JP2017181894A - エッチング保護用感光性組成物および金属加工板 - Google Patents

エッチング保護用感光性組成物および金属加工板 Download PDF

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Abstract

【課題】金属板加工時に耐エッチング性を維持したままアルカリ溶解性を有する経時安定性に優れた金属板加工用感光性組成物を提供する。【解決手段】金属板加工に用いるエッチング保護用感光性組成物であって、少なくとも(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマー、(B)カルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマー、(C)光重合開始剤、(D)2級以上の多官能チオール化合物を含有し、前記(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーの感光性組成物全固形分中の含有量が、感光性組成物全固形分中の光重合モノマー全量に対して40重量%以上であることを特徴とするエッチング保護用感光性組成物を用いる。【選択図】図1

Description

本発明は、紫外線等の活性エネルギー線により硬化する感光性組成物に関するものであり、特に金属板加工時に使用されるエッチング保護用感光性組成物に関するものである。
エレクトロニクス産業において、リードフレーム、蒸着マスクやパッケージ基板等の金属板の部分的エッチングによる金属板へのパターン形成やプリント配線板におけるはんだ付け時の短絡保護、タッチパネルにおける電極間の絶縁層、液晶パネルの着色画素や保護層等広い用途で感光性組成物が使用されている。
とりわけ金属板加工を両面エッチング法にて実施する際、最初にエッチングした面を、2回目のエッチング時に保護するために用いられるエッチング保護用感光性組成物は、耐エッチング性のような硬化により付与される特性の他に、アルカリ溶解性が必要とされる。これは、工程中のみで使用されて最終製品に残らない部材としてエッチングによる金属加工後に除去する必要があるためであり、金属板加工用途としてはこの相反する特性を満足する感光性組成物が求められている。
耐エッチング性を低下させずにアルカリ溶解性を付与する方法として、特許文献1および特許文献2には、連鎖移動剤としてドデシルメルカプタンのようなモノチオール化合物を配合方法が開示されている。これらの公報で開示される組成物では、不飽和結合である(メタ)アクリロイル基とチオールとのエン・チオール反応が進むために、添加量が多すぎると粘度上昇やゲル化が発生したり、光硬化による重合度が低くなりすぎるために耐エッチング性やタック性が低下したりする問題があった。また、特許文献3においてはこれらの問題を解決するためにチオール基を持たない連鎖移動剤としてα−スチレンダイマーやターピノーレンを用いる方法が開示されている。しかし、これらの連鎖移動剤における重合度低下能が低いために十分なアルカリ溶解性を得ることが困難であった。
特許第2592733号公報 特許第3491531号公報 特開2001−354876号公報
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、金属板加工時に耐エッチング性・タック性を維持したままアルカリ溶解性を有する経時安定性に優れた金属板加工用感光性組成物を提供することを目的とする。
本発明の目的は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。
請求項1に係る第1の発明の一態様は、金属板加工に用いるエッチング保護用感光性組成物であって、少なくとも(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマー、(B)カルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマー、(C)光重合開始剤、(D)2級以上の多官能チオール化合物を含有し、前記(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーの感光性組成物全固形分中の含有量が、感光性組成物全固形分中の光重合モノマー全量に対して40重量%以上であることを特徴とするエッチング保護用感光性組成物である。
請求項2に係る第2の発明の一態様は、前記(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマーと(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーの感光性組成物全固形分中の含有量の和が、感光性組成物中全固形分中の光重合モノマー全量に対して70重量%以上であることを特徴とする請求項1に記載のエッチング保護用感光性組成物である。
請求項3に係る第3の発明の一態様は、前記請求項1乃至2に記載のエッチング保護用感光性樹脂組成物を用いたことを特徴とする金属加工板である。
請求項4に係る第4の発明の一態様は、前記請求項3に記載の金属加工板の金属厚みが30μm以下であることを特徴とする金属加工板である。
本発明によれば、金属板加工時に耐エッチング性・タック性を維持したままアルカリ溶解性を有する経時安定性に優れた金属加工用感光性組成物および金属加工板を提供することができる。金属加工板としては、リードフレームや蒸着用マスク、シャドウマスク等をエレクトロニクス部材に用いることができる。
本発明における金属加工板の一例における断面図。 本発明における金属加工板の一例における断面拡大図。 両面エッチング方式による金属加工板の一例における製造工程図。
本発明は、上記の不都合を解決するために、以下の構成を採用した。
[感光性組成物の構成]
本発明に用いるエッチング保護用感光性組成物は、少なくとも(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマー、(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマー、(C)光重合開始剤、(D)2級以上の多官能チオール化合物を含有する。
本発明の感光性組成物に用いる(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマーとしては、エトキシ化−o−フェニルフェノールアクリレート、2−ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート、エトキシ化パラクミルフェノールアクリレート、m−フェノキシベンジルアクリレート等が挙げられる。これらの光重合性モノマーは1種または2種以上混合して用いることができる。
(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマーは、使用量として感光性組成物の全固形分量を基準として1〜60重量%が好ましく、より好ましくは30〜60重量%である。本発明の感光性組成物は、分子中に芳香環を2個以上有することにより、耐エッチング性・タック性を向上させていると考えられる。
本発明の感光性組成物に用いる(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーとしては、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノアクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−アクリロイルオキシエチルテトラヒドロフタル酸、2−アクリロイルオキシプロピルフタル酸、2−アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロフタル酸、2−アクリロイルオキシプロピルコハク酸、メタクリロイルオキシエチルコハク酸、メタクリロイルオキシエチルフタル酸、メタクリロイルオキシエチルテトラヒドロフタル酸、メタクリロイルオキシプロピルコハク酸、メタクリロイルオキシプロピルフタル酸、メタクリロイルオキシプロピルテトラヒドロフタル酸等が挙げられる。これらの光重合性モノマーは1種または2種以上混合して用いることができる。
(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーは、使用量として感光性組成物の全固形分量を基準として30〜95重量%が好ましく、より好ましくは40〜80重量%である。この時、全光重合性モノマーに対するカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーの割合として40重量%以上であれば、カルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーによりアルカリへの溶解性が向上すると考えられる。
また、(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマーと(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーの使用量の和として、感光性組成物の全光重合性モノマーの固形分量を基準として70重量%以上が好ましい。
本発明の感光性組成物に用いる(C)光重合開始剤としては、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、ジエトキシアセトフェノン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、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、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4'-メチルジフェニルサルファイド、3,3',4,4'-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、2-クロルチオキサントン、2-メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ピペロニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-スチリル-s-トリアジン、2-(ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシ-ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン、2,4-トリクロロメチル(4'-メトキシスチリル)-6-トリアジン等のトリアジン系化合物、1,2-オクタンジオン,1-〔4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)〕、O-(アセチル)-N-(1-フェニル-2-オキソ-2-(4'-メトキシ-ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、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ホスフィン系化合物、9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は1種または2種以上混合して用いることができる。
(C)光重合開始剤の使用量は、感光性組成物の全固形分量を基準として0.5〜20重量%が好ましく、より好ましくは3〜10重量%である。
本発明の感光性組成物に用いる(D)2級以上の多官能チオール化合物としては、2級多官能チオールとしてはエチレングリコールビス(2−メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(2−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチリルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン等が挙げられる。3級多官能チオールとしてはエチレングリコールビス(2−メルカプトイソブチレート)、トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトイソブチレート)等が挙げられる。2級以上の多官能チオール化合物を用いることにより、メルカプト基周辺の立体障害によって、反応性を維持しつつ経時安定性が良化すると考えられる。
(D)2級以上の多官能チオール化合物の使用量は、感光性組成物の全固形分量を基準として1〜20重量%が好ましく、より好ましくは3〜10重量%である。チオール化合物の使用量が1重量%以下であると光硬化時に重合度が十分下がらずにアルカリ溶解性が低下し、20重量%であると重合度が下がりすぎることによって耐エッチング性が悪化する。
本発明に用いる感光性組成物としては、さらに(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマーおよび(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマー以外の光重合性モノマーや界面活性剤、密着性付与剤、重合禁止剤等を含むことができる。
[金属加工板の構成]
本発明のエッチング保護用感光性組成物を用いる金属加工板10の構成を図1および図2を参照して説明する。
図1は、本発明を適用する金属加工板10の一例であって、金属板11を含み、金属板11は、第一の面12aと第一の面の12aの裏側の面である第二の面12bとを備えている。金属板11において、第一の面12aおよび第二の面12bを貫通する開口13を有している。
[金属加工板の製造方法]
以下に本発明に用いる金属加工板10の製造方法を説明する。
金属加工板10の製造方法としては、エッチング液により金属板10を選択的に溶解させるエッチング方式が用いられる。エッチング方式としては片側からのみ加工を行う片面エッチング方式と、図3に示すような両面エッチング方式が用いられる。第一の面の開口13aと第二の面の開口13bを制御が可能であることから、両面エッチング方式を用いることが望ましい。
以下に両面エッチング方式による金属加工板の製造方法を示す。
(a)金属板の製造
図3に示すように、両面エッチング方式による蒸着パターン形成用金属加工板10の製造方法は、金属板11の製造方法を含み、金属板11の製造方法としては金属材料の母材をロールにて圧延し、圧延された母材をアニールすることによって得られる圧延金属が一般的に用いられる。
(b)感光材料の形成
前記金属板11を塩酸や硫酸等の酸性処理後にパターン形成用の感光材料14を第一の面12aおよび第二の面12bの両側に形成する。感光材料としては、UV露光を行った部分が硬化するネガ型感光材料でも、UV露光を行った部分が現像液に溶解するポジ型感光材料でもよい。また、感光材料14の形成方法としては、ドライフィルムレジストに熱をかけながら金属板11にラミネートする方式でも、液状レジスト材料を金属板上にグラビア塗工やスクリーン塗工等に熱風乾燥機等で溶剤を除去する方式のいずれでも良い。
(c)感光材料のパターニング
感光材料14を塗布した金属板11において、フォトリソグラフィ法を用いて感光材料のパターニングを行う。所望のパターンマスクを介して、ネガ型感光材料を用いる場合は開口13を形成しない部分の露光を、ポジ型感光材料を用いる場合は開口13を形成する部分に行う。光源には通常の高圧水銀灯などを用いればよい。続いてドライフィルムレジストのキャリアフィルムを剥離後に現像を行う。現像液にはアルカリ性水溶液を用いる。アルカリ性水溶液の例としては、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、アミン系水溶液、またはこれらの混合水溶液、もしくはそれらに適当な界面活性剤などを加えたものが挙げられる。現像後に熱風乾燥機やIR乾燥機を用いて乾燥を行う。
(d)第一の面の保護層形成
両面エッチング方式において、第一の面の開口13aと第二の面の開口13bのサイズを調整するために其々のエッチング量を変更する、つまり、別々にエッチングを行う必要がある。そのため、第一の面12aと第二の面12bのいずれか一方の面のエッチングを行う際は、他方の面がエッチングされないように保護層を形成する。保護層の形成には粘着フィルムや液状の感光材料が用いられる。第一の面12aの保護層15aとしては、感光材料14上に形成・剥離ができること及び基板搬送時の支持体としての役割も担うことが可能であることから、粘着フィルムが好適に用いられる。第一の面12aの保護層の厚みとして、10μm以上50μm以下が好適に用いられる。
(e)第二の面のエッチング
第一の面12aに保護層を形成した金属板11に第二の面の開口13bを形成するために酸性エッチング液によるエッチングを行う。エッチングは公知の条件で実施することができ、酸性エッチング液としては、例えば、過塩素酸第二鉄液、および、過塩素酸第二鉄液と塩化第二鉄液との混合液に対して、過塩素酸、塩酸、硫酸、蟻酸、および、酢酸のいずれかを混合した溶液が用いられる。
本発明に用いるエッチング方式としては、酸性エッチング液に浸漬するディップ式であってもよいし、金属板11に酸性エッチング液を吹き付けるスプレー式であってもよいし、スピナーによって回転する金属板11に酸性エッチング液を滴下するスピン式であってもよい。
(f)第二の面の感光材料剥離
後に続く工程である第二の面の保護層形成のために、第二の面の開口13bを形成した金属板11から第二の面の感光材料14の剥離を行う。剥離は、公知の条件で実施すればよく、例えば、アルカリ剥離液が用いられる。アルカリ剥離液の例としては、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、アミン系水溶液、またはこれらの混合水溶液、もしくはそれらに適当な界面活性剤などを加えたものが挙げられる。
(g)第二の面の保護層形成
後に続く工程である第一の面12aのエッチング時に、第二の面12bがエッチングされないように第二の面の保護層15bを形成する。第二の面の保護層15bの形成には、少なくとも(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマー、(B)カルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマー、(C)光重合開始剤、(D)2級以上の多官能チオール化合物を含有する感光性組成物を用いる。
第二の面12bの保護層の厚みとして、5μm以上20μm以下が好適に用いられる。
(h)第一の面の保護層剥離
後に続く工程である第一の面12aのエッチングのために、第一の面の保護層15aの剥離を行う。第一の面の保護層15aの剥離方法としては、巻き取りによる物理的な剥離を行う。
(i)第一の面のエッチング
第一の面の開口13aを形成し、第二の面の開口13bと接続するために、第一の面12aのエッチングを行う。第一の面12aのエッチングには、第二の面12bと同様の条件で行うことができる。
(j)第一の面の感光材料および第二の面の保護層剥離
第一の面の開口13aおよび第二の面の開口13bを形成した金属板11から第一の面12aの感光材料14および第二の面の保護層15aの剥離を行うことによって、蒸着パターン形成用金属加工板10を得る。第一の面の感光材料および第二の面の保護層15bの剥離は、第二の面の感光材料剥離と同様の条件で行うことができる。この時、金属板が30μm以下の薄板であると、第一の面12aの感光材料14や第二の面の保護層15aの剥離性が悪いと、剥離工程中の面内応力差により変形が発生する場合がある。蒸着パターン形成用金属加工板10は必要に応じて、スリット加工を行っても良い。
[実施例]
以下に、実施例などにより本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
まず実施例及び比較例に用いた感光性組成物の調製方法について説明する。
[感光性組成物Aの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Aを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Bの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Bを調整した。
・・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,3,5-トリス(3−メルカプトブチリルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT NR1」)
[感光性組成物Cの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Cを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)
5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT TPMB」)
[感光性組成物Dの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Dを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 45.0重量% (新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:ペンタエリスリトール テトラキス(3−メルカプトブチレート)
5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT PE1」)
[感光性組成物Eの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Eを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 36.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
36.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 18.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Fの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Fを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート
27.0重量% (新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
36.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 27.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Gの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Gを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート
18.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
36.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 36.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Hの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Hを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 18.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 27.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Iの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Iを調整した。
・光重合性モノマー1:エトキシ化−o−フェニルフェノールアクリレート
27.0重量% (新中村化学工業社製「NKエステルA−LEN−10」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
36.0重量% (新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 27.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Jの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Jを調整した。
・光重合性モノマー1:エトキシ化−o−フェニルフェノールアクリレート
27.0重量% (新中村化学工業社製「NKエステルA−LEN−10」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 18.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Kの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Kを調整した。
・光重合性モノマー1:エトキシ化−o−フェニルフェノールアクリレート
27.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルA−LEN−10」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
54.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 9.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Lの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Lを調整した。
・光重合性モノマー1:エトキシ化−o−フェニルフェノールアクリレート
18.0重量%(新中村化学工業社製「NKエステルA−LEN−10」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
36.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 36.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Mの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Mを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 27.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシエチルコハク酸
36.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルA−SA」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 27.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Nの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Nを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 18.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシエチルコハク酸
45.0重量% (新中村化学工業社製「NKエステルA−SA」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 27.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Oの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Oを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート
9.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシエチルコハク酸 54.0重量% (新中村化学工業社製「NKエステルA−SA」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 27.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Pの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Pを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 18.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシエチルコハク酸 36.0重量%(新中村化学工業社製「NKエステルA−SA」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 36.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Qの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Qを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート
45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
45.0重量% (新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:2−メルカプトプロピオン酸 5.0重量%
(東京化成工業社製)
[感光性組成物Rの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Rを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:トリス−[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレート 5.0重量%
(SC有機化学社製「TEMPIC」)
[感光性組成物Sの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Sを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート
45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
45.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)
5.0重量%
(SC有機化学社製「PEMP」)
[感光性組成物Tの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Tを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート
47.5重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
47.5重量% (新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
[感光性組成物Uの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Uを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 36.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
27.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 27.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Vの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Vを調整した。
・光重合性モノマー1:2-ヒドロキシ−o−フェニルフェノールプロピルアクリレート 27.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステル401P」)
・光重合性モノマー2:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
27.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー3:n−ブチルメタクリレート 36.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Wの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Wを調整した。
・光重合性モノマー1:エトキシ化−o−フェニルフェノールアクリレート
63.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルA−LEN−10」)
・光重合性モノマー2:n−ブチルメタクリレート 27.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Xの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Xを調整した。
・光重合性モノマー1:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
63.0重量%
(新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー2:n−ブチルメタクリレート 27.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Yの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Yを調整した。
・光重合性モノマー1:n−ブチルメタクリレート 90.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
[感光性組成物Zの調製]
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性組成物Yを調整した。
・光重合性モノマー1:2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸
63.0重量% (新中村化学工業社製「NKエステルACB−23」)
・光重合性モノマー2:n−ブチルメタクリレート 27.0重量%
(共栄社化学社製「ライトエステルNB」)
・光重合開始剤:1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン 5.0重量%
(BASF社製「イルガキュアー184」)
・チオール:1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン 5.0重量%
(昭和電工社製「カレンズMT BD1」)
実施例および比較例に用いる感光性組成物の構成を表1に示す。
[実施例1]
金属板として金属厚み30μmのFe−36Ni合金を10重量%塩酸にて表面処理・水洗・乾燥後、感光性組成物Aをグラビアコートにて塗工、高圧水銀灯にて1000mJ/cmで露光することにより評価用基板を形成後、得られた硬化物に関して<耐エッチング性評価>及び<アルカリ溶解性評価>を行った。また、感光性組成物Aに関して<経時安定性評価>を実施した。
[実施例2]
感光性組成物Bを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例3]
感光性組成物Cを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例4]
感光性組成物Dを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例5]
感光性組成物Eを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例6]
感光性組成物Fを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例7]
感光性組成物Gを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例8]
感光性組成物Hを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例9]
感光性組成物Iを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例10]
感光性組成物Jを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例11]
感光性組成物Kを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例12]
感光性組成物Lを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例13]
感光性組成物Mを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例14]
感光性組成物Nを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例15]
感光性組成物0を用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[実施例16]
感光性組成物Pを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[比較例1]
感光性組成物Qを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[比較例2]
感光性組成物Rを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[比較例3]
感光性組成物Sを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[比較例4]
感光性組成物Tを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[比較例5]
感光性組成物Uを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[比較例6]
感光性組成物Vを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[比較例7]
感光性組成物Wを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[比較例8]
感光性組成物Xを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[比較例9]
感光性組成物Yを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[比較例10]
感光性組成物Zを用いること以外は実施例1と同様にして、感光性組成物の評価を実施した。
[金属加工板の評価]
実施例および比較例にて製造した評価基板および感光性組成物について、以下の評価を実施した。
<耐エッチング評価>
評価用基板を50℃に加熱した過塩素酸第二鉄液、および、過塩素酸第二鉄液と塩化第二鉄液との混合液に対して塩酸を0.2重量%混合した溶液に10分間浸漬して、硬化膜の外観変化を確認した。外観変化無いものを耐エッチング性良好として○、着色ありを使用可能範囲として△、膨れまたは割れ発生を耐エッチング性不良として×とした。
<アルカリ溶解性評価>
評価基板を40℃に加熱した5重量%水酸化ナトリウム溶液に1分間浸漬し、硬化膜の剥離状況を目視にて確認した。完全溶解をアルカリ溶解性良好として○、膨潤剥離後水酸化ナトリウム溶液中にて溶解するものを使用可能として△、剥離できないものまたは膨潤剥離後水酸化ナトリウム溶液中に硬化膜が残るものをアルカリ溶解性不良として×とした。
<経時安定性評価>
調製した感光性組成物をコーンプレート型粘度計(HAAKE社製PK100D)にて初期粘度を測定後、40℃にて7日間保管した。40℃にて7日間保管後に粘度を測定し、初期粘度との変化率が±10%未満のものを経時安定性良好として○、±10%を超えるものを経時安定性不良として×とした。
<タック性評価>
評価基板の硬化膜の指触を行い、指触した箇所を目視にて確認した。外観変化なしをタック性良好として○、指紋跡が残るものをタック性不良として×とした。
実施例および比較例における感光性組成物の評価結果を表2に示す。
表2の実施例1乃至4に示すように、2級以上の多官能チオール化合物を含むことにより、経時安定性を維持したままアルカリ溶解性を付与することが可能である。比較例2、3に示すように1級の多官能チオール化合物では経時安定性が悪化し、比較例1、4に示すように2級以上の単官能チオール化合物やチオール化合物を添加しない感光性組成物ではアルカリ溶解性不良となる。また、実施例5乃至11および比較例5、6より、(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーの感光性組成物全固形分中の含有量が、感光性組成物全固形分中の光重合モノマー全量に対して40重量%以上であればアルカリ溶解性が良好であり、(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマーと(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーの感光性組成物全固形分中の含有量の和が、感光性組成物中全固形分中の光重合モノマー全量に対して70重量%以上であれば耐エッチング性・タック性およびアルカリ溶解性が特に良好であることを確認した。また、比較例7乃至10より、少なくとも(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマー、(B)カルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマー、(C)光重合開始剤、(D)2級以上の多官能チオール化合物を含有することにより、耐エッチング性・タック性を維持したままアルカリ溶解性を有する経時安定性に優れたエッチング保護用感光性組成物を得ることができる。
10…金属加工板
11…金属板
12a…第一の面
12b…第二の面
13…開口
13a…第一の面の開口
13b…第二の面の開口
14…感光材料
15a…第一の面の保護層
15b…第二の面の保護層

Claims (4)

  1. 金属板加工に用いるエッチング保護用感光性組成物であって、少なくとも(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマー、(B)カルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマー、(C)光重合開始剤、(D)2級以上の多官能チオール化合物を含有し、前記(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーの感光性組成物全固形分中の含有量が、感光性組成物全固形分中の光重合モノマー全量に対して40重量%以上であることを特徴とするエッチング保護用感光性組成物。
  2. 前記(A)1分子中に芳香環を少なくとも2個以上有する単官能光重合性モノマーと(B)1分子中にカルボキシル基を含有する単官能光重合性モノマーの感光性組成物全固形分中の含有量の和が、感光性組成物中全固形分中の光重合モノマー全量に対して70重量%以上であることを特徴とする請求項1に記載のエッチング保護用感光性組成物。
  3. 前記請求項1乃至2に記載のエッチング保護用感光性組成物を用いたことを特徴とする金属加工板。
  4. 前記請求項3に記載の金属加工板の金属厚みが30μm以下であることを特徴とする金属加工板。
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