JP2014056122A - Photosensitive composition - Google Patents

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Kazuki Ogata
和樹 尾形
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive composition achieving both of elastic recovery characteristics and adhesiveness and having high sensitivity.SOLUTION: In the photosensitive composition, at least one of a radical initiator (A), an acid generator (B) and a base generator (C) generates an active species (H) by irradiation with active rays; the active species (H) reacts with the radical initiator (A), the acid generator (B) or the base generator (C) to generate a new active species (I); and the new active species (I) promotes a polymerization reaction of a polymerizable substance (D) and a metal element-containing compound (E). The active species (H) or (I) is an acid or a base. The composition does not substantially contain any of a colorant, a metal oxide power and a metal powder. The polymerizable substance (D) contains a hydrophilic resin (D1) and a polyfunctional (meth)acrylate monomer (D2). The photosensitive composition contains the metal element-containing compound (E), which has at least one alkoxy group in the molecule.

Description

本発明は優れた弾性回復特性と密着性を両立し、かつ高感度な感光性組成物に関する。   The present invention relates to a photosensitive composition having both excellent elastic recovery properties and adhesiveness and high sensitivity.

近年、液晶表示素子や有機ELディスプレイが脚光をあびており、その製造プロセスにおいて感光性組成物が多用されている。また、半導体工業においてもICやLSIなどの超微細回路の作成、あるいは絶縁体、保護膜にも感光性樹脂が用いられている。   In recent years, liquid crystal display elements and organic EL displays have attracted attention, and photosensitive compositions are frequently used in the manufacturing process. In the semiconductor industry, photosensitive resins are also used for the production of ultrafine circuits such as ICs and LSIs, or for insulators and protective films.

例えば、フラットパネルディスプレイ関連の液晶ディスプレイ(LCD)製造においてマザーガラスが大きくなるに従い、従来の液晶流入方法(真空吸引方式)に代わって、滴下方式(ODF方式)(ODF:One Drop Fill)が提案されている。このODF方式では所定量の液晶を滴下した後に2枚の基板で挟持することによって液晶を注入するため 、従来の真空吸引方式に比べ、工程数および工程時間の短縮が可能である。
しかし、ODF方式においては、セルギャップから計算して見積もった所定量の液晶を滴下して狭持するため、その際にガラス基板上に配置されたフォトスペーサーに圧力変化がかかる。この圧力変化に対して、形状が塑性変形しないよう、高い弾性回復特性を有することがフォトスペーサーに対して望まれる。
For example, as mother glass grows in flat panel display-related liquid crystal display (LCD) production, a drop method (ODF method) (ODF: One Drop Fill) is proposed instead of the conventional liquid crystal inflow method (vacuum suction method) Has been. In this ODF method, since a predetermined amount of liquid crystal is dropped and then sandwiched between two substrates, the liquid crystal is injected, so that the number of processes and the process time can be reduced as compared with the conventional vacuum suction method.
However, in the ODF system, a predetermined amount of liquid crystal calculated from the cell gap is dropped and held, so that a pressure change is applied to the photo spacer arranged on the glass substrate. It is desired for the photo spacer to have a high elastic recovery characteristic so that the shape does not plastically deform with respect to this pressure change.

このような高い弾性回復特性を得るためには、オルガノシリカゾルなどの無機微粒子をナノ分散させる方法(例えば特許文献1)や、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートのような多官能モノマーの含有比率を50%以上に高めることによって高弾性を得る方法(例えば特許文献2)が知られている。
しかし、いずれの方法でも、フォトスペーサーとガラスなどの基板との密着性を低下させるため、高弾性と十分な密着性が両立し得るフォトスペーサー形成用の感光性組成物は得られていない。
In order to obtain such high elastic recovery characteristics, a method of nano-dispersing inorganic fine particles such as organosilica sol (for example, Patent Document 1), or a content ratio of a polyfunctional monomer such as dipentaerythritol hexaacrylate is 50% or more. A method (for example, Patent Document 2) for obtaining high elasticity by increasing the thickness is known.
However, in any method, since the adhesiveness between the photospacer and the substrate such as glass is lowered, a photosensitive composition for forming a photospacer capable of achieving both high elasticity and sufficient adhesiveness has not been obtained.

たとえばタッチパネルにおいては、静電容量方式を採用するメーカー増えてきている。静電容量方式の場合、基板上に透明導電膜、例えばITO膜を形成し、その透明導電膜を保護するために、透明導電膜上に保護膜を形成する必要がある。この保護膜に要求される性能として、基材、下地、ITOなどの透明電極との密着性、ITOのエッチング液などへの耐性、焼成工程での耐熱性、積層基盤にした際の透過率が求められる。特許文献3には光ラジカル重合システムと光カチオン重合システムを組合わせる事により、感放射感度、現像性および保存安定性が良好である感光性組成物が開示されているが、十分な密着性を得ることは困難であった。   For example, in touch panels, an increasing number of manufacturers adopt a capacitive method. In the case of the electrostatic capacity method, it is necessary to form a transparent conductive film, for example, an ITO film on a substrate, and to form a protective film on the transparent conductive film in order to protect the transparent conductive film. Performance required for this protective film includes adhesion to transparent electrodes such as substrates, underlayers, and ITO, resistance to ITO etching solutions, heat resistance in the firing process, and transmittance when a laminated substrate is used. Desired. Patent Document 3 discloses a photosensitive composition having good radiation sensitivity, developability and storage stability by combining a radical photopolymerization system and a cationic photopolymerization system. It was difficult to get.

例えば、近年においては、半導体の表面保護膜、層間絶縁体にはプロセスを簡略化するためポジ型感光性組成物が利用されている。感光性組成物を利用する際には感度が特に重要である。低感度であると、露光時間が長くなり、スループットが低下する。そこで感光性組成物の感度を向上させるために、例えば、感光剤などを多く加えると高感度にはなるが現像時にスカム(現像残り)が発生することがある。このため高感度でスカムがなくパターニングできる感光性組成物が望まれている。   For example, in recent years, positive photosensitive compositions have been used for semiconductor surface protective films and interlayer insulators in order to simplify the process. Sensitivity is particularly important when utilizing a photosensitive composition. If the sensitivity is low, the exposure time becomes long and the throughput decreases. Therefore, in order to improve the sensitivity of the photosensitive composition, for example, when a large amount of a photosensitive agent is added, the sensitivity becomes high, but scum (development residue) may occur during development. Therefore, a photosensitive composition that is highly sensitive and can be patterned without scum is desired.

特開平10−274853号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-274853 特開2007−10885号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-10885 特開2010−27033号公報JP 2010-27033 A

本発明は優れた弾性回復特性と密着性を両立し、かつ高感度な感光性組成物を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a photosensitive composition having both excellent elastic recovery properties and adhesion and high sensitivity.

本発明者は、上記の目的を達成するべく検討を行った結果、本発明に到達した。即ち、本発明は下記の4発明である。
(I)下記(1)〜(4)を含有する感光性組成物であって、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)の内の少なくとも1つが活性光線の照射により活性種(H)を発生し、該活性種(H)がラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)又は塩基発生剤(C)と反応して新たな活性種(I)を生成して該新たな活性種(I)による重合性物質(D)及び必要により金属元素含有化合物(E)の重合反応が進行し、該活性種(H)又は(I)が酸又は塩基であり、重合性物質(D)が親水性樹脂(D1)及び多官能(メタ)アクリレートモノマー(D2)を含有し、着色剤、金属酸化物粉末及び金属粉末のいずれもを実質的に含有しないことを特徴とする感光性組成物。
(1)ラジカル開始剤(A)
(2)酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)
(3)重合性物質(D)
(4)金属元素含有化合物(E)
(II) 重合性物質(D)及び下記一般式(1)で示される金属元素含有化合物(E)と共に、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)を下記(1)〜(4)のいずれかの組合せで含有し、重合性物質(D)が親水性樹脂(D1)及び多官能(メタ)アクリレート)モノマー(D2)を含有し、着色剤、金属酸化物粉末及び金属粉末を実質的に含有しないことを特徴とする感光性組成物。
(1)活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)、並びにラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)及び/又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)を含有する。
(2)活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)、酸及び/又は塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)、並びに必要によりラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)を含有する。
(3)活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)、酸及び/又は塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)、並びに必要によりラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)を含有する。
(4)上記(1)〜(3)の2種類以上の組合せ。
(III) 上記の(I)又は(II)の感光性組成物が活性光線の照射により硬化されてなる硬化物。
(IV) ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)、並びに下記一般式(1)で示される金属元素含有化合物(E)の存在下、着色剤、金属酸化物粉末及び金属粉末のいずれもが実質的に不存在下、活性光線の照射により重合性物質(D)及び必要により金属元素含有化合物(E)を重合させる活性光線硬化物の製造方法であり、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)の内の少なくとも1つが活性光線の照射により活性種(H)を発生し、該活性種(H)がラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)又は塩基発生剤(C)と反応して新たな活性種(I)を生成して該新たな活性種(I)による重合性物質(D)及び必要により金属元素含有化合物(E)の重合反応が進行し、該活性種(H)又は(I)が酸又は塩基であり、重合性物質(D)が親水性樹脂(D1)及び多官能(メタ)アクリレートモノマー(D2)を含有することを特徴とする感光性組成物の製造方法。
The inventor of the present invention has arrived at the present invention as a result of studies to achieve the above object. That is, the present invention is the following four inventions.
(I) A photosensitive composition containing the following (1) to (4), wherein at least one of the radical initiator (A), the acid generator (B) and the base generator (C) is an actinic ray. The active species (H) is generated by irradiation with the active species, and the active species (H) reacts with the radical initiator (A), the acid generator (B) or the base generator (C) to form a new active species (I). And the polymerization reaction of the polymerizable substance (D) by the new active species (I) and, if necessary, the metal element-containing compound (E) proceeds, and the active species (H) or (I) is acid or base The polymerizable substance (D) contains the hydrophilic resin (D1) and the polyfunctional (meth) acrylate monomer (D2), and contains substantially no colorant, metal oxide powder or metal powder. The photosensitive composition characterized by the above-mentioned.
(1) Radical initiator (A)
(2) Acid generator (B) and / or base generator (C)
(3) Polymerizable substance (D)
(4) Metal element-containing compound (E)
(II) A radical initiator (A), an acid generator (B), and a base generator (C) are listed below together with the polymerizable substance (D) and the metal element-containing compound (E) represented by the following general formula (1). It is contained in any combination of (1) to (4), the polymerizable substance (D) contains a hydrophilic resin (D1) and a polyfunctional (meth) acrylate) monomer (D2), a colorant, metal oxidation A photosensitive composition characterized by being substantially free of product powder and metal powder.
(1) A radical initiator (A1) that generates radicals by actinic rays, and an acid generator (B2) that generates acids by at least one selected from the group consisting of radicals, acids and bases and / or radicals, acids and It contains a base generator (C2) that generates a base by at least one selected from the group consisting of bases.
(2) At least one selected from the group consisting of an acid generator (B1) that generates an acid by actinic rays, a radical initiator (A2) that generates a radical by an acid and / or a base, and, if necessary, a radical, an acid and a base Contains a base generator (C2) that generates bases by seeds.
(3) At least one selected from the group consisting of a base generator (C1) that generates a base by actinic rays, a radical initiator (A2) that generates a radical by an acid and / or a base, and if necessary, a radical, an acid and a base Contains an acid generator (B2) that generates an acid depending on the species.
(4) A combination of two or more of (1) to (3) above.
(III) Hardened | cured material formed by hardening | curing said photosensitive composition of (I) or (II) by irradiation of actinic light.
(IV) a colorant in the presence of a radical initiator (A), an acid generator (B) and / or a base generator (C), and a metal element-containing compound (E) represented by the following general formula (1): A method for producing an actinic ray cured product in which a polymerizable substance (D) and, if necessary, a metal element-containing compound (E) are polymerized by irradiation with actinic rays in the absence of both metal oxide powder and metal powder. And at least one of the radical initiator (A), the acid generator (B) and the base generator (C) generates an active species (H) by irradiation with actinic rays, and the active species (H) is a radical. React with the initiator (A), the acid generator (B) or the base generator (C) to produce a new active species (I), a polymerizable substance (D) by the new active species (I), and If necessary, the polymerization reaction of the metal element-containing compound (E) proceeds, and the active species (H) or (I) is an acid or a base, and the polymerizable substance (D) contains a hydrophilic resin (D1) and a polyfunctional (meth) acrylate monomer (D2). .

Figure 2014056122
Figure 2014056122

[式(1)中、Mは金属元素であり、 1 2 は、それぞれ独立にアルキル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、または水素である。 3 4 は、それぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリール基、メルカプトアルキル基、アミノアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルコキシ基または(メタ)アクリロイロキシ基であり、繰り返し単位により1分子中に 3 4 が複数個含まれる場合はそれぞれ同一でも異なる基であってもよい。ただし、n個の 3 とn個の 4 のうち、少なくとも1個はアルコキシ基である。nは2〜20の整数である。] [In Formula (1), M is a metal element, and A 1 and A 2 are each independently an alkyl group, a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxyalkyl group, or hydrogen. A 3 and A 4 are each independently an alkyl group, alkoxy group, aryl group, mercaptoalkyl group, aminoalkyl group, (meth) acryloyloxyalkyl group, (meth) acryloyloxyalkoxy group or (meth) acryloyloxy group In the case where a plurality of A 3 and A 4 are contained in one molecule depending on the repeating unit, they may be the same or different groups. However, at least one of n A 3 and n A 4 is an alkoxy group. n is an integer of 2-20. ]

本発明は優れた弾性回復特性と密着性を両立し、かつ高感度な感光性組成物を提供する。   The present invention provides a photosensitive composition having both excellent elastic recovery properties and adhesion and high sensitivity.

本発明の感光性組成物は、下記(1)〜(4)を含有する。
(1)ラジカル開始剤(A)
(2)酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)
(3)重合性物質(D)
(4)特定組成の金属元素含有化合物(E)
上記重合性物質(D)は親水性樹脂(D1)及び多官能(メタ)アクリレートモノマー(D2)を含有する。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレートまたはメタクリレート」を意味する。
The photosensitive composition of the present invention contains the following (1) to (4).
(1) Radical initiator (A)
(2) Acid generator (B) and / or base generator (C)
(3) Polymerizable substance (D)
(4) Metal element-containing compound (E) having a specific composition
The polymerizable substance (D) contains a hydrophilic resin (D1) and a polyfunctional (meth) acrylate monomer (D2).
In the present specification, “(meth) acrylate” means “acrylate or methacrylate”.

本第1発明の感光性組成物及び本第4発明の活性光線硬化物の製造方法においては、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)の内の少なくとも1つが活性光線の照射により活性種(H)を発生し、該活性種(H)がラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)と反応して新たな活性種(I)を生成して該新たな活性種(I)による重合性物質(D)及び必要により金属元素含有化合物(E)の重合反応が進行する。ここで、活性種(H)及び(I)としては、ラジカル、酸及び塩基等が挙げられるが、上記反応において、活性種(H)又は(I)のいずれかは酸又は塩基であることが必要である。活性種(H)が拡散することにより、一般的な光重合開始剤では光硬化が困難な、FPDの画像表示ユニットと前面板との間等の狭い空隙部分や光が届かない部分の硬化が可能となる。また、得られる硬化物の透明性や基材への密着性が向上する。これらの特性は、均一硬化するためと考えられる。活性種(H)が容易に拡散するためには、重合性物質(D)として、活性種(H)と反応しないものを使用することが好ましい。   In the method for producing the photosensitive composition of the first invention and the actinic ray cured product of the fourth invention, at least one of the radical initiator (A), the acid generator (B) and the base generator (C). One generates active species (H) by irradiation with actinic rays, and the active species (H) reacts with the radical initiator (A), acid generator (B) and / or base generator (C) to form new species. The active species (I) is generated, and the polymerization reaction of the polymerizable substance (D) by the new active species (I) and, if necessary, the metal element-containing compound (E) proceeds. Here, examples of the active species (H) and (I) include radicals, acids, and bases. In the above reaction, either of the active species (H) or (I) is an acid or a base. is necessary. Due to the diffusion of the active species (H), it is difficult to cure with a general photopolymerization initiator, and it is possible to cure a narrow gap such as between the image display unit of the FPD and the front plate or a portion where light does not reach. It becomes possible. Moreover, the transparency of the obtained cured product and the adhesion to the substrate are improved. These characteristics are thought to be due to uniform curing. In order for the active species (H) to diffuse easily, it is preferable to use a polymerizable substance (D) that does not react with the active species (H).

一般的な酸発生剤単独によるカチオン重合、又は塩基発生剤単独によるアニオン重合では、その発生剤が吸収を持たない波長の利用が困難であったが、本発明においては酸発生剤または塩基発生剤が吸収を持っていない波長に関しても、その波長に吸収のあるラジカル開始剤と組み合わせる事で利用することが可能となる。   In general cationic polymerization using an acid generator alone or anionic polymerization using a base generator alone, it is difficult to use a wavelength at which the generator does not absorb. However, in the present invention, an acid generator or a base generator is used. It is possible to use a wavelength that does not have absorption by combining it with a radical initiator that absorbs at that wavelength.

以下において、本発明の感光性組成物の必須構成成分である(A)〜(E)について順に説明する。   Below, (A)-(E) which is an essential structural component of the photosensitive composition of this invention is demonstrated in order.

本発明においてラジカル開始剤(A)とは、活性光線、酸及び塩基のうちの少なくとも1種によりラジカルを発生する化合物を意味し、活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)、並びに酸及び/若しくは塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)等の公知の化合物を用いることができる。
例えば、アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(A121)、α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A122)、ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(A123)、α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A124)、ベンゾイン誘導体系重合開始剤(A125)、オキシムエステル誘導体系重合開始剤(A126)及びチタノセン誘導体系重合開始剤(A127)等は活性光線、酸及び塩基いずれによってもラジカルを発生させることが可能で(A1)、(A2)のいずれとしても適用できる。
また、有機過酸化物系重合開始剤(A21)、アゾ化合物系重合開始剤(A22)、その他のラジカル開始剤(A23)等は、酸及び/又は塩基によってラジカルを発生させることが可能である。
(A)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、(A121)は、(A1)、(A2)のいずれとしても適用できる化合物(A12)の1番目の例であることを示す。
In the present invention, the radical initiator (A) means a compound that generates radicals by at least one of actinic rays, acids, and bases, radical initiator (A1) that generates radicals by actinic rays, and acids. In addition, a known compound such as a radical initiator (A2) that generates radicals with a base can be used.
For example, acylphosphine oxide derivative polymerization initiator (A121), α-aminoacetophenone derivative polymerization initiator (A122), benzyl ketal derivative polymerization initiator (A123), α-hydroxyacetophenone derivative polymerization initiator (A124). The benzoin derivative polymerization initiator (A125), the oxime ester derivative polymerization initiator (A126), the titanocene derivative polymerization initiator (A127), etc. can generate radicals by any of actinic rays, acids and bases. It can be applied as either (A1) or (A2).
The organic peroxide polymerization initiator (A21), the azo compound polymerization initiator (A22), the other radical initiator (A23), and the like can generate radicals with an acid and / or a base. .
(A) may be used independently and may use 2 or more types together.
In addition, (A121) shows that it is the 1st example of the compound (A12) applicable as both (A1) and (A2).

アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(A121)としては、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[BASF社製(LUCIRIN TPO)]及びビス(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[BASF社製(IRGACURE 819)]等が挙げられる。   As the acylphosphine oxide derivative polymerization initiator (A121), 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide [manufactured by BASF (LUCIRIN TPO)] and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenyl And phosphine oxide [manufactured by BASF (IRGACURE 819)].

α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A122)としては、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[BASF社製(IRGACURE 907)]、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)ブタノン[BASF社製(IRGACURE 369)]及び1,2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン[BASF社製(IRGACURE 379)]等が挙げられる。   As the α-aminoacetophenone derivative-based polymerization initiator (A122), 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one [manufactured by BASF (IRGACURE 907)], 2-benzyl 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone [manufactured by BASF (IRGACURE 369)] and 1,2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [ 4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone [manufactured by BASF (IRGACURE 379)] and the like.

ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(A123)としては、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン[BASF社製(IRGACURE 651)]等が挙げられる。   Examples of the benzyl ketal derivative polymerization initiator (A123) include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one [manufactured by BASF (IRGACURE 651)].

α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A124)としては、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン[BASF社製(IRGACURE 184)]、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン[BASF社製(DAROCUR 1173)]、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−1−プロパン−1−オン[BASF社製(IRGACURE 2959)]及び2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン[BASF社製(IRGACURE 127)]等が挙げられる。   As the α-hydroxyacetophenone derivative-based polymerization initiator (A124), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone [manufactured by BASF (IRGACURE 184)], 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1- ON [BASF (DAROCUR 1173)], 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one [BASF (IRGACURE 2959)] And 2-hydroxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl} -2-methyl-propan-1-one [manufactured by BASF (IRGACURE 127)] Can be mentioned.

ベンゾイン誘導体系重合開始剤(A125)としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテル等が挙げられる。   Examples of the benzoin derivative polymerization initiator (A125) include benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, and benzoin isopropyl ether.

オキシムエステル誘導体系重合開始剤(A126)としては、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)][BASF社製(IRGACURE OXE 01)]及びエタノン−1−(9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(0−アセチルオキシム)[BASF社製(IRGACURE OXE 02)]等が挙げられる。   As the oxime ester derivative polymerization initiator (A126), 1,2-octanedione-1- (4- [phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)] [manufactured by BASF (IRGACURE OXE 01)] and ethanone -1- (9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (0-acetyloxime) [manufactured by BASF (IRGACURE OXE 02)] and the like.

チタノセン誘導体系重合開始剤(A127)としては、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム[BASF社製(IRGACURE 784)]等が挙げられる。   As the titanocene derivative polymerization initiator (A127), bis (η5-2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) is used. Titanium [manufactured by BASF (IRGACURE 784)] and the like.

有機過酸化物系重合開始剤(A21)としては、ベンゾイルパーオキサイド(BPO)、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、n−ブチル4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジ−(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、2,5,−ジメチル−2,5,−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3,−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド及びt−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド等が挙げられる。   Examples of the organic peroxide polymerization initiator (A21) include benzoyl peroxide (BPO), t-butyl peroxyacetate, 2,2-di- (t-butylperoxy) butane, t-butyl peroxybenzoate, n-butyl 4,4-di- (t-butylperoxy) valerate, di- (2-t-butylperoxyisopropyl) benzene, dicumyl peroxide, di-t-hexyl peroxide, 2,5,- Dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, t-butylcumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, 1,1,3 , 3, -Tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butyl Hydroperoxide and t- butyl trimethylsilyl peroxide.

アゾ化合物系重合開始剤(A22)としては、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)及び2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)等が挙げられる。   As the azo compound-based polymerization initiator (A22), 1-[(1-cyano-1-methylethyl) azo] formamide, 2,2′-azobis (N-butyl-2-methylpropionamide), 2,2 Examples include '-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpropionamide) and 2,2'-azobis (2,4,4-trimethylpentane).

その他の重合開始剤(A23)としては、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン等が挙げられる。   Examples of the other polymerization initiator (A23) include 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane.

酸及び/又は塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)としては、有機過酸化物系重合開始剤(A21)及び/又はアゾ化合物系重合開始剤(A22)が好ましい。   As a radical initiator (A2) which generates a radical by an acid and / or a base, an organic peroxide polymerization initiator (A21) and / or an azo compound polymerization initiator (A22) are preferable.

これらのラジカル開始剤(A)の中では、感光性組成物の貯蔵安定性の観点から、熱によってもラジカルが発生する有機過酸化物系重合開始剤(A21)やアゾ化合物系重合開始剤(A22)以外のもの、即ち活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)〔(A12)を含む〕が好ましい。特に感光性組成物中に活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)を含む場合は、(C1)から発生した塩基によるラジカル発生がより促進されることから、(A12)を用いるのが好ましい。   Among these radical initiators (A), from the viewpoint of the storage stability of the photosensitive composition, organic peroxide polymerization initiators (A21) and azo compound polymerization initiators that generate radicals by heat ( Those other than A22), that is, radical initiators (A1) [including (A12)] that generate radicals by actinic rays are preferred. In particular, when the photosensitive composition contains a base generator (C1) that generates a base by actinic rays, radical generation by the base generated from (C1) is further promoted, and therefore (A12) is used. preferable.

本発明の感光性組成物中のラジカル開始剤(A)の含有量は、光硬化性の観点から、重合性物質(D)及び金属元素含有化合物(E)の合計重量に対して、好ましくは0.05〜30重量%、更に好ましくは0.1〜20重量%である。   The content of the radical initiator (A) in the photosensitive composition of the present invention is preferably relative to the total weight of the polymerizable substance (D) and the metal element-containing compound (E) from the viewpoint of photocurability. 0.05 to 30% by weight, more preferably 0.1 to 20% by weight.

本発明において酸発生剤(B)とは、活性光線、ラジカル、酸及び塩基のうちの少なくとも1種により酸を発生する化合物を意味し、活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)、並びにラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)等の公知の化合物が挙げられる。
酸発生剤(B)を含むことで、高感度化され、マクロ的な反応率分布が抑制できる為、本発明の感光性組成物が硬化されてなる本発明の硬化物は、高硬度・高い耐擦傷性、高透明性が発現可能となると推定される。
例えば、スルホニウム塩誘導体(B121)及びヨードニウム塩誘導体(B122)等は活性光線又はラジカルによって酸を発生させることが可能で、(B1)又は(B2)として適用できる。
また、スルホン酸エステル誘導体(B21)、酢酸エステル誘導体(B22)及びホスホン酸エステル(B23)等は酸及び/又は塩基によって酸を発生させることが可能で、(B2)として適用できる。
(B)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、(B121)は、(B1)、(B2)のいずれとしても適用できる化合物(B12)の1番目の例であることを示す。
In the present invention, the acid generator (B) means a compound that generates an acid by at least one of actinic rays, radicals, acids, and bases, and an acid generator (B1) that generates an acid by actinic rays, And known compounds such as an acid generator (B2) that generates an acid with at least one selected from the group consisting of radicals, acids and bases.
By containing the acid generator (B), the sensitivity is increased and the macroscopic reaction rate distribution can be suppressed. Therefore, the cured product of the present invention obtained by curing the photosensitive composition of the present invention has high hardness and high It is presumed that scratch resistance and high transparency can be expressed.
For example, the sulfonium salt derivative (B121) and the iodonium salt derivative (B122) can generate an acid by actinic rays or radicals, and can be applied as (B1) or (B2).
In addition, the sulfonic acid ester derivative (B21), the acetic acid ester derivative (B22), the phosphonic acid ester (B23), and the like can generate an acid with an acid and / or a base, and can be applied as (B2).
(B) may be used alone or in combination of two or more.
In addition, (B121) shows that it is the 1st example of the compound (B12) applicable as both (B1) and (B2).

本発明におけるスルホニウム塩誘導体(B121)としては、下記一般式(2)又は下
記一般式(3)で示される化合物等が挙げられる。
Examples of the sulfonium salt derivative (B121) in the present invention include compounds represented by the following general formula (2) or the following general formula (3).

Figure 2014056122
Figure 2014056122

一般式(2)又は(3)において、A1は一般式(4)〜(11)のいずれかで表される2価又は3価の基であり、Ar1〜Ar7はそれぞれ独立にベンゼン環骨格を少なくとも1個有し、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子又は置換基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は複素環基であってAr1〜Ar4、Ar6及びAr7は1価の基、Ar5は2価の基であり、(X1-及び(X2-は陰イオンを表し、aは0〜2の整数、bは1〜3の整数で、かつa+bは2又は3でA1の価数と同じ整数である。 In General Formula (2) or (3), A 1 is a divalent or trivalent group represented by any of General Formulas (4) to (11), and Ar 1 to Ar 7 are each independently benzene. Having at least one ring skeleton, halogen atom, C1-C20 acyl group, C1-C20 alkyl group, C1-C20 alkoxy group, C1-C20 alkylthio group, carbon number 1 to 20 alkylsilyl groups, nitro groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, mercapto groups, amino groups, cyano groups, phenyl groups, naphthyl groups, phenoxy groups and phenylthio groups, at least one atom or substituent An aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group which may be substituted with Ar 1 to Ar 4 , Ar 6 and Ar 7 are monovalent groups, Ar 5 is a divalent group, and (X 1 ) - and (X 2) - is an anion And, a is an integer of 0 to 2, b is an integer from 1 to 3, and a + b is an integer equal the valence of A 1 in 2 or 3.

Figure 2014056122
Figure 2014056122

一般式(6)〜(9)におけるR1〜R7は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、又は、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子又は置換基で置換されていてもよいフェニル基を表し、R1とR2、R4とR5、及びR6とR7は互いに結合して環構造を形成していてもよい。 R 1 to R 7 in the general formulas (6) to (9) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to carbon atoms. 20 alkyl group, an amino group, a cyano group, a phenyl group, a naphthyl group, at least one atom or optionally substituted phenyl group which is substituted with a group selected from the group consisting of a phenoxy group and a phenylthio group, R 1 And R 2 , R 4 and R 5 , and R 6 and R 7 may be bonded to each other to form a ring structure.

一般式(3)におけるA1として、酸発生効率の観点から好ましいのは、一般式(6)及び一般式(8)〜(11)で表される基であり、一般式(6)及び(9)〜(11)で表される基が更に好ましい。 As A 1 in the general formula (3), groups represented by the general formula (6) and the general formulas (8) to (11) are preferable from the viewpoint of acid generation efficiency. Groups represented by 9) to (11) are more preferred.

一般式(2)及び一般式(3)におけるAr1〜Ar7は、一般式(2)又は一般式(3)で表される化合物が紫外〜可視光領域に吸収をもつようになる基である。
Ar1〜Ar7におけるベンゼン環骨格の数は、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜4である。
ベンゼン環骨格を1個有する場合の例としては、例えばベンゼン、又はベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドール、キノリン、クマリン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格を2個有する場合の例としては、例えばナフタレン、ビフェニル、フルオレン、又はジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、キサントン、キサンテン、チオキサントン、アクリジン、フェノチアジン及びチアントレン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格を3個有する場合の例としては、例えば、アントラセン、フェナントレン、ターフェニル、p−(チオキサンチルメルカプト)ベンゼン及びナフトベンゾチオフェン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格を4個有する場合の例としては、例えばナフタセン、ピレン、ベンゾアントラセン及びトリフェニレン等から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
Ar 1 to Ar 7 in the general formula (2) and the general formula (3) are groups in which the compound represented by the general formula (2) or the general formula (3) has absorption in the ultraviolet to visible light region. is there.
The number of benzene ring skeletons in Ar 1 to Ar 7 is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 4.
As an example in the case of having one benzene ring skeleton, a residue obtained by removing one or two hydrogen atoms from benzene or a heterocyclic compound such as benzofuran, benzothiophene, indole, quinoline, coumarin, and the like can be given.
Examples of the case of having two benzene ring skeletons include one or two hydrogen atoms from heterocyclic compounds such as naphthalene, biphenyl, fluorene, or dibenzofuran, dibenzothiophene, xanthone, xanthene, thioxanthone, acridine, phenothiazine, and thianthrene. Residues excluded are listed.
As an example in the case of having three benzene ring skeletons, for example, one or two hydrogen atoms are removed from a heterocyclic compound such as anthracene, phenanthrene, terphenyl, p- (thioxanthyl mercapto) benzene, and naphthobenzothiophene. Residue.
As an example in the case of having four benzene ring skeletons, for example, a residue obtained by removing one or two hydrogen atoms from naphthacene, pyrene, benzoanthracene, triphenylene and the like can be mentioned.

ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素が挙げられ、フッ素及び塩素が好ましい。   Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine, and fluorine and chlorine are preferable.

炭素数1〜20のアシル基としては、例えばホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、イソブチリル基、バレリル基及びシクロヘキシルカルボニル基等が挙げられる。   Examples of the acyl group having 1 to 20 carbon atoms include formyl group, acetyl group, propionyl group, isobutyryl group, valeryl group, and cyclohexylcarbonyl group.

炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−又はiso−プロピル基、n−、sec−又はtert−ブチル基、n−、iso−又はneo−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基等が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n- or iso-propyl group, n-, sec- or tert-butyl group, n-, iso- or neo-pentyl group, hexyl group, A heptyl group, an octyl group, etc. are mentioned.

炭素数1〜20のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−又はiso−プロポキシ基、n−、sec−又はtert−ブトキシ基、n−、iso−、又はneo−ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基及びオクチルオキシ基等が挙げられる。   Examples of the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, n- or iso-propoxy group, n-, sec- or tert-butoxy group, n-, iso- or neo-pentyloxy group, A hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, etc. are mentioned.

炭素数1〜20のアルキルチオ基としては、例えばメチルチオ基、エチルチオ基、n−又はiso−プロピルチオ基、n−、sec−又はtert−ブチルチオ基、n−、iso−又はneo−ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基及びオクチルチオ基等が挙げられる。   Examples of the alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms include a methylthio group, an ethylthio group, an n- or iso-propylthio group, an n-, sec- or tert-butylthio group, an n-, iso- or neo-pentylthio group, and a hexylthio group. , Heptylthio group, octylthio group and the like.

炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、例えばトリメチルシリル基及びトリイソプロピルシリル基等のトリアルキルシリル基等が挙げられる。ここでアルキルは直鎖構造でも分岐構造でも構わない。   Examples of the alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms include trialkylsilyl groups such as trimethylsilyl group and triisopropylsilyl group. Here, the alkyl may be a linear structure or a branched structure.

Ar1〜Ar7の置換する原子又は置換基として、酸発生効率の観点から好ましいのは、ハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基、フェニルチオ基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアシル基であり、更に好ましいのは、シアノ基、フェニル基、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のアルコキシ基、炭素数1〜15のアルキルチオ基及び炭素数1〜15のアシル基、特に好ましいのは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアルキルチオ基及び炭素数1〜10のアシル基である。尚、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐でも環状でもよい。 As the atom or substituent substituted by Ar 1 to Ar 7 , a halogen atom, a cyano group, a phenyl group, a naphthyl group, a phenoxy group, a phenylthio group, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable from the viewpoint of acid generation efficiency. , An alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms and an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a cyano group, a phenyl group, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, An alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms and an acyl group having 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, They are an alkylthio group having 1 to 10 carbon atoms and an acyl group having 1 to 10 carbon atoms. The above alkyl moiety may be linear, branched or cyclic.

Ar1〜Ar4、Ar6及びAr7として、酸発生効率の観点から好ましいのは、フェニル基、p−メチルフェニル基、p−メトキシフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、p−(チオキサンチルメルカプト)フェニル基及びm−クロロフェニル基である。 Ar 1 to Ar 4 , Ar 6 and Ar 7 are preferably a phenyl group, a p-methylphenyl group, a p-methoxyphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, 2,4, from the viewpoint of acid generation efficiency. 6-trimethylphenyl group, p- (thioxanthylmercapto) phenyl group and m-chlorophenyl group.

Ar5として、酸発生効率の観点から好ましいのは、フェニレン基、2−又は3−メチルフェニレン基、2−又は3−メトキシフェニレン基、2−又は3−ブチルフェニレン基及び2−又は3−クロロフェニレン基である。 Ar 5 is preferably a phenylene group, a 2- or 3-methylphenylene group, a 2- or 3-methoxyphenylene group, a 2- or 3-butylphenylene group, and a 2- or 3-chloro group from the viewpoint of acid generation efficiency. A phenylene group.

一般式(2)又は(3)において(X1-又は(X2-で表される陰イオンとしては、ハロゲン化物アニオン、水酸化物アニオン、チオシアナートアニオン、炭素数1〜4のジアルキルジチオカルバメートアニオン、炭酸アニオン、炭酸水素アニオン、ハロゲンで置換されていてもよい脂肪族又は芳香族カルボキシアニオン(安息香酸アニオン、トリフルオロ酢酸アニオン、パーフルオロアルキル酢酸アニオン、及びフェニルグリオキシル酸アニオン等)、ハロゲンで置換されていてもよい脂肪族又は芳香族スルホキシアニオン(トリフルオロメタンスルホン酸アニオン等)、6フッ化アンチモネートアニオン(SbF6 -)、リンアニオン[6フッ化リンアニオン(PF6 -)及び3フッ化トリス(パーフルオロエチル)リンアニオン(PF3(C253 -)等]及びボレートアニオン(テトラフェニルボレート及びブチルトリフェニルボレートアニオン等)等が挙げられ、酸発生効率の観点から、リンアニオン、ハロゲンで置換された脂肪族スルホキシアニオン及びボレートアニオンが好ましい。 Examples of the anion represented by (X 1 ) or (X 2 ) in the general formula (2) or (3) include a halide anion, a hydroxide anion, a thiocyanate anion, and those having 1 to 4 carbon atoms. Dialkyldithiocarbamate anion, carbonate anion, bicarbonate anion, aliphatic or aromatic carboxy anion optionally substituted with halogen (benzoate anion, trifluoroacetate anion, perfluoroalkylacetate anion, phenylglyoxylate anion, etc.) , An aliphatic or aromatic sulfoxy anion (such as trifluoromethanesulfonate anion) optionally substituted with halogen, hexafluoroantimonate anion (SbF 6 ), phosphorus anion [phosphorus hexafluoride anion (PF 6 ) And tris (perfluoroethyl) phosphorus anion ( F 3 (C 2 F 5) 3 -) , etc.] and borate anion (tetraphenyl borate and butyl triphenyl borate anion), and the like, from the viewpoint of acid generation efficiency, phosphoric anion, aliphatic substituted with halogen Sulfoxy anions and borate anions are preferred.

スルホニウム塩誘導体(B121)として、酸発生効率の観点から好ましいのは、トリフェニルスルホニウムカチオン、トリ−p−トリルスルホニウムカチオン又は[p−(フェニルメルカプト)フェニル]ジフェニルスルホニウムカチオンをカチオン骨格として有する化合物及び下記一般式(12)〜(15)で示される化合物であり、更に好ましいのは下記一般式(12)〜(15)で示される化合物である。   As the sulfonium salt derivative (B121), a compound having a triphenylsulfonium cation, a tri-p-tolylsulfonium cation, or a [p- (phenylmercapto) phenyl] diphenylsulfonium cation as a cation skeleton is preferable from the viewpoint of acid generation efficiency. Compounds represented by the following general formulas (12) to (15) are preferable, and compounds represented by the following general formulas (12) to (15) are more preferable.

Figure 2014056122
Figure 2014056122

一般式(12)〜(15)における(X3-〜(X6-は陰イオンを表し、具体的には一般式(2)又は(3)における(X1-又は(X2-として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。 (X 3 ) to (X 6 ) in the general formulas (12) to (15) represent anions, specifically, (X 1 ) or (X 2 ) in the general formula (2) or (3). ) - it includes the same ones as exemplified as, preferable ones are also same.

本発明におけるヨードニウム塩誘導体(B122)は下記一般式(16)又は下記一般式(17)で示される。   The iodonium salt derivative (B122) in the present invention is represented by the following general formula (16) or the following general formula (17).

Figure 2014056122
Figure 2014056122

式中、A2は前記一般式(4)〜(11)のいずれかで表される2価又は3価の基であり、Ar8〜Ar12はそれぞれ独立にベンゼン環骨格を少なくとも1個有し、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の置換基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は複素環基であって、Ar8〜Ar10及びAr12は1価の基、Ar11は2価の基であり、(X7-及び(X8-は陰イオンを表し、cは0〜2の整数、dは1〜3の整数で、かつc+dは2又は3でA2の価数と同じ整数である。 In the formula, A 2 is a divalent or trivalent group represented by any one of the general formulas (4) to (11), and Ar 8 to Ar 12 each independently have at least one benzene ring skeleton. A halogen atom, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms. , Aromatic group optionally substituted with at least one substituent selected from the group consisting of nitro group, carboxyl group, hydroxyl group, mercapto group, amino group, cyano group, phenyl group, naphthyl group, phenoxy group and phenylthio group A hydrocarbon group or a heterocyclic group, wherein Ar 8 to Ar 10 and Ar 12 are monovalent groups, Ar 11 is a divalent group, and (X 7 ) and (X 8 ) are anions. C is an integer of 0-2, d is 1-3 An integer, and c + d is an integer equal the valence of A 2 in 2 or 3.

ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、一般式(2)及び一般式(3)の説明で記載したものと同様のものが例示される。   As a halogen atom, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms The thing similar to what was described by description of General formula (2) and General formula (3) is illustrated.

一般式(17)におけるA2として、酸を発生する効率の観点から好ましいのは、前記一般式(6)及び一般式(8)〜(11)で表される基であり、一般式(6)及び(9)〜(11)で表される基が更に好ましい。 As A 2 in the general formula (17), a group represented by the general formula (6) and the general formulas (8) to (11) is preferable from the viewpoint of the efficiency of generating an acid. And groups represented by (9) to (11) are more preferred.

一般式(16)又は一般式(17)におけるAr8〜Ar12は、一般式(16)又は一般式(17)で表される化合物が紫外〜可視光領域に吸収をもつようになる基である。
Ar8〜Ar12におけるベンゼン環骨格の数は、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜4であり、Ar8〜Ar12の具体例としては、一般式(2)又は一般式(3)のAr1〜Ar7として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
Ar 8 to Ar 12 in the general formula (16) or the general formula (17) are groups in which the compound represented by the general formula (16) or the general formula (17) has absorption in the ultraviolet to visible light region. is there.
The number of benzene ring skeletons in Ar 8 to Ar 12 is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 4. Specific examples of Ar 8 to Ar 12 include general formula (2) or general formula (3). The thing similar to what was illustrated as Ar < 1 > -Ar < 7 > of these is mentioned, A preferable thing is also the same.

(X7-及び(X8-としては、一般式(2)又は(3)における(X1-又は(X2-として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。 Examples of (X 7 ) and (X 8 ) include the same as those exemplified as (X 1 ) or (X 2 ) in the general formula (2) or (3). It is the same.

ヨードニウム塩誘導体(B122)として、酸発生効率の観点から好ましいのは、(4−メチルフェニル){4−(2−メチルプロピル)フェニル}ヨードニウムカチオン、[ビス(4−t−ブチルフェニル)]ヨードニウムカチオン、[ビス(4−t−ブチルフェニル)]トリフルオロ[トリス(パーフルオロエチル)]ヨードニウムカチオン及び[ビス(4−メトキシフェニル)]ヨードニウムカチオンをカチオン骨格として有する化合物、並びにこれら以外の下記一般式(18)〜(21)で示される化合物であり、更に好ましいのは下記一般式(18)〜(21)で示される化合物(例示した化合物を含む)である。   As the iodonium salt derivative (B122), (4-methylphenyl) {4- (2-methylpropyl) phenyl} iodonium cation, [bis (4-t-butylphenyl)] iodonium are preferable from the viewpoint of acid generation efficiency. Cation, [bis (4-t-butylphenyl)] trifluoro [tris (perfluoroethyl)] iodonium cation and [bis (4-methoxyphenyl)] iodonium cation as cation skeleton, and the following other general compounds Compounds represented by formulas (18) to (21) are preferred, and compounds represented by the following general formulas (18) to (21) (including exemplified compounds) are more preferable.

Figure 2014056122
Figure 2014056122

一般式(18)〜(21)において、R8〜R13は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基からなる群から選ばれる原子又は置換基であり、(X9-〜(X12-は陰イオンを表す。 In the general formulas (18) to (21), R 8 to R 13 are a hydrogen atom, a halogen atom, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, An atom or substitution selected from the group consisting of an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a mercapto group, an amino group, a cyano group, a phenyl group, and a naphthyl group And (X 9 ) to (X 12 ) represents an anion.

ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、一般式(2)及び一般式(3)の説明で記載したものと同様のものが例示される。   As a halogen atom, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms The thing similar to what was described by description of General formula (2) and General formula (3) is illustrated.

8〜R13として好ましいのは、ハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、炭素数1〜20のアルキル基及び炭素数1〜20のアルコキシ基であり、更に好ましいのは、シアノ基、フェニル基、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のアルコキシ基及び炭素数1〜15のアシル基、特に好ましいのは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基及び炭素数1〜10のアシル基である。尚、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐でも環状でもよい。 R 8 to R 13 are preferably a halogen atom, a cyano group, a phenyl group, a naphthyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a cyano group, A phenyl group, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms and an acyl group having 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. An alkoxy group and an acyl group having 1 to 10 carbon atoms. The above alkyl moiety may be linear, branched or cyclic.

一般式(18)〜(21)における(X9-〜(X12-としては一般式(2)又は(3)における(X1-又は(X2-として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。 (X 9 ) to (X 12 ) − in general formulas (18) to (21) are the same as those exemplified as (X 1 ) or (X 2 ) − in general formula (2) or (3). The preferable thing is also the same.

一般に可視光領域(360nm〜830nm;JIS−Z8120参照)での硬化に使用可能な光重合開始剤は、可視光を吸収するため開始剤自体が着色しており、硬化膜の色相に悪影響を与るが、一般式(3)又は一般式(17)で示される化合物を使用することにより硬化膜の色相への悪影響を抑止することができる。   In general, a photopolymerization initiator that can be used for curing in the visible light region (360 nm to 830 nm; see JIS-Z8120) is colored by the initiator itself because it absorbs visible light, which adversely affects the hue of the cured film. However, by using the compound represented by the general formula (3) or the general formula (17), an adverse effect on the hue of the cured film can be suppressed.

スルホン酸エステル誘導体(B21)としては、メタンスルホン酸シクロヘキシルエステル、エタンスルホン酸イソプロピルエステル、ベンゼンスルホン酸−t−ブチルエステル、p−トルエンスルホン酸シクロヘキシルエステル及びナフタレンスルホン酸シクロヘキシルエステル等が挙げられる。   Examples of the sulfonic acid ester derivative (B21) include methanesulfonic acid cyclohexyl ester, ethanesulfonic acid isopropyl ester, benzenesulfonic acid-t-butyl ester, p-toluenesulfonic acid cyclohexyl ester, and naphthalenesulfonic acid cyclohexyl ester.

酢酸エステル誘導体(B22)としては、ジクロロ酢酸シクロヘキシルエステル及びトリクロロ酢酸イソプロピルエステル等が挙げられる。   Examples of the acetate derivative (B22) include dichloroacetic acid cyclohexyl ester and trichloroacetic acid isopropyl ester.

ホスホン酸エステル(B23)としては、トリフェニルホスホン酸シクロヘキシルエステル等が挙げられる。   Examples of the phosphonic acid ester (B23) include triphenylphosphonic acid cyclohexyl ester.

本発明において塩基発生剤(C)とは、活性光線、ラジカル、酸及び塩基のうちの少なくとも1種により塩基を発生する化合物を意味し、活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)、並びにラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)等の公知の化合物を用いることができる。
塩基発生剤(C)を含むことで、高感度化され、マクロ的な反応率分布が抑制できる為、本発明の感光性組成物が硬化されてなる本発明の硬化物は、高硬度・高い耐擦傷性、高透明性が発現可能となると推定される。
例えば、オキシム誘導体(C121)、4級アンモニウム塩誘導体(C122)及び4級アミジン塩誘導体(C123)等は活性光線又はラジカルによって塩基を発生させることが可能で、(C1)又は(C2)として適用できる。
また、カルバメート誘導体(C21)は塩基によって塩基を発生させることが可能で、(C2)として適用できる。
(C)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、(C121)は、(C1)、(C2)のいずれとしても適用できる化合物(C12)の1番目の例であることを示す。
In the present invention, the base generator (C) means a compound that generates a base with at least one of actinic rays, radicals, acids and bases, and a base generator (C1) that generates a base with actinic rays, In addition, a known compound such as a base generator (C2) that generates a base by at least one selected from the group consisting of radicals, acids and bases can be used.
By including the base generator (C), the sensitivity is increased and the macroscopic reaction rate distribution can be suppressed. Therefore, the cured product of the present invention obtained by curing the photosensitive composition of the present invention has high hardness and high It is presumed that scratch resistance and high transparency can be expressed.
For example, the oxime derivative (C121), the quaternary ammonium salt derivative (C122), the quaternary amidine salt derivative (C123) and the like can generate a base by actinic rays or radicals, and are applied as (C1) or (C2). it can.
Further, the carbamate derivative (C21) can generate a base with a base and can be applied as (C2).
(C) may be used alone or in combination of two or more.
In addition, (C121) shows that it is the 1st example of the compound (C12) applicable as both (C1) and (C2).

オキシム誘導体(C121)としては、例えばO−アシロキシム等が挙げられる。   Examples of the oxime derivative (C121) include O-acyloxime.

カルバメート誘導体(C21)としては、例えば1−Fmoc−4−ピペリドン、o−ニトロベンゾイルカルバメート等が挙げられる。   Examples of the carbamate derivative (C21) include 1-Fmoc-4-piperidone and o-nitrobenzoyl carbamate.

4級アンモニウム塩誘導体(C122)及び4級アミジン塩誘導体(C123)としては、例えば下記一般式(22)〜(24)のいずれかで示される化合物が挙げられる。   Examples of the quaternary ammonium salt derivative (C122) and the quaternary amidine salt derivative (C123) include compounds represented by any of the following general formulas (22) to (24).

Figure 2014056122
Figure 2014056122

一般式(22)〜(24)におけるR14〜R41は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、一般式(25)で表される置換基及び一般式(26)で表される置換基からなる群から選ばれる原子又は置換基であって、R14〜R23のいずれか1つは一般式(25)又は一般式(26)で表される置換基であり、R24〜R31のいずれか1つは一般式(25)又は一般式(26)で表される置換基であり、R32〜R41のいずれか1つは一般式(25)又は一般式(26)で表される置換基である。 R 14 to R 41 in the general formulas (22) to (24) are each a hydrogen atom, a halogen atom, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. , An alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a mercapto group, an amino group, a cyano group, a phenyl group, a naphthyl group, represented by the general formula (25) An atom or a substituent selected from the group consisting of the substituent represented by formula (26) and the substituent represented by formula (26), wherein any one of R 14 to R 23 is represented by formula (25) or formula ( 26), and any one of R 24 to R 31 is a substituent represented by general formula (25) or general formula (26), and any one of R 32 to R 41 One is a position represented by the general formula (25) or the general formula (26). It is a substituent.

Figure 2014056122
Figure 2014056122

一般式(25)及び(26)におけるR42〜R45は水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基であり、R46〜R48は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基であり、(X13-及び(X14-は、陰イオンを表し、eは2〜4の整数である。 R 42 to R 45 in the general formulas (25) and (26) are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 46 to R 48 have 1 to 20 carbon atoms which may be substituted with a hydroxyl group. It is an alkyl group, (X 13 ) and (X 14 ) represent an anion, and e is an integer of 2 to 4.

一般式(22)〜(24)におけるハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、一般式(2)及び一般式(3)の説明で記載したものと同様のものが例示される。   In general formulas (22) to (24), a halogen atom, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, and carbon Examples of the alkylsilyl group having 1 to 20 are the same as those described in the description of the general formula (2) and the general formula (3).

一般式(22)で示される化合物はアントラセン骨格、一般式(23)で示される化合物はチオキサントン骨格、一般式(24)で示される化合物はベンゾフェノン骨格を有する化合物であり、それぞれi線(365nm)付近に最大吸収波長を有する化合物の一例である。R14〜R23は吸収波長の調整、感度の調整、熱安定性、反応性、分解性等を考慮して変性させるものであり、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20のアシル基、アミノ基、シアノ基、炭素数1〜20のアルキル基、フェニル基、ナフチル基からなる群から選ばれる原子又は置換基で目的に応じて変性される。但し、R14〜R23のいずれか1つは一般式(25)又は一般式(26)で表される置換基である。 The compound represented by the general formula (22) is an anthracene skeleton, the compound represented by the general formula (23) is a thioxanthone skeleton, and the compound represented by the general formula (24) is a compound having a benzophenone skeleton, i-line (365 nm). It is an example of a compound having a maximum absorption wavelength in the vicinity. R 14 to R 23 are modified in consideration of adjustment of absorption wavelength, adjustment of sensitivity, thermal stability, reactivity, decomposability, etc., and include a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, Nitro group, carboxyl group, hydroxyl group, mercapto group, alkyl silyl group having 1 to 20 carbon atoms, acyl group having 1 to 20 carbon atoms, amino group, cyano group, alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, phenyl group, naphthyl group The atom or substituent selected from the group consisting of is modified according to the purpose. However, any one of R < 14 > -R < 23 > is a substituent represented by General formula (25) or General formula (26).

14〜R23として好ましいのは、ハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、炭素数1〜20のアルキル基及び炭素数1〜20のアルコキシ基であり、更に好ましいのは、シアノ基、フェニル基、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のアルコキシ基及び炭素数1〜15のアシル基、特に好ましいのは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基及び炭素数1〜10のアシル基である。尚、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐でも環状でもよい。 R 14 to R 23 are preferably a halogen atom, a cyano group, a phenyl group, a naphthyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a cyano group, A phenyl group, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms and an acyl group having 1 to 15 carbon atoms, particularly preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. An alkoxy group and an acyl group having 1 to 10 carbon atoms. The above alkyl moiety may be linear, branched or cyclic.

上記のR14〜R23の具体例としては、一般式(18)〜(20)のR8〜R13の説明で記載した化合物が例示される。 Specific examples of R 14 to R 23 include the compounds described in the description of R 8 to R 13 in the general formulas (18) to (20).

一般式(25)で示される置換基はカチオン化したアミジン骨格を有する置換基であり、eは2〜4の整数である。この置換基としては、eが4である1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセンがカチオン化した構造を有する置換基及びeが2である1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネンがカチオン化した構造を有する置換基が好ましい。R42とR43は水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、好ましいのは水素原子及び炭素数1〜10のアルキル基、更に好ましいのは水素原子及び炭素数1〜5のアルキル基である。 The substituent represented by the general formula (25) is a substituent having a cationized amidine skeleton, and e is an integer of 2 to 4. Examples of the substituent include a substituent having a cationized structure of 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene in which e is 4, and 1,5-diazabicyclo [4. 3.0] -5-Nonene is preferably a substituent having a cationized structure. R 42 and R 43 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. It is.

一般式(26)は4級アンモニウム構造を有しており、R44とR45は水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、好ましくは水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基、更に好ましくは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。また、R46〜R48は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基を表し、直鎖でも分岐でも環状でもよい。R46〜R48は好ましくは炭素数1〜10のアルキル基、特に好ましくは炭素数1〜5のアルキル基である。 The general formula (26) has a quaternary ammonium structure, R 44 and R 45 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, More preferably, they are a hydrogen atom or a C1-C5 alkyl group. R 46 to R 48 represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted with a hydroxyl group, and may be linear, branched or cyclic. R 46 to R 48 are preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

一般式(25)及び(26)における(X13-及び(X14-は陰イオンを表し、具体的には一般式(2)又は(3)における(X1-又は(X2-として例示したものと同様のものが挙げられる。これらの内、光分解性の観点から、脂肪族又は芳香族カルボキシイオン及びボレートアニオンが好ましい。 (X 13 ) and (X 14 ) in the general formulas (25) and (26) represent anions, specifically, (X 1 ) or (X 2 ) in the general formula (2) or (3). ) - it includes the same as those exemplified as. Of these, aliphatic or aromatic carboxy ions and borate anions are preferred from the viewpoint of photodegradability.

一般式(25)で示される化合物は活性光線の照射により、R42とR43が結合した炭素と窒素の間の結合が解裂してアミジン骨格を有する塩基性化合物を生成し、一般式(25)で示される化合物は活性光線の照射により、R44とR45が結合した炭素と窒素の間の結合が解裂して3級アミンが生成する。 When the compound represented by the general formula (25) is irradiated with actinic rays, the bond between carbon and nitrogen to which R 42 and R 43 are bonded is cleaved to produce a basic compound having an amidine skeleton. In the compound represented by 25), upon irradiation with actinic rays, a bond between carbon and nitrogen to which R 44 and R 45 are bonded is cleaved to produce a tertiary amine.

これらの光塩基発生剤(C1)の内、光分解性の観点から、下記一般式(27)で示される化合物が好ましい。   Of these photobase generators (C1), the compound represented by the following general formula (27) is preferred from the viewpoint of photodegradability.

Figure 2014056122
Figure 2014056122

一般式(27)における(X15-は、陰イオンを表し、具体的には一般式(2)又は(3)における(X1-又は(X2-として例示したものと同様のものが挙げられる。これらの内、光分解性の観点から、脂肪族又は芳香族カルボキシイオン及びボレートアニオンが好ましい。 (X 15 ) in the general formula (27) represents an anion, specifically, the same as those exemplified as (X 1 ) or (X 2 ) − in the general formula (2) or (3). Things. Of these, aliphatic or aromatic carboxy ions and borate anions are preferred from the viewpoint of photodegradability.

カルバメート誘導体(C21)としては、例えば1−Z−4−ピペリドン等が挙げられる。   Examples of the carbamate derivative (C21) include 1-Z-4-piperidone.

本発明の感光性組成物中に、酸発生剤(B)と塩基発生剤(C)のいずれを用いても、各種基材への密着性に優れ、かつ透明な硬化物が得られるが、硬化物の耐黄変性の観点からは、酸発生剤(B)を用いるのが好ましい。   In the photosensitive composition of the present invention, even if any of the acid generator (B) and the base generator (C) is used, excellent adhesiveness to various substrates and a transparent cured product can be obtained. From the viewpoint of yellowing resistance of the cured product, it is preferable to use the acid generator (B).

本発明の感光性組成物中の酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)の含有量〔(B
)と(C)の合計〕は、光硬化性の観点から、重合性物質(D)及び金属元素含有化合物(E)の合計重量に対して、好ましくは0.05〜30重量%、更に好ましくは0.1〜20重量%である。
Content of acid generator (B) and / or base generator (C) in the photosensitive composition of the present invention [(B
) And (C)] is preferably 0.05 to 30% by weight, more preferably, based on the total weight of the polymerizable substance (D) and the metal element-containing compound (E), from the viewpoint of photocurability. Is 0.1 to 20% by weight.

本発明においては、(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、又は(C2)を、以下の(1)〜(4)のいずれかの組合せで含有することが好ましい〔本第2発明の感光性組成物〕。
(1)(A1)、並びに(B2)及び/又は(C2)を含有する。
(2)(B1)、(A2)、及び必要により(C2)を含有する。
(3)(C1)、(A2)、及び必要により(B2)を含有する。
(4)上記(1)〜(3)の2種類以上の組合せ。
In the present invention, (A1), (A2), (B1), (B2), (C1), or (C2) may be contained in any combination of the following (1) to (4): Preferred [photosensitive composition of the second invention].
(1) Contains (A1) and (B2) and / or (C2).
(2) Contains (B1), (A2), and (C2) if necessary.
(3) Contains (C1), (A2), and (B2) if necessary.
(4) A combination of two or more of (1) to (3) above.

上記(1)においては、活性光線の照射により活性種(H)としてラジカルが発生し、活性種(I)として酸及び/又は塩基が発生する。
上記(2)においては、活性光線の照射により活性種(H)として酸が発生し、活性種(I)としてラジカル及び必要により塩基が発生する。
上記(3)においては、活性光線の照射により活性種(H)として塩基が発生し、活性種(I)としてラジカル及び必要により酸が発生する。
これらの組合せの中で更に好ましいものは、(1)の内(A1)及び(B2)を含有するもの、(2)の内(B1)及び(A2)の内前記(A1)、(A2)のいずれとしても適用できる前記化合物(A12)を含有するもの、並びに(3)の内(C1)及び(A2)の内前記(A1)、(A2)のいずれとしても適用できる前記化合物(A12)を含有するものであり、特に好ましいものは、(A1)及び(B2)を含有するもの、並びに(B1)及び(A12)を含有するものである。
In (1) above, radicals are generated as active species (H) upon irradiation with actinic rays, and acids and / or bases are generated as active species (I).
In (2) above, an acid is generated as the active species (H) by irradiation with actinic rays, and a radical and, if necessary, a base are generated as the active species (I).
In (3) above, a base is generated as an active species (H) by irradiation with actinic rays, and a radical and an acid are generated as necessary as an active species (I).
Among these combinations, more preferred are those containing (A1) and (B2) of (1), (B1) and (A2) of (2) (A1), (A2) A compound containing the compound (A12) applicable as any of the above, and the compound (A12) applicable as any of (A1) and (A2) out of (C1) and (A2) in (3) Particularly preferred are those containing (A1) and (B2), and those containing (B1) and (A12).

本発明における重合性物質(D)はラジカル重合性化合物であり、親水性樹脂(D1)及び多官能(メタ)アクリレートモノマー(D2)含有し、後述する金属元素含有化合物(E)以外のものである。   The polymerizable substance (D) in the present invention is a radical polymerizable compound, contains a hydrophilic resin (D1) and a polyfunctional (meth) acrylate monomer (D2), and is other than the metal element-containing compound (E) described later. is there.

本発明における親水性樹脂(D1)における親水性の指標はHLBにより規定され、一般にこの数値が大きいほど親水性が高いことを示す。
(D1)のHLB値は、好ましくは4〜19、さらに好ましくは5〜18、特に好ましくは6〜17である。4以上であればフォトスペーサーの現像を行う際に、現像性がさらに良好であり、19以下であれば硬化物の耐水性がさらに良好である。
The hydrophilicity index in the hydrophilic resin (D1) in the present invention is defined by HLB. Generally, the larger this value, the higher the hydrophilicity.
The HLB value of (D1) is preferably 4 to 19, more preferably 5 to 18, and particularly preferably 6 to 17. When it is 4 or more, the developing property is further improved when developing the photospacer, and when it is 19 or less, the water resistance of the cured product is further improved.

ここでの「HLB」とは、親水性と親油性のバランスを示す指標であって、例えば「界面活性剤入門」〔2007年三洋化成工業株式会社発行、藤本武彦著〕212頁に記載されている小田法による計算値として知られているものであり、グリフィン法による計算値ではない。
HLB値は有機化合物の有機性の値と無機性の値との比率から計算することができる。
HLB≒10×無機性/有機性
HLBを導き出すための有機性の値及び無機性の値については前記「界面活性剤入門」213頁に記載の表の値を用いて算出できる。
Here, “HLB” is an index indicating a balance between hydrophilicity and lipophilicity, and is described in, for example, “Introduction to Surfactants” (published by Sanyo Chemical Industries, Ltd., 2007, Takehiko Fujimoto), page 212. It is known as the calculated value by the Oda method, not the calculated value by the Griffin method.
The HLB value can be calculated from the ratio between the organic value and the inorganic value of the organic compound.
HLB≈10 × inorganic / organic The organic value and the inorganic value for deriving HLB can be calculated by using the values in the table described in “Introduction of Surfactant” on page 213.

また、親水性樹脂(D1)の溶解度パラメーター(以下、SP値という。)[(単位は(cal/cm31/2]は、好ましくは7〜14、さらに好ましくは8〜13、特に好ましくは9〜13である。7以上であるとさらに現像性が良好に発揮でき、14以下であれば硬化物の耐水性がさらに良好である。 Further, the solubility parameter (hereinafter referred to as SP value) [(unit is (cal / cm 3 ) 1/2 ]) of the hydrophilic resin (D1) is preferably 7 to 14, more preferably 8 to 13, particularly preferably. Is from 9 to 13. If it is 7 or more, the developability can be further improved, and if it is 14 or less, the water resistance of the cured product is further improved.

なお、本発明におけるSP値は、Fedorsらが提案した下記の文献に記載の方法によって計算されるものである。
「POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE,February,1974,Vol.14,No.2,Robert F. Fedors(147〜154頁)」
SP値が近いもの同士はお互いに混ざりやすく(分散性が高い)、この数値が離れているものは混ざりにくい。
The SP value in the present invention is calculated by the method described in the following document proposed by Fedors et al.
“POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE, February, 1974, Vol. 14, No. 2, Robert F. Fedors (pp. 147-154)”
Those with close SP values are likely to mix with each other (highly dispersible), and those with a distant numerical value are difficult to mix.

親水性樹脂(D1)が分子内に含有する親水性の官能基は、アルカリ現像性の観点から、カルボキシル基、エポキシ基、スルホン酸基、燐酸基が好ましく、より好ましくはカルボキシル基である。   From the viewpoint of alkali developability, the hydrophilic functional group contained in the molecule of the hydrophilic resin (D1) is preferably a carboxyl group, an epoxy group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group, and more preferably a carboxyl group.

本発明で用いることができる親水性樹脂(D1)の具体的な例としては親水性エポキシ樹脂(D11)および親水性(メタ)アクリル樹脂(D12)などがあげられる。   Specific examples of the hydrophilic resin (D1) that can be used in the present invention include a hydrophilic epoxy resin (D11) and a hydrophilic (meth) acrylic resin (D12).

親水性エポキシ樹脂(D11)は、分子中に(メタ)アクリロイル基またはカルボキシル基を含有する事を必須とする。
例えば、分子中に(メタ)アクリロイル基を導入するには、分子中にエポキシ基を有するノボラック型のエポキシ樹脂にアクリル酸やメタクリル酸を反応させればよいし、(メタ)アクリロイル基とカルボキシル基の両方を含有する親水性エポキシ樹脂は、ノボラック型のエポキシ樹脂に先に(メタ)アクリル酸を反応させ、次いで多価カルボン酸か多価カルボン酸無水物を付加させる方法があげられる。
It is essential that the hydrophilic epoxy resin (D11) contains a (meth) acryloyl group or a carboxyl group in the molecule.
For example, in order to introduce a (meth) acryloyl group into a molecule, a novolak type epoxy resin having an epoxy group in the molecule may be reacted with acrylic acid or methacrylic acid, or a (meth) acryloyl group and a carboxyl group. For the hydrophilic epoxy resin containing both of these, there can be mentioned a method in which (meth) acrylic acid is first reacted with a novolak-type epoxy resin and then a polyvalent carboxylic acid or polyvalent carboxylic acid anhydride is added.

本発明の親水性(メタ)アクリル樹脂(D12)は既存の方法により(メタ)アクリル酸誘導体を重合させることで得ることができる。   The hydrophilic (meth) acrylic resin (D12) of the present invention can be obtained by polymerizing a (meth) acrylic acid derivative by an existing method.

親水性(メタ)アクリル樹脂(D12)の製造方法としてはラジカル重合が好ましく、溶液重合法が分子量を調節しやすいため好ましい。   As a method for producing the hydrophilic (meth) acrylic resin (D12), radical polymerization is preferable, and a solution polymerization method is preferable because the molecular weight can be easily adjusted.

親水性(メタ)アクリル樹脂(D12)を構成するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸(d121)、(メタ)アクリル酸エステル(d122)があげられる。   Examples of the monomer constituting the hydrophilic (meth) acrylic resin (D12) include (meth) acrylic acid (d121) and (meth) acrylic acid ester (d122).

(d122)としては(メタ)アクリル酸メチル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。   (D122) is preferably methyl (meth) acrylate or hydroxyethyl (meth) acrylate.

親水性(メタ)アクリル樹脂(D12)を構成するモノマーとしては、感光性組成物の弾性回復特性の観点から、芳香環含有ビニル化合物(d123)を、(d121)、(d122)と併用してもよい。このような(d123)としてはスチレンが挙げられる。   As a monomer constituting the hydrophilic (meth) acrylic resin (D12), an aromatic ring-containing vinyl compound (d123) is used in combination with (d121) and (d122) from the viewpoint of elastic recovery characteristics of the photosensitive composition. Also good. Styrene is mentioned as such (d123).

親水性(メタ)アクリル樹脂(D12)は、さらにフォトスペーサーの弾性回復特性を向上させる目的で必要により(メタ)アクリロイル基を側鎖または末端に導入させることが好ましい。   In the hydrophilic (meth) acrylic resin (D12), it is preferable to introduce a (meth) acryloyl group into a side chain or a terminal as necessary for the purpose of further improving the elastic recovery property of the photospacer.

側鎖に(メタ)アクリロイル基を導入する方法としては、例えば下記の(1)及び(2)の方法が挙げられる。   Examples of the method for introducing a (meth) acryloyl group into the side chain include the following methods (1) and (2).

(1)(d121)または(d122)のうちの少なくとも一部にイソシアネート基と反応しうる基(水酸基または1級もしくは2級アミノ基など)を有するモノマーを使用して重合体を製造し、その後(メタ)アクリロイル基とイソシアネート基を有する化合物((メタ)アクリロイロキシエチルイソシアネート等)を反応させる方法。 (1) A polymer is produced using a monomer having a group capable of reacting with an isocyanate group (such as a hydroxyl group or a primary or secondary amino group) in at least a part of (d121) or (d122), and then A method of reacting a compound having a (meth) acryloyl group and an isocyanate group (such as (meth) acryloyloxyethyl isocyanate).

(2)(d121)または(d122)のうちの少なくとも一部にエポキシ基と反応しうる基(水酸基、カルボキシル基又は1級もしくは2級アミノ基など)を有するモノマーを使用して重合体を製造し、その後(メタ)アクリロイル基とエポキシ基を有する化合物(グリシジル(メタ)アクリレート等)を反応させる方法。 (2) A polymer is produced using a monomer having a group capable of reacting with an epoxy group (hydroxyl group, carboxyl group, primary or secondary amino group, etc.) in at least part of (d121) or (d122). And then reacting a compound having a (meth) acryloyl group and an epoxy group (such as glycidyl (meth) acrylate).

本発明の感光性組成物中の親水性樹脂(D1)の含有量は、(A)〜(E)の合計重量に基づいて、好ましくは5〜60重量%、さらに好ましくは15〜50重量%、とくに好ましくは20〜50重量%である。5重量%以上では感光性組成物のアルカリ現像性が向上するためフォトスペーサーの形成が容易となり、60重量%以下であるとフォトスペーサーの弾性回復特性がより良好である   The content of the hydrophilic resin (D1) in the photosensitive composition of the present invention is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 15 to 50% by weight, based on the total weight of (A) to (E). Particularly preferred is 20 to 50% by weight. If it is 5% by weight or more, the alkali developability of the photosensitive composition is improved, so that formation of a photospacer is facilitated. If it is 60% by weight or less, the elastic recovery property of the photospacer is better.

多官能(メタ)アクリレートモノマー(D2)としては、公知の多官能(メタ)アクリレートモノマーであれば、とくに限定されずに用いられる。
このような多官能(メタ)アクリレートモノマー(D2)としては、2官能(メタ)アクリレート(D21)、3官能(メタ)アクリレート(D22)、4〜6官能(メタ)アクリレート(D23)及び7〜10官能(メタ)アクリレート(D24)が挙げられる。
The polyfunctional (meth) acrylate monomer (D2) is not particularly limited as long as it is a known polyfunctional (meth) acrylate monomer.
As such polyfunctional (meth) acrylate monomer (D2), bifunctional (meth) acrylate (D21), trifunctional (meth) acrylate (D22), 4-6 functional (meth) acrylate (D23) and 7- A 10 functional (meth) acrylate (D24) is mentioned.

2官能(メタ)アクリレート(D21)としては、例えば、多価アルコールと(メタ)アクリル酸のエステル化物[例えば、グリコールのジ(メタ)アクリレート、グリセリンのジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのジ(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−1,5−ペンタンジオールのジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−2−エチル−1,3−プロパンジオールのジ(メタ)アクリレート];多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と(メタ)アクリル酸のエステル化物[例えばトリメチロールプロパンのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、グリセリンのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート];OH基含有両末端エポキシアクリレート;多価アルコールと(メタ)アクリル酸とヒドロキシカルボン酸のエステル化物[例えばヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート]等が挙げられる。   Examples of the bifunctional (meth) acrylate (D21) include esterified products of polyhydric alcohol and (meth) acrylic acid [for example, di (meth) acrylate of glycol, di (meth) acrylate of glycerin, dimethyl of trimethylolpropane. (Meth) acrylate, di (meth) acrylate of 3-hydroxy-1,5-pentanediol, di (meth) acrylate of 2-hydroxy-2-ethyl-1,3-propanediol]; alkylene oxide of polyhydric alcohol Adducts and esterified products of (meth) acrylic acid [for example, di (meth) acrylate of trimethylolpropane ethylene oxide adduct, di (meth) acrylate of glycerin ethylene oxide adduct]; OH group-containing both-end epoxy acrylate; Polyhydric alcohol and (meth) ac Ester [example hydroxypivalic acid neopentyl glycol di (meth) acrylate] Le acid and hydroxycarboxylic acid, and the like.

3官能(メタ)アクリレート(D22)としては、グリセリンのトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのトリ(メタ)アクリレート;及びトリメチロールプロパンのエチレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Trifunctional (meth) acrylate (D22) includes tri (meth) acrylate of glycerin, tri (meth) acrylate of trimethylolpropane, tri (meth) acrylate of pentaerythritol; and trioxide of ethylene oxide adduct of trimethylolpropane. (Meth) acrylate etc. are mentioned.

4〜6官能(メタ)アクリレート(D23)としては、ペンタエリスリトールのテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールのヘキサ(メタ)アクリレート;ジペンタエリスリトールのエチレンオキサイド付加物のテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのエチレンオキサイド付加物のペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのプロピレンオキサイド付加物のペンタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   The tetra- to hexa-functional (meth) acrylate (D23) includes pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate; dipentaerythritol ethylene oxide addition Tetra (meth) acrylate of a product, penta (meth) acrylate of an ethylene oxide adduct of dipentaerythritol, penta (meth) acrylate of a propylene oxide adduct of dipentaerythritol, and the like.

7官能以上の(メタ)アクリレート化合物としては例えばジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応により得られる化合物など、ジイソシアネート化合物と水酸基含有多官能(メタ)アクリレート化合物との反応により得ることができる。   As the (meth) acrylate compound having 7 or more functional groups, for example, a compound obtained by a reaction of dipentaerythritol penta (meth) acrylate and hexamethylene diisocyanate is obtained by reacting a diisocyanate compound with a hydroxyl group-containing polyfunctional (meth) acrylate compound. be able to.

本発明の多官能(メタ)アクリレートモノマー(D2)の含有量は、(A)〜(E)の合計重量に基づいて、好ましくは20〜90重量%、さらに好ましくは25〜80重量%、とくに好ましくは30〜70重量%である。
20重量%以上ではフォトスペーサーの弾性回復特性がより良好であり、90重量%以下であると感光性組成物の現像性が向上し、フォトスペーサーの形成が容易となる。
The content of the polyfunctional (meth) acrylate monomer (D2) of the present invention is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 25 to 80% by weight, in particular, based on the total weight of (A) to (E). Preferably it is 30 to 70% by weight.
If it is 20% by weight or more, the elastic recovery property of the photospacer is better, and if it is 90% by weight or less, the developability of the photosensitive composition is improved and the formation of the photospacer becomes easy.

金属元素含有化合物(E)は、硬化後に樹脂中で1nm〜100nmのクラスターを形成することで、スペーサーの弾性回復特性を向上するものであることが好ましい。
クラスターのサイズは、さらに好ましくは10〜80nm、とくに好ましくは12〜70nmである。1nm以上であれば、スペーサーの弾性回復特性をより良好に発現でき、100nm以下であると現像性、透明性がより良好である。
The metal element-containing compound (E) preferably improves the elastic recovery characteristics of the spacer by forming clusters of 1 nm to 100 nm in the resin after curing.
The size of the cluster is more preferably 10 to 80 nm, particularly preferably 12 to 70 nm. If it is 1 nm or more, the elastic recovery property of the spacer can be expressed more favorably, and if it is 100 nm or less, developability and transparency are better.

なお、本発明におけるクラスターサイズの測定方法としては、走査型プローブ顕微鏡(SIIナノテクノロジー(株)社製 E−sweep SPI4000)によって、下記条件によって、測定することができる
測定モード:DFMモード
カンチレバー型番:SI−DF40(バネ定数42N/m)
走査距離:150μm
In addition, as a measuring method of the cluster size in this invention, it can measure with the following conditions with a scanning probe microscope (SII nanotechnology Co., Ltd. product E-sweep SPI4000) Measurement mode: DFM mode Cantilever model number: SI-DF40 (Spring constant 42N / m)
Scanning distance: 150 μm

金属元素含有化合物(E)は、下記一般式(1)で示されるアルコキシ含有金属化合物である。   The metal element-containing compound (E) is an alkoxy-containing metal compound represented by the following general formula (1).

Figure 2014056122
Figure 2014056122

[式(1)中、Mは金属元素であり、 1 2 は、それぞれ独立にアルキル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、または水素である。 3 4 は、それぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリール基、メルカプトアルキル基、アミノアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルコキシ基または(メタ)アクリロイロキシ基であり、繰り返し単位により1分子中に 3 4 が複数個含まれる場合はそれぞれ同一でも異なる基であってもよい。ただし、n個の 3 とn個の 4 のうち、少なくとも1個はアルコキシ基である。nは2〜20の整数である。] [In Formula (1), M is a metal element, and A 1 and A 2 are each independently an alkyl group, a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxyalkyl group, or hydrogen. A 3 and A 4 are each independently an alkyl group, alkoxy group, aryl group, mercaptoalkyl group, aminoalkyl group, (meth) acryloyloxyalkyl group, (meth) acryloyloxyalkoxy group or (meth) acryloyloxy group In the case where a plurality of A 3 and A 4 are contained in one molecule depending on the repeating unit, they may be the same or different groups. However, at least one of n A 3 and n A 4 is an alkoxy group. n is an integer of 2-20. ]

式(1)中、金属元素Mは、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、ケイ素、ホウ素、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、ゲルマニウム、イットリウム、ニオブ、ランタン、セリウム、タンタル、タングステン、およびマグネシウムから選ばれる元素等が挙げられる。これらの中で、好ましくはケイ素、ジルコニウム、アルミニウム、チタンであり、特に好ましくはケイ素である。   In the formula (1), the metal element M is an element selected from titanium, zirconium, aluminum, silicon, boron, vanadium, manganese, iron, cobalt, germanium, yttrium, niobium, lanthanum, cerium, tantalum, tungsten, and magnesium. Is mentioned. Among these, silicon, zirconium, aluminum, and titanium are preferable, and silicon is particularly preferable.

式(1)中、 1 2 は、それぞれ独立にアルキル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、または水素である。
1とA2に用いられるアルキル基としては、直鎖アルキル基及び分岐アルキル基が挙げられる。直鎖アルキル基としてはメチル基、エチル基、ブチル基およびオクチル基などが挙げられ、分岐アルキル鎖としてはイソプロピル基、イソブチル基、2−エチルヘキシル基が挙げられる。
In formula (1), A 1 and A 2 are each independently an alkyl group, a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxyalkyl group, or hydrogen.
Examples of the alkyl group used for A 1 and A 2 include a linear alkyl group and a branched alkyl group. Examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a butyl group, and an octyl group, and examples of the branched alkyl chain include an isopropyl group, an isobutyl group, and a 2-ethylhexyl group.

1 2 に用いられる(メタ)アクリロイル基としては、アクリロイル基およびメタクリロイル基が挙げられる。 Examples of the (meth) acryloyl group used for A 1 and A 2 include an acryloyl group and a methacryloyl group.

1 2 に用いられる(メタ)アクリロイロキシアルキル基としては、1−アクリロイロキシプロピル基および1−メタクリロイロキシプロピル基が挙げられる。 Examples of the (meth) acryloyloxyalkyl group used for A 1 and A 2 include a 1-acryloyloxypropyl group and a 1-methacryloyloxypropyl group.

式(1)中、 3 4 はそれぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリール基、メルカプトアルキル基、アミノアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルコキシ基または(メタ)アクリロイロキシ基であり、繰り返し単位により1分子中に 3 4 が複数個含まれる場合はそれぞれ同一でも異なる基であってもよい。ただし、n個の 3 とn個の 4 のうち、少なくとも1個はアルコキシ基である。
3 4 に用いられるアルキル基としては、上記の 1 2 で説明したものと同じである。
In formula (1), A 3 and A 4 are each independently an alkyl group, alkoxy group, aryl group, mercaptoalkyl group, aminoalkyl group, (meth) acryloyloxyalkyl group, (meth) acryloyloxyalkoxy group or It is a (meth) acryloyloxy group, and when a plurality of A 3 and A 4 are contained in one molecule by repeating units, they may be the same or different groups. However, at least one of n A 3 and n A 4 is an alkoxy group.
The alkyl group used for A 3 and A 4 is the same as that described for A 1 and A 2 above.

3 4 に用いられるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、オクトキシ基などが挙げられる。これらのうち硬化性の観点からメトキシ基が好ましく用いられる。 Examples of the alkoxy group used for A 3 and A 4 include a methoxy group, an ethoxy group, a butoxy group, and an octoxy group. Of these, a methoxy group is preferably used from the viewpoint of curability.

3 4 に用いられるアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。これらのうち反応性の観点からフェニル基が好ましく用いられる。 Examples of the aryl group used for A 3 and A 4 include a phenyl group, a biphenyl group, and a naphthyl group. Of these, a phenyl group is preferably used from the viewpoint of reactivity.

3 4 に用いられるメルカプトアルキル基としては、メルカプトメチル基、メルカプトエチル基、メルカプトブチル基が挙げられる。 Examples of the mercaptoalkyl group used for A 3 and A 4 include a mercaptomethyl group, a mercaptoethyl group, and a mercaptobutyl group.

3 4 に用いられるアミノアルキル基としては、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノブチル基などが挙げられる。 Examples of the aminoalkyl group used for A 3 and A 4 include an aminomethyl group, an aminoethyl group, and an aminobutyl group.

3 4 に用いられる(メタ)アクリロイロキシアルキル基としては、上記のA1とA2で説明したものと同じである。 The (meth) acryloyloxyalkyl group used for A 3 and A 4 is the same as that described for A 1 and A 2 above.

3 4 に用いられる(メタ)アクリロイロキシアルコキシ基としては、1−アクリロイロキシプロポキシ基と1−メタクリロイロキシプロポキシ基が挙げられる。 Examples of the (meth) acryloyloxyalkoxy group used for A 3 and A 4 include a 1-acryloyloxypropoxy group and a 1-methacryloyloxypropoxy group.

3 4 に用いられる(メタ)アクリロイロキシ基としては、アクリロイロキシ基とメタクリロイロキシ基が挙げられる。 Examples of the (meth) acryloyloxy group used for A 3 and A 4 include an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group.

式(1)の繰り返し単位nとしては、化合物の反応性と保存安定性の観点から2〜20であり、3〜15が好ましい。   The repeating unit n of the formula (1) is 2 to 20 and preferably 3 to 15 from the viewpoint of the reactivity and storage stability of the compound.

感光性組成物の硬化性の観点から、金属元素含有化合物(E)中には(メタ)アクリロイロキシ基または(メタ)アクリロイロキシアルコキシ基が含有されていることが好ましい。   From the viewpoint of curability of the photosensitive composition, the metal element-containing compound (E) preferably contains a (meth) acryloyloxy group or a (meth) acryloyloxyalkoxy group.

本発明の感光性組成物中の金属元素含有化合物(E)の含有量は、(A)〜(E)の合計重量に基づいて、好ましくは1〜40重量%、さらに好ましくは5〜30重量%である。
1重量%以上ではフォトスペーサーの弾性回復特性がより良好であり、40重量%以下であると感光性組成物の現像性がより向上し、フォトスペーサーの形成が容易となる。
The content of the metal element-containing compound (E) in the photosensitive composition of the present invention is preferably 1 to 40% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, based on the total weight of (A) to (E). %.
If it is 1% by weight or more, the elastic recovery property of the photospacer is better, and if it is 40% by weight or less, the developability of the photosensitive composition is further improved and the formation of the photospacer becomes easy.

本発明の感光性組成物の(A)〜(E)の合計重量に基づく炭素−炭素二重結合(C=C)の含有量は、好ましくは3.0〜8.0mmol/g、さらに好ましくは3.5〜7.5mmol/g、とくに好ましくは4.0〜7.4mmol/gの範囲である。
3.0mmol/g以上では光硬化性が十分であるため弾性回復特性がより良好であり、8.0mmol/g以下であるとフォトスペーサーのガラス基板などに対する密着性がより良好である。
The content of carbon-carbon double bonds (C = C) based on the total weight of (A) to (E) of the photosensitive composition of the present invention is preferably 3.0 to 8.0 mmol / g, more preferably Is in the range of 3.5 to 7.5 mmol / g, particularly preferably 4.0 to 7.4 mmol / g.
If it is 3.0 mmol / g or more, the photocurability is sufficient, so that the elastic recovery property is better, and if it is 8.0 mmol / g or less, the adhesion of the photospacer to a glass substrate or the like is better.

本発明にかかる感光性組成物は、必要によりさらにその他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、増感剤、重合禁止剤、溶剤、増粘剤、表面調整剤、およびその他の添加剤(例えば、シランカップリング剤、蛍光増白剤、黄変防止剤、酸化防止剤、消泡剤、消臭剤、芳香剤、殺菌剤、防菌剤、および防かび剤等)が挙げられる。   The photosensitive composition concerning this invention may contain the other component further as needed. Other components include sensitizers, polymerization inhibitors, solvents, thickeners, surface conditioners, and other additives (eg, silane coupling agents, fluorescent brighteners, yellowing inhibitors, antioxidants). , Defoaming agents, deodorants, fragrances, bactericides, antibacterial agents, fungicides, and the like.

本発明の感光性組成物は、得られる硬化物の透明性の点から、着色材料である、着色剤(無機顔料及び有機顔料等の顔料、染料)、金属酸化物及び金属粉末のいずれもを実質的に含有しない必要がある。
ここで、実質的に含有しないとは、感光性組成物中の含有量が1重量%未満であることを意味する。感光性組成物中の着色材料の含有量は、好ましくは0.8重量%以下、さらに好ましくは0重量%である。
The photosensitive composition of the present invention includes a coloring material (a pigment such as an inorganic pigment and an organic pigment, a dye), a metal oxide, and a metal powder, from the viewpoint of transparency of the resulting cured product. It is necessary to not contain substantially.
Here, the phrase “not substantially contained” means that the content in the photosensitive composition is less than 1% by weight. The content of the coloring material in the photosensitive composition is preferably 0.8% by weight or less, more preferably 0% by weight.

本発明の感光性組成物は、ラジカル開始剤(A)と、重合性物質(D)と、金属元素含有化合物(E)と、酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)と、必要により溶剤その他の成分等とをボールミル又は3本ロールミル等で混練することで得られる。混練温度は好ましくは10℃〜40℃、さらに好ましくは20℃〜30℃である。   The photosensitive composition of the present invention comprises a radical initiator (A), a polymerizable substance (D), a metal element-containing compound (E), an acid generator (B) and / or a base generator (C). If necessary, it can be obtained by kneading a solvent or other components with a ball mill or a three-roll mill. The kneading temperature is preferably 10 ° C to 40 ° C, more preferably 20 ° C to 30 ° C.

本発明の感光性組成物は、360nm〜830nmの活性光線の照射で光硬化できるため、一般的に使用されている高圧水銀灯の他、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ及びハイパワーメタルハライドランプ等(UV・EB硬化技術の最新動向、ラドテック研究会編、シーエムシー出版、138頁、2006)が使用できる。また、LED光源を使用した照射装置も好適に使用できる。活性光線の照射時及び/又は照射後に光塩基発生剤から発生した塩基を拡散させる目的で、加熱を行ってもよい。加熱温度は、通常、30℃〜200℃であり、好ましくは35℃〜150℃、更に好ましくは40℃〜120℃である。   Since the photosensitive composition of the present invention can be photocured by irradiation with an actinic ray of 360 nm to 830 nm, in addition to a commonly used high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a high power metal halide lamp, etc. The latest trends in EB curing technology, edited by Radtech Research Association, CMC Publishing, 138, 2006) can be used. Moreover, the irradiation apparatus using an LED light source can also be used conveniently. Heating may be performed for the purpose of diffusing the base generated from the photobase generator during and / or after irradiation with actinic rays. The heating temperature is usually 30 ° C to 200 ° C, preferably 35 ° C to 150 ° C, more preferably 40 ° C to 120 ° C.

本発明の感光性組成物の基材への塗布方法としては、スピンコート、ロールコート及びスプレーコート等の公知のコーティング法並びに平版印刷、カルトン印刷、金属印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷及びグラビア印刷といった公知の印刷法を適用できる。また、微細液滴を連続して吐出するインクジェット方式の塗布にも適用できる。   Examples of the method for applying the photosensitive composition of the present invention to a substrate include known coating methods such as spin coating, roll coating, and spray coating, and planographic printing, carton printing, metal printing, offset printing, screen printing, and gravure printing. A known printing method can be applied. In addition, the present invention can also be applied to ink jet type coating in which fine droplets are continuously discharged.

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、%は重量%、部は重量部を示す。   Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention further, the present invention is not limited to these. Hereinafter, unless otherwise specified, “%” represents “% by weight” and “parts” represents “parts by weight”.

[スルホニウム塩誘導体(B121−1)の製造]
製造例1
[活性光線により酸を発生するスルホニウム塩誘導体(B121−1){化学式(28)で表される化合物}の合成]
[Production of sulfonium salt derivative (B121-1)]
Production Example 1
[Sulphonium Salt Derivative (B121-1) {Compound Represented by Chemical Formula (28)} that Generates Acid by Active Light]

Figure 2014056122
Figure 2014056122

(1)2−(フェニルチオ)チオキサントン[中間体(B121−1−1)]の合成:
2−クロロチオキサントン11.0部、チオフェノール4.9部、水酸化カリウム2.5部及びN,N−ジメチルホルムアミド162部を均一混合し、130℃で9時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水200部中に投入し、生成物を析出させた。これをろ過し、残渣を水で濾液のpHが中性になるまで洗浄した後、残渣を減圧乾燥させ、黄色粉末状の生成物を得た。カラムクロマトグラフィー(溶離液:トルエン/ヘキサン=1/1:容量比)で精製し、中間体(B121−1−1)(黄色固体)3.1部を得た。
(1) Synthesis of 2- (phenylthio) thioxanthone [intermediate (B121-1-1)]:
11.0 parts of 2-chlorothioxanthone, 4.9 parts of thiophenol, 2.5 parts of potassium hydroxide and 162 parts of N, N-dimethylformamide were uniformly mixed and reacted at 130 ° C. for 9 hours. The product was cooled to room temperature (about 25 ° C.) and poured into 200 parts of distilled water to precipitate the product. This was filtered, and the residue was washed with water until the pH of the filtrate became neutral, and then the residue was dried under reduced pressure to obtain a yellow powdery product. Purification by column chromatography (eluent: toluene / hexane = 1/1: volume ratio) yielded 3.1 parts of intermediate (B121-1-1) (yellow solid).

(2)2−[(フェニル)スルフィニル]チオキサントン[中間体(B121−1−2)]の合成:
中間体(B121−1)11.2部、アセトニトリル215部及び硫酸0.02部を40℃で撹拌しながら、これに30%過酸化水素水溶液4.0部を徐々に滴下し、40〜45℃で14時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水200部中に投入し、生成物を析出させた。これをろ過し、残渣を水で濾液のpHが中性になるまで洗浄した後、残渣を減圧乾燥させ、黄色粉末状の生成物を得た。カラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチル/トルエン=1/3:容量比)にて生成物を精製して、中間体(B−1−2)(黄色固体)13.2部を得た。
(2) Synthesis of 2-[(phenyl) sulfinyl] thioxanthone [intermediate (B121-1-2)]:
While stirring 11.2 parts of the intermediate (B121-1), 215 parts of acetonitrile, and 0.02 part of sulfuric acid at 40 ° C, 4.0 parts of 30% aqueous hydrogen peroxide was gradually added dropwise to the mixture. After reaction at 14 ° C. for 14 hours, the reaction solution was cooled to room temperature (about 25 ° C.) and poured into 200 parts of distilled water to precipitate the product. This was filtered, and the residue was washed with water until the pH of the filtrate became neutral, and then the residue was dried under reduced pressure to obtain a yellow powdery product. The product was purified by column chromatography (eluent: ethyl acetate / toluene = 1/3: volume ratio) to obtain 13.2 parts of intermediate (B-1-2) (yellow solid).

(3)スルホニウム塩誘導体(B121−1)の合成:
中間体(B121−1−2)4.3部、無水酢酸4.1部及びアセトニトリル110部を40℃で撹拌しながら、これにトリフルオロメタンスルホン酸2.4部を徐々に滴下し、40〜45℃で1時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水150部中に投入し、クロロホルムで抽出し、水相のpHが中性になるまで水で洗浄した。クロロホルム相をロータリーエバポレーターに移して溶媒を留去した後、トルエン50部を加えて超音波洗浄器でトルエン中に分散し約15分間静置してから上澄みを除く操作を3回繰り返して、生成した固体を洗浄した後、残渣を減圧乾燥した。この残渣をジクロロメタン212部に溶かし、10%トリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロリン酸カリウム水溶液65部中に投入してから、室温(約25℃)で2時間撹拌し、ジクロロメタン層を分液操作にて水で3回洗浄した後、有機溶媒を減圧留去することにより、スルホニウム塩誘導体(B121−1)(黄色固体)5.5部を得た。
(3) Synthesis of sulfonium salt derivative (B121-1):
While stirring 4.3 parts of intermediate (B121-1-2), 4.1 parts of acetic anhydride and 110 parts of acetonitrile at 40 ° C., 2.4 parts of trifluoromethanesulfonic acid was gradually added dropwise to After reacting at 45 ° C. for 1 hour, the reaction solution is cooled to room temperature (about 25 ° C.), poured into 150 parts of distilled water, extracted with chloroform, and washed with water until the pH of the aqueous phase becomes neutral. did. After the chloroform phase was transferred to a rotary evaporator and the solvent was distilled off, 50 parts of toluene was added, dispersed in toluene with an ultrasonic cleaner, allowed to stand for about 15 minutes, and then the supernatant was removed three times to produce The washed solid was washed, and the residue was dried under reduced pressure. This residue was dissolved in 212 parts of dichloromethane, charged into 65 parts of 10% aqueous potassium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, and stirred at room temperature (about 25 ° C.) for 2 hours. After washing with water three times, the organic solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 5.5 parts of a sulfonium salt derivative (B121-1) (yellow solid).

製造例2
[活性光線により酸を発生するヨードニウム塩誘導体(B122−1){化学式(29)で表される化合物}の合成]
Production Example 2
[Synthesis of Iodonium Salt Derivative (B122-1) {Compound Represented by Chemical Formula (29)} that Generates Acid by Actinic Light]

Figure 2014056122
Figure 2014056122

トルエン[東京化成工業(株)製]6.5部、イソプロピルベンゼン[東京化成工業(株)製]8.1部、ヨウ化カリウム[東京化成工業(株)製]5.35部及び無水酢酸20部を酢酸70部に溶解させ、10℃まで冷却し、温度を10±2℃に保ちながら、濃硫酸12部と酢酸15部の混合溶液を1時間かけて滴下した。25℃まで昇温し、24時間攪拌した。その後、反応溶液にジエチルエーテル50部を加え、水で3回洗浄し、ジエチルエーテルを減圧留去した。残渣にカリウム{トリフルオロ[トリス(パーフルオロエチル)]ホスフェート}118部を水100部に溶解させた水溶液を加え、25℃で20時間攪拌した。その後、反応溶液に酢酸エチル500部を加え、水で3回洗浄し、有機溶剤を減圧留去することで目的とするヨードニウム塩誘導体(B122−1)(淡黄色液体)14.0部を得た。   6.5 parts of toluene [manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.], 8.1 parts of isopropylbenzene [manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.], 5.35 parts of potassium iodide [manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.] and acetic anhydride 20 parts were dissolved in 70 parts of acetic acid, cooled to 10 ° C., and a mixed solution of 12 parts of concentrated sulfuric acid and 15 parts of acetic acid was added dropwise over 1 hour while maintaining the temperature at 10 ± 2 ° C. It heated up to 25 degreeC and stirred for 24 hours. Thereafter, 50 parts of diethyl ether was added to the reaction solution, washed with water three times, and diethyl ether was distilled off under reduced pressure. An aqueous solution in which 118 parts of potassium {trifluoro [tris (perfluoroethyl)] phosphate} was dissolved in 100 parts of water was added to the residue, followed by stirring at 25 ° C. for 20 hours. Thereafter, 500 parts of ethyl acetate was added to the reaction solution, washed with water three times, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 14.0 parts of the target iodonium salt derivative (B122-1) (light yellow liquid). It was.

製造例3
[塩基発生剤(C122−1){化学式(30)で表される化合物}の合成]
Production Example 3
[Synthesis of Base Generator (C122-1) {Compound Represented by Chemical Formula (30)}]

Figure 2014056122
Figure 2014056122

9−クロロメチルアントラセン(アルドリッチ社製)2.0部をクロロホルムに溶解させ、そこへ、トリオクチルアミン[和光純薬工業(株)製]3.1部を少量ずつ加え(添加後若干の発熱が見られた。)、このまま室温(約25℃)で1時間攪拌して反応液を得た。ナトリウムテトラフェニルボレート塩4.0部及び水40部からなる水溶液に、反応液を少しずつ滴下し、更に1時間室温(約25℃)で攪拌した後、水層を分液操作により除き、有機層を水で3回洗浄した。有機溶剤を減圧留去することで、白色固体7.1部を得た。この白色固体をアセトニトリルで再結晶させて、塩基発生剤(C122−1)(白色固体)6.2部を得た。   Dissolve 2.0 parts of 9-chloromethylanthracene (manufactured by Aldrich) in chloroform and add 3.1 parts of trioctylamine [manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] in small portions (slightly exothermic after addition) The mixture was stirred at room temperature (about 25 ° C.) for 1 hour to obtain a reaction solution. The reaction solution is dropped little by little into an aqueous solution consisting of 4.0 parts of sodium tetraphenylborate salt and 40 parts of water, and the mixture is further stirred for 1 hour at room temperature (about 25 ° C.). The layer was washed 3 times with water. The organic solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 7.1 parts of a white solid. This white solid was recrystallized from acetonitrile to obtain 6.2 parts of a base generator (C122-1) (white solid).

製造例4
[塩基発生剤(C123−1){化学式(31)で表される化合物}の合成]
Production Example 4
[Synthesis of Base Generator (C123-1) {Compound Represented by Chemical Formula (31)}]

Figure 2014056122
Figure 2014056122

「トリオクチルアミン[和光純薬工業(株)製]3.1部」を「1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン[サンアプロ(株)製「DBU」]1.3部」に変更したこと以外、製造例10と同様にして、塩基発生剤(C123−1)(白色固体)4.7部を得た。   “Trioctylamine [manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] 3.1 parts” is replaced with “1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene [San Apro Co., Ltd.“ DBU ”] 1.3. 4.7 parts of a base generator (C123-1) (white solid) was obtained in the same manner as in Production Example 10, except that it was changed to “parts”.

[親水性樹脂の製造]
製造例5
加熱冷却・攪拌装置、環流冷却管、滴下ロート及び窒素導入管を備えたガラス製コルベンに、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂「EOCN―102S」(日本化薬(株)製 エポキシ当量200)200部とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート245部を仕込み、110℃まで加熱して均一に溶解させた。続いて、アクリル酸76部(1.07モル部)、トリフェニルホスフィン2部及びp−メトキシフェノール0.2部を仕込み、110℃にて10時間反応させた。反応物にさらにテトラヒドロ無水フタル酸91部(0.60モル部)を仕込み、さらに90℃にて5時間反応させ、その後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで親水性エポキシ樹脂含有量が50重量%となるように希釈して、アクリロイル基とカルボキシル基を有する親水性樹脂として、アクリロイル基、カルボキシル基含有クレゾールノボラック型エポキシ樹脂の50%溶液(D11−1)を得た。
なお、この樹脂の純分換算としてのGPCによる数平均分子量(Mn):2,200、SP値:11.3、HLB値:9.8であった。
[Manufacture of hydrophilic resin]
Production Example 5
A glass Kolben equipped with a heating / cooling / stirring device, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen introduction tube, cresol novolac type epoxy resin “EOCN-102S” (Epoxy equivalent 200 from Nippon Kayaku Co., Ltd.) and propylene 245 parts of glycol monomethyl ether acetate was charged and heated to 110 ° C. to dissolve uniformly. Subsequently, 76 parts of acrylic acid (1.07 mol part), 2 parts of triphenylphosphine and 0.2 part of p-methoxyphenol were charged and reacted at 110 ° C. for 10 hours. The reaction product was further charged with 91 parts (0.60 mol part) of tetrahydrophthalic anhydride and further reacted at 90 ° C. for 5 hours, and then the content of hydrophilic epoxy resin with propylene glycol monomethyl ether acetate was 50% by weight. As a hydrophilic resin having an acryloyl group and a carboxyl group, a 50% solution (D11-1) of an acryloyl group and a carboxyl group-containing cresol novolac type epoxy resin was obtained.
In addition, it was the number average molecular weight (Mn) by GPC as pure part conversion of this resin: 2,200, SP value: 11.3, and HLB value: 9.8.

[2個以上の加水分解性アルコキシ基を有するシロキサン化合物(E−1)の製造]
製造例6
加熱冷却・攪拌装置、環流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたガラス製コルベンに、3−アクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン46部(0.2モル部)、ジフェニルジメトキシシラン160部(0.65モル部)とイオン交換水45g(2.5モル部)と、シュウ酸0.1部(0.001モル部)を仕込み、60℃、6時間の条件で加熱撹拌し、さらにエバポレーターを用いて、加水分解により副生したメタノールを減圧下で2時間かけて除去し、アクリル変性ポリシロキサン(E−1)(Mn:2,100)を得た。
[Production of siloxane compound (E-1) having two or more hydrolyzable alkoxy groups]
Production Example 6
To a glass Kolben equipped with a heating / cooling / stirring device, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen introduction tube, 46 parts (0.2 mole part) of 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 160 parts of diphenyldimethoxysilane (0 .65 mol parts), 45 g (2.5 mol parts) of ion-exchanged water, and 0.1 part (0.001 mol parts) of oxalic acid, and heated and stirred at 60 ° C. for 6 hours. Using, methanol by-produced by hydrolysis was removed under reduced pressure over 2 hours to obtain acrylic-modified polysiloxane (E-1) (Mn: 2,100).

[2個以上の加水分解性アルコキシ基を有する酸化チタン化合物(E−2)の製造]
製造例7
加熱冷却・攪拌装置、環流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたガラス製コルベンに、3−アクリロイロキシプロピルトリメトキシチタン46部(0.2モル部)、ジフェニルジメトキシチタン160部(0.65モル部)とイオン交換水45g(2.5モル部)と、シュウ酸0.1部(0.001モル部)を仕込み、60℃、6時間の条件で加熱撹拌し、さらにエバポレーターを用いて、加水分解により副生したメタノールを減圧下で2時間かけて除去し、アクリル変性酸化チタン(E−2)(Mn:2,100)を得た。
[Production of titanium oxide compound (E-2) having two or more hydrolyzable alkoxy groups]
Production Example 7
In a glass Kolben equipped with a heating / cooling / stirring device, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen introduction pipe, 46 parts (0.2 mol part) of 3-acryloyloxypropyltrimethoxytitanium, 160 parts of diphenyldimethoxytitanium (0 .65 mol parts), 45 g (2.5 mol parts) of ion-exchanged water, and 0.1 part (0.001 mol parts) of oxalic acid, and heated and stirred at 60 ° C. for 6 hours. The methanol by-produced by hydrolysis was removed over 2 hours under reduced pressure to obtain acrylic modified titanium oxide (E-2) (Mn: 2,100).

[感光性組成物の製造]
実施例1〜5および比較例1〜6
表1の配合部数に従い、ガラス製の容器に製造例1〜4で製造した光酸発生剤または光塩基発生剤、製造例5、6で製造した親水性樹脂の溶液を仕込み、さらに製造例3で製造した金属含有化合物(E−1)または(E−2)、下記の(A−1)、(A−2)、(A−3)、(D23−1)、(D23−2)を仕込み、均一になるまで攪拌し、さらに追加の溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)を添加して、実施例1、2の感光性組成物、および比較例1〜4の感光性組成物を得た。
[Production of photosensitive composition]
Examples 1-5 and Comparative Examples 1-6
According to the number of parts in Table 1, a glass container was charged with the photoacid generator or photobase generator produced in Production Examples 1 to 4, and the hydrophilic resin solution produced in Production Examples 5 and 6, and further Production Example 3 The metal-containing compound (E-1) or (E-2) produced in Step 1, the following (A-1), (A-2), (A-3), (D23-1), (D23-2) The mixture was stirred and stirred until uniform, and an additional solvent (propylene glycol monomethyl ether acetate) was added to obtain the photosensitive compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4. .

Figure 2014056122
Figure 2014056122

なお、表1中の略称の化学品の詳細は以下の通りである。
(A−1):「ルシリン TPO」 (トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド:BASF社製)
(A−2):「イルガキュア907」(2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルフォリノ−1−プロパノン:BASF社製)
(A−3)「カヤキュアDETX−S」(2,4−ジエチルチオキサンテン−9−オン:日本化薬(株)社製
(D23−1):「ネオマーDA−600」(ジペンタエリスリトールペンタアクリレート:三洋化成工業(株)社製)
(D23−2):「ネオマーEA−300」(ペンタエリスリトールテトラアクリレート;三洋化成工業(株)社製)
The details of the abbreviated chemicals in Table 1 are as follows.
(A-1): “Lucirin TPO” (trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide: manufactured by BASF)
(A-2): “Irgacure 907” (2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2-morpholino-1-propanone: manufactured by BASF)
(A-3) “Kayacure DETX-S” (2,4-diethylthioxanthen-9-one: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. (D23-1): “Neomer DA-600” (dipentaerythritol pentaacrylate) : Sanyo Chemical Industries, Ltd.)
(D23-2): “Neomer EA-300” (pentaerythritol tetraacrylate; manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)

以下に性能評価の方法を説明する。
[フォトスペーサーの作製]
10cm×10cm四方のガラス基板上にスピンコーターにより塗布し、乾燥し、乾燥膜厚5μmの塗膜を形成した。この塗膜をホットプレート上で80℃、3分間加熱した。
得られた塗膜に対し、1cm2あたり10000個、直径7、8、9および10μmの開口部を有する複数のフォトスペーサー形成用のマスクを通して超高圧水銀灯の光を60mJ/cm2照射した(i線換算で照度22mW/cm2)。
なお、マスクと基板の間隔(露光ギャップ)は100μmで露光した。
その後0.05%KOH水溶液を用いてアルカリ現像した。水洗したのち、230℃で30分間ポストベークを行い、ガラス基板上に1cm2あたり10,000個のフォトスペーサーを形成した。
なお、マスク開口径を調整することにより所望の下底径を有するフォトスペーサーを形成することができる。
The performance evaluation method will be described below.
[Production of photo spacer]
A 10 cm × 10 cm square glass substrate was coated with a spin coater and dried to form a coating film having a dry film thickness of 5 μm. This coating film was heated on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes.
The resulting coating film was irradiated with 60 mJ / cm 2 of light from an ultrahigh pressure mercury lamp through a plurality of masks for forming a photospacer having 10,000 openings per cm 2 and diameters of 7, 8, 9 and 10 μm (i Illuminance 22 mW / cm 2 in line conversion).
In addition, it exposed with the space | interval (exposure gap) of a mask and a board | substrate 100 micrometers.
Thereafter, alkali development was performed using a 0.05% aqueous KOH solution. After washing with water, post-baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes to form 10,000 photospacers per 1 cm 2 on the glass substrate.
Note that a photo spacer having a desired lower base diameter can be formed by adjusting the mask opening diameter.

[密着性の評価]
LCDの小型化・高精細化に伴い、基板上に作製されるフォトスペーサーのサイズに10μmあるいはそれ以下のサイズが要求されるようになってきた。ところが、基板とフォトスペーサーとの接地面積が小さいほど、高い密着性が必要となる。
すなわち密着性が高いフォトスペーサーほど、スペーサーの下底径が小さくなっても、擦りなどによって剥がれにくくなる性能に優れる。
そこで密着性は、スペーサーの下底径を直径8μmに設定し、以下の綿棒こすり試験によって評価することとした。
[Evaluation of adhesion]
With the miniaturization and high definition of the LCD, the size of the photo spacer manufactured on the substrate is required to be 10 μm or less. However, the smaller the ground contact area between the substrate and the photo spacer, the higher the adhesion is required.
In other words, a photo spacer with higher adhesion is more excellent in performance that is less likely to be peeled off by rubbing or the like even if the lower bottom diameter of the spacer is smaller.
Therefore, the adhesiveness was evaluated by setting the bottom bottom diameter of the spacer to 8 μm in diameter and performing the following swab rubbing test.

上記の直径7、8、9および10μmの開口部を有する複数のフォトスペーサー形成用のマスクを用いて作製したフォトスペーサーから下底径が直径8μmとなったマスクだけを選定し、下記の密着性試験を行った。
(1)フォトスペーサーを形成したガラス基板の裏側に油性ペンで縦1cm、横1cmの十文字の印を付ける。
(2)アセトンをしみ込ませた綿棒で、十文字の印の付いたガラス基板の表側の表面を、まず縦線の上から下方向に毎秒2cmの速度で10回擦りつける。
次に横線の左から右方向に10回擦りつける。
(3)上記(2)において擦った部分が交差する点を光学顕微鏡で剥離せずに残存するフォトスペーサーの数を数える。
なお、1個も剥がれがない場合はガラス基板上には1mm2あたり100個(10個×10
個)のスペーサーが存在する。
Select only a mask having a bottom base diameter of 8 μm from the photo spacers prepared using a plurality of masks for forming photo spacers having openings with diameters of 7, 8, 9 and 10 μm, and have the following adhesion properties: A test was conducted.
(1) A cross mark of 1 cm in length and 1 cm in width is marked with an oil-based pen on the back side of the glass substrate on which the photospacer is formed.
(2) First, rubbing the surface of the front side of the glass substrate marked with a cross with a cotton swab soaked with acetone 10 times from the top of the vertical line downward at a speed of 2 cm per second.
Next, rub it 10 times from the left to the right of the horizontal line.
(3) Count the number of remaining photospacers without peeling off the point where the rubbed portions in (2) intersect with an optical microscope.
In addition, when even one piece is not peeled off, 100 pieces per mm 2 (10 pieces × 10 pieces on the glass substrate)
Spacers).

判定基準は以下の通りである。
○:剥がれたスペーサーの個数9個以下
×:剥がれたスペーサーの個数10個以上
Judgment criteria are as follows.
○: The number of peeled spacers is 9 or less ×: The number of peeled spacers is 10 or more

[弾性回復特性の評価]
フォトスペーサーの弾性回復特性は、下記数式(1)で定義された一定の圧力がかかった時の「弾性回復率」によって評価することができる。弾性回復率(%)の値の高い方が弾性回復特性に優れる。
弾性回復特性は0.5mN/μm2の圧力条件下での弾性回復率を測定して評価した。
[Evaluation of elastic recovery characteristics]
The elastic recovery characteristic of the photospacer can be evaluated by the “elastic recovery rate” when a certain pressure defined by the following formula (1) is applied. The higher the elastic recovery rate (%), the better the elastic recovery characteristics.
The elastic recovery characteristic was evaluated by measuring the elastic recovery rate under a pressure condition of 0.5 mN / μm 2 .

(1)ガラス基板上に形成したフォトスペーサーのうち任意に選択した1個のフォトスペーサーに対し、微小硬度計(フィッシャーインストルメンツ社製;「フィッシャースコープH−100」)と断面が正方形の平面圧子(50μm×50μm)を用いて、荷重をかけたときと戻したときの変形量を測定した。
この際に、0.017mN/μm2・秒の負荷速度で、30秒かけて0.5mN/μm2まで荷重をかけ、5秒間保持した。
荷重がかかった状態でのフォトスペーサーの初期位置からの変形量を測定した。このときの変化量を総変形量T0(μm)とする。
(2)次に、0.017mN/μm2・秒の除荷速度で30秒かけて荷重を0まで解除し、その状態で5秒間保持した。この時のフォトスペーサーの変形量を塑性変形量T1(μm)とする。
(3)上記のようにして測定したT0とT1から、下記数式(1)を用いて弾性回復率を算出した。
(1) A micro hardness tester (Fischer Instruments, Inc .; “Fischer Scope H-100”) and a planar indenter having a square cross section for one photo spacer selected arbitrarily from among photo spacers formed on a glass substrate. (50 μm × 50 μm) was used to measure the amount of deformation when a load was applied and when the load was returned.
At this time, a load was applied to 0.5 mN / μm 2 over 30 seconds at a load speed of 0.017 mN / μm 2 · sec and held for 5 seconds.
The amount of deformation from the initial position of the photospacer in a state where a load was applied was measured. The amount of change at this time is defined as a total deformation amount T 0 (μm).
(2) Next, the load was released to 0 over 30 seconds at an unloading speed of 0.017 mN / μm 2 · sec, and the state was maintained for 5 seconds. The deformation amount of the photo spacer at this time is defined as a plastic deformation amount T 1 (μm).
(3) From the T 0 and T 1 measured as described above, the elastic recovery rate was calculated using the following formula (1).

弾性回復率(%)=[(T0−T1)/T0]×100 (1) Elastic recovery rate (%) = [(T 0 −T 1 ) / T 0 ] × 100 (1)

弾性回復率の値から下記の判定基準により、弾性回復特性を以下のように判定した。
○:70%以上
×:70%未満
From the value of the elastic recovery rate, the elastic recovery characteristics were determined as follows according to the following criteria.
○: 70% or more ×: less than 70%

[解像度の評価]
LCDの小型化・高精細化が進み、画素サイズが小さくなってきたことから、微細なフォトスペーサーを形成することができる、すなわち解像度として、10μmあるいはそれ以下のサイズでのパターニングが要求されるようになってきた。
すなわち解像度が高いスペーサーほど、マスクの開口径が小さくなっても、マスクの開口径と同じ大きさのフォトスペーサーを形成できる性能に優れる。
そこで解像度は、マスクの開口径を10μmに設定し、上記の方法によりフォトスペーサーを形成したときのフォトスペーサーの下底径を測定することで評価した。
[Resolution evaluation]
As LCDs have become smaller and higher definition, and the pixel size has become smaller, fine photo spacers can be formed. That is, patterning with a resolution of 10 μm or less is required as the resolution. It has become.
That is, the higher the resolution, the better the performance of forming a photo spacer having the same size as the mask opening diameter even if the mask opening diameter is reduced.
Therefore, the resolution was evaluated by measuring the lower base diameter of the photo spacer when the photo spacer was formed by the above method with the opening diameter of the mask set to 10 μm.

上記のフォトスペーサーの作製において、フォトマスクとして、直径9μmの代わりに直径10μmの開口径を有するパターンのフォトマスクを使用した以外は上記と同様の方法によりガラス基板上にフォトスペーサーを形成した。
レーザー顕微鏡にてフォトスペーサーの下底径を測定し、これを解像度の評価とした。下底径が小さいほど解像度が高いといえる。
In the production of the photospacer, a photospacer was formed on a glass substrate by the same method as described above except that a photomask having a pattern having an opening diameter of 10 μm was used instead of 9 μm in diameter.
The lower base diameter of the photo spacer was measured with a laser microscope, and this was used as an evaluation of resolution. It can be said that the smaller the bottom diameter, the higher the resolution.

スペーサーの下底径による判定基準は以下の通りである。
○:11μm未満
×:11μm以上
Criteria based on the lower base diameter of the spacer are as follows.
○: Less than 11 μm ×: 11 μm or more

本発明の実施例1〜5の感光性組成物は、表1に示す通り密着性、弾性回復特性および解像度のすべての点で優れている。
その一方で、本発明の開始剤系を満たしていない比較例1では密着性、弾性回復率、解像度全てを満たさない。比較例2、3においては密着性及び解像度を満たさない。比較例4においては解像度を満たさない。比較例5、6では弾性回復率を満たさない。
As shown in Table 1, the photosensitive compositions of Examples 1 to 5 of the present invention are excellent in all points of adhesion, elastic recovery characteristics, and resolution.
On the other hand, Comparative Example 1 that does not satisfy the initiator system of the present invention does not satisfy all of the adhesion, elastic recovery rate, and resolution. In Comparative Examples 2 and 3, the adhesion and resolution are not satisfied. In Comparative Example 4, the resolution is not satisfied. Comparative Examples 5 and 6 do not satisfy the elastic recovery rate.

本発明の感光性組成物は、フォトスペーサー用に好適に使用できる。さらに、その他にも各種のレジスト材料、例えば、フォトソルダーレジスト、感光性レジストフィルム、感光性樹脂凸版、スクリーン版、光接着剤又はハードコート材などの用途の感光性組成物として好適である。   The photosensitive composition of the present invention can be suitably used for a photospacer. Furthermore, it is also suitable as a photosensitive composition for various other resist materials such as a photo solder resist, a photosensitive resist film, a photosensitive resin relief plate, a screen plate, a photoadhesive or a hard coat material.

Claims (14)

下記(1)〜(4)を含有する感光性組成物であって、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)の内の少なくとも1つが活性光線の照射により活性種(H)を発生し、該活性種(H)がラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)又は塩基発生剤(C)と反応して新たな活性種(I)を生成して該新たな活性種(I)による重合性物質(D)及び必要により金属元素含有化合物(E)の重合反応が進行し、該活性種(H)又は(I)が酸又は塩基であり、重合性物質(D)が親水性樹脂(D1)及び多官能(メタ)アクリレートモノマー(D2)を含有し、着色剤、金属酸化物粉末及び金属粉末のいずれもを実質的に含有しないことを特徴とする感光性組成物。
(1)ラジカル開始剤(A)
(2)酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)
(3)重合性物質(D)
(4)下記一般式(1)で示される金属元素含有化合物(E)
Figure 2014056122
[式(1)中、Mは金属元素であり、 1 2 は、それぞれ独立にアルキル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、または水素である。 3 4 は、それぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリール基、メルカプトアルキル基、アミノアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルコキシ基または(メタ)アクリロイロキシ基であり、繰り返し単位により1分子中に 3 4 が複数個含まれる場合はそれぞれ同一でも異なる基であってもよい。ただし、n個の 3 とn個の 4 のうち、少なくとも1個はアルコキシ基である。nは2〜20の整数である。]
The photosensitive composition containing the following (1) to (4), wherein at least one of the radical initiator (A), the acid generator (B) and the base generator (C) is irradiated with actinic rays. The active species (H) is generated, and the active species (H) reacts with the radical initiator (A), the acid generator (B) or the base generator (C) to generate a new active species (I). Polymerization reaction of the polymerizable substance (D) by the new active species (I) and, if necessary, the metal element-containing compound (E) proceeds, and the active species (H) or (I) is an acid or a base, The polymerizable substance (D) contains a hydrophilic resin (D1) and a polyfunctional (meth) acrylate monomer (D2), and contains substantially no colorant, metal oxide powder, or metal powder. A photosensitive composition.
(1) Radical initiator (A)
(2) Acid generator (B) and / or base generator (C)
(3) Polymerizable substance (D)
(4) Metal element-containing compound (E) represented by the following general formula (1)
Figure 2014056122
[In Formula (1), M is a metal element, and A 1 and A 2 are each independently an alkyl group, a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxyalkyl group, or hydrogen. A 3 and A 4 are each independently an alkyl group, alkoxy group, aryl group, mercaptoalkyl group, aminoalkyl group, (meth) acryloyloxyalkyl group, (meth) acryloyloxyalkoxy group or (meth) acryloyloxy group In the case where a plurality of A 3 and A 4 are contained in one molecule depending on the repeating unit, they may be the same or different groups. However, at least one of n A 3 and n A 4 is an alkoxy group. n is an integer of 2-20. ]
前記ラジカル開始剤(A)が、活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)、又は酸及び/若しくは塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)であり、前記酸発生剤(B)が、活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)、又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)であり、前記塩基発生剤(C)が、活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)、又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)であって、(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、又は(C2)を以下の(1)〜(4)のいずれかの組合せで含有する請求項1記載の感光性組成物。
(1)(A1)、並びに(B2)及び/又は(C2)を含有する。
(2)(B1)、(A2)、及び必要により(C2)を含有する。
(3)(C1)、(A2)、及び必要により(B2)を含有する。
(4)上記(1)〜(3)の2種類以上の組合せ。
The radical initiator (A) is a radical initiator (A1) that generates radicals with actinic rays, or a radical initiator (A2) that generates radicals with an acid and / or a base, and the acid generator (B) Is an acid generator (B1) that generates an acid by actinic rays, or an acid generator (B2) that generates an acid by at least one selected from the group consisting of radicals, acids and bases, and the base generator ( C) is a base generator (C1) that generates a base by actinic rays, or a base generator (C2) that generates a base by at least one selected from the group consisting of radicals, acids and bases, (A1 ), (A2), (B1), (B2), (C1), or (C2) is contained in any combination of the following (1) to (4).
(1) Contains (A1) and (B2) and / or (C2).
(2) Contains (B1), (A2), and (C2) if necessary.
(3) Contains (C1), (A2), and (B2) if necessary.
(4) A combination of two or more of (1) to (3) above.
重合性物質(D)及び下記一般式(1)で示される金属元素含有化合物(E)と共に、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)を下記(1)〜(4)のいずれかの組合せで含有し、重合性物質(D)が親水性樹脂(D1)及び多官能(メタ)アクリレート)モノマー(D2)を含有し、着色剤、金属酸化物粉末及び金属粉末を実質的に含有しないことを特徴とする感光性組成物。
(1)活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)、並びにラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)及び/又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)を含有する。
(2)活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)、酸及び/又は塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)、並びに必要によりラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)を含有する。
(3)活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)、酸及び/又は塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)、並びに必要によりラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)を含有する。
(4)上記(1)〜(3)の2種類以上の組合せ。
Figure 2014056122
[式(1)中、Mは金属元素であり、 1 2 は、それぞれ独立にアルキル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、または水素である。 3 4 は、それぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリール基、メルカプトアルキル基、アミノアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルコキシ基または(メタ)アクリロイロキシ基であり、繰り返し単位により1分子中に 3 4 が複数個含まれる場合はそれぞれ同一でも異なる基であってもよい。ただし、n個の 3 とn個の 4 のうち、少なくとも1個はアルコキシ基である。nは2〜20の整数である。]
Along with the polymerizable substance (D) and the metal element-containing compound (E) represented by the following general formula (1), the radical initiator (A), the acid generator (B) and the base generator (C) are represented by the following (1). In any combination of (4), the polymerizable substance (D) contains a hydrophilic resin (D1) and a polyfunctional (meth) acrylate) monomer (D2), a colorant, a metal oxide powder, and A photosensitive composition containing substantially no metal powder.
(1) A radical initiator (A1) that generates radicals by actinic rays, and an acid generator (B2) that generates acids by at least one selected from the group consisting of radicals, acids and bases and / or radicals, acids and It contains a base generator (C2) that generates a base by at least one selected from the group consisting of bases.
(2) At least one selected from the group consisting of an acid generator (B1) that generates an acid by actinic rays, a radical initiator (A2) that generates a radical by an acid and / or a base, and, if necessary, a radical, an acid and a base Contains a base generator (C2) that generates bases by seeds.
(3) At least one selected from the group consisting of a base generator (C1) that generates a base by actinic rays, a radical initiator (A2) that generates a radical by an acid and / or a base, and if necessary, a radical, an acid and a base Contains an acid generator (B2) that generates an acid depending on the species.
(4) A combination of two or more of (1) to (3) above.
Figure 2014056122
[In Formula (1), M is a metal element, and A 1 and A 2 are each independently an alkyl group, a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxyalkyl group, or hydrogen. A 3 and A 4 are each independently an alkyl group, alkoxy group, aryl group, mercaptoalkyl group, aminoalkyl group, (meth) acryloyloxyalkyl group, (meth) acryloyloxyalkoxy group or (meth) acryloyloxy group In the case where a plurality of A 3 and A 4 are contained in one molecule depending on the repeating unit, they may be the same or different groups. However, at least one of n A 3 and n A 4 is an alkoxy group. n is an integer of 2-20. ]
該金属元素含有化合物(E)の式(1)中のA1とA2の少なくとも1個が(メタ)アクリロイル基または(メタ)アクリロイロキシアルキル基である請求項1〜3いずれか記載の感光性組成物。 The metal element-containing compound Formula (1) A 1 and at least one A 2 is according to any one of claims 1 to 3, a (meth) acryloyl group or (meth) acryloyloxy alkyl group of (E) Photosensitive composition. 該金属元素含有化合物(E)の式(1)中のA3とA4の少なくとも1個が(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルコキシ基または(メタ)アクリロイロキシ基である請求項1〜3いずれか記載の感光性組成物。 At least one of A 3 and A 4 in the formula (1) of the metal element-containing compound (E) is a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxyalkyl group, a (meth) acryloyloxyalkoxy group or ( The photosensitive composition according to claim 1, which is a (meth) acryloyloxy group. 感光性組成物の(A)〜(E)の合計重量に基づく光ラジカル重合性の炭素―炭素二重結合(C=C)の含有量が3.0〜8.0mmol/gである請求項1〜5いずれか記載の感光性組成物。   The content of photo-radically polymerizable carbon-carbon double bond (C = C) based on the total weight of (A) to (E) of the photosensitive composition is 3.0 to 8.0 mmol / g. The photosensitive composition in any one of 1-5. 感光性組成物の(A)〜(E)の合計重量に基づいて、該親水性樹脂(D1)を5〜60重量%、該多官能(メタ)アクリレートモノマー(D2)を20〜90重量%、および該金属元素含有化合物(E)を1〜40重量%含有する請求項1〜6いずれか記載の感光性組成物。   Based on the total weight of (A) to (E) of the photosensitive composition, the hydrophilic resin (D1) is 5 to 60% by weight, and the polyfunctional (meth) acrylate monomer (D2) is 20 to 90% by weight. And 1 to 40% by weight of the metal element-containing compound (E). 重合性物質(D)および金属元素含有化合物(E)の合計重量に対するラジカル開始剤(A)の含有量が0.05〜30重量%、重合性物質(D)および金属元素含有化合物(E)の合計重量に対する酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)の含有量〔(B)と(C)の合計〕が0.05〜30重量%である請求項1〜7のいずれか記載の感光性組成物。   The content of the radical initiator (A) with respect to the total weight of the polymerizable substance (D) and the metal element-containing compound (E) is 0.05 to 30% by weight, the polymerizable substance (D) and the metal element-containing compound (E) The content of the acid generator (B) and / or the base generator (C) [total of (B) and (C)] is 0.05 to 30% by weight relative to the total weight of Or a photosensitive composition. 前記活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)、又は前記酸及び/若しくは塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)が、アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(A121)、α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A122)、ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(A123)、α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A124)、ベンゾイン誘導体系重合開始剤(A125)、オキシムエステル誘導体系重合開始剤(A126)、チタノセン誘導体系重合開始剤(A127)、有機過酸化物系重合開始剤(A21)及びアゾ化合物系重合開始剤(A22)からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル開始剤である請求項2〜6記載の感光性組成物。   The radical initiator (A1) that generates radicals by the actinic rays or the radical initiator (A2) that generates radicals by the acid and / or base is an acylphosphine oxide derivative polymerization initiator (A121), α-amino Acetophenone derivative polymerization initiator (A122), benzyl ketal derivative polymerization initiator (A123), α-hydroxyacetophenone derivative polymerization initiator (A124), benzoin derivative polymerization initiator (A125), oxime ester derivative polymerization initiation An at least one radical initiator selected from the group consisting of an agent (A126), a titanocene derivative polymerization initiator (A127), an organic peroxide polymerization initiator (A21), and an azo compound polymerization initiator (A22). The photosensitive composition according to claim 2. 前記活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)、又は前記ラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)が、スルホニウム塩誘導体(B121)、ヨードニウム塩誘導体(B122)、スルホン酸エステル誘導体(B21)、酢酸エステル誘導体(B22)及びホスホン酸エステル(B23)からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸発生剤である請求項2〜9のいずれか記載の感光性組成物。   The acid generator (B1) that generates an acid by the actinic ray or the acid generator (B2) that generates an acid by at least one selected from the group consisting of the radical, acid and base is a sulfonium salt derivative (B121). And at least one acid generator selected from the group consisting of an iodonium salt derivative (B122), a sulfonate derivative (B21), an acetate derivative (B22), and a phosphonate (B23). The photosensitive composition in any one. 前記活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)、又は前記ラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)が、オキシム誘導体(C121)、4級アンモニウム塩誘導体(C122)、4級アミジン塩誘導体(C123)及びカルバメート誘導体(C21)からなる群から選ばれる少なくとも1種の塩基発生剤である請求項2〜9のいずれか記載の感光性組成物。   The base generator (C1) that generates a base by the active light, or the base generator (C2) that generates a base by at least one selected from the group consisting of the radical, acid, and base is an oxime derivative (C121), The photosensitivity according to any one of claims 2 to 9, which is at least one base generator selected from the group consisting of a quaternary ammonium salt derivative (C122), a quaternary amidine salt derivative (C123) and a carbamate derivative (C21). Composition. フラットパネルディスプレイ用、タッチパネル用、半導体用、プリント配線基板用である請求項1〜11のいずれか記載の感光性組成物。   The photosensitive composition according to claim 1, wherein the photosensitive composition is for a flat panel display, a touch panel, a semiconductor, and a printed wiring board. 請求項1〜12のいずれか記載の感光性組成物が活性光線により硬化されてなる硬化物。   Hardened | cured material formed by hardening | curing the photosensitive composition in any one of Claims 1-12 with actinic light. ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び/又は塩基発生剤(C)、並びに下記一般式(1)で示される金属元素含有化合物(E)の存在下、着色剤、金属酸化物粉末及び金属粉末のいずれもが実質的に不存在下、活性光線の照射により重合性物質(D)及び必要により金属元素含有化合物(E)を重合させる活性光線硬化物の製造方法であり、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)の内の少なくとも1つが活性光線の照射により活性種(H)を発生し、該活性種(H)がラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)又は塩基発生剤(C)と反応して新たな活性種(I)を生成して該新たな活性種(I)による重合性物質(D)及び必要により金属元素含有化合物(E)の重合反応が進行し、該活性種(H)又は(I)が酸又は塩基であり、重合性物質(D)が親水性樹脂(D1)及び多官能(メタ)アクリレートモノマー(D2)を含有することを特徴とする感光性組成物の製造方法。
Figure 2014056122
[式(1)中、Mは金属元素であり、 1 2 は、それぞれ独立にアルキル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、または水素である。 3 4 は、それぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリール基、メルカプトアルキル基、アミノアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルキル基、(メタ)アクリロイロキシアルコキシ基または(メタ)アクリロイロキシ基であり、繰り返し単位により1分子中に 3 4 が複数個含まれる場合はそれぞれ同一でも異なる基であってもよい。ただし、n個の 3 とn個の 4 のうち、少なくとも1個はアルコキシ基である。nは2〜20の整数である。]
In the presence of a radical initiator (A), an acid generator (B) and / or a base generator (C), and a metal element-containing compound (E) represented by the following general formula (1), a colorant, a metal oxide It is a method for producing an actinic ray cured product in which a polymerizable substance (D) and, if necessary, a metal element-containing compound (E) are polymerized by irradiation with actinic rays in the absence of both powder and metal powder, At least one of the initiator (A), the acid generator (B) and the base generator (C) generates an active species (H) by irradiation with actinic rays, and the active species (H) is a radical initiator ( A) reacts with the acid generator (B) or the base generator (C) to produce a new active species (I), a polymerizable substance (D) by the new active species (I), and optionally a metal The polymerization reaction of the element-containing compound (E) proceeds and the active species (H) or (I) An acid or base, method for producing a photosensitive composition polymerizable substance (D) is characterized by containing a hydrophilic resin (D1) and the polyfunctional (meth) acrylate monomer (D2).
Figure 2014056122
[In Formula (1), M is a metal element, and A 1 and A 2 are each independently an alkyl group, a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxyalkyl group, or hydrogen. A 3 and A 4 are each independently an alkyl group, alkoxy group, aryl group, mercaptoalkyl group, aminoalkyl group, (meth) acryloyloxyalkyl group, (meth) acryloyloxyalkoxy group or (meth) acryloyloxy group In the case where a plurality of A 3 and A 4 are contained in one molecule depending on the repeating unit, they may be the same or different groups. However, at least one of n A 3 and n A 4 is an alkoxy group. n is an integer of 2-20. ]
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