JP2001253869A - ビススルホニウムボレート化合物及びその製造法 - Google Patents
ビススルホニウムボレート化合物及びその製造法Info
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Abstract
染性等の優れた性能を有する光重合開始剤として有用な
ビススルホニウムボレート化合物及び高感度、高解像
性、高密着性、低めっき浴汚染性等の優れた性能を有す
る光重合開始剤として有用なビススルホニウムボレート
化合物を歩留まりよく製造することができるビススルホ
ニウムボレート化合物野製造法を提供する。 【解決手段】 下記一般式(I)で表されるビススルホ
ニウムボレート化合物及び下記一般式(IV)で表される
ジフェニルスルホキシドと下記一般式(V)で表される
ジフェニルスルフィドを酸存在下に反応させ、次いで下
記一般式(VI)で表されるボレートのアルカリ金属塩を
反応させることを特徴とする下記一般式(I)で表され
るビススルホニウムボレート化合物の製造法。 【化1】
Description
有用なビススルホニウムボレート化合物及びその製造法
に関する。
用刷版、また近年はレーザーを用いたホログラム、ドラ
イフィルム、半導体の微細加工用のレジストなど幅広い
産業分野で用いられている。従来プリント配線板の製造
分野において、エッチング、めっき等に用いられるレジ
スト材料としては、感光性樹脂組成物及びそれに支持体
と保護フィルムを用いて得られる感光性エレメントが広
く用いられている。感光性フィルムは、近年の印刷配線
板の高密度化に伴い、従来の感光性フィルムに比べて高
解像性・高密着性に関する要求がますます高くなってい
る。また、一方では、作業性の向上という点から、高感
度、低めっき浴汚染性の感光性樹脂組成物が望まれてお
り、これらの特性は、使用される光開始剤の種類及び量
に依存するものである。
2,027,467号明細書、ヨーロッパ特許公開第1
1,786号公報、ヨーロッパ特許公開第220号公
報、ヨーロッパ特許公開第589号公報、特開平6−6
9631号公報等に記載されているが、これらはめっき
浴汚染性を有するという欠点がある。この他に、めっき
浴汚染性の少ない、2,4,5−トリフェニルイミダゾ
ール二量体と水素供与性化合物とを組み合わせ高感度に
した光重合開始剤系を用いた感光性樹脂組成物が、米国
特許第3,479,185号明細書に記載されている
が、要求される感度に調整するために2,4,5−トリ
フェニルイミダゾール二量体の使用量を増量すると、レ
ジストの線幅が太り解像性が劣るという問題がある。
明は、高感度、高解像性、高密着性、低めっき浴汚染性
等の優れた性能を有する光重合開始剤として有用なビス
スルホニウムボレート化合物を提供するものである。請
求項4記載の発明は、高感度、高解像性、高密着性、低
めっき浴汚染性等の優れた性能を有する光重合開始剤と
して有用なビススルホニウムボレート化合物を歩留まり
よく製造することができるビススルホニウムボレート化
合物の製造法を提供するものである。
に、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素
数1〜12のアルコキシル基又は炭素数6〜14のアリ
ール基を示し、R5及びR6は、各々独立に、炭素数1〜
12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシル基
を示し、R7、R8、R9及びR10は、各々独立に、炭素
数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基
又は炭素数7〜11のアリールアルキル基を示し、n
は、0〜5の整数であり、mは、0〜4の整数である)
で表されるビススルホニウムボレート化合物に関する。
ビススルホニウムボレート化合物に関する。
るビススルホニウムボレート化合物に関する。
れるジフェニルスルホキシドと下記一般式(V)で表さ
れるジフェニルスルフィドを酸存在下に反応させ、次い
で下記一般式(VI)で表されるボレートのアルカリ金属
塩を反応させることを特徴とする前記一般式(I)で表
されるビススルホニウムボレート化合物の製造法に関す
る。
1、R2、R5、R6、R7、R8、R9、R10、n及びm
は、一般式(I)と同意義であり、Mはアルカリ金属を
示す)
ト化合物は、前記一般式(I)で表されるものであり、
前記一般式(I)において、R1、R2、R3及びR4で示
されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、
臭素、沃素等が挙げられる。炭素数1〜12のアルキル
基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert
−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、
シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチ
ルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ド
デシル基等が挙げられる。炭素数1〜12のアルコキシ
ル基としては、例えば、前記炭素数1〜12のアルキル
基で例示したものに対応するものが挙げられる。炭素数
6〜14のアリール基としては、フェニル基、ナフチル
基、アントラニル基等が挙げられる。
示される炭素数1〜12のアルキル基及び炭素数1〜1
2のアルコキシル基としては、前記と同様のものが挙げ
られる。前記一般式(I)において、R7、R8、R9及
びR10で示される炭素数1〜12のアルキル基及び炭素
数6〜14のアリール基としては、前記と同様のものが
挙げられる。炭素数7〜11のアリールアルキル基とし
ては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、ナフチ
ルメチル基等が挙げられる。前記一般式(I)におい
て、nは、0〜5の整数であるが、感度、解像度等の点
から、1〜3であることが好ましく、すべてのnが1で
あることがより好ましい。mは、0〜4の整数である
が、易合成性等の点から、0〜1であることが好まし
い。
ホニウムボレート化合物は、カチオンとアニオンとから
構成される。上記カチオンとしては、例えば、ビス(4
−(ジフェニルスルホニオ)−フェニル)スルフィド、
ビス(4−(ジ(4−(2−ヒドロキシエチル)フェニ
ルスルホニオ)−フェニル)スルフィド、ビス(4−
(ジ(4−フルオロフェニル)スルホニオ)−フェニ
ル)スルフィド、ビス(4−(ジ(4−クロロフェニ
ル)スルホニオ)−フェニル)スルフィド、ビス(4−
(ジ(4−ブロモフェニル)スルホニオ)フェニルスル
ホニオ)−フェニル)スルフィド、ビス(4−(ジ(4
−アルキルフェニル)スルホニオ)フェニルスルホニ
オ)−フェニル)スルフィド等が挙げられる。
ルボレート、ヘキシルトリフェニルボレート、テトラフ
ェニルボレート、トリフェニルベンジルボレート、トリ
ス(2−フルオロフェニル)ブチルボレート、トリス
(3−フルオロフェニル)ブチルボレート、トリス(4
−フルオロフェニル)ブチルボレート、トリス(2,6
−ジフルオロフェニル)ブチルボレート、トリス(2,
4−ジフルオロフェニル)ブチルボレート、トリエチル
アンモニウムトリス(2,4,6−トリフルオロフェニ
ル)ボレート、トリス(2,4,5−トリフルオロフェ
ニル)ヘキシルボレート、トリス(2,3,4−トリフ
ルオロフェニル)ヘキシルボレート、トリス(3,4,
5−トリフルオロフェニル)ヘキシルボレート、トリス
(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニル)ヘキ
シルボレート等が挙げられる。
せたビススルホニウムボレート化合物において、感度、
解像度、易合成性等の点から、下記式(II)で表される
ビススルホニウムボレート化合物が好ましい。
されるビススルホニウムボレート化合物が好ましい。
ススルホニウムボレート化合物は、例えば、下記一般式
(IV)で表されるジフェニルスルホキシドと下記一般式
(V)で表されるジフェニルスルフィドを酸存在下に反
応させ、次いで下記一般式(VI)で表されるボレートの
アルカリ金属塩を反応させることにより製造することが
できる。
1、R2、R5、R6、R7、R8、R9、R10、n及びm
は、一般式(I)と同意義であり、Mはアルカリ金属を
示す)
れば、特に制限はないが、例えば、メチルスルホン酸等
が挙げられる。また、上記酸存在下の反応は脱水反応で
あるので五酸化リン等の触媒を使用することが好まし
い。この反応は10〜120℃で10分間〜10時間程
度行われる。
ルカリ金属塩を反応させることにより、アニオン交換が
起こり目的の前記一般式(I)で表されるビススルホニ
ウムボレート化合物が生成する。一般式(VI)で表され
るボレートのアルカリ金属塩は水溶液として反応系に投
入できる。この反応は10〜120℃で10分間〜10
時間程度行われる。前記一般式(VI)において、Mで示
されるアルカリ金属としては、例えば、ナトリウム、カ
リウム、リチウム等が挙げられる。一般式(VI)で表さ
れるボレートのアルカリ金属塩としては、例えば、トリ
フェニルベンジルボレートのナトリウム塩、テトラフェ
ニルボレートのナトリウム塩等が挙げられる。
常、前記一般式(IV)で表されるジフェニルスルホキシ
ド1モルに対して、前記一般式(V)で表されるジフェ
ニルスルフィド0.4〜0.5モル、前記一般式(VI)
で表されるボレートのアルカリ金属塩0.8〜1.2モ
ル、メチルスルホン酸等の酸5〜15モル、五酸化リン
等の触媒0.5〜1モル程度である。
スルホニウムボレート化合物は、感光性樹脂組成物にお
ける光重合開始剤として有用である。上記感光性樹脂組
成物としては、例えば、バインダーポリマー、光重合性
モノマー及び光重合開始剤を主成分として含有するもの
等が挙げられる。光重合開始剤に増感剤を併用してもよ
く、そのような増感剤としては、例えば、7−ジエチル
アミノ−4−メチルクマリン、4,4′−ビス(メチル
エチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げれられる。
ルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレ
ート、2−エチルヘキシルアクリレート、テトラヒドロ
フルフリルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリ
レート、グリシジルアクリレート、2,2,2−トリフ
ルオロエチルアクリレート、2,2,3,3−テトラフ
ルオロプロピルアクリレート、これらに対応するメタク
リレート、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミ
ド、ジアセトンアクリルアミド、スチレン、ビニルトル
エン等の共重合体等が挙げられる。
有する光重合性化合物)としては、例えば、γ−クロロ
−β−ヒドロキシプロピル−β′−メタクリロイルオキ
シエチル−O−フタレート、ポリプロピレングリコール
ジアクリレート、EO(エチレンオキシド)変性ウレタ
ンジメタクリレート、EO,PO(プロピレンオキシ
ド)変性ウレタンジメタクリレート、トリス(メタクリ
ロイルオキシテトラエチレングリコールイソシアナトヘ
キサメチレンイソシアヌレート、ビスフェノールAポリ
オキシエチレンジメタクリレート、トリメチロールプロ
パンエトキシトリアクリレート、ポリエチレングリコー
ルジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアク
リレート等が挙げられる。またさらに多価アルコールに
α、β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物
(ポリエチレンジアクリレート、ウレタンジアクリレー
ト等)、以上に対応するメタクリレートなどが挙げられ
る。
N,N′−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルアルコール、エチルアルコール等の
溶剤を含んでもよく、溶剤を含んだ感光性樹脂組成物を
ポリエチレンテレフタラートフィルム等の支持体上に塗
布、乾燥して感光層とすることにより感光性エレメント
(感光性フィルムともいう)を製造できる。感光性エレ
メントを用いてのフォトレジスト画像の形成は、常法に
より行える。
成〕トリフルオロボロン−ジエチルエーテル錯体(4.
02g、0.0282モル)のジエチルエーテル(10
ml)溶液を氷浴で冷却しつつ、フェニルリチウムの0.
86Nシクロヘキサン−ジエチルエーテル溶液(100
ml、0.086モル)を滴下した。滴下終了後、室温下
で2時間、さらに40℃で2時間かくはんした。
ロフラン(10ml)を加えることにより溶媒を変換後、
ベンジルマグネシウムクロリドの1.25Nジエチルエ
ーテル溶液(30ml、0.0375モル)を氷温下で滴
下した。滴下終了後、室温下で2時間かくはんし、水酸
化ナトリウムの13%水溶液(230ml)を加えた。次
いで、反応溶液に飽和食塩水(300ml)を加え、有機
層を分離し、水層をテトラヒドロフラン(50ml)で抽
出した。有機層を合わせて、減圧下乾燥した後、飽和食
塩水(130ml)を加え、酢酸エチル(30ml×5回)
で抽出した。有機層を減圧下濃縮することにより、白色
固体の目的物を8.28g(収率75.0%)で得た。
タンスルホン酸31.71g(0.33モル)、五酸化
リン3.41g(0.024モル)を仕込み、70℃に
加熱し、3時間撹拌して得られた均一溶液を室温まで冷
却した。この溶液中に4,4′−ジフルオロジフェニル
スルホキシド7.86g(0.033モル)、ジフェニ
ルスルフィド3.07g(0.0165モル)を仕込
み、室温で5時間撹拌した。
フェニルボレート・ナトリウム水溶液380ml(0.0
333モル)に少しずつ滴下し、室温で3時間撹拌し
た。析出した固体をろ別、乾燥し、次いでイソプロパノ
ールに加熱(70℃)溶解し、0℃まで冷却し、次いで
ろ別、乾燥後、白色固体の目的物を14.18g(0.
0112モル)得た。このものの元素分析値を表1に示
し、赤外線吸収スペクトルを図1に示した。
メタンスルホン酸24.70g(0.16モル)、五酸
化リン1.56g(0.011モル)を仕込み、70℃
に加熱し、3時間撹拌して得られた均一溶液を室温まで
冷却した。この溶液中に4,4′−ジフルオロジフェニ
ルスルホキシド3.81g(0.016モル)、ジフェ
ニルスルフィド1.49g(0.008モル)を仕込
み、室温で5時間撹拌した。
下し、次いで合成例1で得られたトリフェニルベンジル
ボレート・ナトリウム塩5.70g(0.016モル)
を仕込み、室温で3時間撹拌した。析出した固体をろ
別、乾燥し、次いでイソプロパノールに加熱(70℃)
溶解し、0℃まで冷却し、次いでろ別、乾燥後、白色固
体の目的物を6.73g(0.0052モル)得た。こ
のものの元素分析値を表2に示し、赤外線吸収スペクト
ルを図2に示した。
(重量比46/25/29、重量平均分子量4.5万)
のメチルセロソルブ/トルエン(重量比8:2)溶液1
11g(固形分50g)、ビスフェノールAポリオキシ
エチレンジメタクリレート40g、EO変性ウレタンジ
メタクリレート10g、ロイコクリスタルバイオレット
0.5g、マラカイトグリーン0.08g、トルエン7
g、アセトン10g、N,N−ジメチルホルムアミド3
g及びメタノール3gを配合し組成物の溶液を得た。次
いで、得られた組成物の溶液に表3に示す光重合開始剤
系成分を溶解させて、感光性樹脂組成物の溶液を得た。
以下に示す。 C−1:7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン EAB:4,4′−(ビスジエチルアミノ)ベンゾフェ
ノン B−1:テトラメチルアンモニウム・ブチルトリフェニ
ルボレート
16μm厚のポリエチレンポリエチレンテレフタレート
フィルム上に均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥
器で、10分間乾燥して、感光性エレメントを得た。感
光性樹脂組成物層の膜厚は、20μmであった。
したガラスエポキシ材である銅張り積層板(日立化成工
業(株)製、商品名MCL−E−61)の銅表面を、♯6
00相当のブラシを持つ研磨機(三啓(株)製)を用いて
研磨し、水洗後、空気流で乾燥し、得られた銅張り積層
板を80℃に加温し、その銅表面上に、前記感光性樹脂
組成物層を、110℃に加熱しながらラミネートした。
次に、高圧水銀灯ランプを有する露光機(オーク(株)
製)590を用いて、ネガとしてストーファー41段ス
テップタブレットを試験片の上に置いて60mJ/cm2露光
した。
ムを剥離し、30℃で1重量%炭酸ナトリウム水溶液を
20秒間スプレーすることにより、未露光部分を除去し
た。さらに、銅張り積層板上に形成された光硬化膜のス
テップタブレットの段数を測定することにより、感光性
樹脂組成物の感度を評価し、その結果を表4に示した。
感度は、ステップタブレットの段数で示され、このステ
ップタブレットの段数が高いほど、感度が高いことを示
す。1段あたりの光学密度の差は、0.05である。ま
た現像後のパターンを観察し、ライン・アンド・スペー
スとして残ったライン幅(μm)から解像度(μm)を
求めた。
されるスルホニウムボレート化合物を使用した応用例1
〜3は、前記一般式(I)で表されるスルホニウムボレ
ート化合物を使用しない比較応用例1〜2と比べて感度
及び解像度が優れるものである。また、本発明の前記一
般式(I)で表されるスルホニウムボレート化合物を用
いた応用例例1〜3の感光性エレメントを、フィルム汚
染量10dm/Lの濃度で現像液に溶解し、ハルセルメッキ
試験を行い、光重合開始剤を含まないブランクと比較し
たところ、メッキ外観に違いは見られず、メッキ浴汚染
がないという良好な結果が得られた。
レート化合物は、高感度、高解像性、高密着性、低めっ
き浴汚染性等の優れた性能を有する光重合開始剤として
有用なものである。請求項4記載のビススルホニウムボ
レート化合物の製造法は、高感度、高解像性、高密着
性、低めっき浴汚染性等の優れた性能を有する光重合開
始剤として有用なビススルホニウムボレート化合物を歩
留まりよく製造することができるものである。
化合物の赤外線吸収スペクトルである。
化合物の赤外線吸収スペクトルである。
Claims (4)
- 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (一般式(I)中、R1、R2、R3及びR4は、各々独立
に、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素
数1〜12のアルコキシル基又は炭素数6〜14のアリ
ール基を示し、R5及びR6は、各々独立に、炭素数1〜
12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシル基
を示し、R7、R8、R9及びR10は、各々独立に、炭素
数1〜12のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基
又は炭素数7〜11のアリールアルキル基を示し、n
は、0〜5の整数であり、mは、0〜4の整数である)
で表されるビススルホニウムボレート化合物。 - 【請求項2】 下記式(II)で表されるビススルホニウ
ムボレート化合物。 【化2】 - 【請求項3】 下記式(III)で表されるビススルホニ
ウムボレート化合物。 【化3】 - 【請求項4】 下記一般式(IV)で表されるジフェニル
スルホキシドと下記一般式(V)で表されるジフェニル
スルフィドを酸存在下に反応させ、次いで下記一般式
(VI)で表されるボレートのアルカリ金属塩を反応させ
ることを特徴とする請求項1記載の前記一般式(I)で
表されるビススルホニウムボレート化合物の製造法。 【化4】 (一般式(IV)、一般式(V)及び一般式(VI)中、R
1、R2、R5、R6、R7、R8、R9、R10、n及びm
は、一般式(I)と同意義であり、Mはアルカリ金属を
示す)
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JP2000071063A JP4553442B2 (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | ビススルホニウムボレート化合物及びその製造法 |
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