JPS58164603A - 自己増感型感光性樹脂の製造法 - Google Patents

自己増感型感光性樹脂の製造法

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JPS58164603A
JPS58164603A JP4656782A JP4656782A JPS58164603A JP S58164603 A JPS58164603 A JP S58164603A JP 4656782 A JP4656782 A JP 4656782A JP 4656782 A JP4656782 A JP 4656782A JP S58164603 A JPS58164603 A JP S58164603A
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JP
Japan
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group
copolymer
halogenoalkyl group
self
sensitizer
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JP4656782A
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Tatatomi Nishikubo
西久保忠臣
Koji Iizawa
植村昇一
Shoichi Uemura
浅田裕昌
Hiromasa Asada
長谷川正木
Masaki Hasegawa
飯沢孝司
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自己増感型感光性樹脂の製造法に関する。更
に評しく紘、感光性基および増感剤単位をそれぞれ側鎖
に有する共重合体よシなる自己増感型感光性樹脂OIl
造法K11する。
けい皮酸エステル基よシなる感光性基および酸アミド基
によって結合され喪増感剤単位をそれぞれ側御に有する
共重合体よシなる自己増感蓋感光性樹脂が、先に本発明
者によって提案されている(特1l1855−’LR舅
623号参照)0本発明の一つの目的は、かかる自己増
感型感光性樹脂の製造法を提供することにある。本発明
の他の目的は、けい皮酸エステル基以外の感光性基を側
鎖に有する自己増感型感光性樹脂の製造法を提供するこ
とにある0本発明の更に他の目的は、酸ア建ド基によっ
て結合された増感剤単位以外の増感剤単位を側鎖に有す
る自己増感型感光性樹脂O製造法を提供することにある
。
本発明に係る自己増感型感光性樹脂の製造法は、側鎖に
ハロゲノアルキル基および増感剤単位をそれぞれ有する
共重合体に1前記ハロゲノアルキル基と反応し得る感光
性基含有化合物を反応させることからなっている。
1Ill鎖に八日ゲノアルキJ?:、、基および増感剤
単位をそれぞれ有する共重合体−、、:7ハロゲノアル
キル基含有単量体と増感剤単位古墳単量体との共重合、
また社ハロゲノアルキル基含有単量体の単独重合体また
は共1合体でわる側鎖にハロゲノアルキル基を有する重
合体に1このハロゲノアルキル基と反応し得る増感剤単
位含有化合物を反応させることによって得ることができ
る。
ハロゲノアルキル基含有単量体としては1例えハクロル
メチルスチレン、2−り四ルエチルビニルエーテル、2
−クロルエチルアクリレートt2−クロルエチルメタク
リレート、クロル酢酸ビニル、エピクロルヒドリン、ビ
スクロルメチルオキセタンなどが挙けられる。これらの
710ゲノアルキル基含有単量体と共重合される増感剤
単位含有単筒体としては、例えばN−(p−二トロフェ
ニル)アクリルアiY、N−(p−ニトロフェニル)メ
タクリルアミド、N−(4−ニトロ−1−ナフチル)ア
クリルアミド、N−(4−ニトロ−1−ナフチル)メタ
クリルアミド、ニーアクリロイルオキシ−N−1’(p
−二トロフェニル)アセトアミ□ ド、1−メタ′□り、リロイルオキシーN−(p−ニト
ロフェニル)アセトアンド、l−アクリロイルオキシ−
H−(4−二トa−1−す7チル)アセトアミド、1−
メタクリロイルオキシ−)i−(4−二トロー1−ナフ
チル)アセトアンド、ベンゾイン−クロルアセチルクロ
ライド縮合物とアクリル酸ま九はメタクリル酸のアルカ
リ金属塩との縮合反応生成物などが挙げられる。これら
の単量体間の共重合反応は、ジメチルホルムアミド、ヘ
キサメチルホスホルアミドなどの非プロトン性極性溶媒
中で一般に行われるが、共重合反応が行われる限シ、こ
の溶媒に何ら限定されるものではない。
側鎖にハロゲノアルキル基を有する重合体が用いられる
場合には、前記のハロゲノアルキル基含有単量体の、単
独重合体、これらの相互共重合体あるいはこれらとハロ
ゲノアルキル基を有しない各種単量体との共重合体に1
これらの重合体中のハロゲノアルキル基と反応し得る増
感剤単位含有化合物を反応せしめる。かかる増感剤単位
含有化合物トシては、p−二トロフェノール、へ4−ジ
ニトロフェノール、4−ニトロ−ニーナフトール、電番
−ジニトローニーナフトール、p−二)a安息香酸、2
−(2−カルボエトキシ)アントラキノン、1−カルボ
キシ一番−二トロナフタリン、。
となシ得る化合物のアルカリ金属塩、アンモニウム塩1
あるいはビクラ建ド、メチルニオオンなどが用いられる
8反応は、テトラ(n−ブチル)アンモニウムブロマイ
ドなどの第4アンモニウム塩くk など触媒の存在下にジメチルホルムアミド、ヘキサメチ
ルホスホルアミドなどO非プロトン性極性溶媒中で一般
に行われるが、縮合反応が行われる限り、この触媒の有
無、使用量および溶媒Os類、使用量に何ら限定されな
い。
このようKして得られる側鎖にノ・aゲノアルキル基お
よび増感剤単位をそれぞれ有する共重合体に、この共重
合体中のノーログノアルキル基と反応し得る感光性基含
有化合物を反応させることにより、、自己増感製感光性
樹脂OII造が行われる。率光性基含有化合物としては
、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ソルビン酸
、けい皮酸、p−(2−ベンゾイルビニル)安息香fa
t、p−(g−ペンゾイルビニル)ケい皮酸、!−スチ
リルアクリル酸、a−シアノ−!−スチリルアクリル酸
、シンナミリデンピルビン酸、α−シアノ−シンナミリ
デンピルビン酸などの分子内に光反応性の不飽和結合を
有するカルボン酸のアルカリ金属塩やアンモニウム塩、
更にはナトリウムアジド、カリウムアジドなどの金属ア
ジドなどが用いられ、共重合体中のハロゲノアルキル基
のハロゲン原子とこれらが縮合反応を行なう。縮合反応
は、テトラ(n−ブチル)アンモニウムブロマイドなど
の第4アンモニウム塩または第3アミンなどの触媒の存
在下に、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホル
アミドなどの非プロトン性極性溶媒、トルエンなどの不
活性溶媒中などで一般に行われるが、縮合反応が行われ
る隈ル、これらの触媒および溶媒に何ら限定されない0
.。
側鎖にハロゲノアルキル基およ1び増感剤単位鵞それぞ
れ有する共重合体が、側鎖5にハロゲノアルキル基を有
する重合体とこのへ町、ゲノアルキル基と反応し得る増
感剤単位含有化合物との反応によって得られる場合には
、この反応に引続き、同一反応系内て感光性基含有化合
物上の反応を行なうこともできる。
得られる自己増感蓋感光性樹脂中には、増感剤単位が約
2−50モル%、また感光性基が約50モル%以上の割
合で存在することが好ましい、そして、増感剤単位と感
光性単位との相対的な割合は、増感剤単位が約3〜フO
モル%、好ましくは約6〜80モル%、11九感光性基
が約98〜50モル%、好ましくは約95〜80モル%
の割合であることが望ましい、そして、一般にこのよう
な割合で分子内側鎖に増感剤単位および感光性基を有す
る感光性樹脂は、増感剤単位から感光性基への効果的な
エネルギー転移が起p、そO結果として感光性基のみを
有する共重合体に低分子量の増感剤を添加した感光性樹
脂とf151i度かあるいはそれよシも良好な光硬化性
を示している。従って、本発明に係るシ己増、感蓋感党
性樹脂は、かかる喪好な光硬化性を示し、5つつ、愈お
作業工程および1(・・き 露光工11におけるML性の維持および作業穣境の悪化
の防止などといった面でも、低分子量増感剤を使用した
場合にみもれる欠点を除去するという効果を奏する。
次に%l!施例雄側いて本発明を説明する。
参考例1 クロルメチルスチレン4SL49II(α31861!
モル)と1−メタクリロイルオキシ−N−(4−二トロ
ー1−ナフチル)アセトアミド&9611(α0126
モル)とをジメチルホルムアミド60BgK溶解し、こ
れに重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルα4
’F7jl(00029モル)をvnえて、窒素気流中
で60℃で6時間、その後80℃で1時間共重合反応さ
せ良、得られ要具重合体溶液をメタノール中に注いで共
重合体を沈澱させ、1!にテトラヒト寵フランーメタノ
ールで3回再沈澱させ、精製した。
得られた共重合体は2a74j(収率6α03%)で、
これの粘度すsp/c(05I/djジメチルホルムア
ミド、80℃)はα10で、ハロゲン分析値から求め良
共重合体中の増感剤単位の共重合割合はa8モル%たつ
良。
参考例2 参考例1において、クロルメチルスチレン4SL051
jF(all’F611−t−ル)、l−メタクリロイ
ルオキシ−N−(4−ニトロ−1−ナフチル)アセトア
ミド&5511j(00146モル)、アゾビスインブ
チ−ニトリルα4〒6#(α0o29毫ル)を用いて、
共重合反応を行なった。
得られた共重合体は8α1ユi(収率4&16%)で、
これの粘度ηs p/cはα13であり、共重合体中の
増感剤単位の共重合割合はa9七〜%だつ九− 参考例3 参考例Iにおいて、l−メタクリロイルオキシ−N−(
4−二) a −1−ナフチル)アセトアミドの代りに
1−メタクリロイルオキシ−N−(p−二トロフェニル
)アセトアミド!49639(α0150モル)を用い
、アゾビスイソブチロニトリルを04931F(αO(
1モル)使用し1   。
て、共重合反応を行なり九。
得られ良共重合体は3αQ81i(収率6a29%)で
、これの粘度ηap/cはα18であシ、共重合体中の
増感剤単位の共重合割合はa6モル%だった。
参考側番 りpルメチルステレンl 20 IIヲペンゼン160
−に溶かし、これにアゾビ□゛スイソプチロニトリル1
1jを加え、窒素気流中’+ 60℃で8時間重合反応
させ友、得られ九重合ニー溶液にメタノールを加えて重
合体を沈澱させ、鍵に7セトンーメタノールで3回再沈
澱させ、精製した。得られ喪ポリ(クロルメチルスチレ
ン)は1OQ6jl(収率91s%)で、これの粘度η
8 p/cはαlδだった。
実施例1 参考例1で得られた共重合体a815#(クロルメチル
基として00221モル)をN−メチルピロリドンao
vK溶かし、これにテトラ(n−ブチル)アンモニウム
ブロマイドα6661(α0022モル)およびけい皮
酸カリクム也6鵠I(αOQδモル)を加えて、60℃
でgo0時間反応せた0反応終了後、反応液を水中に注
いで二 反応生成物を沈澱させ、これをアセトン−水で
2回、ア竜トン−メタノールで1回再沈澱させ、精製し
喪。
形成された共重合体は本91g(収率テa3%)で、こ
れの粘度ηsp/cはαlOで′#Iヤ、ハロゲン分析
値から求め′たり四ルメチル基の反応率は999%以上
であつ1゜ この共重合−’11を10−のシクロヘキサノン電・。
に溶かし、その**をスピンナーを用いて鋤板上に塗布
し、乾燥させ*、*、コダック社製ステップタブレット
扁2を用いて、ケンカルランプ(15Wx’F本)で3
51の距離から1分間露光し、メチルエチルケトンで2
分間現儂し良。
実施例2〜3 参考例2〜3で得られた共重合体について、実施例1と
同様のけい皮酸カリウムとの反応およびステップ不溶化
段数の測定を行なった。
比較例1 参考側番で得られ九ポリ(クロルメチルスチレン)につ
いて、実施例1と同様にけい皮酸カリウムとの反応およ
びステップ不溶化段数の測定を行なり九。
実施例1−3および比較例1で得られ九結果は1次O表
IK示される。
表  1 実施例1    ’Fa3   919  010  
 31段# 2 8Q!5  z  α091 #38Ql  #  α13 1 比瞭例1   843   1     #     
O段夷論例番 参考例1で得られ良共重合体1738II(α01モル
)とナトリウムアジドα780j(α01gモル)をジ
メチルホルムア建ドに溶かし、これにテトラ(n−ブチ
ル)アンモニウムブロマイドα322g(α001モル
)′に加え、30℃で24時間反応させえ0反応終了後
、反応液をメタノール中に注いで反応生成物を沈澱させ
、更にテトラヒドロフラン−水で2回、テトラヒドロフ
ラン−メタノールで1FjA再沈鹸を行なつ九。
形成され要具電金体は1451231(収率90%)、
  で、これの粘度ηa p /cはα13であシ、ハ
ロゲン分析値から求めたクロルメチル基の反応率は99
9%以上てらったー、・ この共重合体について、実施例1と同様のステップ不溶
化段数の測定を行なつ九、九だし、露光時間は16分間
に延長されえ。
実施例す 参考例3で得られえ共重合体について、実施飼養と同様
のナトリウムアジドとの反応およびステツブ不溶化段数
の測定を行なり良。
比較例2 参考側番で得られたポリ(りnルメチルスチレン)につ
いて、実施側番と同様のナトリウムアジドとの反応およ
びステップ不溶化段数の測定を行なつ良。
lI!施例雄側5および比較例2で得られた結果は、次
の表2に示される。
表  2 実施例49α0   5)Q9    α13  12
段l  δ   G&’F       I     
   Qlδ       フ段比較例2 9αl  
   #      −1段参考例6 ペ/ゾイン2L226Jl(αIoモル)とピリジン8
−とをベンゼン120 sd、、−溶解し、これにクロ
ルアセチルクロライド8m/(″010モル強)を10
℃以下の温度で滴下し、次式で示される如く反応させる
。
0−CCH農cz (1) その後室温で攪拌し、希嶽酸水素ナトリウム水溶液で1
回、また水で5回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥
し良後、油状物をシクロヘキサノ゛ンで再結晶すると、
一点610〜616℃の結晶〔1〕がlQ9911(収
率6Q5%)得られた。
この結晶(1)ILjS49jl(CLO4%ル)、メ
タクリル酸カリウムa209j(α0δモル)、テトラ
(n−ブチル)アンモニウムブロマイドL $!89j
 (0004モル)および重合禁止剤としての第3ブチ
ルカテコールの少量を、ユ00−のジメチルホルムアミ
、ド中、室温でg4時間、次式に示される如く反応、さ
せ、反応生成物12,940II(収率9に61%′)
、、を得え。
以下余白 CH。
〔璽〕
これをメタノールで再結晶して精製すると、融点9λ0
〜9+iL5℃の結晶が得られ、その構造線赤外線吸収
スペクトル、NMRスペクトルおよび元素分析によって
確認された。
この結晶(1)&3$1lj(QOO69JEル)とク
ロルメチルスチレンIQ891N(01303モル)と
をジメチルホルムアミド40−に溶解し、以下参考例1
と同様に共重合反応させると、共重合体lLa9sy(
収率52−)%)が得られ、これの粘度ηsp/cはα
15で、ハロゲン分析値から求めた共重合体中の増感剤
単位〔璽〕の共1合割合はaoモル%であり九。
実施例6 参考例6で得られ要具重合体:’、、 8 a 6 j
 (001モル)とp−(g−ベンゾイルビニル)安息
香酸カリウム&904j(001モル)とをジメチルホ
ルムアミド20sgK溶解し、テトラ(n−ブチル〕ア
ンモニウムブ四マイトα3229(α001モル)の存
在下に、室温で24時間反応させた0反応終了後、反応
液をメタノール中に注いで反応生成物を沈澱させ、テト
ラヒドロフラン−水で2回、テトラヒドロフラン−メタ
ノールで1回再沈鹸を行なった。
形成された共重合体は、反応率が9礒9%、収量が&フ
439(収率)&S%)で、それの粘度ηap/cはα
18であつ九。
この共重合体一ついて、癩雄側1と同様のステップ不溶
化段数q)11定を行なった。ただし、露光時間は種々
変更して行われた。
実施例ツ 実施例6において、p (”−ベンゾイルビニル)安息
香酸の代〕にp−(8−ベンゾイルビニル)けい皮酸カ
リウムが用いられ、同様の反応が行われ良。形成された
共重合体紘、反応率が9919%、収量がa09QII
(収率7a4%)テ、それの粘度ηap/eはαl”F
であった。
この共1合体について、実施例1と同様のステップ不溶
化段数の測定を行なつ九、ただし、露光時間は種々変更
して行われ良。
比較例3〜4 p−(2−ベンゾイルビニル)安息香酸ま良はp−(2
−ベンゾイルビニル)けい皮酸を重合して得られ友それ
らの単独重合体(反応率989%)について、それぞれ
実施例1と同様のステップ不溶化段数の測定が行われた
。
実施例6〜7および比駿例3〜4で得られ良結果は、次
oxBsyc示される。
表  3 例     露光時間   ステップ不溶化段数実施例
6    30秒間       6RI      
1分間        9段l      g分間  
、111IR夾施例7   10秒間      14
段・・・−・l、 l      30秒間       19R11分間
       21R 比較例3     y          6段比較例
4     #         16段実施例8 参考例4で得られ九ポリ(クロルメチルスチレン)L5
ja6j(001モル)ヲシメチルホルムアミドgoW
IIK溶かし、仁れにテトラ(n−ブチル)アンモニウ
ムブロマイドα313j(0001モル)およびp−ニ
トロフェノールのカリウム塩αoss’(α0005モ
ル)を順次加え、室温で24時間反応させ良、この後、
けい皮酸カリウム1862g(001モル)を加えて、
更に室温で24時間反応させた0反応終了後、反応混合
物4r300gto水中に注いで反応生成物を沈澱させ
、その後ア女トンー水て8回、アセトン−メタノールで
1回再沈澱させ良。
形成され良共重合体は12517g(収率465%)で
、その粘度ηgp/cはα44であつ九eNMRスペク
トルおよ、び元素分析の結果、この共重合体中に゛は感
光性−9Bモル%および増感剤単位6モル%という仕J
、、十通〕O割合で各共単量体成分が11□ 形成されていることが確認され良。
この共重合体について、実施例ユと同様のステツブ不溶
化段数の測定が行われ友。ただし、露光時間は3分間に
延長され良。
実施例9 実施例8において、p−ラトロフェノールのカリウム塩
をα53$ag(α003モル)、けい皮酸カリウムを
13964F(αQO’75モル)Kその使用量を変更
して、同様の反応を行なう喪、形成された共重合体はL
フ811I(収率6a1%)で、その粘度ηsp/cは
α3ユであり、その中に30モル%の増感剤単位が存在
することが確認され友。
この共重合体について、実施例8と同様のステップ不溶
化段数の測定が行われ良。
実施例10 実施例8において、p−ニトロフェノールのカリウム#
Aをαasajl(αooaモル)、けい皮酸カリウム
をLO24j (QOOISB%ル)Kfi用量を変更
して、同様の反応を行なった。形成され要具重合体1i
L949JF(収率1b%)で、その粘度ηap/cは
α25であった。
とΦ共重合体について、実施例8と同様のステツプ不溶
化段数O1l定が行われた。
実施例8〜1oで得られ九結果拡、次の表4に示される
。なお、比較例5として、ポリ(クロルメチルスチレン
)Kけい皮酸カリウムを反応させて得られたけい皮酸エ
ステルの単独重合体(反応率999%)についての露光
時間S分間のIII定結果を併記し九。
表  4 実施例8       9R I  9             Iz  10  
      1i1jj比験例S        0段 実施例11 実施例8において、p−ニトロフェノールのカリウム塩
の代シKp−ニトロ安息香酸カリウムα20δICα0
01峰ル)を用い、tたけい皮酸カリウムをLフロ81
(00095モル)用いて、同様に反応させた。形成さ
れた共重合体は:taja5+(収率6L’F%)で、
その粘度v)mp/cはα31であシ、その中[10モ
ル%の増感剤単位が存在することがiINされ友。
この共重合体について、実施例8と同様のステップ不溶
化段数を測定すると、2段だつ九。
実施例18 夷j[II において、p−ニトロフェノールのカリウ
ム塩の代りに2−カルボへジペンゾフェノンのカリウム
塩α226jl(α001モル)が、またけい皮酸カリ
ウムの代DKクロトン酸カリウムL180j(α009
5  モル)がそれぞれ用いられ良。形成され喪共重合
体はL894jl(収率8Q1!%)で、その粘度qa
p/cはα16であり、その中に10モル%の増感剤単
位が存在することが確認されえ。
この共重合体について、実施例1と同様のステップ不溶
化段数を測定すると、1段たつ良。
比較例6         、′:ぽ。
参考例4て得られ九ポリ(クロルメチルスチレン)16
26j(α01モル)とクロトン酸カリウムL303j
(α0106モル)とを、実施例12と同様に反応させ
え、形成され良共重合体について、実施例1と同様のス
テップ不溶化段数を測定すると、0段だつ九。
実施例13 実施例8において、p−二トロフェノールのカリウム塩
の代如K)チルエオミン06841(0001モル)を
、壕喪けい皮酸カリウムの代シKa−シアノー!−スチ
リルアクリル酸カリウム&ji54#(0009154
ル)がそれぞれ用いられた。形成され良共重合体はL3
221(収率64−3%)で、その粘度ηap/cはα
lフであシ、その中に10モル%の増感剤単位が含有さ
れていることが確認され友。
同様に、ポリ(クロルメチルスチレン)とα−アミノ−
β−スチリルアクリル酸カリウムとの反:・::。
応生ノブを合成しく反応率9a9%)、その感度および
光反応性を一:◆しえ。
ステップタブレットを用い九感度では、両者間に差は認
められなかり九が、フィルターを用いて400w以下の
蜘液長をカットし良状態で、1α−シアノーβ−スチリ
ルアクリル酸エステル基に基く紫外線吸収スペクトルの
吸収の減少を測定し九結果、後者で紘紫外線照射10分
後スペクトルの減少は認められないのに対し、前者では
スペクトルの着しい減少が認められ、メチルエオシン基
からα−シアノ−I−スチリルアクリル酸エステル基へ
のエネルギー移動が起シ、分子増感されていることが確
認され良。
代理人 弁理士吉田倹夫

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 り側鎖にハロゲノアルキル基および増感剤単位をそれぞ
    れ有する共重合体に1前記ハロゲノアルキル基と反応し
    得る感光性基含有化合物を反応させることを特徴とする
    自己増感型感光性樹脂OII造法。 λ側鎖にハロゲノアルキル基および増感剤単位をそれぞ
    れ有する共重合体として、ハロゲノアルキル基含有単量
    体と増感剤単位含有単量体との共重合体が用いられる特
    許請求の範囲第1項記載の自己増感型感光性樹脂の製造
    法。 &側鎖にハロゲノアルキル基および増感剤単位をそれぞ
    れ有する共重合体として、側鎖にハロゲノアルキル基を
    有する重合体と誼ハロゲノアルキル基と反応し得る増感
    剤単位含有化合物との反応生成物が用いられる特許請求
    の範ltI篇1項記載の自己増感型感光性樹脂の製造法
    。 本側鎖にハロゲノアルキル基を有する共電1合体として
    クロルメチルスチレンの共重合体が用いられる特許請求
    の範囲第1項、g ”項ま喪は第3項記載の自己増感型
    感光性樹脂の製造法。 Δハロゲノアルキル基と反応し得る感光性基含有化合物
    として、分子内に党反応性の不飽和結合を有するカルボ
    ン酸塩が用いられる特許請求の範囲第1項記載の自己増
    感型感光性樹脂の製造法。 dハロゲノアルキル基と反応し得る感光□性基含有化合
    物として、金属アジドが用いられる特許請求の範!1篇
    1項記載の自己増感型感光性樹脂の製造法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6122047A (ja) * 1984-07-07 1986-01-30 Koichi Shiyudo 安息香酸誘導体
JPS6176440A (ja) * 1984-09-19 1986-04-18 Koichi Shiyudo 安息香酸誘導体

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6122047A (ja) * 1984-07-07 1986-01-30 Koichi Shiyudo 安息香酸誘導体
JPS6176440A (ja) * 1984-09-19 1986-04-18 Koichi Shiyudo 安息香酸誘導体

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