライフィルムの製造
上記に従って製造した感光性組成物を、ドクターブレードにより23μm厚のポリエチレンテレフタレート製フィルム(支持フィルム層(I))上に塗工し、80℃の乾燥炉で7分間乾燥した後、その上に25μm厚のポリプロピレンフィルム(保護フィルム層(III))を貼合して、カバーフィルムを有する感光性ドライフィルムを作製した。乾燥後の感光層(II)の膜厚は38±1μmであった。作製したドライフィルムは−20〜−10℃の冷凍庫中で保管した。
上記に従って製造した感光性組成物を、ドクターブレードにより23μm厚のポリエチレンテレフタレート製フィルム(支持フィルム層(I))上に塗工し、80℃の乾燥炉で7分間乾燥した後、その上に25μm厚のポリプロピレンフィルム(保護フィルム層(III))を貼合して、カバーフィルムを有する感光性ドライフィルムを作製した。乾燥後の感光層(II)の膜厚は38±1μmであった。作製したドライフィルムは−20〜−10℃の冷凍庫中で保管した。
(4)半田耐熱性の評価
上記感光性ドライフィルムのカバーフィルムを剥がし、60℃の真空ラミネーター(ニチゴー・モートン社製)により銅張積層板の銅上にラミネートした。次にこの積層体の感光層を、5mm×5mmの市松模様を有するフォトマスクを通じて超高圧水銀ランプにより露光し、露光後の感光層を1%炭酸ナトリウム水溶液により現像した。その後、150℃のオーブンで表1記載の時間熱硬化することで、市松模様のレジストパターンを有する積層体を得た。
上記に従って調製した試験片をレジスト面がはんだに接触するように260℃のはんだ浴に10秒間フロートさせた後、レジスト膜の膨れ及び剥離の有無を判定評価した。これらの操作を1サイクルとして5回繰り返し、レジスト膜の膨れ及び剥離が認められなかったサイクル数をはんだ耐熱性の指標とした。
上記感光性ドライフィルムのカバーフィルムを剥がし、60℃の真空ラミネーター(ニチゴー・モートン社製)により銅張積層板の銅上にラミネートした。次にこの積層体の感光層を、5mm×5mmの市松模様を有するフォトマスクを通じて超高圧水銀ランプにより露光し、露光後の感光層を1%炭酸ナトリウム水溶液により現像した。その後、150℃のオーブンで表1記載の時間熱硬化することで、市松模様のレジストパターンを有する積層体を得た。
上記に従って調製した試験片をレジスト面がはんだに接触するように260℃のはんだ浴に10秒間フロートさせた後、レジスト膜の膨れ及び剥離の有無を判定評価した。これらの操作を1サイクルとして5回繰り返し、レジスト膜の膨れ及び剥離が認められなかったサイクル数をはんだ耐熱性の指標とした。
(5)タックの評価
上記感光性ドライフィルムの保護フィルムを剥がし、保護フィルムを剥がした面同士を接触させた後、直ちに接触面を引き剥がした。この時に感光層同士が接着したか否かを観察して、タックの指標とした。
○:上記試験を4回行って、感光層同士が接着した回数が1回以下のもの。
△:上記試験を4回行って、感光層同士が接着した回数が2回のもの。
×:上記試験を4回行って、感光層同士が接着した回数が3回以上のもの。
上記感光性ドライフィルムの保護フィルムを剥がし、保護フィルムを剥がした面同士を接触させた後、直ちに接触面を引き剥がした。この時に感光層同士が接着したか否かを観察して、タックの指標とした。
○:上記試験を4回行って、感光層同士が接着した回数が1回以下のもの。
△:上記試験を4回行って、感光層同士が接着した回数が2回のもの。
×:上記試験を4回行って、感光層同士が接着した回数が3回以上のもの。
(6)支持フィルム剥離性の評価
図1及び図2に示すように、上記感光性ドライフィルムの保護フィルムを剥がし、60℃の真空ラミネーター(ニチゴー・モートン社製)により銅箔(厚さ35μm)を片面に積層したポリイミドフィルム(厚さ50μm)からなる銅張積層板(宇部興産(株)製ユピセル(登録商標)N)(4)の銅箔上に、銅箔が一部露出するようにラミネートして感光層/支持フィルム積層体(3)を調製した。この積層体から支持フィルム(6)を手でゆっくり剥離した後の感光層(5)の状態を以下に従って評価した。
◎:積層体から支持フィルムを剥離した後に感光層の破壊が起こらず、かつ支持フィルムの剥離が端面1(1)及び端面2(2)のいずれからも容易であったもの。
○:積層体から支持フィルムを剥離した後に感光層の破壊が起こらず、かつ支持フィルムの剥離が端面1(1)からは容易であるが端面2(2)からは容易ではなかったもの。
△:積層体から支持フィルムを剥離した後に感光層の破壊が起こらなかったが、支持フィルムの剥離が端面1(1)及び端面2(2)のいずれからも容易ではなかったもの。
×:積層体から支持フィルムを剥離した後に感光層の破壊が起こったもの、または支持フィルムの剥離が不可能だったもの。
図1及び図2に示すように、上記感光性ドライフィルムの保護フィルムを剥がし、60℃の真空ラミネーター(ニチゴー・モートン社製)により銅箔(厚さ35μm)を片面に積層したポリイミドフィルム(厚さ50μm)からなる銅張積層板(宇部興産(株)製ユピセル(登録商標)N)(4)の銅箔上に、銅箔が一部露出するようにラミネートして感光層/支持フィルム積層体(3)を調製した。この積層体から支持フィルム(6)を手でゆっくり剥離した後の感光層(5)の状態を以下に従って評価した。
◎:積層体から支持フィルムを剥離した後に感光層の破壊が起こらず、かつ支持フィルムの剥離が端面1(1)及び端面2(2)のいずれからも容易であったもの。
○:積層体から支持フィルムを剥離した後に感光層の破壊が起こらず、かつ支持フィルムの剥離が端面1(1)からは容易であるが端面2(2)からは容易ではなかったもの。
△:積層体から支持フィルムを剥離した後に感光層の破壊が起こらなかったが、支持フィルムの剥離が端面1(1)及び端面2(2)のいずれからも容易ではなかったもの。
×:積層体から支持フィルムを剥離した後に感光層の破壊が起こったもの、または支持フィルムの剥離が不可能だったもの。
(7)光感度の測定
上記感光性ドライフィルムのカバーフィルムを剥がし、60℃の真空ラミネーター(ニチゴー・モートン社製)により銅箔(厚さ35μm)を片面に積層したポリイミドフィルム(厚さ50μm)からなるプリント基板(宇部興産(株)製ユピセル(登録商標)N)の銅箔上にラミネートし、積層体を調製した。この積層体を、フォトマスク(21ステップ(段)デンシティータブレット、日立化成(株)製)を通して紫外線で露光(超高圧水銀ランプ、主波長365nm、1200mJ/cm2)した後、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液で現像し、ついで30℃の水で洗浄した。この操作の後、正常に硬化していたステップの段数を光感度の値とした。
上記感光性ドライフィルムのカバーフィルムを剥がし、60℃の真空ラミネーター(ニチゴー・モートン社製)により銅箔(厚さ35μm)を片面に積層したポリイミドフィルム(厚さ50μm)からなるプリント基板(宇部興産(株)製ユピセル(登録商標)N)の銅箔上にラミネートし、積層体を調製した。この積層体を、フォトマスク(21ステップ(段)デンシティータブレット、日立化成(株)製)を通して紫外線で露光(超高圧水銀ランプ、主波長365nm、1200mJ/cm2)した後、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液で現像し、ついで30℃の水で洗浄した。この操作の後、正常に硬化していたステップの段数を光感度の値とした。
実施例2〜11、比較例1〜5:
各成分の使用量を表1記載の値とした以外は、実施例1と同様の操作で感光性ドライフィルムを製造し、その評価を行った。結果を表1に示した。
各成分の使用量を表1記載の値とした以外は、実施例1と同様の操作で感光性ドライフィルムを製造し、その評価を行った。結果を表1に示した。
実施例においては、2,3−エポキシプロピル基の含有割合が特定範囲にある光硬化性樹脂とノボラック型エポキシ樹脂等とを併用しているため、耐熱性、タック及び支持フィルムの剥離性に優れることがわかる。
一方、比較例1及び2においては、エポキシ樹脂としてビフェニル型のエポキシ樹脂を使用しているため、はんだ耐熱性及びタックが劣る。また、比較例3においてはエポキシ樹脂としてビスフェノール型のエポキシ樹脂を使用しているため、はんだ耐熱性及びタックが劣る。
比較例4においては、2,3−エポキシプロピル基の含有割合が特定範囲の外にある光硬化性樹脂を使用しているため、支持フィルムの剥離性及びタックが劣る。さらに、比較例5においては、光硬化性樹脂原料のエポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を使用しているため、支持フィルムの剥離性及びタックが劣る。
一方、比較例1及び2においては、エポキシ樹脂としてビフェニル型のエポキシ樹脂を使用しているため、はんだ耐熱性及びタックが劣る。また、比較例3においてはエポキシ樹脂としてビスフェノール型のエポキシ樹脂を使用しているため、はんだ耐熱性及びタックが劣る。
比較例4においては、2,3−エポキシプロピル基の含有割合が特定範囲の外にある光硬化性樹脂を使用しているため、支持フィルムの剥離性及びタックが劣る。さらに、比較例5においては、光硬化性樹脂原料のエポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を使用しているため、支持フィルムの剥離性及びタックが劣る。
1 端面1
2 端面2
3 感光層/支持フィルム積層体
4 銅張積層板
5 感光層
6 支持フィルム
2 端面2
3 感光層/支持フィルム積層体
4 銅張積層板
5 感光層
6 支持フィルム
Claims (8)
- (A)一般式(1)、
で示されるビスフェノール型エポキシ樹脂(a)と不飽和基含有モノカルボン酸(b)との反応生成物に、多塩基酸無水物(c)を反応させて得られるカルボキシル基を有する光硬化性樹脂、(B)光重合開始剤、及び(C)ノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群の中から選ばれる1種以上のエポキシ樹脂を含有することを特徴とするドライフィルム用感光性組成物。 - 多塩基酸無水物(c)が、脂環式多価カルボン酸の無水物である請求項1記載のドライフィルム用感光性組成物。
- (D)光硬化性モノマーまたはオリゴマーをさらに含む請求項1または2に記載のドライフィルム用感光性組成物。
- (E)硬化反応触媒をさらに含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のドライフィルム用感光性組成物。
- 感光性組成物中における(E)硬化反応触媒の含有量が1.0質量%未満である請求項4記載のドライフィルム用感光性組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のドライフィルム用感光性組成物からなるドライフィルム。
- (I)支持フィルム層、(II)請求項1〜6のいずれか1項に記載のドライフィルム用感光性組成物から形成される感光層、及び(III)保護フィルム層を積層してなるドライフィルム。
- 請求項7記載のドライフィルムを使用して製造されたプリント配線板。
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JP2005179003A JP2006350184A (ja) | 2005-06-20 | 2005-06-20 | ドライフィルム用感光性組成物及びその組成物からなるドライフィルム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2005
- 2005-06-20 JP JP2005179003A patent/JP2006350184A/ja active Pending
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