JP2008201881A - Alkaline soluble polymer, radiation sensitive composition for forming colored layer, color filter and liquid crystal-displaying element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不飽和基含有アルカリ可溶性重合体、着色層形成用感放射線性組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子に関わり、より詳しくは、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタの製造に有用な着色層の形成に用いられる感放射線性組成物、当該感放射線性組成物から形成された着色層を有するカラーフィルタ、当該カラーフィルタを具備する液晶表示素子、並びに当該感放射線性組成物の構成成分等として有用な不飽和基含有アルカリ可溶性重合体に関する。 The present invention relates to an unsaturated group-containing alkali-soluble polymer, a radiation-sensitive composition for forming a colored layer, a color filter, and a color liquid crystal display device, and more particularly, a transmissive or reflective color liquid crystal display device, color imaging. Radiation-sensitive composition used for forming a colored layer useful for production of a color filter used for a tube element or the like, a color filter having a colored layer formed from the radiation-sensitive composition, and a liquid crystal provided with the color filter The present invention relates to an unsaturated group-containing alkali-soluble polymer useful as a display element and a component of the radiation-sensitive composition.
従来、着色感放射線性組成物を用いてカラーフィルタを製造するに当たっては、基板上あるいは予め所望のパターンの遮光層を形成した基板上に、着色感放射線性組成物を塗布して乾燥したのち、乾燥塗膜を所望のパターン形状に放射線を照射(以下、「露光」という。)し、現像することにより、各色の画素を得る方法(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)が知られている。
そして、近年におけるカラーフィルタの技術分野においては、露光量を下げてタクトタイムを短縮することが主流となっているが、従来の着色感放射線性組成物では、露光量が少なくなると、現像後に残膜率が低下したり、パターンに欠けやアンダーカット、パターンの基板からの剥離などが生じやすいため、タクトタイムを短縮しつつ、良好なパターン形状の画素およびブラックマトリックスを得ることが困難であった。
Conventionally, in producing a color filter using a colored radiation-sensitive composition, after applying the colored radiation-sensitive composition on a substrate or a substrate on which a light-shielding layer having a desired pattern has been formed and drying, A method of obtaining pixels of each color by irradiating a dry coating film with a desired pattern shape (hereinafter referred to as “exposure”) and developing it is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). ing.
In recent years, in the color filter technical field, it has become mainstream to reduce the exposure amount to shorten the tact time. However, in the conventional colored radiation-sensitive composition, if the exposure amount decreases, the residual amount after development is reduced. It is difficult to obtain pixels and black matrix with good pattern shape while shortening the tact time because the film rate is reduced, the pattern is chipped, undercut, and the pattern is easily peeled off from the substrate. .
本発明の課題は、高感度であり、低露光量でも、また顔料を高濃度で含む場合でも、パターン形状、残膜率等に優れており、しかも基板との密着性にも優れた着色層を形成することができる着色層形成用感放射線性組成物等を提供することにある。
本発明の他の課題は、当該着色層形成用感放射線性組成物の構成成分等として有用な、重合体側鎖に反応性不飽和基を有する新規なアルカリ可溶性重合体を提供することにある。
The object of the present invention is a colored layer that is highly sensitive, has excellent pattern shape, residual film ratio, etc., and has excellent adhesion to the substrate, even when it contains a low concentration of light and a high concentration of pigment. It is in providing the radiation sensitive composition for colored layer formation etc. which can form.
Another object of the present invention is to provide a novel alkali-soluble polymer having a reactive unsaturated group in the polymer side chain, which is useful as a component of the radiation-sensitive composition for forming a colored layer.
本発明は、第一に、
重合体主鎖が重合性不飽和カルボン酸および/または重合性不飽和カルボン酸無水物を必須成分とする単量体から構成され、重合体側鎖に(メタ)アクリロイルオキシアルキルシリル基および/またはビニルシリル基を有することを特徴とする、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定したポリスチレン換算重量平均分子量が1,000〜300,000のアルカリ可溶性重合体、からなる。
The present invention, first,
The polymer main chain is composed of a monomer having a polymerizable unsaturated carboxylic acid and / or polymerizable unsaturated carboxylic acid anhydride as an essential component, and a (meth) acryloyloxyalkylsilyl group and / or vinylsilyl is present in the polymer side chain. It comprises an alkali-soluble polymer having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 1,000 to 300,000 as measured by gel permeation chromatography (GPC).
本発明は、第二に、
(A)前記アルカリ可溶性重合体、(B)着色剤、(C)多官能性単量体および(D)光ラジカル発生剤を含有することを特徴とする着色層形成用感放射線性組成物、からなる。 本発明でいう「着色層」とは、カラーフィルタに用いられる画素および/またはブラックマトリックスからなる層を意味する。
The present invention secondly,
(A) A radiation-sensitive composition for forming a colored layer, comprising the alkali-soluble polymer, (B) a colorant, (C) a polyfunctional monomer, and (D) a photoradical generator, Consists of. The “colored layer” in the present invention means a layer composed of pixels and / or a black matrix used for a color filter.
本発明は、第三に、
前記着色層形成用感放射線性組成物を用いて形成された着色層を有するカラーフィルタ、からなる。
Third, the present invention
The color filter which has a colored layer formed using the said radiation sensitive composition for colored layer formation.
本発明は、第四に、
前記カラーフィルタを具備してなる液晶表示素子、からなる。
The present invention fourthly,
A liquid crystal display element comprising the color filter.
以下、本発明について詳細に説明する。
アルカリ可溶性重合体
本発明のアルカリ可溶性重合体は、重合体主鎖が重合性不飽和カルボン酸および/または重合性不飽和カルボン酸無水物(以下、これらの化合物をまとめて「(a)不飽和カルボン酸系化合物」という。)を必須成分とする単量体から構成され、重合体側鎖に(メタ)アクリロイルオキシアルキルシリル基および/またはビニルシリル基を有することを特徴とする、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定したポリスチレン換算重量平均分子量が1,000〜300,000のアルカリ可溶性重合体(以下、「(A)アルカリ可溶性重合体」という。)からなる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Alkali-soluble polymer The alkali-soluble polymer of the present invention has a polymer main chain having a polymerizable unsaturated carboxylic acid and / or polymerizable unsaturated carboxylic acid anhydride (hereinafter, these compounds are collectively referred to as “(a) Unsaturated. Gel permeation chromatography (hereinafter referred to as “carboxylic acid compound”) having a (meth) acryloyloxyalkylsilyl group and / or a vinylsilyl group in the polymer side chain. It consists of an alkali-soluble polymer (hereinafter referred to as “(A) alkali-soluble polymer”) having a polystyrene equivalent weight average molecular weight measured by GPC of 1,000 to 300,000.
本発明における好ましい(A)アルカリ可溶性重合体としては、例えば、(a)不飽和カルボン酸系化合物と、(b)1分子中に1個以上の水酸基を有する重合性不飽和化合物(以下、「(b)水酸基含有不飽和化合物」という。)と、(c)他の重合性不飽和化合物との共重合体(以下、「共重合体〔α〕」という。)に、下記式(1)で表されるアルコキシシラン化合物(以下、「シラン化合物(1)」という。)を反応させて得られる重合体を挙げることができる。以下では、(a)〜(c)成分をまとめて「重合性不飽和化合物」ともいう。 As preferred (A) alkali-soluble polymer in the present invention, for example, (a) an unsaturated carboxylic acid compound and (b) a polymerizable unsaturated compound having one or more hydroxyl groups in one molecule (hereinafter referred to as “ A copolymer of (b) a hydroxyl group-containing unsaturated compound ”) and (c) another polymerizable unsaturated compound (hereinafter referred to as“ copolymer [α] ”) is represented by the following formula (1): The polymer obtained by making the alkoxysilane compound (henceforth "silane compound (1)") represented by these react can be mentioned. Hereinafter, the components (a) to (c) are collectively referred to as “polymerizable unsaturated compound”.
〔式(1)において、Xは単結合または−OC(=O)−(但し、左側の酸素原子がYと結合している。)を示し、Yは、Xが単結合であるときは単結合を示し、Xが
−OC(=O)−であるときはメチレン基または置換されてもよい主鎖炭素数2〜11のアルキレン基を示し、各R1 は相互に独立にメチル基または置換されてもよいエチル基を示し、R2 は水素原子またはメチル基を示す。但し、XおよびYがともに単結合であるとき、R2 は水素原子を示す。〕
[In the formula (1), X represents a single bond or —OC (═O) — (where the oxygen atom on the left is bonded to Y), and Y represents a single bond when X is a single bond. When X is —OC (═O) —, it represents a methylene group or an optionally substituted alkylene group having 2 to 11 carbon atoms, and each R 1 is independently a methyl group or a substituted group. And R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group. However, when both X and Y are single bonds, R 2 represents a hydrogen atom. ]
共重合体〔α〕を構成する各成分のうち、(a)不飽和カルボン酸系化合物としては、例えば、
(メタ)アクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、けい皮酸等の不飽和モノカルボン酸類;
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸またはその無水物類;
3価以上の不飽和多価カルボン酸またはその無水物類;
こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕等の2価以上の多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル類;
ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等の両末端にカルボキシ基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート類
等を挙げることができる。
なお、こはく酸モノ(2−アクリロイルオキシエチル)およびフタル酸モノ(2−アクリロイルオキシエチル)は、それぞれM−5300およびM−5400(東亞合成(株)製)の商品名で市販されている。
Among the components constituting the copolymer [α], as the (a) unsaturated carboxylic acid compound, for example,
Unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, cinnamic acid;
Unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, citraconic anhydride, mesaconic acid or the like;
A trivalent or higher unsaturated polycarboxylic acid or anhydride thereof;
Mono [(meth) acryloyloxyalkyl] esters of divalent or higher polyvalent carboxylic acids such as succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] and phthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl];
Examples thereof include mono (meth) acrylates of polymers having a carboxy group and a hydroxyl group at both ends, such as ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate.
Succinic acid mono (2-acryloyloxyethyl) and phthalic acid mono (2-acryloyloxyethyl) are commercially available under the trade names of M-5300 and M-5400 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), respectively.
これらの(a)不飽和カルボン酸系化合物のうち、(メタ)アクリル酸、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、p−ビニルフェノール等が好ましく、特に、(メタ)アクリル酸が好ましい。
共重合体〔α〕において、(a)不飽和カルボン酸系化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Among these (a) unsaturated carboxylic acid compounds, (meth) acrylic acid, succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate, p-vinylphenol, etc. Are preferred, and (meth) acrylic acid is particularly preferred.
In the copolymer [α], (a) unsaturated carboxylic acid compounds can be used alone or in admixture of two or more.
共重合体〔α〕において、(a)不飽和カルボン酸系化合物に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは5〜50重量%、さらに好ましくは5〜40重量%、特に好ましくは5〜30重量%である。この場合、(a)不飽和カルボン酸系化合物に由来する繰り返し単位の含有率が5重量%未満では、シラン化合物(1)との反応により得られる重合体のアルカリ現像液に対する溶解性が低下する傾向があり、一方50重量%を超えると、該重合体のアルカリ現像液に対する溶解性が大きくなりすぎるおそれがある。 In the copolymer [α], the content of the repeating unit derived from the (a) unsaturated carboxylic acid compound is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 5 to 40% by weight, and particularly preferably 5 to 30%. % By weight. In this case, when the content of the repeating unit derived from the (a) unsaturated carboxylic acid compound is less than 5% by weight, the solubility of the polymer obtained by the reaction with the silane compound (1) in the alkaline developer is lowered. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, the solubility of the polymer in an alkaline developer may be too high.
また、(b)水酸基含有不飽和化合物としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,2−ジヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3,4−ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−〔3−(2,3−ジヒドロキシプロポキシ)−2−ヒドロキシプロポキシ〕−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸(ポリ)ヒドロキシアルキルエステル類や、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、N−2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等を挙げることができる。
これらの(b)水酸基含有不飽和化合物のうち、共重合反応性およびシラン化合物(1)との反応性の点から、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1,2−ジヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が好ましい。
共重合体〔α〕において、(b)水酸基含有不飽和化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Examples of the (b) hydroxyl group-containing unsaturated compound include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 2-hydroxybutyl (meth) acrylate. , 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1,2-dihydroxyethyl (meth) acrylate, 1,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate, 2,3-dihydroxypropyl (meth) (Meth) acrylic acid (poly) such as acrylate, 3,4-dihydroxybutyl (meth) acrylate, 3- [3- (2,3-dihydroxypropoxy) -2-hydroxypropoxy] -2-hydroxypropyl (meth) acrylate ) Hydroxyalkyl Esters and 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, and N-2- hydroxyethyl (meth) acrylamide.
Among these (b) hydroxyl group-containing unsaturated compounds, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 1,2-dihydroxyethyl (meth) acrylate from the viewpoint of copolymerization reactivity and reactivity with the silane compound (1). 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate and the like are preferable.
In the copolymer [α], the hydroxyl group-containing unsaturated compound (b) can be used alone or in admixture of two or more.
共重合体〔α〕において、(b)水酸基含有不飽和化合物に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは1〜50重量%、さらに好ましくは3〜40重量%、特に好ましくは5〜30重量%である。この場合、(b)水酸基含有不飽和化合物に由来する繰り返し単位の含有率が1重量%未満では、シラン化合物(1)の重合体への導入率が低下して、感放射線性組成物としたときの感度が低下する傾向があり、一方50重量%を超えると、シラン化合物(1)との反応により得られる重合体の保存安定性が低下する傾向がある。 In the copolymer [α], the content of the repeating unit derived from the (b) hydroxyl group-containing unsaturated compound is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 3 to 40% by weight, particularly preferably 5 to 30% by weight. %. In this case, when the content of the repeating unit derived from the (b) hydroxyl group-containing unsaturated compound is less than 1% by weight, the rate of introduction of the silane compound (1) into the polymer is lowered to obtain a radiation-sensitive composition. When the amount exceeds 50% by weight, the storage stability of the polymer obtained by the reaction with the silane compound (1) tends to decrease.
また、(c)他の重合性不飽和化合物としては、例えば、
スチレン、α−メチルスチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン、p−クロルスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−ビニルベンジルメチルエーテル、m−ビニルベンジルメチルエーテル、p−ビニルベンジルメチルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル等の芳香族ビニル化合物;
インデン、1−メチルインデン等のインデン類;
Moreover, as (c) other polymerizable unsaturated compounds, for example,
Styrene, α-methylstyrene, o-vinyltoluene, m-vinyltoluene, p-vinyltoluene, p-chlorostyrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene, p-methoxystyrene, o-vinylbenzylmethyl ether, m -Aromatic vinyl compounds such as vinyl benzyl methyl ether, p-vinyl benzyl methyl ether, o-vinyl benzyl glycidyl ether, m-vinyl benzyl glycidyl ether, p-vinyl benzyl glycidyl ether;
Indenes such as indene and 1-methylindene;
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングルコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングルコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングルコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングルコール(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類; Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) Acrylate, t-butyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) Acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methoxypropylene glycol (meth) acrylate, methoxydipropylene glycol (meth) acrylate, Soboruniru (meth) acrylate, unsaturated carboxylic acid esters such as dicyclopentadienyl (meth) acrylate;
2−アミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−アミノプロピル(メタ)アクリレート、2−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、3−アミノプロピル(メタ)アクリレート、3−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類;
グリシジル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸グリシジルエステル類;
(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等のシアン化ビニル化合物;
(メタ)アクリルアミド、α−クロロアクリルアミド等の不飽和アミド類;
2-aminoethyl (meth) acrylate, 2-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, 2-aminopropyl (meth) acrylate, 2-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, 3-aminopropyl (meth) acrylate, 3-dimethyl Unsaturated carboxylic acid aminoalkyl esters such as aminopropyl (meth) acrylate;
Unsaturated carboxylic acid glycidyl esters such as glycidyl (meth) acrylate;
Vinyl cyanide compounds such as (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, vinylidene cyanide;
Unsaturated amides such as (meth) acrylamide and α-chloroacrylamide;
マレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミド類;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類;
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテル等の不飽和エーテル類;
1,3−ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の脂肪族共役ジエン類;
ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリシロキサン等の重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー類
等を挙げることができる。
Unsaturated imides such as maleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide;
Carboxylic acid vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate;
Unsaturated ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, and allyl glycidyl ether;
Aliphatic conjugated dienes such as 1,3-butadiene, isoprene, chloroprene;
Examples thereof include macromonomers having a mono (meth) acryloyl group at the end of a polymer molecular chain such as polystyrene, polymethyl (meth) acrylate, poly-n-butyl (meth) acrylate, and polysiloxane.
これらの(c)他の重合性不飽和化合物のうち、共重合反応性および得られる重合体のアルカリ現像液に対する溶解性の点から、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、N−フェニルマレイミド等が好ましい。
共重合体〔α〕において、(c)他の重合性不飽和化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Among these (c) other polymerizable unsaturated compounds, styrene, methyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate are used from the viewpoint of copolymerization reactivity and solubility of the resulting polymer in an alkaline developer. I-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, N-phenylmaleimide and the like are preferable.
In the copolymer [α], (c) other polymerizable unsaturated compounds may be used alone or in admixture of two or more.
共重合体〔α〕において、(c)他の重合性不飽和化合物に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは10〜70重量%、さらに好ましくは20〜50重量%、特に好ましくは30〜50重量%である。この場合、(c)他の重合性不飽和化合物に由来する繰り返し単位の含有率が10重量%未満では、シラン化合物(1)との反応により得られる重合体の保存安定性が低下する傾向があり、一方70重量%を超えると、該重合体のアルカリ現像液に対する溶解性が低下する傾向がある。 In the copolymer [α], the content of the repeating unit derived from (c) another polymerizable unsaturated compound is preferably 10 to 70% by weight, more preferably 20 to 50% by weight, and particularly preferably 30 to 30%. 50% by weight. In this case, when the content of the repeating unit derived from (c) another polymerizable unsaturated compound is less than 10% by weight, the storage stability of the polymer obtained by the reaction with the silane compound (1) tends to decrease. On the other hand, if it exceeds 70% by weight, the solubility of the polymer in an alkaline developer tends to decrease.
本発明における好ましい共重合体〔α〕としては、例えば、(メタ)アクリル酸を必須成分とする(a)不飽和カルボン酸系化合物と、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1,2−ジヒドロキシエチル(メタ)アクリレートおよび2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートの群から選ばれる少なくとも1種を必須成分とする(b)水酸基含有不飽和化合物と、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートおよびN−フェニルマレイミドの群から選ばれる少なくとも1種の(c)他の不飽和化合物との共重合体〔α〕を挙げることができ、 Preferred copolymers [α] in the present invention include, for example, (a) an unsaturated carboxylic acid compound having (meth) acrylic acid as an essential component, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and 1,2-dihydroxy. (B) a hydroxyl group-containing unsaturated compound having at least one selected from the group of ethyl (meth) acrylate and 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate as an essential component, styrene, methyl (meth) acrylate, and n-propyl (Meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and at least one selected from the group of N-phenylmaleimide (c ) Copolymers [α] with other unsaturated compounds can be mentioned,
より具体的には、
(メタ)アクリル酸を必須成分とする(a)不飽和カルボン酸系化合物と、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを必須成分とする(b)水酸基含有不飽和化合物と、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートおよびN−フェニルマレイミドの群から選ばれる少なくとも1種の(c)他の不飽和化合物との共重合体〔α〕;
More specifically,
(A) unsaturated carboxylic acid-based compound having (meth) acrylic acid as an essential component, (b) hydroxyl group-containing unsaturated compound having 2-hydroxyethyl (meth) acrylate as an essential component, styrene, methyl (meth) At least selected from the group of acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and N-phenylmaleimide One (c) copolymer with other unsaturated compounds [α];
(メタ)アクリル酸を必須成分とする(a)不飽和カルボン酸系化合物と、1,2−ジヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを必須成分とする(b)水酸基含有不飽和化合物と、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートおよびN−フェニルマレイミドの群から選ばれる少なくとも1種の(c)他の不飽和化合物との共重合体〔α〕; (A) an unsaturated carboxylic acid compound having (meth) acrylic acid as an essential component, (b) a hydroxyl group-containing unsaturated compound having 1,2-dihydroxyethyl (meth) acrylate as an essential component, styrene, methyl ( Selected from the group of (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and N-phenylmaleimide A copolymer [α] with at least one (c) other unsaturated compound,
(メタ)アクリル酸を必須成分とする(a)不飽和カルボン酸系化合物と、2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートを必須成分とする(b)水酸基含有不飽和化合物と、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートおよびN−フェニルマレイミドの群から選ばれる少なくとも1種の(c)他の不飽和化合物との共重合体〔α〕
等を挙げることができる。
(A) an unsaturated carboxylic acid compound having (meth) acrylic acid as an essential component, (b) a hydroxyl group-containing unsaturated compound having 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate as an essential component, styrene, methyl ( Selected from the group of (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and N-phenylmaleimide A copolymer with at least one (c) other unsaturated compound [α]
Etc.
共重合体〔α〕は、例えば、重合性不飽和化合物を、適当な溶媒中、ラジカル重合開始剤の存在下で重合することにより製造することができる。
前記重合に用いられる溶媒としては、例えば、
メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール等のアルコール類;
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート;
The copolymer [α] can be produced, for example, by polymerizing a polymerizable unsaturated compound in an appropriate solvent in the presence of a radical polymerization initiator.
As the solvent used for the polymerization, for example,
Alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol;
Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane;
Ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether;
Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate;
エチレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルプロピオネート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート;
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のジエチレングリコールアルキルエーテル;
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル;
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル等のジプロピレングリコールアルキルエーテル;
Ethylene glycol monoalkyl ether propionates such as ethylene glycol monomethyl ether propionate, ethylene glycol monoethyl ether propionate, ethylene glycol mono-n-propyl ether propionate, ethylene glycol mono-n-butyl ether propionate;
Diethylene glycol alkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether;
Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether;
Dipropylene glycol alkyl ethers such as dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol methyl ethyl ether;
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート;
プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルプロピオネート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;
メチルエチルケトン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン等のケトン類;
Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n-propyl ether acetate, propylene glycol mono-n-butyl ether acetate;
Propylene glycol monoalkyl ether propionate such as propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether propionate, propylene glycol mono-n-propyl ether propionate, propylene glycol mono-n-butyl ether propionate; Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Ketones such as methyl ethyl ketone, 2-pentanone, 3-pentanone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone;
2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸n−プロピル、2−メトキシプロピオン酸n−ブチル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−エトキシプロピオン酸n−プロピル、2−エトキシプロピオン酸n−ブチル、2−n−プロポキシプロピオン酸メチル、2−n−プロポキシプロピオン酸エチル、2−n−プロポキシプロピオン酸n−プロピル、2−n−プロポキシプロピオン酸n−ブチル、2−n−ブトキシプロピオン酸メチル、2−n−ブトキシプロピオン酸エチル、2−n−ブトキシプロピオン酸n−プロピル、2−n−ブトキシプロピオン酸n−ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸n−プロピル、3−メトキシプロピオン酸n−ブチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸n−プロピル、3−エトキシプロピオン酸n−ブチル、3−n−プロポキシプロピオン酸メチル、3−n−プロポキシプロピオン酸エチル、3−n−プロポキシプロピオン酸n−プロピル、3−n−プロポキシプロピオン酸n−ブチル、3−n−ブトキシプロピオン酸メチル、3−n−ブトキシプロピオン酸エチル、3−n−ブトキシプロピオン酸n−プロピル、3−n−ブトキシプロピオン酸n−ブチル等のアルコキシプロピオン酸アルキル類や、 Methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, n-propyl 2-methoxypropionate, n-butyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, 2-ethoxypropion N-propyl acid, n-butyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-n-propoxypropionate, ethyl 2-n-propoxypropionate, n-propyl 2-n-propoxypropionate, 2-n-propoxypropionic acid n-butyl, methyl 2-n-butoxypropionate, ethyl 2-n-butoxypropionate, n-propyl 2-n-butoxypropionate, n-butyl 2-n-butoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate , Ethyl 3-methoxypropionate, 3-methoxy N-propyl propionate, n-butyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, n-propyl 3-ethoxypropionate, n-butyl 3-ethoxypropionate, 3-n -Methyl propoxypropionate, ethyl 3-n-propoxypropionate, n-propyl 3-n-propoxypropionate, n-butyl 3-n-propoxypropionate, methyl 3-n-butoxypropionate, 3-n- Alkyl alkoxypropionates such as ethyl butoxypropionate, n-propyl 3-n-butoxypropionate, n-butyl 3-n-butoxypropionate,
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸n−プロピル、ヒドロキシ酢酸n−ブチル、酢酸4−メトキシブチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸2−メトキシブチル、酢酸3−エトキシブチル、酢酸3−プロキシブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸n−ブチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−ヒドロキシプロピオン酸メチル、3−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−ヒドロキシプロピオン酸n−プロピル、3−ヒドロキシプロピオン酸n−ブチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸n−プロピル、メトキシ酢酸n−ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸n−プロピル、エトキシ酢酸n−ブチル、n−プロポキシ酢酸メチル、n−プロポキシ酢酸エチル、n−プロポキシ酢酸n−プロピル、n−プロポキシ酢酸n−ブチル、n−ブトキシ酢酸メチル、n−ブトキシ酢酸エチル、n−ブトキシ酢酸n−プロピル、n−ブトキシ酢酸n−ブチル等の他のエステル類
等を挙げることができる。
これらの溶媒のうち、ジエチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、アルコキシプロピオン酸アルキル、酢酸エステル等が好ましい。
前記溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl hydroxyacetate, ethyl hydroxyacetate, n-propyl hydroxyacetate, n-butyl hydroxyacetate, 4-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, acetic acid 2 -Methoxybutyl, 3-ethoxybutyl acetate, 3-proxybutyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, n-butyl lactate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, 2-hydroxy-2-methyl Ethyl propionate, methyl 3-hydroxypropionate, ethyl 3-hydroxypropionate, n-propyl 3-hydroxypropionate, n-butyl 3-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl methoxyacetate, Ethoxy methoxyacetate, methoxyacetic acid -Propyl, n-butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, n-propyl ethoxyacetate, n-butyl ethoxyacetate, methyl n-propoxyacetate, ethyl n-propoxyacetate, n-propyloxyacetate n-propyl, n -Other esters such as n-butyl propoxyacetate, methyl n-butoxyacetate, ethyl n-butoxyacetate, n-butoxyacetate, n-butyloxybutoxyacetate, and the like.
Of these solvents, diethylene glycol alkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether acetate, alkyl alkoxypropionate, acetate and the like are preferable.
The said solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
また、前記ラジカル重合開始剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、4,4’−アゾビス(4―シアノバレリン酸)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン等の有機過酸化物;過酸化水素等を挙げることができる。
また、ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、それを還元剤とを併用して、レドックス型開始剤としてもよい。
これらのラジカル重合開始剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
In addition, the radical polymerization initiator is not particularly limited. For example, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2 , 2′-azobis- (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), Azo compounds such as 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile); benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butylperoxypivalate, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, etc. And organic peroxides such as hydrogen peroxide.
Moreover, when using a peroxide as a radical polymerization initiator, it is good also as a redox initiator by using it together with a reducing agent.
These radical polymerization initiators can be used alone or in admixture of two or more.
本発明における共重合体〔α〕のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、1,000〜300,000、好ましくは5,000〜100,000である。
また、本発明における共重合体〔α〕のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」という。)は、通常、3,000〜60,000、好ましくは5,000〜25,000である。
この場合、共重合体〔α〕のMwが3,000未満であると、感放射線性組成物としたときのアルカリ現像性、残膜率、耐熱性、パターン形状等が低下する傾向があり、一方300,000を超えると、感放射線性組成物としたときの解像度、パターン形状等が低下する傾向がある。
The polystyrene-converted weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) measured by gel permeation chromatography (GPC, elution solvent: tetrahydrofuran) of the copolymer [α] in the present invention is 1,000 to 300,000, Preferably it is 5,000-100,000.
In addition, the number average molecular weight in terms of polystyrene (hereinafter referred to as “Mn”) measured by gel permeation chromatography (GPC, elution solvent: tetrahydrofuran) of the copolymer [α] in the present invention is usually from 3,000 to 3,000. 60,000, preferably 5,000 to 25,000.
In this case, if the Mw of the copolymer [α] is less than 3,000, alkali developability, residual film ratio, heat resistance, pattern shape and the like when used as a radiation sensitive composition tend to decrease, On the other hand, if it exceeds 300,000, the resolution, pattern shape, etc. when used as a radiation-sensitive composition tend to decrease.
また、共重合体〔α〕は、重合性不飽和化合物を、溶媒中、リビングラジカルを生成するラジカル重合開始剤系の存在下でリビングラジカル重合することにより製造することもできる。
前記リビングラジカル重合に際しては、重合性不飽和化合物がカルボキシル基等の、リビングラジカルを失活させるおそれがある官能基を有する化合物を含有する場合、成長末端が失活しないようにするために必要に応じて、重合性不飽和化合物中の該官能基を、例えばエステル化などにより保護して重合したのち、脱保護することにより、共重合体〔α〕を得ることもできる。
The copolymer [α] can also be produced by subjecting a polymerizable unsaturated compound to living radical polymerization in a solvent in the presence of a radical polymerization initiator system that generates a living radical.
In the living radical polymerization, when the polymerizable unsaturated compound contains a compound having a functional group that may deactivate the living radical, such as a carboxyl group, it is necessary to prevent the growth terminal from being deactivated. Accordingly, the functional group in the polymerizable unsaturated compound is protected and polymerized by, for example, esterification, and then deprotected, whereby the copolymer [α] can be obtained.
リビングラジカル重合に使用されるラジカル重合開始剤系については種々提案されており、例えば、Georgesらにより提案されているTEMPO系(例えば、非特許文献1参照。)、Matyjaszewskiらにより提案されている臭化銅と臭素含有エステル化合物の組み合わせからなる系(例えば、非特許文献2参照。)、Hamasakiらにより提案されている四塩化炭素とルテニウム(II) 錯体の組み合わせからなる系(例えば、非特許文献3参照。)や、特許文献3、特許文献4および特許文献5に開示されているような、0.1より大きな連鎖移動定数をもつチオカルボニル化合物とラジカル開始剤の組み合わせからなる系等を挙げることができる。 Various radical polymerization initiator systems used for living radical polymerization have been proposed. For example, the TEMPO system proposed by Georges et al. A system composed of a combination of copper chloride and a bromine-containing ester compound (for example, see Non-patent Document 2), a system composed of a combination of carbon tetrachloride and a ruthenium (II) complex proposed by Hamasaki et al. 3), and a system comprising a combination of a thiocarbonyl compound having a chain transfer constant greater than 0.1 and a radical initiator, as disclosed in Patent Document 3, Patent Document 4 and Patent Document 5. be able to.
リビングラジカル重合に使用される好適なラジカル重合開始剤系としては、使用される重合性不飽和化合物の種類に応じて、成長末端であるリビングラジカルが失活しない系が適宜選択されるが、重合効率やメタルフリー系等を考慮すると、分子量制御剤であるチオカルボニルチオ化合物とラジカル開始剤との組み合わせが好ましい。
前記チオカルボニルチオ化合物とラジカル開始剤との組み合わせに関しては、特許文献3〜5のほか、下記特許文献に詳しく記載されている。
As a suitable radical polymerization initiator system used in the living radical polymerization, a system in which the living radical at the growth end is not deactivated is appropriately selected according to the type of the polymerizable unsaturated compound used. In consideration of efficiency, metal-free system, etc., a combination of a thiocarbonylthio compound that is a molecular weight control agent and a radical initiator is preferable.
The combination of the thiocarbonylthio compound and the radical initiator is described in detail in the following patent documents in addition to the patent documents 3 to 5.
特許文献3〜6に記載されているように、チオカルボニルチオ化合物およびラジカル開始剤の存在下に重合性不飽和化合物をリビングラジカル重合することにより、分子量分布の狭いランダム共重合体あるいはブロック共重合体を得ることができる。また、得られるランダム共重合体およびブロック共重合体には、チオカルボニルチオ化合物に由来する官能基を導入することができるため、該共重合体を水性ゲル(特許文献7参照)、フォトレジスト(特許文献8参照)、界面活性剤(特許文献9参照)等の用途にも使用することができることが明らかにされている。 As described in Patent Documents 3 to 6, a random copolymer or a block copolymer having a narrow molecular weight distribution is obtained by living radical polymerization of a polymerizable unsaturated compound in the presence of a thiocarbonylthio compound and a radical initiator. Coalescence can be obtained. Moreover, since the functional group derived from a thiocarbonylthio compound can be introduce | transduced into the obtained random copolymer and block copolymer, this copolymer is made into aqueous gel (refer patent document 7), photoresist ( It has been clarified that it can also be used for applications such as a surfactant (see Patent Document 8) and a surfactant (see Patent Document 9).
本発明において、リビングラジカル重合により製造される代表的な共重合体〔α〕としては、それを構成する各重合体鎖の少なくとも一方の末端に下記式(i)で表される基(以下、「末端基(i)」という。)あるいは式(ii)で表される基(以下、「末端基(ii)」という。)を有する共重合体(以下、「チオカルボニルチオ末端共重合体〔α〕」という。)を挙げることができる。 In the present invention, as a typical copolymer [α] produced by living radical polymerization, at least one terminal of each polymer chain constituting the group is represented by a group represented by the following formula (i) (hereinafter, (Hereinafter referred to as “terminal group (i)”) or a group represented by formula (ii) (hereinafter referred to as “terminal group (ii)”) (hereinafter referred to as “thiocarbonylthio-terminated copolymer [ α] ”)).
〔式(i)において、Z1 は水素原子、塩素原子、カルボキシル基、シアノ基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基、−OR、−SR、−N(R)2、
−OC(=O)R、−C(=O)OR、−C(=O)N(R)2、−P(=O)(OR)2、−P(=O)(R)2または重合体鎖を有する1価の基を示し、各Rは相互に独立に炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数3〜18の1価の複素環式基を示し、前記炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、合計原子数3〜20の1価の複素環式基およびRはそれぞれ置換されていてもよい。〕
[In Formula (i), Z 1 is different from a hydrogen atom, a chlorine atom, a carboxyl group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or a carbon atom. A monovalent heterocyclic group having 3 to 20 atoms in total with the term atom, -OR, -SR, -N (R) 2 ,
-OC (= O) R, -C (= O) OR, -C (= O) N (R) 2 , -P (= O) (OR) 2 , -P (= O) (R) 2, or 1 represents a monovalent group having a polymer chain, and each R independently represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon having 6 to 18 carbon atoms. A monovalent heterocyclic group having 3 to 18 total atoms of a group or a carbon atom and a hetero atom, the above-mentioned alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a monovalent aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms The group, the monovalent heterocyclic group having 3 to 20 atoms in total, and R may each be substituted. ]
〔式(ii)において、Z2 は炭素数1〜20のアルカンに由来するm価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来するm価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来するm価の基または重合体鎖を有するm価の基を示し、前記炭素数1〜20のアルカンに由来するm価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来するm価の基および合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来するm価の基はそれぞれ置換されていてもよく、mは2以上の整数である。〕 [In the formula (ii), Z 2 represents an m-valent group derived from an alkane having 1 to 20 carbon atoms, an m-valent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, a carbon atom and a hetero atom. A m-valent group derived from a heterocyclic compound having a total of 3 to 20 atoms or an m-valent group having a polymer chain, an m-valent group derived from the alkane having 1 to 20 carbon atoms, the number of carbon atoms The m-valent group derived from 6 to 20 aromatic hydrocarbons and the m-valent group derived from the heterocyclic compound having 3 to 20 atoms in total may be substituted, and m is an integer of 2 or more. is there. ]
チオカルボニルチオ末端共重合体〔α〕は、それを構成する重合体鎖が1個のみのとき、通常、該重合体鎖のいずれか一方の末端に末端基(i)が結合するが、他方の末端には末端基(i)、末端基(ii)もしくは連鎖停止基が結合しうる。この「連鎖停止基」はリビングラジカル重合時の反応条件により定まる基であり、重合体鎖に前記末端基(ii)が結合した場合は、該末端基(ii)中の重合体鎖と結合していない(m−1)個の結合手(S−)は連鎖停止基と結合する。なお、連鎖停止基は後述する式(2)におけるR3 ないし後述する式(3)におけるR4 であることもできる。
また、それを構成する重合体鎖が2個以上のとき、通常、各重合体鎖はそれらの一方の末端で末端基(ii)に結合して、共重合体(I)が分岐構造を有するものとなり、各重合体鎖の他方の末端には末端基(i)、末端基(ii)もしくは連鎖停止基が結合しうる。そして、重合体鎖の他方の末端に前記末端基(ii)が結合した場合は、該末端基(ii)中の重合体鎖と結合していない(m−1)個の結合手(S−)はさらに末端基(i)、末端基(ii)もしくは連鎖停止基と結合しうる。なお、連鎖停止基は後述する式(2)におけるR3 ないし後述する式(3)におけるR4 であることもできる。
When the thiocarbonylthio-terminated copolymer [α] has only one polymer chain, the terminal group (i) is usually bonded to one end of the polymer chain, while the other A terminal group (i), a terminal group (ii), or a chain terminating group may be bonded to the terminal of. This “chain terminating group” is a group determined by the reaction conditions during living radical polymerization. When the terminal group (ii) is bonded to the polymer chain, it is bonded to the polymer chain in the terminal group (ii). (M-1) bonds (S-) which are not bonded to the chain terminating group. The chain terminating group may be R 3 in formula (2) described later or R 4 in formula (3) described later.
In addition, when there are two or more polymer chains constituting it, each polymer chain is usually bonded to the terminal group (ii) at one end thereof, and the copolymer (I) has a branched structure. Thus, a terminal group (i), a terminal group (ii) or a chain terminating group can be bonded to the other terminal of each polymer chain. And when the said terminal group (ii) couple | bonds with the other terminal of a polymer chain, (m-1) bond (S-) which is not couple | bonded with the polymer chain in this terminal group (ii). ) May be further bonded to a terminal group (i), a terminal group (ii) or a chain terminating group. The chain terminating group may be R 3 in formula (2) described later or R 4 in formula (3) described later.
式(i)において、Z1 の置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換されていてもよい炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、置換されていてもよい炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基、置換されていてもよいR、および重合体鎖を有する1価の基としては、それらの好ましいものも含めて、例えば、後述する式(2)におけるZ1 のそれぞれ対応する基と同様のものを挙げることができる。 In the formula (i), Z 1 of the optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, substituted 1 also show good C6-20 optionally monovalent aromatic hydrocarbon group, optionally substituted Preferred examples of the monovalent heterocyclic group having 3 to 20 total atoms of carbon atoms and hetero atoms, optionally substituted R, and a monovalent group having a polymer chain are also preferred. In addition, for example, the same groups as those corresponding to each of Z 1 in formula (2) described later can be exemplified.
式(ii)において、Z2 の置換されていてもよい炭素数1〜20のアルカンに由来するm価の基、置換されていてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来するm価の基、置換されていてもよい炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来するm価の基、および重合体鎖を有するm価の基としては、それらの好ましいものも含めて、例えば、後述する式(3)におけるZ2 のそれぞれ対応する基と同様のものを挙げることができる。 In the formula (ii), m 2 derived from an alkane having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted in Z 2 , m derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms which may be substituted. As a valent group, an m-valent group derived from a heterocyclic compound having 3 to 20 total atoms of carbon atoms and hetero atoms, which may be substituted, and an m-valent group having a polymer chain, Including those preferred ones, for example, the same groups as those corresponding to each of Z 2 in formula (3) described later can be exemplified.
チオカルボニルチオ末端共重合体〔α〕は、例えば、重合性不飽和化合物を下記式(2)または式(3)で表されるチオカルボニルチオ化合物を分子量制御剤として用いてリビングラジカル重合する工程を経て製造することができ、このリビングラジカル重合に際しては、通常、ラジカル開始剤も使用される。 The thiocarbonylthio-terminated copolymer [α] is, for example, a step of living radical polymerization of a polymerizable unsaturated compound using a thiocarbonylthio compound represented by the following formula (2) or formula (3) as a molecular weight control agent. In this living radical polymerization, a radical initiator is usually also used.
〔式(2)において、Z1 は水素原子、塩素原子、カルボキシル基、シアノ基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基、−OR、−SR、−N(R)2、
−OC(=O)R、−C(=O)OR、−C(=O)N(R)2、−P(=O)(OR)2、−P(=O)(R)2または重合体鎖を有する1価の基を示し、各Rは相互に独立に炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数3〜18の1価の複素環式基を示し、前記炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、合計原子数3〜20の1価の複素環式基およびRはそれぞれ置換されていてもよく、pは1以上の整数であり、R3 は、p=1のとき、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の1価の脂環族炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基、−OR、−SR、−N(R)2または重合体鎖を有する1価の基を示し、各Rは相互に独立に炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数3〜18の1価の複素環式基を示し、p=2のとき、単結合、炭素数1〜20のアルカンに由来する2価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来する2価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来する2価の基または重合体鎖を有する2価の基を示し、p≧3のとき、炭素数1〜20のアルカンに由来するp価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来するp価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来するp価の基または重合体鎖を有するp価の基を示し、前記炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の1価の脂環族炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、合計原子数3〜20の1価の複素環式基、R、炭素数1〜20のアルカンに由来する2価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来する2価の基および合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来する2価の基、炭素数1〜20のアルカンに由来するp価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来するp価の基および合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来するp価の基はそれぞれ置換されていてもよい。〕
[In the formula (2), Z 1 is different from a hydrogen atom, a chlorine atom, a carboxyl group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or a carbon atom. A monovalent heterocyclic group having 3 to 20 atoms in total with the term atom, -OR, -SR, -N (R) 2 ,
-OC (= O) R, -C (= O) OR, -C (= O) N (R) 2 , -P (= O) (OR) 2 , -P (= O) (R) 2, or 1 represents a monovalent group having a polymer chain, and each R is independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon having 6 to 18 carbon atoms. A monovalent heterocyclic group having 3 to 18 total atoms of a group or a carbon atom and a hetero atom, and the aforementioned alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a monovalent aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms Group, monovalent heterocyclic group having 3 to 20 atoms in total and R may each be substituted, p is an integer of 1 or more, and R 3 is 1 to 1 carbon atoms when p = 1. 20 alkyl groups, monovalent alicyclic hydrocarbon groups having 3 to 20 carbon atoms, monovalent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, and 3 to 20 total atoms of carbon atoms and hetero atoms 1 of Heterocyclic group, -OR, -SR, represent a monovalent group having a -N (R) 2 or a polymer chain, each R is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms independently of one another, carbon atoms 2 -18 alkenyl group, monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or monovalent heterocyclic group having 3 to 18 total atoms of carbon atoms and hetero atoms, p = 2 A single bond, a divalent group derived from an alkane having 1 to 20 carbon atoms, a divalent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, a total number of atoms of carbon atoms and hetero atoms of 3 A divalent group derived from a heterocyclic compound having ˜20 or a divalent group having a polymer chain, and when p ≧ 3, a p-valent group derived from an alkane having 1 to 20 carbon atoms, the number of carbons P-valent group derived from 6-20 aromatic hydrocarbons, derived from a heterocyclic compound having a total of 3-20 carbon atoms and hetero atoms 1 represents a p-valent group or a p-valent group having a polymer chain, the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and 1 having 6 to 20 carbon atoms. Valent aromatic hydrocarbon group, monovalent heterocyclic group having 3 to 20 atoms in total, R, divalent group derived from alkane having 1 to 20 carbon atoms, aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms A divalent group derived from a divalent group derived from a heterocyclic compound having 3 to 20 atoms in total, a p-valent group derived from an alkane having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic having 6 to 20 carbon atoms A p-valent group derived from a hydrocarbon and a p-valent group derived from a heterocyclic compound having 3 to 20 atoms in total may be substituted. ]
〔式(3)において、Z2 は炭素数1〜20のアルカンに由来するm価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来するm価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来するm価の基または重合体鎖を有するm価の基を示し、前記炭素数1〜20のアルカンに由来するm価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来するm価の基および合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来するm価の基はそれぞれ置換されていてもよく、R4 は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の1価の脂環族炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基、−OR、−SR、−N(R)2または重合体鎖を有する1価の基を示し、各Rは相互に独立に炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数3〜18の1価の複素環式基を示し、前記炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の1価の脂環族炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、合計原子数3〜20の1価の複素環式基およびRはそれぞれ置換されていてもよく、mは2以上の整数である。〕 [In the formula (3), Z 2 represents an m-valent group derived from an alkane having 1 to 20 carbon atoms, an m-valent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, a carbon atom and a hetero atom. M-valent group derived from a heterocyclic compound having a total of 3 to 20 atoms or m-valent group having a polymer chain, m-valent group derived from the alkane having 1 to 20 carbon atoms, carbon number The m-valent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 and the m-valent group derived from a heterocyclic compound having 3 to 20 atoms in total may be substituted, and R 4 may have 1 to 1 carbon atoms. 20 alkyl groups, monovalent alicyclic hydrocarbon groups having 3 to 20 carbon atoms, monovalent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, and 3 to 20 total atoms of carbon atoms and hetero atoms A monovalent heterocyclic group, —OR, —SR, —N (R) 2 or a monovalent group having a polymer chain, wherein each R is mutually Independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a total of 3 to 18 atoms of carbon atoms and hetero atoms 1 represents a monovalent heterocyclic group, the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms. , A monovalent heterocyclic group having 3 to 20 atoms in total and R may each be substituted, and m is an integer of 2 or more. ]
式(2)において、Z1 の炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、1,1−ジメチルプロピル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、1,1−ジメチル−3,3−ジメチルブチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−テトラデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基、n−エイコシル基等を挙げることができる。
また、Z1 の炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントラセニル基、9−アントラセニル基、ベンジル基、α−メチルベンジル基、α,α−ジメチルベンジル基、フェネチル基等を挙げることができる。
In the formula (2), examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms of Z 1 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, sec- Butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, 1,1-dimethylpropyl group, neopentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 1,1-dimethyl-3,3-dimethyl A butyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-tetradecyl group, n-hexadecyl group, n-octadecyl group, n-eicosyl group, etc. can be mentioned.
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms of Z 1 include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 1-anthracenyl group, a 9-anthracenyl group, a benzyl group, An α-methylbenzyl group, an α, α-dimethylbenzyl group, a phenethyl group, and the like can be given.
また、Z1 の炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基としては、例えば、オキシラニル基、アジリジニル基、2−フラニル基、3−フラニル基、2−テトラヒドロフラニル基、3−テトラヒドロフラニル基、1−ピロール基、2−ピロール基、3−ピロール基、1−ピロリジニル基、2−ピロリジニル基、3−ピロリジニル基、1−ピラゾール基、2−ピラゾール基、3−ピラゾール基、2−テトラヒドロピラニル基、3−テトラヒドロピラニル基、4−テトラヒドロピラニル基、2−チアニル基、3−チアニル基、4−チアニル基、2−ピリジニル基、3−ピリジニル基、4−ピリジニル基、2−ピペリジニル基、3−ピペリジニル基、4−ピペリジニル基、2−モルホリニル基、3−モルホリニル基等を挙げることができる。 Examples of the monovalent heterocyclic group having 3 to 20 total atoms of carbon atoms and hetero atoms of Z 1 include oxiranyl group, aziridinyl group, 2-furanyl group, 3-furanyl group, 2- Tetrahydrofuranyl group, 3-tetrahydrofuranyl group, 1-pyrrole group, 2-pyrrole group, 3-pyrrole group, 1-pyrrolidinyl group, 2-pyrrolidinyl group, 3-pyrrolidinyl group, 1-pyrazole group, 2-pyrazole group, 3-pyrazole group, 2-tetrahydropyranyl group, 3-tetrahydropyranyl group, 4-tetrahydropyranyl group, 2-thianyl group, 3-thianyl group, 4-thianyl group, 2-pyridinyl group, 3-pyridinyl group 4-pyridinyl group, 2-piperidinyl group, 3-piperidinyl group, 4-piperidinyl group, 2-morpholinyl group, 3-morpholinyl group, etc. Can.
また、Z1 の−OR、−SR、−N(R)2、−OC(=O)R、−C(=O)OR、
−C(=O)N(R)2、−P(=O)(OR)2および−P(=O)(R)2におけるRの炭素数1〜18のアルキル基、炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数3〜18の1価の複素環式基としては、例えば、Z1 について例示した炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基のうち、炭素数ないし合計原子数が18以下の基を挙げることができる。
また、同Rの炭素数2〜18のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、4−ヘキセニル基、5−ヘキセニル基等を挙げることができる。
Z 1 —OR, —SR, —N (R) 2 , —OC (═O) R, —C (═O) OR,
An alkyl group having 1 to 18 carbon atoms of R in —C (═O) N (R) 2 , —P (═O) (OR) 2 and —P (═O) (R) 2 ; As the monovalent aromatic hydrocarbon group or the monovalent heterocyclic group having 3 to 18 total atoms of carbon atoms and hetero atoms, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms exemplified for Z 1 Among monovalent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms or monovalent heterocyclic groups having 3 to 20 total atoms of carbon atoms and hetero atoms, the number of carbon atoms or the total number of atoms is 18 or less. Can be mentioned.
Examples of the alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms of the same R include, for example, vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, and 1-pentenyl group. 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 4-hexenyl group, 5-hexenyl group and the like.
前記炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基およびRに対する置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、カルボン酸塩基、スルホン酸基、スルホン酸塩基、イソシアナート基、シアノ基、ビニル基、エポキシ基、シリル基、ハロゲン原子のほか、Z1 について例示した−OR、−SR、−N(R)2、−OC(=O)R、
−C(=O)OR、−C(=O)N(R)2、−P(=O)(OR)2あるいは
−P(=O)(R)2や、Rについて例示した炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数6〜18の1価の芳香族炭化水素基あるいは炭素原子と異項原子との合計原子数3〜18の1価の複素環式基と同様の基の中から適宜選択することができ、これらの置換基は置換誘導体中に1個以上あるいは1種以上存在することができる。但し、置換誘導体中の合計炭素数ないし合計原子数は20を越えないことが好ましい。
For the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, the monovalent heterocyclic group having 3 to 20 total atoms of carbon atoms and hetero atoms, and R Examples of the substituent include, for example, hydroxyl group, carboxyl group, carboxylate group, sulfonate group, sulfonate group, isocyanate group, cyano group, vinyl group, epoxy group, silyl group, halogen atom, and Z 1 . -OR, -SR, -N (R) 2 , -OC (= O) R,
-C (= O) OR, -C (= O) N (R) 2 , -P (= O) (OR) 2 or -P (= O) (R) 2, or carbon number exemplified for R 1 -18 alkyl group, alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or monovalent heterocyclic ring having 3 to 18 total atoms of carbon atoms and hetero atoms A group similar to the formula group can be selected as appropriate, and one or more of these substituents can be present in the substituted derivative. However, it is preferable that the total number of carbon atoms or the total number of atoms in the substituted derivative does not exceed 20.
また、Z1 の重合体鎖を有する1価の基としては、例えば、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン類;スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物;ふっ化ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル類;ビニルアルコール、アリルアルコール等の不飽和アルコール類;酢酸ビニル、酢酸アリル等の不飽和アルコールのエステル類;(メタ)アクリル酸、p−ビニル安息香酸等の不飽和カルボン酸類;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクルアミド等の(メタ)アクルアミド類;(メタ)アクリロニトリル、シアン化ビニリデン等の不飽和ニトリル類;ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類等の不飽和化合物の1種以上から形成される付加重合系重合体鎖を有する1価の基のほか、末端がエーテル化されていてもよいポリオキシエチレン、末端がエーテル化されていてもよいポリオキシプロピレン等のポリエーテルや、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド等の重付加系重合体鎖や重縮合系重合体鎖等を有する1価の基を挙げることができる。これらの重合体鎖を有する1価の基においては、該重合体鎖が直接式(6)中のチオカルボニル基の炭素原子に結合しても、例えば−CH2 −COO−、−C(CH3)(CN)CH2 CH2 −COO−等の連結手を介して式(1)中のチオカルボニル基の炭素原子に結合してもよい。
式(2)において、複数存在するZ1 は相互に同一でも異なってもよい。
Examples of the monovalent group having a polymer chain of Z 1 include α-olefins such as ethylene and propylene; aromatic vinyl compounds such as styrene and α-methylstyrene; vinyl fluoride, vinyl chloride, and chloride. Vinyl halides such as vinylidene; unsaturated alcohols such as vinyl alcohol and allyl alcohol; esters of unsaturated alcohols such as vinyl acetate and allyl acetate; unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid and p-vinylbenzoic acid Acids; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t- (meth) acrylic acid (Meth) acrylic acid esters such as butyl, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate; (Meth) acrylamides such as Acrylamide and N, N-dimethyl (meth) acramide; Unsaturated nitriles such as (meth) acrylonitrile and vinylidene cyanide; One kind of unsaturated compounds such as conjugated dienes such as butadiene and isoprene In addition to the monovalent group having an addition polymerization polymer chain formed as described above, a polyoxyethylene whose terminal may be etherified, a polyether such as polyoxypropylene whose terminal may be etherified, And monovalent groups having a polyaddition polymer chain such as polyester, polyamide, or polyimide, or a polycondensation polymer chain. In the monovalent group having these polymer chains, even when the polymer chain is directly bonded to the carbon atom of the thiocarbonyl group in the formula (6), for example, —CH 2 —COO—, —C (CH 3) (CN) may be through a linking hand CH 2 CH 2 -COO-, etc. attached to the carbon atom of the thiocarbonyl group in the formula (1).
In Formula (2), a plurality of Z 1 may be the same or different from each other.
式(2)において、p=1のとき、R3 は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の1価の脂環族炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基、−OR、−SR、−N(R)2または重合体鎖を有する1価の基を示し、前記炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の1価の脂環族炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基およびRはそれぞれ置換されていてもよい。
前記炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、合計原子数3〜20の1価の複素環式基、−OR、−SR、−N(R)2やそれらの置換誘導体または重合体鎖を有する1価の基としては、例えば、前記Z1 のそれぞれ対応する基について例示した基と同様のものを挙げることができる。R3 (但し、p=1)の重合体鎖を有する1価の基においては、該重合体鎖が直接式(2)中の硫黄原子に結合しても、例えば、−CH2 −COO−、−C(CH3)(CN)CH2 CH2 −COO−等の連結手を介して式(2)中の硫黄原子に結合してもよい。
In Formula (2), when p = 1, R 3 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a monovalent group having 6 to 20 carbon atoms. A monovalent heterocyclic group having a total of 3 to 20 atoms of carbon atoms and hetero atoms, —OR, —SR, —N (R) 2 or a monovalent polymer chain. A group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon atom different from the above. The monovalent heterocyclic group having 3 to 20 atoms in total and R may each be substituted.
The alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, the monovalent heterocyclic group having 3 to 20 atoms in total, -OR, -SR, -N (R As the monovalent group having 2 or a substituted derivative or polymer chain thereof, for example, the same groups as those exemplified for the respective groups corresponding to Z 1 can be mentioned. In a monovalent group having a polymer chain of R 3 (p = 1), even when the polymer chain is directly bonded to the sulfur atom in the formula (2), for example, —CH 2 —COO— , —C (CH 3 ) (CN) CH 2 CH 2 —COO— or the like, may be bonded to the sulfur atom in the formula (2) through a connecting hand.
また、前記炭素数3〜20の1価の脂環族炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等を挙げることができる。
前記炭素数3〜20の1価の脂環族炭化水素基に対する置換基としては、例えば、前記Z1 の炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基およびRに対する置換基について例示した基と同様のものの中から適宜選択することができ、これらの置換基は置換誘導体中に1個以上あるいは1種以上存在することができる。但し、置換誘導体中の合計炭素数ないし合計原子数は20を越えないことが好ましい。
Moreover, as said C3-C20 monovalent alicyclic hydrocarbon group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group etc. can be mentioned, for example.
Examples of the substituent for the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in Z 1 and a monovalent aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms. Group, a monovalent heterocyclic group having 3 to 20 total atoms of carbon atom and hetero atom, and a group similar to those exemplified for the substituent for R can be appropriately selected from these substituents. May be present in the substituted derivative in one or more or one or more. However, it is preferable that the total number of carbon atoms or the total number of atoms in the substituted derivative does not exceed 20.
また、p=2のとき、R3 は、単結合、炭素数1〜20のアルカンに由来する2価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来する2価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来する2価の基または重合体鎖を有する2価の基を示し、前記炭素数1〜20のアルカンに由来する2価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来する2価の基および合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来する2価の基はそれぞれ置換されていてもよい。 When p = 2, R 3 is a single bond, a divalent group derived from an alkane having 1 to 20 carbon atoms, a divalent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, or a carbon atom. A divalent group derived from a heterocyclic compound having a total number of atoms of 3 to 20 and a divalent group having a polymer chain, and a divalent group derived from the alkane having 1 to 20 carbon atoms , A divalent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms and a divalent group derived from a heterocyclic compound having 3 to 20 atoms in total may be substituted.
また、p≧3のとき、R3 は、炭素数1〜20のアルカンに由来するp価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来するp価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来するp価の基または重合体鎖を有するp価の基を示し、前記アルカンに由来するp価の基、芳香族炭化水素に由来するp価の基および合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来するp価の基はそれぞれ置換されていてもよい。 Further, when p ≧ 3, R 3 is a p-valent group derived from an alkane having 1 to 20 carbon atoms, a p-valent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, or a carbon atom different from that of carbon atoms. A p-valent group derived from a heterocyclic compound having 3 to 20 atoms in total or a p-valent group having a polymer chain, and derived from a p-valent group derived from the alkane or an aromatic hydrocarbon The p-valent group and the p-valent group derived from the heterocyclic compound having 3 to 20 atoms in total may be substituted.
前記炭素数1〜20のアルカンとしては、例えば、メタン、エタン、プロパン、n−ブタン、i−ブタン、n−ペンタン、i−ペンタン、ネオペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン、n−ドデカン、n−テトラデカン、n−ヘキサデカン、n−オクタデカン、n−エイコサン等を挙げることができる。 Examples of the alkane having 1 to 20 carbon atoms include methane, ethane, propane, n-butane, i-butane, n-pentane, i-pentane, neopentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, and n. -Nonane, n-decane, n-dodecane, n-tetradecane, n-hexadecane, n-octadecane, n-eicosane and the like can be mentioned.
また、前記炭素数6〜20の芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、1,4−ジメチルベンゼン(例えば、1,4−位の各メチル基の炭素原子が式(2)中の硫黄原子に結合する。)、1,2,4,5−テトラメチルベンゼン(例えば、1,2,4,5−位の各メチル基の炭素原子が式(2)中の硫黄原子に結合する。)、1,2,3,4,5,6−ヘキサメチルベンゼン(例えば、1,2,3,4,5,6−位の各メチル基の炭素原子が式(2)中の硫黄原子に結合する。)、1,4−ジ−i−プロピルベンゼン(例えば、1,4−位の各i−プロピル基の2−位の炭素原子が式(2)中の硫黄原子に結合する。)、ナフタレン、アントラセン基等を挙げることができる。
また、前記合計原子数3〜20の複素環式化合物としては、例えば、オキシラン、アジリジン、フラン、テトラヒドロフラン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、テトラヒドロピラン、チアン、ピリジン、ピペリジン、モルホリン等を挙げることができる。
Examples of the aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms include benzene and 1,4-dimethylbenzene (for example, a carbon atom of each methyl group at the 1,4-position is a sulfur atom in the formula (2)). ), 1,2,4,5-tetramethylbenzene (for example, the carbon atom of each methyl group at the 1,2,4,5-position binds to the sulfur atom in formula (2).) 1,2,3,4,5,6-hexamethylbenzene (for example, the carbon atom of each methyl group at the 1,2,3,4,5,6-position binds to the sulfur atom in formula (2)) And 1,4-di-i-propylbenzene (for example, the 2-position carbon atom of each i-propyl group at the 1,4-position is bonded to the sulfur atom in formula (2)). Naphthalene, anthracene group and the like can be mentioned.
Examples of the heterocyclic compound having 3 to 20 atoms in total include oxirane, aziridine, furan, tetrahydrofuran, pyrrole, pyrrolidine, pyrazole, tetrahydropyran, thiane, pyridine, piperidine, morpholine, and the like.
前記炭素数1〜20のアルカンに由来する2価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来する2価の基、合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来する2価の基、炭素数1〜20のアルカンに由来するp価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来するp価の基および合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来するp価の基に対する置換基としては、例えば、前記Z1 の炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基およびRに対する置換基について例示した基と同様のものの中から適宜選択することができ、これらの置換基は置換誘導体中に1個以上あるいは1種以上存在することができる。但し、置換誘導体中の合計炭素数ないし合計原子数は20を越えないことが好ましい。 A divalent group derived from the alkane having 1 to 20 carbon atoms, a divalent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, and a divalent group derived from a heterocyclic compound having 3 to 20 atoms in total. A p-valent group derived from an alkane having 1 to 20 carbon atoms, a p-valent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, and a heterocyclic compound having 3 to 20 atoms in total. Examples of the substituent for the p valent group, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms of the Z 1, 1 monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, the total atoms of carbon atoms and hetero atoms The monovalent heterocyclic group of 3 to 20 and the same groups as those exemplified for the substituent for R can be selected as appropriate, and these substituents are one or more or one or more in the substituted derivatives. Can exist. However, it is preferable that the total number of carbon atoms or the total number of atoms in the substituted derivative does not exceed 20.
また、R3 の2価の基の基を与える重合体鎖およびp価の基を与える重合体鎖としては、前記Z1 の重合体鎖を有する1価の基について例示した付加重合系重合体鎖、重付加系重合体鎖や重縮合系重合体鎖と同様のものを挙げることができる。R3 の重合体鎖を有する2価の基およびp価の基においては、該重合体鎖が直接式(2)中の硫黄原子に結合しても、例えば、−CH2 −COO−、−C(CH3)(CN)CH2 CH2 −COO−等の連結手を介して式(2)中の硫黄原子に結合してもよい。 Examples of the polymer chain that gives the divalent group of R 3 and the polymer chain that gives the p-valent group include addition polymerization polymers exemplified for the monovalent group having the Z 1 polymer chain. Examples thereof include the same chain, polyaddition polymer chain and polycondensation polymer chain. In the case of a divalent group having a polymer chain of R 3 and a p-valent group, even if the polymer chain is directly bonded to the sulfur atom in the formula (2), for example, —CH 2 —COO—, — C (CH 3) (CN) may be through a linking hand CH 2 CH 2 -COO-, etc. attached to the sulfur atom in the formula (2).
次に、式(3)において、Z2 のm価の基を与える炭素数1〜20のアルカンとしては、例えば、前記R3 の2価の基およびp価の基を与える炭素数1〜20のアルカンについて例示した化合物と同様のものを挙げることができる。
また、Z2 のm価の基を与える炭素数6〜20の芳香族炭化水素としては、例えば、前記R3 の2価の基およびp価の基を与える炭素数6〜20の芳香族炭化水素について例示した化合物と同様のものを挙げることができる。
また、Z2 のm価の基を与える炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の複素環式化合物としては、例えば、前記R3 の2価の基およびp価の基を与える炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の複素環式化合物について例示した化合物と同様のものを挙げることができる。
Next, in the formula (3), examples of the alkane having 1 to 20 carbon atoms that give an m-valent group of Z 2 include, for example, 1 to 20 carbon atoms that give a divalent group and a p-valent group of R 3. The same compounds as those exemplified for the alkane can be exemplified.
Further, examples of the aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms that give an m-valent group of Z 2 include, for example, an aromatic carbon atom having 6 to 20 carbon atoms that gives a divalent group of R 3 and a p-valent group. The thing similar to the compound illustrated about hydrogen can be mentioned.
Further, examples of the heterocyclic compound having a total of 3 to 20 carbon atoms and hetero atoms of the Z 2 m-valent group include the R 3 divalent group and p-valent group. The thing similar to the compound illustrated about the heterocyclic compound of 3-30 total atoms of a carbon atom and a hetero atom can be mentioned.
Z2 の炭素数1〜20のアルカンに由来するm価の基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素に由来するm価の基および合計原子数3〜20の複素環式化合物に由来するm価の基に対する置換基としては、例えば、前記Z1 の炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基およびRに対する置換基について例示した基と同様のものの中から適宜選択することができ、これらの置換基は置換誘導体中に1個以上あるいは1種以上存在することができる。但し、置換誘導体中の合計炭素数ないし合計原子数は20を越えないことが好ましい。 Derived from an m-valent group derived from an alkane having 1 to 20 carbon atoms of Z 2 , an m-valent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms, and a heterocyclic compound having 3 to 20 atoms in total. Examples of the substituent for the m-valent group include, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms of Z 1, a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and a total atom of carbon atoms and hetero atoms. The monovalent heterocyclic group of 3 to 20 and the same groups as those exemplified for the substituent for R can be selected as appropriate, and these substituents are one or more or one or more in the substituted derivatives. Can exist. However, it is preferable that the total number of carbon atoms or the total number of atoms in the substituted derivative does not exceed 20.
また、Z2 のm価の基を与える重合体鎖としては、例えば、前記Z1 の重合体鎖を有する1価の基について例示した付加重合系重合体鎖、重付加系重合体鎖や重縮合系重合体鎖と同様のものを挙げることができる。Z2 の重合体鎖を有するm価の基においては、該重合体鎖が直接式(3)中のチオカルボニル基の炭素原子に結合しても、例えば、
−CH2 −COO−、−C(CH3)(CN)CH2 CH2 −COO−等の連結手を介して式(3)中のチオカルボニル基の炭素原子に結合してもよい。
Examples of the polymer chain that gives an m-valent group of Z 2 include, for example, the addition polymerization-type polymer chain, polyaddition-type polymer chain, and heavy chain exemplified for the monovalent group having the Z 1 polymer chain. The thing similar to a condensation type polymer chain can be mentioned. In the m-valent group having a polymer chain of Z 2 , even when the polymer chain is directly bonded to the carbon atom of the thiocarbonyl group in the formula (3), for example,
-CH 2 -COO -, - C ( CH 3) (CN) may be through a linking hand CH 2 CH 2 -COO-, etc. attached to the carbon atom of the thiocarbonyl group in the formula (3).
式(3)において、R4 の炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数3〜20の1価の複素環式基、−OR、−SR、−N(R)2および重合体鎖を有する1価の基やそれらの置換誘導体としては、例えば、前記Z1 のそれぞれ対応する基について例示した基と同様のものを挙げることができる。R4 の重合体鎖を有する1価の基においては、該重合体鎖が直接式(3)中の硫黄原子に結合しても、例えば、−CH2 −COO−、
−C(CH3)(CN)CH2 CH2 −COO−等の連結手を介して式(3)中の硫黄原子に結合してもよい。
また、R4 の炭素数3〜20の1価の脂環族炭化水素基やその置換誘導体としては、例えば、前記R3 (但し、p=1)の炭素数3〜20の1価の脂環族炭化水素基やその置換誘導体について例示した基と同様のものを挙げることができる。
式(3)において、複数存在するR4 は相互に同一でも異なってもよい。
式(3)において、Z2 と−C(=S)−S−R4 との間の連結部分が脂肪族炭素原子である場合は、Z2 中の脂肪族炭素原子が−C(=S)−S−R4 と結合し、該連結部分が芳香族炭素原子である場合は、Z2 中の芳香族炭素原子が−C(=S)−S−R4 と結合し、さらに該連結部分が硫黄原子である場合は、Z2 を示す−SR中の硫黄原子が
−C(=S)−S−R4 と結合している。
In the formula (3), R 4 alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, monovalent having 3 to 20 total atoms of carbon atoms and hetero atoms. As the monovalent group having a heterocyclic group, —OR, —SR, —N (R) 2 and a polymer chain, or a substituted derivative thereof, for example, groups exemplified for the corresponding groups of Z 1 The same thing can be mentioned. In the monovalent group having a polymer chain of R 4 , even when the polymer chain is directly bonded to the sulfur atom in the formula (3), for example, —CH 2 —COO—,
-C (CH 3) (CN) may be through a linking hand CH 2 CH 2 -COO-, etc. attached to the sulfur atom in the formula (3).
Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms of R 4 and substituted derivatives thereof include, for example, monovalent fats having 3 to 20 carbon atoms of the above R 3 (p = 1). The thing similar to the group illustrated about the cyclic hydrocarbon group and its substituted derivative can be mentioned.
In the formula (3), a plurality of R 4 may be the same or different from each other.
In Formula (3), when the connecting part between Z 2 and —C (═S) —S—R 4 is an aliphatic carbon atom, the aliphatic carbon atom in Z 2 is —C (═S ) When bonded to —S—R 4 and the linking moiety is an aromatic carbon atom, the aromatic carbon atom in Z 2 is bonded to —C (═S) —S—R 4, and When the moiety is a sulfur atom, the sulfur atom in —SR representing Z 2 is bonded to —C (═S) —S—R 4 .
本発明における特に好ましいチオカルボニルチオ化合物の具体例としては、下記式(4)〜(23)で表される化合物等を挙げることができる。 Specific examples of particularly preferred thiocarbonylthio compounds in the present invention include compounds represented by the following formulas (4) to (23).
これらのチオカルボニルチオ化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明において、リビングラジカル重合に際しては、チオカルボニルチオ化合物と共に、他の分子量制御剤、例えば、α−メチルスチレンダイマー、t−ドデシルメルカプタン等の1種以上を併用することもできる。
リビングラジカル重合に使用されるラジカル開始剤としては、特に限定されるものではなく、一般にラジカル重合開始剤として知られているものを使用することができ、例えば、前記共重合体〔α〕を製造するラジカル重合について例示したラジカル重合開始剤と同様のものを挙げることができる。
これらのラジカル開始剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
These thiocarbonylthio compounds can be used alone or in admixture of two or more.
In the present invention, at the time of living radical polymerization, one or more kinds of other molecular weight control agents such as α-methylstyrene dimer and t-dodecyl mercaptan can be used in combination with the thiocarbonylthio compound.
The radical initiator used in the living radical polymerization is not particularly limited, and those generally known as radical polymerization initiators can be used. For example, the copolymer [α] can be produced. Examples of the radical polymerization initiator exemplified for the radical polymerization are as follows.
These radical initiators can be used alone or in admixture of two or more.
リビングラジカル重合に使用される溶媒としては、リビングラジカルが失活しない限り特に限定されるものでないが、例えば、
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;
エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールエチルエーテルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類;
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールジアルキルエーテル類;
テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;ジアセトンアルコール(即ち、4−ヒドロキシ−4−メチルペンタン−2−オン)、4−ヒドロキシ−4−メチルヘキサン−2−オン等のケトアルコール類;
The solvent used in the living radical polymerization is not particularly limited as long as the living radical is not deactivated.
Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether;
Ethylene glycol methyl ether acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol ethyl ether acetate, etc. Poly) alkylene glycol alkyl ether acetates;
(Poly) alkylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether;
Other ethers such as tetrahydrofuran;
Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone; diacetone alcohol (ie, 4-hydroxy-4-methylpentan-2-one), 4-hydroxy-4-methylhexane-2-one, etc. Keto alcohols;
乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;
2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類
等を挙げることができる。
Lactic acid alkyl esters such as methyl lactate and ethyl lactate;
Ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, 3-ethoxypropion Ethyl acetate, ethyl ethoxy acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-acetate Butyl, n-pentyl formate, i-pentyl acetate, n-butyl propionate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, i-propyl butyrate, n-butyl butyrate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, n-propyl pyruvate , Methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, 2-oxobutanoic acid Other esters such as Le;
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Examples thereof include amides such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, and N, N-dimethylacetamide.
これらの溶媒のうち、後述する感放射線性樹脂組成物の液状組成物としたときの各成分の溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましい。
前記溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Among these solvents, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, from the viewpoints of solubility of each component, pigment dispersibility, coatability and the like when a liquid composition of a radiation sensitive resin composition described later is used. Propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, ethyl 3-methoxypropionate, Methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate Acetate n- butyl acetate i- butyl, formic acid n- pentyl acetate, i- pentyl, n- butyl propionate, ethyl butyrate, i- propyl butyrate n- butyl, ethyl pyruvate and the like are preferable.
The said solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
リビングラジカル重合において、チオカルボニルチオ化合物の使用量は、重合性不飽和化合物100重量部に対して、通常、0.1〜50重量部、好ましくは0.2〜16重量部であり、ラジカル重合開始剤の使用量は、重合性不飽和化合物100重量部に対して、通常、0.1〜50重量部、好ましくは0.1〜20重量部である。
また、重合温度は、通常、0〜150℃、好ましくは50〜120℃であり、重合時間は、通常、10分〜20時間、好ましくは30分〜6時間である。
In the living radical polymerization, the amount of the thiocarbonylthio compound used is usually 0.1 to 50 parts by weight, preferably 0.2 to 16 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable unsaturated compound. The usage-amount of an initiator is 0.1-50 weight part normally with respect to 100 weight part of polymerizable unsaturated compounds, Preferably it is 0.1-20 weight part.
The polymerization temperature is usually 0 to 150 ° C., preferably 50 to 120 ° C., and the polymerization time is usually 10 minutes to 20 hours, preferably 30 minutes to 6 hours.
さらに、共重合体〔α〕は、重合性不飽和化合物をラジカル重合開始剤の存在下で重合したのち、極性の異なる有機溶媒を2種以上用いる再沈殿法を経て精製することによっても得ることができる。
精製に供される共重合体(以下、「未精製共重合体」という。)を製造するラジカル重合は、特に限定されるものではなく、常法により、例えば、前記共重合体〔α〕を製造する際のラジカル重合と同様にして実施することができる。
重合後の未精製共重合体は、重合に使用された溶媒が下記する再沈殿法における良溶媒である場合は、そのままあるいは濃度を調整したのち、ポリマー溶液として精製処理に供することができ、また重合により得られたポリマー溶液から未精製共重合体を常法により分離し、固体として精製処理に供することができる。
Furthermore, the copolymer [α] can be obtained by polymerizing a polymerizable unsaturated compound in the presence of a radical polymerization initiator and then purifying it through a reprecipitation method using two or more organic solvents having different polarities. Can do.
The radical polymerization for producing a copolymer to be subjected to purification (hereinafter referred to as “unpurified copolymer”) is not particularly limited. For example, the copolymer [α] can be prepared by a conventional method. It can be carried out in the same manner as radical polymerization in production.
If the solvent used for the polymerization is a good solvent in the reprecipitation method described below, the unpurified copolymer after polymerization can be subjected to purification treatment as a polymer solution as it is or after adjusting the concentration. The unpurified copolymer can be separated from the polymer solution obtained by polymerization by a conventional method and subjected to purification treatment as a solid.
重合後、得られた未精製共重合体を、極性の異なる有機溶媒2種以上を用いる再沈殿法により精製する。即ち、未精製共重合体の良溶媒中の溶液を、必要に応じてろ過あるいは遠心分離などによって不溶な不純物を除去したのち、大量(通常は、ポリマー溶液体積の5〜10倍量)の沈殿剤(貧溶媒)中に注いで、共重合体を再沈殿させることにより精製する。その際、ポリマー溶液中に残っている不純物のうち、沈殿剤に可溶な不純物は液相に残り、精製された共重合体〔α〕から分離される。
この再沈殿法に使用される良溶媒/沈殿剤の組み合わせとしては、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート/n−ヘキサン、メチルエチルケトン/n−ヘキサン、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート/n−ヘプタン、メチルエチルケトン/n−ヘプタン等を挙げることができる。
After polymerization, the resulting unpurified copolymer is purified by a reprecipitation method using two or more organic solvents having different polarities. That is, after removing the insoluble impurities from the solution of the unpurified copolymer in a good solvent by filtration or centrifugation as necessary, a large amount (usually 5 to 10 times the volume of the polymer solution) is precipitated. It refine | purifies by pouring in an agent (poor solvent) and reprecipitating a copolymer. At that time, of the impurities remaining in the polymer solution, impurities soluble in the precipitant remain in the liquid phase and are separated from the purified copolymer [α].
Examples of the good solvent / precipitant combination used in this reprecipitation method include diethylene glycol monomethyl ether acetate / n-hexane, methyl ethyl ketone / n-hexane, diethylene glycol monomethyl ether acetate / n-heptane, and methyl ethyl ketone / n-heptane. Can be mentioned.
未精製共重合体の再沈殿に際しては、沈殿剤を激しく撹拌しながら、ポリマー溶液をなるべく少しづつ加えることが望ましく、それにより、沈殿内に取り込まれる不純物の量を最小限に抑えることができる。また、再沈殿処理を複数回繰り返すことにより、共重合体〔α〕の純度をより高くすることができる。なお、沈殿した共重合体〔α〕が極めて微細でろ過に適さない場合は、遠心分離などにより分離することができる。 During reprecipitation of the unpurified copolymer, it is desirable to add the polymer solution as little as possible while vigorously stirring the precipitant, thereby minimizing the amount of impurities incorporated into the precipitate. Moreover, the purity of copolymer [(alpha)] can be made higher by repeating a reprecipitation process in multiple times. If the precipitated copolymer [α] is very fine and not suitable for filtration, it can be separated by centrifugation or the like.
また、より厳密な精製が必要な場合には、再沈殿法の変法である分別沈殿法が望ましい。即ち、未精製共重合体を良溶媒に溶解し、溶媒条件(溶媒の種類や組成と温度)を細かく変化させながら、溶質である未精製共重合体を逐次沈殿させることにより、精製された共重合体〔α〕を溶解度が僅かに違う複数の区分に分けて分取する。この方法の場合、沈殿剤をポリマー溶液に添加するのが普通である。また、一定温度で良溶媒と沈殿剤の組成(良溶媒の混合比率)を順次変えても、良溶媒の混合比率を一定にして温度を変化させてもよい。このような分別沈殿法を用いることにより、狭い分子量範囲の共重合体〔α〕を収率よく分取することができる。分別沈殿法により分取された共重合体〔α〕の各画分は、それらのMwの値に応じて、一つまたは複数の画分を濃縮・乾燥することによって、固体として取得することができる。
さらに、このような再沈殿法によって得られた共重合体〔α〕は、必要に応じて、吸着・親和性クロマトグラフィや透析法などにより、さらに精製することもできる。
Further, when more rigorous purification is required, a fractional precipitation method that is a modified method of the reprecipitation method is desirable. That is, the purified copolymer is dissolved by dissolving the unpurified copolymer in a good solvent and sequentially precipitating the unpurified copolymer as a solute while finely changing the solvent conditions (solvent type, composition and temperature). The polymer [α] is divided into a plurality of sections having slightly different solubility. In this method, it is common to add a precipitant to the polymer solution. Further, the composition of the good solvent and the precipitating agent (mixing ratio of the good solvent) may be sequentially changed at a constant temperature, or the temperature may be changed while keeping the mixing ratio of the good solvent constant. By using such a fractional precipitation method, the copolymer [α] in a narrow molecular weight range can be fractionated with a high yield. Each fraction of the copolymer [α] fractionated by the fractional precipitation method can be obtained as a solid by concentrating and drying one or more fractions according to their Mw values. it can.
Furthermore, the copolymer [α] obtained by such a reprecipitation method can be further purified by adsorption / affinity chromatography, dialysis method or the like, if necessary.
リビングラジカル重合あるいは再沈殿法により得られる共重合体〔α〕のMwは、好ましくは1,000〜45,000、さらに好ましくは3,000〜20,000、特に好ましくは4,000〜10,000である。
また、リビングラジカル重合あるいは再沈殿法により得られる共重合体〔α〕のMwとゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」という。)との比(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜2.0、さらに好ましくは1.0〜1.7、特に好ましくは1.0〜1.4である。
このようにして得られた共重合体〔α〕は、重合溶液のまま(A)アルカリ可溶性重合体の製造に供してもよいし、また一旦溶液から分離してから(A)アルカリ可溶性重合体の製造に供してもよい。
The Mw of the copolymer [α] obtained by the living radical polymerization or reprecipitation method is preferably 1,000 to 45,000, more preferably 3,000 to 20,000, particularly preferably 4,000 to 10,000. 000.
Further, the ratio (Mw) of the copolymer [α] obtained by living radical polymerization or reprecipitation method to the polystyrene-equivalent number average molecular weight (hereinafter referred to as “Mn”) measured by gel permeation chromatography (GPC) ( Mw / Mn) is preferably 1.0 to 2.0, more preferably 1.0 to 1.7, and particularly preferably 1.0 to 1.4.
The copolymer [α] thus obtained may be used in the production of the (A) alkali-soluble polymer as it is in the polymerization solution, or once separated from the solution (A) the alkali-soluble polymer. You may use for manufacture of.
このようにして得られた共重合体〔α〕に、シラン化合物(1)を反応させることにより、(A)アルカリ可溶性重合体を得ることができる。 By reacting the silane compound (1) with the copolymer [α] thus obtained, (A) an alkali-soluble polymer can be obtained.
式(1)において、Yの主鎖炭素数が2〜11のアルキレン基としては、例えば、1,2−エチレン基、1,2−プロピレン基、1,3−プロピレン基、1,3−ブチレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、1,4−ブチレン基、1,5−ペンチレン基、1,6−ヘキシレン基、1,7−ヘプチレン基、1,8−オクチレン基、1,9−ノニレン基、1,10−デシレン基、1,11−ウンデシレン基等を挙げることができる。
また、前記アルキレン基に対する置換基としては、例えば、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子等)、アルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基等)等を挙げることができる。
In the formula (1), examples of the alkylene group having 2 to 11 main chain carbon atoms of Y include 1,2-ethylene group, 1,2-propylene group, 1,3-propylene group, and 1,3-butylene. Group, 2-methyl-1,3-propylene group, 1,4-butylene group, 1,5-pentylene group, 1,6-hexylene group, 1,7-heptylene group, 1,8-octylene group, 1, A 9-nonylene group, a 1,10-decylene group, a 1,11-undecylene group, and the like can be given.
Examples of the substituent for the alkylene group include a halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom) and an alkoxyl group (eg, methoxy group, ethoxy group).
式(1)において、Yとしては、主鎖炭素数が3または4のアルキレン基が好ましく、特に、1,3−プロピレン基が好ましい。 In the formula (1), Y is preferably an alkylene group having 3 or 4 main chain carbon atoms, and particularly preferably a 1,3-propylene group.
また、式(1)において、R1 のエチル基に対する置換基としては、例えば、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子等)、アルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基等)等を挙げることができる。 In the formula (1), examples of the substituent for the ethyl group of R 1 include a halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom), an alkoxyl group (eg, methoxy group, ethoxy group, etc.) and the like. Can do.
本発明において、特に好ましいシラン化合物(1)の具体例としては、
3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルエトキシジメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルメトキシジエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のアクリロイル基含有化合物;3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルエトキシジメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメトキシジエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリロイル基含有化合物;
ビニルトリメトキシシラン、ビニルエトキシジメトキシシラン、ビニルメトキシジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル(2−メトキシエトキシ)ジエトキシシラン、ビニルエトキシビス(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン等のビニル基含有化合物
を挙げることができる。
In the present invention, specific examples of the particularly preferred silane compound (1) include
Acryloyl group-containing compounds such as 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloyloxypropylethoxydimethoxysilane, 3-acryloyloxypropylmethoxydiethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltriethoxysilane; 3-methacryloyloxypropyltrimethoxy Methacryloyl group-containing compounds such as silane, 3-methacryloyloxypropylethoxydimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethoxydiethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane;
Vinyltrimethoxysilane, vinylethoxydimethoxysilane, vinylmethoxydiethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyl (2-methoxyethoxy) diethoxysilane, vinylethoxybis (2-methoxyethoxy) silane, vinyltris (2-methoxyethoxy) Examples include vinyl group-containing compounds such as silane.
これらのシラン化合物(1)のうち、共重合体〔α〕との反応性の点から、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等が好ましい。3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランの市販品としては、商品名で、例えば、サイラエースS710(チッソ(株)製)を挙げることができる。 Of these silane compounds (1), 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, and the like are preferable from the viewpoint of reactivity with the copolymer [α]. Examples of commercially available products of 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane include, for example, Silaace S710 (manufactured by Chisso Corporation) under the trade name.
共重合体〔α〕とシラン化合物(1)との反応に際して、シラン化合物(1)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明において、共重合体〔α〕とシラン化合物(1)との反応は、共重合体〔α〕の溶液に、室温または加温下で、攪拌しつつ、シラン化合物(1)を添加することによって実施することができる。
In the reaction of the copolymer [α] with the silane compound (1), the silane compound (1) can be used alone or in admixture of two or more.
In the present invention, the reaction between the copolymer [α] and the silane compound (1) is performed by adding the silane compound (1) to the solution of the copolymer [α] while stirring at room temperature or under heating. Can be implemented.
(A)アルカリ可溶性重合体を製造する際のシラン化合物(1)の使用量は、共重合体〔α〕を合成する際に使用した(b)水酸基含有不飽和化合物の量に対して、好ましくは0.1〜90重量%、さらに好ましくは10〜80重量%、特に好ましくは25〜75重量%である。この場合、シラン化合物(1)の使用量が0.1重量%未満では、感放射線性組成物としたときの感度や弾性特性の向上効果が小さくなる傾向があり、一方90重量%を超えると、未反応のシラン化合物(1)が残存し、得られる反応溶液や後述する液状組成物の保存安定性が低下するおそれがある。 (A) The amount of the silane compound (1) used in producing the alkali-soluble polymer is preferably relative to the amount of the (b) hydroxyl group-containing unsaturated compound used in the synthesis of the copolymer [α]. Is 0.1 to 90% by weight, more preferably 10 to 80% by weight, and particularly preferably 25 to 75% by weight. In this case, if the amount of the silane compound (1) used is less than 0.1% by weight, the effect of improving the sensitivity and elastic properties when used as a radiation-sensitive composition tends to be small, whereas if it exceeds 90% by weight. The unreacted silane compound (1) remains, and the storage stability of the resulting reaction solution and the liquid composition described later may be reduced.
共重合体〔α〕とシラン化合物(1)との反応においては、共重合体〔α〕中の水酸基がシラン化合物(1)中のメトキシ基ないし(置換)エトキシ基と反応して、(メタ)アクリロイルオキシアルキル基および/またはビニル基がシロキサン結合を介して重合体側鎖に導入される。この場合、(A)アルカリ可溶性重合体中に導入される(メタ)アクリロイルオキシアルキル基および/またはビニル基の重合体1分子当たりの数は、当然のことながら使用されるシラン化合物(1)の量により変わる。また、シラン化合物(1)中の3個のメトキシ基ないし(置換)エトキシ基はすべて共重合体〔α〕中の水酸基との反応性を有するため、シロキサン結合の結合形態は、該3個のメトキシ基ないし(置換)エトキシ基のうち1個のみが反応する場合から3個とも反応する場合までがあり、2個のメトキシ基ないし(置換)エトキシ基が反応した場合は、一般に橋掛け構造が形成され、3個のメトキシ基ないし(置換)エトキシ基が反応した場合は、一般に橋掛け構造ないし架橋構造が形成されることとなり、通常、これらのシロキサン結合の結合形態が、得られる(A)アルカリ可溶性重合体中に混在する結果となる。 In the reaction between the copolymer [α] and the silane compound (1), the hydroxyl group in the copolymer [α] reacts with the methoxy group or the (substituted) ethoxy group in the silane compound (1) to form (meta ) An acryloyloxyalkyl group and / or a vinyl group is introduced into the polymer side chain via a siloxane bond. In this case, the number of (meth) acryloyloxyalkyl groups and / or vinyl groups introduced into the alkali-soluble polymer per molecule of the polymer is naturally the number of the silane compound (1) used. It depends on the amount. In addition, since all three methoxy groups or (substituted) ethoxy groups in the silane compound (1) have reactivity with the hydroxyl groups in the copolymer [α], the bonding form of the siloxane bond is From the case where only one methoxy group or (substituted) ethoxy group reacts to the case where all three react, and when two methoxy groups or (substituted) ethoxy groups react, in general, the bridge structure is When three methoxy groups or (substituted) ethoxy groups are reacted with each other, a crosslinked structure or a crosslinked structure is generally formed, and usually a bonded form of these siloxane bonds is obtained (A). This results in mixing in the alkali-soluble polymer.
(A)アルカリ可溶性重合体は、カルボキシル基および/またはカルボン酸無水物基と、反応性の(メタ)アクリロイル基および/またはビニル基とを有しており、アルカリ現像液に対して適度の溶解性を有するとともに、特別な硬化剤を併用しなくとも加熱により容易に硬化することができるものであり、特に、カラーフィルタにおける着色層(画素およびブラックマトリックス)の形成に極めて好適に使用することができるほか、その反応性を利用した液晶表示素子用保護膜、層間絶縁膜、液晶表示素子用スペーサー、マイクロレンズ、塗料、接着剤等の構成成分としても有用である。 (A) The alkali-soluble polymer has a carboxyl group and / or a carboxylic acid anhydride group and a reactive (meth) acryloyl group and / or a vinyl group, and is appropriately dissolved in an alkali developer. In addition, it can be easily cured by heating without using a special curing agent, and it can be used particularly suitably for the formation of colored layers (pixels and black matrix) in color filters. In addition, it is useful as a constituent component of a protective film for a liquid crystal display element, an interlayer insulating film, a spacer for a liquid crystal display element, a microlens, a paint, an adhesive, and the like utilizing the reactivity.
着色層形成用感放射線性組成物
本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、(A)アルカリ可溶性重合体、(B)着色剤、(C)多官能性単量体および(D)光ラジカル発生剤を含有するものである。
本発明においては、アルカリ可溶性樹脂成分として、(A)アルカリ可溶性重合体と共に、他のアルカリ可溶性重合体を併用することもできる。
前記他のアルカリ可溶性重合体としては、特に限定されるものではないが、例えば、前記(a)不飽和カルボン酸系化合物の群から選ばれる少なくとも1種と前記(b)水酸基含有不飽和化合物および(c)他の重合性不飽和化合物の群から選ばれる少なくとも1種との共重合体等を挙げることができる。
Radiation-sensitive composition for forming colored layer The radiation-sensitive composition for forming a colored layer of the present invention comprises (A) an alkali-soluble polymer, (B) a colorant, (C) a polyfunctional monomer, and (D). It contains a photo radical generator.
In the present invention, as the alkali-soluble resin component, other alkali-soluble polymers can be used in combination with (A) the alkali-soluble polymer.
The other alkali-soluble polymer is not particularly limited, and for example, (a) at least one selected from the group of unsaturated carboxylic acid compounds and (b) a hydroxyl group-containing unsaturated compound and (C) A copolymer with at least one selected from the group of other polymerizable unsaturated compounds can be mentioned.
他のアルカリ可溶性重合体の具体例としては、
(メタ)アクリル酸/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート共重合体、
(メタ)アクリル酸/スチレン/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート共重合体、(メタ)アクリル酸/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体、
(メタ)アクリル酸/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/フェニル(メタ)アクリレート共重合体、
(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート/グリセロールモノ(メタ)アクリレート共重合体、(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、
(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート/ポリメチル(メタ)アクリレートマクロモノマー共重合体、
(メタ)アクリル酸/N−フェニルマレイミド/スチレン/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体、
(メタ)アクリル酸/N−フェニルマレイミド/α−メチルスチレン/ベンジル(メタ)アクリレート、
(メタ)アクリル酸/N−シクロヘキシルマレイミド/スチレン/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体、
(メタ)アクリル酸/N−シクロヘキシルマレイミド/α−メチルスチレン/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体、
As specific examples of other alkali-soluble polymers,
(Meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate copolymer,
(Meth) acrylic acid / styrene / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate copolymer, (meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate / benzyl (meth) acrylate copolymer,
(Meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate / phenyl (meth) acrylate copolymer,
(Meth) acrylic acid / benzyl (meth) acrylate / glycerol mono (meth) acrylate copolymer, (meth) acrylic acid / benzyl (meth) acrylate / polystyrene macromonomer copolymer,
(Meth) acrylic acid / benzyl (meth) acrylate / polymethyl (meth) acrylate macromonomer copolymer,
(Meth) acrylic acid / N-phenylmaleimide / styrene / benzyl (meth) acrylate copolymer,
(Meth) acrylic acid / N-phenylmaleimide / α-methylstyrene / benzyl (meth) acrylate,
(Meth) acrylic acid / N-cyclohexylmaleimide / styrene / benzyl (meth) acrylate copolymer,
(Meth) acrylic acid / N-cyclohexylmaleimide / α-methylstyrene / benzyl (meth) acrylate copolymer,
(メタ)アクリル酸/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、
(メタ)アクリル酸/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/ポリメチル(メタ)アクリレートマクロモノマー共重合体、
(メタ)アクリル酸/N−フェニルマレイミド/スチレン/ベンジル(メタ)アクリレート/グリセロールモノ(メタ)アクリレート共重合体、
(メタ)アクリル酸/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミド/スチレン/フェニル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、
(メタ)アクリル酸/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミド/スチレン/フェニル(メタ)アクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、
(Meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate / benzyl (meth) acrylate / polystyrene macromonomer copolymer,
(Meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate / benzyl (meth) acrylate / polymethyl (meth) acrylate macromonomer copolymer,
(Meth) acrylic acid / N-phenylmaleimide / styrene / benzyl (meth) acrylate / glycerol mono (meth) acrylate copolymer,
(Meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate / N-phenylmaleimide / styrene / phenyl (meth) acrylate / polystyrene macromonomer copolymer,
(Meth) acrylic acid / 2-hydroxyethyl (meth) acrylate / N-phenylmaleimide / styrene / phenyl (meth) acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer,
(メタ)アクリル酸/こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕/N−フェニルマレイミド/スチレン/アリル(メタ)アクリレート共重合体、
(メタ)アクリル酸/こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕/N−フェニルマレイミド/スチレン/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体、
(メタ)アクリル酸/こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕/N−シクロヘキシルマレイミド/スチレン/アリル(メタ)アクリレート共重合体、
(メタ)アクリル酸/こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕/N−シクロヘキシルマレイミド/スチレン/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体、
(メタ)アクリル酸/こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕/ベンジル(メタ)アクリレート/2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート共重合体、
(メタ)アクリル酸/ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミド/スチレン/ベンジル(メタ)アクリレート/2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート共重合体
等を挙げることができる。
これらの他のアルカリ可溶性重合体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
(Meth) acrylic acid / succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] / N-phenylmaleimide / styrene / allyl (meth) acrylate copolymer,
(Meth) acrylic acid / succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] / N-phenylmaleimide / styrene / benzyl (meth) acrylate copolymer,
(Meth) acrylic acid / succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] / N-cyclohexylmaleimide / styrene / allyl (meth) acrylate copolymer,
(Meth) acrylic acid / succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] / N-cyclohexylmaleimide / styrene / benzyl (meth) acrylate copolymer,
(Meth) acrylic acid / succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] / benzyl (meth) acrylate / 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate copolymer,
(Meth) acrylic acid / ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate / N-phenylmaleimide / styrene / benzyl (meth) acrylate / 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate copolymer.
These other alkali-soluble polymers can be used alone or in admixture of two or more.
本発明において、(A)アルカリ可溶性重合体と他のアルカリ可溶性重合体との合計使用量は、(B)着色剤100重量部に対して、通常、10〜1,000重量部、好ましくは20〜500重量部である。この場合、該合計使用量が10重量部未満では、例えば、アルカリ現像性が低下したり、未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れや膜残りが発生するおそれがあり、一方1,000重量部を超えると、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成することが困難となる場合がある。
また、(A)アルカリ可溶性重合体と他のアルカリ可溶性重合体とを併用する場合の(A)アルカリ可溶性重合体の使用割合は、両重合体の合計に対して、好ましくは50〜100重量%、さらに好ましくは80〜100重量%、特に好ましくは90〜100重量%である。この場合、該使用割合が50重量%未満では、低露光量の場合、パターンエッジの欠けやアンダーカットが生じるおそれがある。
In the present invention, the total amount of (A) alkali-soluble polymer and other alkali-soluble polymer used is usually 10 to 1,000 parts by weight, preferably 20 parts per 100 parts by weight of (B) colorant. -500 parts by weight. In this case, if the total amount used is less than 10 parts by weight, for example, alkali developability may be deteriorated, or background contamination or film residue may be generated on the substrate in the unexposed area or on the light shielding layer. If it exceeds 000 parts by weight, the colorant concentration is relatively lowered, so that it may be difficult to achieve the target color density as a thin film.
In addition, when (A) an alkali-soluble polymer and another alkali-soluble polymer are used in combination, the proportion of (A) alkali-soluble polymer used is preferably 50 to 100% by weight based on the total of both polymers. More preferably, it is 80 to 100% by weight, and particularly preferably 90 to 100% by weight. In this case, if the usage ratio is less than 50% by weight, chipping of the pattern edge or undercut may occur in the case of a low exposure amount.
−(B)着色剤−
本発明における着色剤は、色調が特に限定されるものではなく、得られるカラーフィルタの用途に応じて適宜選定され、顔料、染料あるいは天然色素の何れでもよい。
カラーフィルタには高精細な発色と耐熱性が求められることから、本発明における着色剤としては、発色性が高く、かつ耐熱性の高い着色剤、特に耐熱分解性の高い着色剤が好ましく、通常、有機顔料あるいは無機顔料が用いられ、特に好ましくは、有機顔料、カーボンブラックが用いられる。
前記有機顔料としては、例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers
and Colourists 社発行) においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることができる。
-(B) Colorant-
The colorant in the present invention is not particularly limited in color tone, and is appropriately selected according to the use of the obtained color filter, and may be any of a pigment, a dye, or a natural pigment.
Since the color filter is required to have high-definition color development and heat resistance, the colorant in the present invention is preferably a colorant having high color developability and high heat resistance, in particular, a colorant having high heat decomposition resistance. Organic pigments or inorganic pigments are used, and organic pigments and carbon black are particularly preferably used.
Examples of the organic pigment include a color index (CI; The Society of Dyers).
and Colorists (published by and Colorists)), specifically, compounds having a color index (CI) number as shown below.
C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー60、C.I.ピグメントイエロー61、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー71、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー81、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー100、C.I.ピグメントイエロー101、C.I.ピグメントイエロー104、C.I.ピグメントイエロー106、C.I.ピグメントイエロー108、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー113、C.I.ピグメントイエロー114、C.I.ピグメントイエロー116、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー119、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー126、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー152、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー156、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185; CI Pigment Yellow 1, CI Pigment Yellow 3, CI Pigment Yellow 12, CI Pigment Yellow 13, CI Pigment Yellow 14, CI Pigment Yellow 15, CI Pigment Yellow 16, CI Pigment Yellow 17, CI Pigment Yellow 20, CI Pigment Yellow 24, CI Pigment Yellow 31, CI Pigment Yellow 55, CI Pigment Yellow 60, CI Pigment Yellow 61, CI Pigment Yellow 65, CI Pigment Yellow 71, CI Pigment Yellow 73, CI Pigment Yellow 74, CI Pigment Yellow 81, CI Pigment Yellow 83, CI Pigment Yellow 93, CI Pigment Yellow 95, CI Pigment Yellow 97, CI Pigment Yellow 98, CI Pigment Yellow 100, CI CI Pigment Yellow 101, CI Pigment Yellow 104, CI Pigment Yellow 106, CI Pigment Yellow 108, CI Pigment Yellow 109, CI Pigment Yellow 110, CI Pigment Yellow 113, CI Pigment Yellow 114, CI Pigment Yellow 116, CI Pigment Yellow 117, CI Pigment Yellow 119, CI Pigment Yellow 120, CI Pigment Yellow 126, CI Pigment Yellow 127, CI Pigment Yellow 128, CI Pigment Yellow 129, CI Pigment Yellow 138, CI Pigment Yellow 139, CI Pigment Yellow 150, CI Pigment Yellow 151, CI Pigment Yellow 152, CI Pigment Yellow 153, CI Pigment Yellow 154, CI Pigment ...... DOO Yellow 155, C.I Pigment Yellow 156, C.I Pigment Yellow 166, C.I Pigment Yellow 168, C.I Pigment Yellow 175, C.I Pigment Yellow 180, C.I Pigment Yellow 185;
C.I.ピグメントオレンジ1、C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ63、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ73;
C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット38;
CI Pigment Orange 1, CI Pigment Orange 5, CI Pigment Orange 13, CI Pigment Orange 14, CI Pigment Orange 16, CI Pigment Orange 17, CI Pigment Orange 24, CI Pigment Orange 34, CI Pigment Orange 36, CI Pigment Orange 38, CI Pigment Orange 40, CI Pigment Orange 43, CI Pigment Orange 46, CI Pigment Orange 49, CI Pigment Orange 51, CI Pigment Orange 61, CI Pigment Orange 63, CI Pigment Orange 64, CI Pigment Orange 71, CI Pigment Orange 73;
CI Pigment Violet 1, CI Pigment Violet 19, CI Pigment Violet 23, CI Pigment Violet 29, CI Pigment Violet 32, CI Pigment Violet 36, CI Pigment Violet 38;
C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド4、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド8、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド10、C.I.ピグメントレッド11、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド14、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド18、C.I.ピグメントレッド19、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメントレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド30、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド37、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド40、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド42、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド50:1、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド57:2、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド60:1、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド83、C.I.ピグメントレッド88、C.I.ピグメントレッド90:1、C.I.ピグメントレッド97、 CI Pigment Red 1, CI Pigment Red 2, CI Pigment Red 3, CI Pigment Red 4, CI Pigment Red 5, CI Pigment Red 6, CI Pigment Red 7, CI Pigment Red 8, CI Pigment Red 9, CI Pigment Red 10, CI Pigment Red 11, CI Pigment Red 12, CI Pigment Red 14, CI Pigment Red 15, CI Pigment Red 16, CI Pigment Red 17, CI Pigment Red 18, CI Pigment Red 19, CI Pigment Red 21, CI Pigment Red 22, CI Pigment Red 23, CI Pigment Red 30, CI Pigment Red 31, CI Pigment Red 32, CI Pigment Red 37, CI Pigment Red 38, CI Pigment Red 40, CI Pigment Red 41, CI Pigment Red 42, CI Pigment Red 48: 1, CI Pigment Red 48: 2, CI Pigment Red 48: 3, CI Pigment Red 48: 4, CI Pigment Red 49: 1, CI Pigment Red 49: 2, CI CI Pigment Red 50: 1, CI Pigment Red 52: 1, CI Pigment Red 53: 1, CI Pigment Red 57, CI Pigment Red 57: 1, CI Pigment Red 57: 2, CI Pigment Red 58: 2, CI Pigment Red 58 : 4, CI Pigment Red 60: 1, CI Pigment Red 63: 1, CI Pigment Red 63: 2, CI Pigment Red 64: 1, CI Pigment Red 81: 1, CI Pigment Red 83, CI Pigment Red 88, CI Pigment Red 90: 1, CI pigmentless 97,
C.I.ピグメントレッド101、C.I.ピグメントレッド102、C.I.ピグメントレッド104、C.I.ピグメントレッド105、C.I.ピグメントレッド106、C.I.ピグメントレッド108、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド113、C.I.ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド151、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド172、C.I.ピグメントレッド174、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピグメントレッド190、C.I.ピグメントレッド193、C.I.ピグメントレッド194、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド226、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド243、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド265; CI Pigment Red 101, CI Pigment Red 102, CI Pigment Red 104, CI Pigment Red 105, CI Pigment Red 106, CI Pigment Red 108, CI Pigment Red 112, CI Pigment Red 113, CI Pigment Red 114, CI Pigment Red 122, CI Pigment Red 123, CI Pigment Red 144, CI Pigment Red 146, CI Pigment Red 149, CI Pigment Red 150, CI Pigment Red 151, CI Pigment Red 166, CI Pigment Red 168, CI Pigment Red 170, CI Pigment Red 171, CI Pigment Red 172, CI Pigment Red 174, CI Pigment Red 175, CI Pigment Red 176, CI Pigment Red 177, CI Pigment Red 178, CI Pigment Red 179, CI Pigment Red 180, CI Pigment Red 185, CI Pigment Red 187, CI Pigment Red 188, CI Pigment Red 190, CI Pigment Red 193, CI Pigment Red 194, CI Pigment Red 202, CI Pigment Red 206, CI Pigment Red 207, CI Pigment Red 208, CI Pigment Red 209, CI Pigment Red 215, CI Pigment Red 216, CI Pigment Red 220, CI Pigment Red 224, CI Pigment Red 226, CI Pigment Red 242, CI Pigment Red 243, CI Pigment Red 245, CI Pigment Red 254, CI Pigment Red 255, CI Pigment Red 264, C.I. Pigment Red 265;
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60;
C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36;
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;
C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7。
これらの有機顔料は、例えば、硫酸再結晶法、溶剤洗浄法や、これらの組み合わせ等により精製して使用することができる。
CI Pigment Blue 15, CI Pigment Blue 15: 3, CI Pigment Blue 15: 4, CI Pigment Blue 15: 6, CI Pigment Blue 60;
CI Pigment Green 7, CI Pigment Green 36;
CI Pigment Brown 23, CI Pigment Brown 25;
CI Pigment Black 1, CI Pigment Black 7.
These organic pigments can be used after being purified by, for example, a sulfuric acid recrystallization method, a solvent washing method, or a combination thereof.
また、前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。 Examples of the inorganic pigment include titanium oxide, barium sulfate, calcium carbonate, zinc white, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red bean curd (red iron oxide (III)), cadmium red, ultramarine blue, bitumen, and chromium oxide. Examples include green, cobalt green, amber, titanium black, synthetic iron black, and carbon black.
本発明において、有機顔料および無機顔料は、それぞれ単独でまたは2種以上を混合して使用することができ、また有機顔料と無機顔料とを併用することができるが、画素を形成する際には、好ましくは1種以上の有機顔料が使用され、またブラックマトリックスを形成する際には、好ましくは2種以上の有機顔料および/またはカーボンブラックが使用される。
本発明においては、前記各顔料は、所望により、その粒子表面をポリマーで改質して使用することができる。顔料の粒子表面を改質するポリマーとしては、例えば、特許文献11に記載されたポリマーや、市販の各種の顔料分散用のポリマーまたはオリゴマー等を挙げることができる。
In the present invention, each of the pigments can be used by modifying the particle surface with a polymer, if desired. Examples of the polymer that modifies the particle surface of the pigment include the polymer described in Patent Document 11 and various commercially available polymers or oligomers for dispersing pigments.
また、本発明において、着色剤は、所望により、分散剤と共に使用することができる。前記分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を挙げることができる。
前記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレン n−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン n−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ソルビタン脂肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類;ポリエチレンイミン類等のほか、以下商品名で、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(トーケムプロダクツ社製)、メガファック(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(以上、旭硝子(株)製)、Disperbyk(ビックケミー・ジャパン(株)製)、ソルスパース(セネカ(株)製)等を挙げることができる。
これらの界面活性剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
界面活性剤の使用量は、着色剤100重量部に対して、通常、50重量部以下、好ましくは0〜30重量部である。
Moreover, in this invention, a coloring agent can be used with a dispersing agent depending on necessity. Examples of the dispersant include cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine surfactants.
Examples of the surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonyl Polyoxyethylene alkyl phenyl ethers such as phenyl ether; Polyethylene glycol diesters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate; Sorbitan fatty acid esters; Fatty acid-modified polyesters; Tertiary amine-modified polyurethanes; Polyethyleneimines In addition, the following trade names are KP (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), and F-Top (manufactured by Tochem Products). Megafuck (Dainippon Ink and Chemicals), Florard (Sumitomo 3M), Asahi Guard, Surflon (Asahi Glass Co., Ltd.), Dispersbyk (Bicchemy Japan), Solsparse (Seneca Co., Ltd.).
These surfactants can be used alone or in admixture of two or more.
The usage-amount of surfactant is 50 parts weight or less normally with respect to 100 weight part of coloring agents, Preferably it is 0-30 weight part.
本発明において、着色層形成用感放射線性組成物は、適宜の方法により調製することができるが、着色剤として顔料を用いる場合、該顔料を溶媒中、分散剤の存在下で、例えばビーズミル、ロールミル等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して顔料分散液とし、これを、(A)成分、(C)成分および(D)成分と、必要に応じてさらに追加の溶媒や後述する他の添加剤を添加し、混合することにより調製することが好ましい。 In the present invention, the radiation-sensitive composition for forming a colored layer can be prepared by an appropriate method. When a pigment is used as a colorant, the pigment is used in a solvent in the presence of a dispersant, for example, a bead mill, Using a roll mill or the like, mixing and dispersing while pulverizing to obtain a pigment dispersion, comprising this as component (A), component (C) and component (D), additional solvents as necessary, and others described below It is preferable to prepare by adding and mixing the additives.
顔料分散液を調製する際の分散剤の使用量は、顔料100重量部に対して、通常、100重量部以下、好ましくは0.5〜100重量部、さらに好ましくは1〜70重量部、特に好ましくは10〜50重量部である。この場合、分散剤の使用量が100重量部を超えると、現像性等が損なわれるおそれがある。
また、顔料分散液を調製する際に使用される溶媒としては、例えば、後述する感放射線性組成物の液状組成物について例示する溶媒と同様のものを挙げることができる。
顔料分散液を調製する際の溶媒の使用量は、顔料100重量部に対して、通常、200〜1,200重量部、好ましくは300〜1,000重量部である。
The amount of the dispersant used in preparing the pigment dispersion is usually 100 parts by weight or less, preferably 0.5 to 100 parts by weight, more preferably 1 to 70 parts by weight, particularly 100 parts by weight of the pigment. The amount is preferably 10 to 50 parts by weight. In this case, if the amount of the dispersant used exceeds 100 parts by weight, developability and the like may be impaired.
Moreover, as a solvent used when preparing a pigment dispersion liquid, the thing similar to the solvent illustrated about the liquid composition of the radiation sensitive composition mentioned later can be mentioned, for example.
The amount of the solvent used in preparing the pigment dispersion is usually 200 to 1,200 parts by weight, preferably 300 to 1,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
顔料分散液の調製に際し、ビーズミルを用いて調製する際には、例えば、直径0.5〜10mm程度のガラスビーズやチタニアビーズ等を使用し、顔料、溶媒および分散剤からなる顔料混合液を、好ましくは水等で冷却しながら混合・分散することにより実施することができる。
この場合、ビーズの充填率は、通常、ミル容量の50〜80%であり、顔料混合液の注入量は、通常、ミル容量の20〜50%程度である。また処理時間は、通常、2〜50時間、好ましくは2〜25時間である。
また、ロールミルを用いて調製する際には、例えば、3本ロールミルや2本ロールミル等を使用し、顔料混合液を、好ましくは冷却水等で冷却しながら処理することにより実施することができる。
この場合、ロール間隔は10μm以下であることが好ましく、剪断力は、通常、108 dyn/秒程度である。また処理時間は、通常、2〜50時間、好ましくは2〜25時間である。
When preparing a pigment dispersion using a bead mill, for example, glass beads or titania beads having a diameter of about 0.5 to 10 mm are used, and a pigment mixture composed of a pigment, a solvent and a dispersant is used. Preferably, it can be carried out by mixing and dispersing while cooling with water or the like.
In this case, the filling rate of the beads is usually 50 to 80% of the mill capacity, and the injection amount of the pigment mixture is usually about 20 to 50% of the mill capacity. The treatment time is usually 2 to 50 hours, preferably 2 to 25 hours.
Moreover, when preparing using a roll mill, it can carry out by processing, for example, using a 3 roll mill, a 2 roll mill, etc., preferably cooling a pigment liquid mixture with cooling water etc.
In this case, the roll interval is preferably 10 μm or less, and the shearing force is usually about 10 8 dyn / sec. The treatment time is usually 2 to 50 hours, preferably 2 to 25 hours.
−(C)多官能性単量体−
本発明における多官能性単量体は、2個以上の重合性不飽和結合を有する単量体からなる。
多官能性単量体としては、例えば、
エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類や、それらのジカルボン酸変性物;
ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ(メタ)アクリレート類;
両末端ヒドロキシポリ−1,3−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ(メタ)アクリレート類や、
トリス〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕フォスフェート
等を挙げることができる。
-(C) polyfunctional monomer-
The polyfunctional monomer in this invention consists of a monomer which has a 2 or more polymerizable unsaturated bond.
As the multifunctional monomer, for example,
Di (meth) acrylates of alkylene glycols such as ethylene glycol and propylene glycol;
Di (meth) acrylates of polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol;
Poly (meth) acrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol and the like, and their dicarboxylic acid-modified products;
Oligo (meth) acrylates such as polyester, epoxy resin, urethane resin, alkyd resin, silicone resin, spirane resin;
Di (meth) acrylates of hydroxylated polymers at both ends such as both ends hydroxypoly-1,3-butadiene, both ends hydroxypolyisoprene, both ends hydroxypolycaprolactone,
And tris [2- (meth) acryloyloxyethyl] phosphate.
これらの多官能性単量体のうち、3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物、具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、 Among these polyfunctional monomers, poly (meth) acrylates of polyhydric alcohols having three or more valences and their dicarboxylic acid-modified products, specifically, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, Pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate,
下記式(24)で表される化合物、
下記式(25)で表される化合物
等が好ましく、特に、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが、着色層の強度が高く、着色層の表面平滑性に優れ、かつ未露光部の基板上および遮光層上に地汚れ、膜残り等を発生し難い点で好ましい。
前記多官能性単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明における多官能性単量体の使用量は、(A)アルカリ可溶性重合体100重量部に対して、通常、5〜500重量部、好ましくは20〜300重量部である。この場合、多官能性単量体の使用量が5重量部未満では、着色層の強度や表面平滑性が低下する傾向があり、一方500重量部を超えると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れ、膜残り等が発生しやすくなる傾向がある。
In particular, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, and dipentaerythritol hexaacrylate have high strength of the colored layer, excellent surface smoothness of the colored layer, and on the unexposed substrate and the light shielding layer. It is preferable in that ground stains, film residues and the like are hardly generated on the top.
The said polyfunctional monomer can be used individually or in mixture of 2 or more types.
The usage-amount of the polyfunctional monomer in this invention is 5-500 weight part normally with respect to 100 weight part of (A) alkali-soluble polymers, Preferably it is 20-300 weight part. In this case, when the amount of the polyfunctional monomer used is less than 5 parts by weight, the strength and surface smoothness of the colored layer tend to be reduced. On the other hand, when it exceeds 500 parts by weight, for example, alkali developability is reduced. There is a tendency that background stains, film residues, etc. are likely to occur on the unexposed substrate or on the light shielding layer.
また、本発明においては、多官能性単量体の一部を、重合性不飽和結合を1個有する単官能性単量体に置き換えることもできる。
前記単官能性単量体としては、例えば、前記共重合体〔α〕について例示した(a)不飽和カルボン酸系化合物、(b)水酸基含有不飽和化合物や(c)他の重合性不飽和化合物と同様の化合物や、N−(メタ)アクリロイルモルフォリン、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタムのほか、市販品として、M−5600(商品名、東亞合成(株)製)等を挙げることができる。
これらの単官能性単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 単官能性単量体の使用割合は、多官能性単量体と単官能性単量体との合計に対して、通常、90重量%以下、好ましくは50重量%以下である。この場合、単官能性単量体の使用割合が90重量%を超えると、得られる着色層の強度や表面平滑性が不十分となるおそれがある。
本発明における多官能性単量体と単官能性単量体との合計使用量は、(A)アルカリ可溶性重合体100重量部に対して、通常、5〜500重量部、好ましくは20〜300重量部である。この場合、前記合計使用量が5重量部未満では、着色層の強度や表面平滑性が低下する傾向があり、一方500重量部を超えると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れ、膜残り等が発生しやすくなる傾向がある。
In the present invention, a part of the polyfunctional monomer can be replaced with a monofunctional monomer having one polymerizable unsaturated bond.
Examples of the monofunctional monomer include (a) an unsaturated carboxylic acid compound, (b) a hydroxyl group-containing unsaturated compound and (c) other polymerizable unsaturated compounds exemplified for the copolymer [α]. In addition to compounds similar to the compounds, N- (meth) acryloylmorpholine, N-vinylpyrrolidone, N-vinyl-ε-caprolactam, commercially available products such as M-5600 (trade name, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), etc. Can be mentioned.
These monofunctional monomers can be used alone or in admixture of two or more. The proportion of the monofunctional monomer used is usually 90% by weight or less, preferably 50% by weight or less, based on the total of the polyfunctional monomer and the monofunctional monomer. In this case, when the use ratio of the monofunctional monomer exceeds 90% by weight, the strength and surface smoothness of the resulting colored layer may be insufficient.
The total amount of the polyfunctional monomer and monofunctional monomer used in the present invention is usually 5 to 500 parts by weight, preferably 20 to 300 parts per 100 parts by weight of the (A) alkali-soluble polymer. Parts by weight. In this case, if the total amount used is less than 5 parts by weight, the strength and surface smoothness of the colored layer tend to decrease. There is a tendency that soiling, film residue, etc. are likely to occur on the substrate or the light shielding layer.
−(D)光ラジカル発生剤−
本発明における光ラジカル発生剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の露光により、前記(C)多官能性単量体および場合により使用される単官能性単量体の重合を開始しうるラジカルを発生することができる化合物である。
このような光ラジカル発生剤としては、例えば、ビイミダゾール系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、ホスフィン系化合物、トリアジン系化合物、カルバゾール系化合物等を挙げることができる。
本発明において、光ラジカル発生剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができるが、本発明における光ラジカル発生剤としては、ビイミダゾール系化合物、アセトフェノン系化合物、トリアジン系化合物およびカルバゾール系化合物の群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
-(D) Photoradical generator-
The photo-radical generator in the present invention comprises the (C) polyfunctional monomer and optionally used monofunctional monomer by exposure to visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, X-ray or the like. It is a compound capable of generating a radical capable of initiating polymerization.
Examples of such photo radical generators include biimidazole compounds, acetophenone compounds, benzoin compounds, benzophenone compounds, α-diketone compounds, polynuclear quinone compounds, xanthone compounds, phosphine compounds, and triazine compounds. Compounds, carbazole compounds, and the like.
In the present invention, the photoradical generator can be used alone or in admixture of two or more. As the photoradical generator in the present invention, biimidazole compounds, acetophenone compounds, triazine compounds and At least one selected from the group of carbazole compounds is preferred.
前記ビイミダゾール系化合物としては、例えば、
2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,
2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,
2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール
等を挙げることができる。
Examples of the biimidazole compound include:
2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole,
2,2′-bis (2-bromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole,
2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,
2'-biimidazole,
2,2′-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole,
2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole,
2,2′-bis (2-bromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,
2'-biimidazole,
2,2′-bis (2,4-dibromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole,
Examples include 2,2′-bis (2,4,6-tribromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole.
これらのビイミダゾール系化合物のうち、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールおよび2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールが好ましく、特に、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールが好ましい。
前記ビイミダゾール系化合物は、溶剤に対する溶解性に優れ、未溶解物、析出物等の異物を生じることがなく、しかも感度が高く、少ないエネルギー量の露光により硬化反応を十分進行させるとともに、コントラストが高く、未露光部で硬化反応が生じることがないため、露光後の塗膜は、現像液に対して不溶性の硬化部分と、現像液に対して高い溶解性を有する未硬化部分とに明確に区分され、これにより、アンダーカットのない画素パターンおよびブラックマトリックスパターンが所定の配列に従って配置された高精細なパターンアレイを形成することができる。
Among these biimidazole compounds, 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2 , 4-Dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole and 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5 , 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole is preferred, in particular 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole. Imidazole is preferred.
The biimidazole compound is excellent in solubility in a solvent, does not generate foreign matters such as undissolved substances and precipitates, has high sensitivity, sufficiently advances the curing reaction by exposure with a small amount of energy, and has a contrast. It is high and does not cause a curing reaction in the unexposed area. Therefore, the coated film after exposure is clearly divided into a cured part that is insoluble in the developer and an uncured part that has high solubility in the developer. Thus, it is possible to form a high-definition pattern array in which pixel patterns and black matrix patterns without undercuts are arranged according to a predetermined arrangement.
−水素供与体−
また、本発明においては、光ラジカル発生剤としてビイミダゾール系化合物を使用する場合、下記する水素供与体を併用することが、感度をさらに改良することができる点で好ましい。
ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。
このような水素供与体としては、下記で定義するメルカプタン系化合物、下記で定義するアミン系化合物等が好ましい。
前記メルカプタン系化合物は、ベンゼン環あるいは複素環を母核とし、該母核に直接結合したメルカプト基を1個以上、好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1〜2個有する化合物(以下「メルカプタン系水素供与体」という。)からなる。
また、前記アミン系化合物は、ベンゼン環あるいは複素環を母核とし、該母核に直接結合したアミノ基を1個以上、好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1〜2個有する化合物(以下「アミン系水素供与体」という。)からなる。
なお、これらの水素供与体は、メルカプト基とアミノ基とを同時に有することもできる。
-Hydrogen donor-
In the present invention, when a biimidazole compound is used as the photoradical generator, it is preferable to use a hydrogen donor described below in combination because the sensitivity can be further improved.
The “hydrogen donor” as used herein means a compound that can donate a hydrogen atom to a radical generated from a biimidazole compound by exposure.
As such a hydrogen donor, a mercaptan compound defined below, an amine compound defined below, and the like are preferable.
The mercaptan compound is a compound having a benzene ring or a heterocyclic ring as a mother nucleus and having one or more, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, mercapto groups directly bonded to the mother nucleus (hereinafter referred to as “mercaptan”). It is called "system hydrogen donor".
The amine compound is a compound having a benzene ring or a heterocyclic ring as a mother nucleus and having 1 or more, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2 amino groups directly bonded to the mother nucleus (hereinafter referred to as “the amine compound” "Amine-based hydrogen donor").
These hydrogen donors can also have a mercapto group and an amino group at the same time.
以下、水素供与体について、より具体的に説明する。
メルカプタン系水素供与体は、ベンゼン環あるいは複素環をそれぞれ1個以上有することができ、またベンゼン環と複素環との両者を有することができ、これらの環を2個以上有する場合、縮合環を形成しても形成しなくてもよい。
また、メルカプタン系水素供与体は、メルカプト基を2個以上有する場合、少なくとも1個の遊離メルカプト基が残存する限りでは、残りのメルカプト基の1個以上がアルキル、アラルキルまたはアリール基で置換されていてもよく、さらには少なくとも1個の遊離メルカプト基が残存する限りでは、2個の硫黄原子がアルキレン基等の2価の有機基を介在して結合した構造単位、あるいは2個の硫黄原子がジスルフィドの形で結合した構造単位を有することができる。
さらに、メルカプタン系水素供与体は、メルカプト基以外の箇所で、カルボキシル基、置換もしくは非置換のアルコキシカルボニル基、置換もしくは非置換のフェノキシカルボニル基、ニトリル基等によって置換されていてもよい。
Hereinafter, the hydrogen donor will be described more specifically.
The mercaptan-based hydrogen donor can have one or more benzene rings or heterocyclic rings, and can have both a benzene ring and a heterocyclic ring. When two or more of these rings are present, It may or may not be formed.
Further, when the mercaptan-based hydrogen donor has two or more mercapto groups, one or more of the remaining mercapto groups are substituted with an alkyl, aralkyl or aryl group as long as at least one free mercapto group remains. Further, as long as at least one free mercapto group remains, a structural unit in which two sulfur atoms are bonded via a divalent organic group such as an alkylene group, or two sulfur atoms are present. It can have structural units linked in the form of disulfides.
Furthermore, the mercaptan-based hydrogen donor may be substituted with a carboxyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted phenoxycarbonyl group, a nitrile group, or the like at a place other than the mercapto group.
このようなメルカプタン系水素供与体の具体例としては、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2−メルカプト−2,5−ジメチルアミノピリジン等が挙げることができる。
これらのメルカプタン系水素供与体のうち、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾールが好ましく、特に、2−メルカプトベンゾチアゾールが好ましい。
Specific examples of such mercaptan hydrogen donors include 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzoimidazole, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, 2-mercapto- 2,5-dimethylaminopyridine and the like can be mentioned.
Of these mercaptan-based hydrogen donors, 2-mercaptobenzothiazole and 2-mercaptobenzoxazole are preferable, and 2-mercaptobenzothiazole is particularly preferable.
次に、アミン系水素供与体は、ベンゼン環あるいは複素環をそれぞれ1個以上有することができ、またベンゼン環と複素環との両者を有することができ、これらの環を2個以上有する場合、縮合環を形成しても形成しなくてもよい。
また、アミン系水素供与体は、アミノ基の1個以上がアルキル基または置換アルキル基で置換されてもよく、またアミノ基以外の箇所で、カルボキシル基、置換もしくは非置換のアルコキシカルボニル基、置換もしくは非置換のフェノキシカルボニル基、ニトリル基等によって置換されていてもよい。
Next, the amine-based hydrogen donor can have one or more benzene rings or heterocyclic rings, and can have both a benzene ring and a heterocyclic ring. When these two or more rings are present, A condensed ring may or may not be formed.
In the amine-based hydrogen donor, at least one of the amino groups may be substituted with an alkyl group or a substituted alkyl group, and a carboxyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, a substituted group may be substituted at a position other than the amino group. Alternatively, it may be substituted with an unsubstituted phenoxycarbonyl group, nitrile group or the like.
このようなアミン系水素供与体の具体例としては、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチルアミノプロピオフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸i−アミル、4−ジメチルアミノ安息香酸、4−ジメチルアミノベンゾニトリル等が挙げることができる。
これらのアミン系水素供与体のうち、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましく、特に、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましい。なお、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノンや4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンは、ビイミダゾール系化合物が存在しない場合でも、それ単独で光ラジカル開始剤として作用しうるものである。
Specific examples of such amine-based hydrogen donors include 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, Examples include ethyl 4-dimethylaminobenzoate, i-amyl 4-dimethylaminobenzoate, 4-dimethylaminobenzoic acid, 4-dimethylaminobenzonitrile and the like.
Among these amine hydrogen donors, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone and 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone are preferable, and 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone is particularly preferable. In addition, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone and 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone can act as a photoradical initiator alone even in the absence of a biimidazole compound. .
本発明において、水素供与体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができるが、1種以上のメルカプタン系水素供与体と1種以上のアミン系水素供与体とを組み合わせて使用することが、形成された着色層が現像時に基板から脱落し難く、また着色層の強度および感度も高い点で好ましい。
メルカプタン系水素供与体とアミン系水素供与体との好ましい組み合わせの具体例としては、2−メルカプトベンゾチアゾール/4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、2−メルカプトベンゾチアゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−メルカプトベンゾオキサゾール/4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、2−メルカプトベンゾオキサゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等を挙げることができ、さらに好ましい組み合わせは、2−メルカプトベンゾチアゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−メルカプトベンゾオキサゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンであり、特に好ましい組み合わせは、2−メルカプトベンゾチアゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンである。 メルカプタン系水素供与体とアミン系水素供与体との組み合わせにおけるメルカプタン系水素供与体とアミン系水素供与体との重量比は、通常、1:1〜1:4、好ましくは1:1〜1:3である。
In the present invention, the hydrogen donor can be used alone or in admixture of two or more. However, one or more mercaptan hydrogen donors and one or more amine hydrogen donors are used in combination. It is preferable that the formed colored layer does not easily fall off the substrate during development, and the strength and sensitivity of the colored layer are high.
Specific examples of a preferred combination of a mercaptan hydrogen donor and an amine hydrogen donor include 2-mercaptobenzothiazole / 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 2-mercaptobenzothiazole / 4,4′-. Bis (diethylamino) benzophenone, 2-mercaptobenzoxazole / 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 2-mercaptobenzoxazole / 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and the like are further preferable combinations. Are 2-mercaptobenzothiazole / 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone and 2-mercaptobenzoxazole / 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and a particularly preferred combination is 2-mercaptobenzothia A Lumpur / 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone. The weight ratio of mercaptan hydrogen donor to amine hydrogen donor in the combination of mercaptan hydrogen donor and amine hydrogen donor is usually from 1: 1 to 1: 4, preferably from 1: 1 to 1: 3.
また、前記アセトフェノン系化合物としては、例えば、2,2−ジメトキシアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、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、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン等を挙げることができる。
これらのアセトフェノン系化合物のうち、2−メチル−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノ−1−プロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン等が好ましい。
Examples of the acetophenone compound include 2,2-dimethoxyacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane- 1-one, 1- (4-i-propylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl And phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, etc. That.
Among these acetophenone compounds, 2-methyl- (4-methylthiophenyl) -2-morpholino-1-propan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) Ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, and the like are preferable.
前記ベンゾイン系化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2−ベンゾイル安息香酸メチル等を挙げることができる。
前記ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等を挙げることができる。
前記α−ジケトン系化合物としては、例えば、ジアセチル、ジベンゾイル、メチルベンゾイルホルメート等を挙げることができる。
前記多核キノン系化合物としては、例えば、アントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン等を挙げることができる。
前記キサントン系化合物としては、例えば、キサントン、チオキサントン、2−クロロチオキサントン等を挙げることができる。
前記ホスフィン系化合物としては、例えば、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等を挙げることができる。
Examples of the benzoin compounds include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, and methyl 2-benzoylbenzoate.
Examples of the benzophenone compounds include 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone and 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone.
Examples of the α-diketone compound include diacetyl, dibenzoyl, methylbenzoylformate, and the like.
Examples of the polynuclear quinone compound include anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone, and the like.
Examples of the xanthone compound include xanthone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, and the like.
Examples of the phosphine compound include bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide.
前記トリアジン系化合物としては、例えば、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−n−ブトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、 Examples of the triazine compound include 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (furan -2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (5-methylfuran-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl)- s-triazine, 2- [2- (4-diethylamino-2-methylphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl ] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxy) Styryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-(4-n-butoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine,
下記式(26)で表される化合物、
下記式(27)で表される化合物
これらのトリアジン系化合物のうち、特に、2−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等が好ましい。 Of these triazine compounds, 2- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine and the like are particularly preferable.
また、前記カルバゾール系化合物としては、例えば、下記式(28)で表される化合物、(29)で表される化合物等を挙げることができる。 Examples of the carbazole-based compound include a compound represented by the following formula (28), a compound represented by (29), and the like.
〔式(28)において、R5 は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基またはフェニル基を示し、R6 およびR7 は相互に独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、置換されていてもよいフェニル基または炭素数7〜20の1価の脂環式基(但し、前記シクロアルキル基を除く。)を示し、R8 は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシル基または炭素数3〜8のシクロアルキルオキシ基を示し、複数存在する
R8 は相互に同一でも異なってもよく、R9 は炭素数4〜20の1価の含酸素複素環式基、炭素数4〜20の1価の含窒素複素環式基または炭素数4〜20の1価の含硫黄複素環式基を示し、複数存在するR9 は相互に同一でも異なってもよく、aは0〜5の整数、bは0〜5の整数で、(a+b)≦5である。〕
[In the formula (28), R 5 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, or a phenyl group, and R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, carbon number 1 -20 alkyl group, cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, phenyl group which may be substituted, or monovalent alicyclic group having 7 to 20 carbon atoms (excluding the cycloalkyl group). R 8 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 12 carbon atoms or a cycloalkyloxy group having 3 to 8 carbon atoms, and a plurality of R 8 may be the same as or different from each other, and R 9 is a monovalent oxygen-containing heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms, a monovalent nitrogen-containing heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 4 to 4 carbon atoms. a monovalent sulfur-containing heterocyclic groups 20, R 9 where there are a plurality of phases May be the same as or different, a is an integer of 0-5, b is an integer of 0 to 5, which is (a + b) ≦ 5. ]
〔式(29)において、R5 は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基またはフェニル基を示し、R6 およびR7 は相互に独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、置換されていてもよいフェニル基または炭素数7〜20の1価の脂環式基(但し、前記シクロアルキル基を除く。)を示し、R8 は炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシル基または炭素数3〜8のシクロアルキルオキシ基を示し、複数存在する
R8 は相互に同一でも異なってもよく、R9 は炭素数4〜20の1価の含酸素複素環式基、炭素数4〜20の1価の含窒素複素環式基または炭素数4〜20の1価の含硫黄複素環式基を示し、複数存在するR9 は相互に同一でも異なってもよく、cは0〜5の整数、dは1〜5の整数で、(c+d)≦5であり、eは0〜6の整数である。〕
[In the formula (29), R 5 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms or a phenyl group, and R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, carbon number 1 -20 alkyl group, cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, phenyl group which may be substituted, or monovalent alicyclic group having 7 to 20 carbon atoms (excluding the cycloalkyl group). R 8 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 12 carbon atoms or a cycloalkyloxy group having 3 to 8 carbon atoms, and a plurality of R 8 may be the same as or different from each other, and R 9 is a monovalent oxygen-containing heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms, a monovalent nitrogen-containing heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 4 to 4 carbon atoms. a monovalent sulfur-containing heterocyclic groups 20, R 9 where there are a plurality of phases May be the same or different to, c is an integer of 0 to 5, d is an integer from 1 to 5, a (c + d) ≦ 5, e is an integer of 0 to 6. ]
式(28)および式(29)において、R5 の炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチ基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基等を挙げることができる。
また、R5 の炭素数3〜8のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
式(28)および式(29)において、R5 としては、例えば、メチル基、エチル基等が好ましい。
In formula (28) and formula (29), examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms of R 5 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, sec- Examples include butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, etc. be able to.
Further, the cycloalkyl group having a carbon number of R 5 3 to 8, and examples thereof include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group.
In Formula (28) and Formula (29), R 5 is preferably, for example, a methyl group, an ethyl group, or the like.
式(28)および式(29)において、R6 およびR7 の炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチ基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基等を挙げることができる。
また、R6 およびR7 の炭素数3〜8のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
In formula (28) and formula (29), examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms of R 6 and R 7 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, and an n-butyl group. , Sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group Etc. can be mentioned.
Moreover, as a C3-C8 cycloalkyl group of R < 6 > and R < 7 >, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc. can be mentioned, for example.
R6 およびR7 のフェニル基に対する置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等の炭素数1〜6のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数3〜6のシクロアルキル基:メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシル基;シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の炭素数3〜6のシクロアルキルオキシ基:フェニル基;フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子等を挙げることができる。 Examples of the substituent for the phenyl group of R 6 and R 7 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, and an n-pentyl group. Group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as n-hexyl group; a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms such as cyclopentyl group and cyclohexyl group: methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, an alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms such as an n-butoxy group and a t-butoxy group; a cycloalkyloxy group having 3 to 6 carbon atoms such as a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group: a phenyl group; a fluorine atom, a chlorine atom, etc. A halogen atom etc. can be mentioned.
また、R6 およびR7 の炭素数7〜20の1価の脂環式基(但し、前記シクロアルキル基を除く。)としては、例えば、1−アルキルシクロアルカン骨格を有する基、ビシクロアルカン骨格を有する基、トリシクロアルカン骨格を有する基、スピロアルカン骨格を有する基、テルペン骨格を有する基、アダマンタン骨格を有する基等を挙げることができる。
式(28)および式(29)において、R6 およびR7 としては、水素原子、メチル基、エチル基等が好ましい。
Examples of the monovalent alicyclic group having 7 to 20 carbon atoms of R 6 and R 7 (excluding the cycloalkyl group) include, for example, a group having a 1-alkylcycloalkane skeleton and a bicycloalkane skeleton. A group having a tricycloalkane skeleton, a group having a spiroalkane skeleton, a group having a terpene skeleton, a group having an adamantane skeleton, and the like.
In formula (28) and formula (29), R 6 and R 7 are preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or the like.
式(28)および式(29)において、R8 の炭素数1〜12のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチ基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基等を挙げることができる。
また、R8 の炭素数3〜8のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
また、R8 の炭素数1〜12のアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基等を挙げることができる。
また、R8 の炭素数3〜8のシクロアルキルオキシ基としては、例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。
式(28)および式(29)において、R8 としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、メトキシ基、エトキシ基等が好ましい。
In formula (28) and formula (29), examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms of R 8 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, sec- Examples include butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, etc. be able to.
Further, the cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms R 8, examples thereof include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group.
As the alkoxyl group having 1 to 12 carbon atoms R 8, for example, a methoxy group, an ethoxy group, n- propoxy group, i- propoxy, n- butoxy, t-butoxy group, n- pentyloxy group, Examples thereof include an n-hexyloxy group, an n-heptyloxy group, an n-octyloxy group, an n-nonyloxy group, an n-decyloxy group, an n-undecyloxy group, and an n-dodecyloxy group.
As the cycloalkyloxy group having 3 to 8 carbon atoms R 8, for example, can be exemplified cyclopentyloxy, cyclohexyloxy group and the like.
In Formula (28) and Formula (29), R 8 is preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a methoxy group, an ethoxy group, or the like.
式(28)および式(29)において、R9 の炭素数4〜20の炭素数4〜20の1価の含酸素複素環式基、炭素数4〜20の1価の含窒素複素環式基または炭素数4〜20の1価の含硫黄複素環式基としては、例えば、チオラニル基、アゼピニル基、ジヒドロアゼピニル基、ジオキソラニル基、トリアジニル基、オキサチアニル基、チアゾーリル基、オキサジアジニル基、ジオキサインダニイル基、ジヒアナフタレニル基、フラニル基、チオフェニル基、ピロリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、ピラゾリル基、フラザニル基、ピラニル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、ピロリニル基、モルホニル基、ピペラジニル基、キヌクリジニル基、インドーリル基、イソインドーリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリジニル基、クロメニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、プリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、プテリジニル基、カルバゾーリル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、チオキサンテニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサチイニル基、フェノキサジニル基、チアントレニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基等を挙げることができる。
式(28)および式(29)において、R9 としては、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基等が好ましい。
In formula (28) and formula (29), R 9 is a monovalent oxygen-containing heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms and a monovalent oxygen-containing heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms. Examples of the group or monovalent sulfur-containing heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms include thiolanyl group, azepinyl group, dihydroazepinyl group, dioxolanyl group, triazinyl group, oxathianyl group, thiazolyl group, oxadiazinyl group, Xidodanyl group, dihyanaphthalenyl group, furanyl group, thiophenyl group, pyrrolyl group, oxazolyl group, isoxazolyl group, thiazolyl group, isothiazolyl group, pyrazolyl group, furazanyl group, pyranyl group, pyridinyl group, pyridazinyl group, pyrimidyl group, Pyrazinyl group, pyrrolinyl group, morphonyl group, piperazinyl group, quinuclidinyl group, indolyl group, Soydolyl group, benzofuranyl group, benzothiophenyl group, indolizinyl group, chromenyl group, quinolinyl group, isoquinolinyl group, purinyl group, quinazolinyl group, cinnolinyl group, phthalazinyl group, pteridinyl group, carbazolyl group, acridinyl group, phenanthridinyl group, Examples thereof include a thioxanthenyl group, a phenazinyl group, a phenothiazinyl group, a phenoxathinyl group, a phenoxazinyl group, a thiantenyl group, a tetrahydrofuranyl group, and a tetrahydropyranyl group.
In formula (28) and formula (29), R 9 is preferably a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl group, or the like.
式(28)において、aは0、1または2が好ましく、特に1であることが好ましく、bは0または1が好ましく、特に0であることが好ましい。
式(29)において、cは0、1または2が好ましく、特に1であることが好ましく、dは1が好ましく、eは0、1または2が好ましく、特に1であることが好ましい。
In the formula (28), a is preferably 0, 1 or 2, particularly preferably 1, and b is preferably 0 or 1, particularly preferably 0.
In the formula (29), c is preferably 0, 1 or 2, particularly preferably 1, d is preferably 1, e is preferably 0, 1 or 2, and particularly preferably 1.
カルバゾール系化合物の具体例としては、
1−〔9−エチル−6−ベンゾイル−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1,2−ノナン−2−オキシム−O−ベンゾエート、1−〔9−エチル−6−ベンゾイル−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1,2−ノナン−2−オキシム−O−アセテート、1−〔9−エチル−6−ベンゾイル−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1,2−ペンタン−2−オキシム−O−アセテート、1−〔9−エチル−6−ベンゾイル−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−オクタン−1−オンオキシム−O−アセテート、
Specific examples of carbazole compounds include
1- [9-Ethyl-6-benzoyl-9. H. -Carbazol-3-yl] -1,2-nonane-2-oxime-O-benzoate, 1- [9-ethyl-6-benzoyl-9. H. -Carbazol-3-yl] -1,2-nonane-2-oxime-O-acetate, 1- [9-ethyl-6-benzoyl-9. H. -Carbazol-3-yl] -1,2-pentane-2-oxime-O-acetate, 1- [9-ethyl-6-benzoyl-9. H. -Carbazol-3-yl] -octane-1-one oxime-O-acetate,
1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−アセテート、1−〔9−エチル−6−(1,3,5−トリメチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、1−〔9−n−ブチル−6−(2−エチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、 1- [9-Ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-acetate, 1- [9-ethyl-6- (1,3,5-trimethylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate, 1- [9-n-butyl-6- (2-ethylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate,
エタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロピラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−5−テトラヒドロフラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−5−テトラヒドロピラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)ベンゾイル}−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、 Ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydropyranylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-5-tetrahydrofuranylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-5-tetrahydropyranylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) benzoyl} -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime),
エタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロピラニルメトキシベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−5−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−5−テトラヒドロピラニルメトキシベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)
等を挙げることができる。
Ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydropyranylmethoxybenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-5-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-5-tetrahydropyranylmethoxybenzoyl) -9. H. -Carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl } -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime)
Etc.
これらのカルバゾール系化合物のうち、1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−アセテート、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)等が好ましく、特に、1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−アセテート、エタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9.H.−カルバゾール−3−イ〕]−1−(O−アセチルオキシム)等が好ましい。 Among these carbazole compounds, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-acetate, ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl) -9. H. -Carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl } -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) and the like are preferable, and in particular, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-acetate, ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxy Benzoyl} -9. H. -Carbazole-3-i]]-1- (O-acetyloxime) and the like are preferable.
本発明における光ラジカル発生剤の使用量は、(C)多官能性単量体と場合により使用される単官能性単量体との合計100重量部に対して、通常、0.01〜200重量部、好ましくは1〜120重量部、特に好ましくは1〜100重量部である。この場合、光ラジカル発生剤の合計使用量が0.01重量部未満では、露光による硬化が不十分となり、画素パターンあるいはブラックマトリックスパターンが所定の配列にしたがって配置されたパターンアレイを得ることが困難となるおそれがあり、一方200重量部を超えると、形成された着色層が現像時に基板から脱落しやすくなり、また未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れ、膜残り等を生じやすくなる。
さらに、本発明においては、前記光ラジカル発生剤と共に、必要に応じて、増感剤、硬化促進剤あるいは高分子光架橋・増感剤の1種以上を併用することもできる。
The amount of the photoradical generator used in the present invention is usually 0.01 to 200 with respect to 100 parts by weight of the total of (C) the polyfunctional monomer and the monofunctional monomer optionally used. Part by weight, preferably 1 to 120 parts by weight, particularly preferably 1 to 100 parts by weight. In this case, if the total use amount of the photo radical generator is less than 0.01 parts by weight, curing by exposure becomes insufficient, and it is difficult to obtain a pattern array in which pixel patterns or black matrix patterns are arranged according to a predetermined arrangement. On the other hand, if the amount exceeds 200 parts by weight, the formed colored layer tends to fall off from the substrate during development, and background stains, film residue, etc. are likely to occur on the unexposed portion of the substrate or on the light shielding layer. Become.
Furthermore, in the present invention, one or more of a sensitizer, a curing accelerator, or a polymer photocrosslinking / sensitizer can be used in combination with the photoradical generator as necessary.
−添加剤−
本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、前記(A)〜(D)成分を必須成分とするが、必要に応じて、他の添加剤を含有することもできる。
前記添加剤としては、感放射線性組成物のアルカリ現像液に対する溶解特性をより改善し、かつ現像後の未溶解物の残存をより抑制する作用等を示す、有機酸または有機アミノ化合物(但し、前記水素供与体を除く。)等を挙げることができる。
-Additives-
The radiation-sensitive composition for forming a colored layer of the present invention contains the components (A) to (D) as essential components, but may contain other additives as necessary.
As the additive, an organic acid or an organic amino compound (provided, for example, has an effect of further improving the dissolution characteristics of the radiation-sensitive composition in an alkaline developer and further suppressing the remaining undissolved product after development) The hydrogen donor is excluded).
前記有機酸としては、分子中に1個以上のカルボキシル基を有する、脂肪族カルボン酸あるいはフェニル基含有カルボン酸が好ましい。
前記脂肪族カルボン酸としては、例えば、
ぎ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等のモノカルボン酸類;
しゅう酸、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルこはく酸、テトラメチルこはく酸、シクロヘキサンジカルボン酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸等のジカルボン酸類;
トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等のトリカルボン酸類
等を挙げることができる。
The organic acid is preferably an aliphatic carboxylic acid or a phenyl group-containing carboxylic acid having one or more carboxyl groups in the molecule.
Examples of the aliphatic carboxylic acid include
Monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, pivalic acid, caproic acid, diethylacetic acid, enanthic acid, caprylic acid;
Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassylic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, dimethylmalonic acid, methylsuccinic acid, tetramethylsuccinic acid Dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, itaconic acid, citraconic acid, maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid;
And tricarboxylic acids such as tricarballylic acid, aconitic acid, and camphoronic acid.
また、前記フェニル基含有カルボン酸としては、例えば、カルボキシル基が直接フェニル基に結合した化合物、カルボキシル基が炭素鎖を介してフェニル基に結合したカルボン酸等を挙げることができる。
フェニル基含有カルボン酸としては、例えば、
安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸類;
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸類;
トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリット酸等の3価以上の芳香族ポリカルボン酸類や、
フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロけい皮酸、マンデル酸、フェニルこはく酸、アトロパ酸、けい皮酸、シンナミリデン酸、クマル酸、ウンベル酸
等を挙げることができる。
Examples of the phenyl group-containing carboxylic acid include a compound in which a carboxyl group is directly bonded to the phenyl group, and a carboxylic acid in which the carboxyl group is bonded to the phenyl group via a carbon chain.
Examples of the phenyl group-containing carboxylic acid include
Aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, toluic acid, cumic acid, hemelic acid, mesitylene acid;
Aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid;
Trivalent or higher aromatic polycarboxylic acids such as trimellitic acid, trimesic acid, merophanic acid, pyromellitic acid,
Examples include phenylacetic acid, hydroatropic acid, hydrocinnamic acid, mandelic acid, phenylsuccinic acid, atropic acid, cinnamic acid, cinnamylidene acid, coumaric acid, and umberic acid.
これらの有機酸のうち、アルカリ溶解性、後述する溶媒に対する溶解性、未露光部の基板上あるいは遮光層上における地汚れや膜残りの防止等の観点から、脂肪族カルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸類が好ましく、特に、マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸等が好ましい。また、フェニル基含有カルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸類が好ましく、特に、フタル酸が好ましい。
前記有機酸は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
有機酸の使用量は、感放射線性組成物全体に対して、通常、15重量%以下、好ましくは10重量%以下である。この場合、有機酸の使用量が15重量%を超えると、形成された着色層の基板に対する密着性が低下する傾向がある。
Among these organic acids, aliphatic carboxylic acids are aliphatic from the viewpoints of alkali solubility, solubility in a solvent described later, prevention of soiling and film residue on the substrate or the light-shielding layer in the unexposed area, and the like. Dicarboxylic acids are preferred, and malonic acid, adipic acid, itaconic acid, citraconic acid, fumaric acid, mesaconic acid and the like are particularly preferred. As the phenyl group-containing carboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids are preferable, and phthalic acid is particularly preferable.
The organic acids can be used alone or in admixture of two or more.
The amount of the organic acid used is usually 15% by weight or less, preferably 10% by weight or less, based on the whole radiation-sensitive composition. In this case, when the usage-amount of organic acid exceeds 15 weight%, there exists a tendency for the adhesiveness with respect to the board | substrate of the formed colored layer to fall.
また、前記有機アミノ化合物としては、分子中に1個以上のアミノ基を有する、脂肪族アミンあるいはフェニル基含有アミンが好ましい。
前記脂肪族アミンとしては、例えば、
n−プロピルアミン、i−プロピルアミン、n−ブチルアミン、i−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、t−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−へプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデシルアミン、n−ドデシルアミン、シクロヘキシルアミン、2−メチルシクロヘキシルアミン、3−メチルシクロヘキシルアミン、4−メチルシクロヘキシルアミン、2−エチルシクロヘキシルアミン、3−エチルシクロヘキシルアミン、4−エチルシクロヘキシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;
メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メチルn−プロピルアミン、エチルn−プロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−i−プロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−i−ブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジ−t−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、メチルシクロヘキシルアミン、エチルシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;
The organic amino compound is preferably an aliphatic amine or a phenyl group-containing amine having one or more amino groups in the molecule.
Examples of the aliphatic amine include:
n-propylamine, i-propylamine, n-butylamine, i-butylamine, sec-butylamine, t-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n-undecylamine, n-dodecylamine, cyclohexylamine, 2-methylcyclohexylamine, 3-methylcyclohexylamine, 4-methylcyclohexylamine, 2-ethylcyclohexylamine, 3-ethylcyclohexylamine, 4- Mono (cyclo) alkylamines such as ethylcyclohexylamine;
Methyl ethylamine, diethylamine, methyl n-propylamine, ethyl n-propylamine, di-n-propylamine, di-i-propylamine, di-n-butylamine, di-i-butylamine, di-sec-butylamine, di Di (cyclo) alkylamines such as t-butylamine, di-n-pentylamine, di-n-hexylamine, methylcyclohexylamine, ethylcyclohexylamine, dicyclohexylamine;
ジメチルエチルアミン、メチルジエチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルn−プロピルアミン、ジエチルn−プロピルアミン、メチルジ−n−プロピルアミン、エチルジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−i−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−i−ブチルアミン、トリ−sec−ブチルアミン、トリ−t−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルシクロヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、エチルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;
2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、4−アミノ−1−ブタノール、5−アミノ−1−ペンタノール、6−アミノ−1−ヘキサノール、4−アミノ−1−シクロヘキサノール等のモノ(シクロ)アルカノールアミン類;
Dimethylethylamine, methyldiethylamine, triethylamine, dimethyl n-propylamine, diethyl n-propylamine, methyldi-n-propylamine, ethyldi-n-propylamine, tri-n-propylamine, tri-i-propylamine, tri- n-butylamine, tri-i-butylamine, tri-sec-butylamine, tri-t-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, dimethylcyclohexylamine, diethylcyclohexylamine, methyldicyclohexylamine, ethyldicyclohexyl Tri (cyclo) alkylamines such as amine and tricyclohexylamine;
2-aminoethanol, 3-amino-1-propanol, 1-amino-2-propanol, 4-amino-1-butanol, 5-amino-1-pentanol, 6-amino-1-hexanol, 4-amino- Mono (cyclo) alkanolamines such as 1-cyclohexanol;
ジエタノールアミン、ジ−n−プロパノールアミン、ジ−i−プロパノールアミン、ジ−n−ブタノールアミン、ジ−i−ブタノールアミン、ジ−n−ペンタノールアミン、ジ−n−ヘキサノールアミン、ジ(4−シクロヘキサノール)アミン等のジ(シクロ)アルカノールアミン類;
トリエタノールアミン、トリ−n−プロパノールアミン、トリ−i−プロパノールアミン、トリ−n−ブタノールアミン、トリ−i−ブタノールアミン、トリ−n−ペンタノールアミン、トリ−n−ヘキサノールアミン、トリ(4−シクロヘキサノール)アミン等のトリ(シクロ)アルカノールアミン類;
Diethanolamine, di-n-propanolamine, di-i-propanolamine, di-n-butanolamine, di-i-butanolamine, di-n-pentanolamine, di-n-hexanolamine, di (4-cyclo Di (cyclo) alkanolamines such as hexanol) amine;
Triethanolamine, tri-n-propanolamine, tri-i-propanolamine, tri-n-butanolamine, tri-i-butanolamine, tri-n-pentanolamine, tri-n-hexanolamine, tri (4 -Tri (cyclo) alkanolamines such as cyclohexanol) amine;
3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオール、4−アミノ−1,3−ブタンジオール、4−アミノ−1,2−シクロヘキサンジオール、4−アミノ−1,3−シクロヘキサンジオール、3−ジメチルアミノ−1,2−プロパンジオール、3−ジエチルアミノ−1,2−プロパンジオール、2−ジメチルアミノ−1,3−プロパンジオール、2−ジエチルアミノ−1,3−プロパンジオール等のアミノ(シクロ)アルカンジオール類;
1−アミノシクロペンタンメタノール、4−アミノシクロペンタンメタノール、1−アミノシクロヘキサンメタノール、4−アミノシクロヘキサンメタノール、4−ジメチルアミノシクロペンタンメタノール、4−ジエチルアミノシクロペンタンメタノール、4−ジメチルアミノシクロヘキサンメタノール、4−ジエチルアミノシクロヘキサンメタノール等のアミノ基含有シクロアルカンメタノール類;
β−アラニン、2−アミノ酪酸、3−アミノ酪酸、4−アミノ酪酸、2−アミノイソ酪酸、3−アミノイソ酪酸、2−アミノ吉草酸、5−アミノ吉草酸、6−アミノカプロン酸、1−アミノシクロプロパンカルボン酸、1−アミノシクロヘキサンカルボン酸、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸等のアミノカルボン酸類
等を挙げることができる。
3-amino-1,2-propanediol, 2-amino-1,3-propanediol, 4-amino-1,2-butanediol, 4-amino-1,3-butanediol, 4-amino-1, 2-cyclohexanediol, 4-amino-1,3-cyclohexanediol, 3-dimethylamino-1,2-propanediol, 3-diethylamino-1,2-propanediol, 2-dimethylamino-1,3-propanediol Amino (cyclo) alkanediols such as 2-diethylamino-1,3-propanediol;
1-aminocyclopentanemethanol, 4-aminocyclopentanemethanol, 1-aminocyclohexanemethanol, 4-aminocyclohexanemethanol, 4-dimethylaminocyclopentanemethanol, 4-diethylaminocyclopentanemethanol, 4-dimethylaminocyclohexanemethanol, 4- Amino group-containing cycloalkanemethanols such as diethylaminocyclohexanemethanol;
β-alanine, 2-aminobutyric acid, 3-aminobutyric acid, 4-aminobutyric acid, 2-aminoisobutyric acid, 3-aminoisobutyric acid, 2-aminovaleric acid, 5-aminovaleric acid, 6-aminocaproic acid, 1-aminocyclo Examples thereof include aminocarboxylic acids such as propanecarboxylic acid, 1-aminocyclohexanecarboxylic acid, and 4-aminocyclohexanecarboxylic acid.
また、前記フェニル基含有アミンとしては、例えば、アミノ基が直接フェニル基に結合した化合物、アミノ基が炭素鎖を介してフェニル基に結合した化合物等を挙げることができる。
フェニル基含有アミンとしては、例えば、
アニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4―エチルアニリン、4−n−プロピルアニリン、4−i−プロピルアニリン、4−n−ブチルアニリン、4−t−ブチルアニリン、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、4−メチル−N,N−ジメチルアニリン等の芳香族アミン類;
2−アミノベンジルアルコール、3−アミノベンジルアルコール、4−アミノベンジルアルコール、4−ジメチルアミノベンジルアルコール、4−ジエチルアミノベンジルアルコール等のアミノベンジルアルコール類;
2−アミノフェノール、3―アミノフェノール、4―アミノフェノール、4−ジメチルアミノフェノール、4−ジエチルアミノフェノール等のアミノフェノール類
等を挙げることができる。
Examples of the phenyl group-containing amine include compounds in which an amino group is directly bonded to a phenyl group, and compounds in which an amino group is bonded to a phenyl group via a carbon chain.
As the phenyl group-containing amine, for example,
Aniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, 4-ethylaniline, 4-n-propylaniline, 4-i-propylaniline, 4-n-butylaniline, 4-t-butylaniline, Aromatic amines such as 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, 4-methyl-N, N-dimethylaniline;
Aminobenzyl alcohols such as 2-aminobenzyl alcohol, 3-aminobenzyl alcohol, 4-aminobenzyl alcohol, 4-dimethylaminobenzyl alcohol, 4-diethylaminobenzyl alcohol;
Examples include aminophenols such as 2-aminophenol, 3-aminophenol, 4-aminophenol, 4-dimethylaminophenol, and 4-diethylaminophenol.
これらの有機アミノ化合物のうち、後述する溶媒に対する溶解性、未露光部の基板上あるいは遮光層上における地汚れや膜残りの防止等の観点から、脂肪族アミンとしては、モノ(シクロ)アルカノールアミン類、アミノ(シクロ)アルカンジオール類が好ましく、特に、2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、5−アミノ−1−ペンタノール、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオール等が好ましい。また、フェニル基含有アミンとしては、アミノフェノール類が好ましく、特に、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール等が好ましい。
前記有機アミノ化合物は、単独でまたは2種以上混合して使用することができる。
有機アミノ化合物の使用量は、感放射線性組成物全体に対して、通常、15重量%以下、好ましくは10重量%以下である。この場合、有機アミノ化合物の使用量が15重量%を超えると、形成された着色層の基板に対する密着性が低下する傾向がある。
Among these organic amino compounds, mono (cyclo) alkanolamines are used as aliphatic amines from the viewpoints of solubility in a solvent described later, prevention of background contamination and film residue on the unexposed portion of the substrate or the light shielding layer, and the like. And amino (cyclo) alkanediols are preferred, in particular, 2-aminoethanol, 3-amino-1-propanol, 5-amino-1-pentanol, 3-amino-1,2-propanediol, 2-amino -1,3-propanediol, 4-amino-1,2-butanediol and the like are preferable. Moreover, as a phenyl group containing amine, aminophenols are preferable and 2-aminophenol, 3-aminophenol, 4-aminophenol, etc. are especially preferable.
The organic amino compounds can be used alone or in admixture of two or more.
The amount of the organic amino compound used is usually 15% by weight or less, preferably 10% by weight or less, based on the whole radiation-sensitive composition. In this case, when the usage-amount of an organic amino compound exceeds 15 weight%, there exists a tendency for the adhesiveness with respect to the board | substrate of the formed colored layer to fall.
さらに、前記有機酸および有機アミノ化合物以外の添加剤としては、例えば、
銅フタロシアニン誘導体等の青色顔料誘導体や黄色顔料誘導体等の分散助剤;
ガラス、アルミナ等の充填剤;
ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ポリ(フロロアルキルアクリレート)類等の高分子化合物;
ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の界面活性剤;
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;
2,2’−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;
2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤;
ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;
1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル等の熱ラジカル発生剤
等を挙げることができる。
Furthermore, as an additive other than the organic acid and the organic amino compound, for example,
Dispersing aids such as blue pigment derivatives and yellow pigment derivatives such as copper phthalocyanine derivatives;
Fillers such as glass and alumina;
Polymer compounds such as polyvinyl alcohol, polyethylene glycol monoalkyl ethers, poly (fluoroalkyl acrylates);
Nonionic, cationic and anionic surfactants;
Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltri Methoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-chloropropyl Adhesion promoters such as methyldimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane;
Antioxidants such as 2,2′-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,6-di-tert-butylphenol;
UV absorbers such as 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, alkoxybenzophenones;
Anti-agglomeration agents such as sodium polyacrylate;
Examples include thermal radical generators such as 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile) and 2-phenylazo-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile.
溶媒
本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、前記(A)〜(D)成分を必須成分とし、必要に応じて前記添加剤成分を含有するが、通常、溶媒を配合して液状組成物として調製される。
前記溶媒としては、感放射線性組成物を構成する(A)〜(D)成分や添加剤成分を分散または溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。
Solvent The radiation-sensitive composition for forming a colored layer according to the present invention comprises the components (A) to (D) as essential components, and contains the additive components as necessary. Prepared as a composition.
As the solvent, the components (A) to (D) and additive components constituting the radiation-sensitive composition are dispersed or dissolved, and do not react with these components and have appropriate volatility. Can be appropriately selected and used.
このような溶媒としては、例えば、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;
As such a solvent, for example,
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, diethylene glycol mono-n- Butyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, di Propylene glycol mono Chirueteru, dipropylene glycol mono -n- propyl ether, dipropylene glycol mono -n- butyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as ether;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;
Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-propyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol mono (Poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethyl ether acetate;
Other ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran;
Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone;
乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;
2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミドまたはラクタム類
等を挙げることができる。
Lactic acid alkyl esters such as methyl lactate and ethyl lactate;
Ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, 2-hydroxy Methyl-3-methylbutanoate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n -Butyl, i-butyl acetate, n-amyl formate, i-amyl acetate, n-butyl propionate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, i-propyl butyrate, n-butyl butyrate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate , N-propyl pyruvate, methyl acetoacetate, acetoacetate Le, other esters such as ethyl 2-oxobutanoate;
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Examples include amides or lactams such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone.
これらの溶媒のうち、溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、乳酸エチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましい。
前記溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Among these solvents, from the viewpoint of solubility, pigment dispersibility, coatability, etc., propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-propyl Ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, ethyl lactate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, 3-ethoxypropion Ethyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl propylene Sulfonate, acetate n- butyl acetate i- butyl, formic acid n- amyl acetate, i- amyl, n- butyl propionate, ethyl butyrate, i- propyl butyrate n- butyl, ethyl pyruvate and the like are preferable.
The said solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
また、前記溶媒と共に、ベンジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶媒を併用することもできる。
これらの高沸点溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
溶媒の使用量は、特に限定されるものではないが、得られる液状組成物の塗布性、安定性等の観点から、液状組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、通常、5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%となる量が望ましい。
Along with the solvent, benzyl ethyl ether, di-n-hexyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate In addition, a high-boiling solvent such as diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene glycol monophenyl ether acetate can be used in combination.
These high-boiling solvents can be used alone or in admixture of two or more.
The amount of the solvent used is not particularly limited, but the total concentration of each component excluding the solvent of the liquid composition is usually from 5 to 5 from the viewpoint of applicability and stability of the obtained liquid composition. The amount is 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight.
カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色層形成用感放射線性組成物を用いて形成された着色層を有するものである。
以下に、本発明のカラーフィルタを形成する方法について説明する。
まず、基板の表面上に、必要に応じて、画素を形成する部分を区画するように遮光層を形成し、この基板上に、例えば赤色の顔料を含有する着色層形成用感放射線性組成物の液状組成物を塗布したのち、プレベークを行って溶剤を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、赤色の画素パターンが所定の配列で配置された画素アレイを形成する。
その後、緑色または青色の顔料を含有する各着色層形成用感放射線性組成物の液状組成物を用い、前記と同様にして、各液状組成物の塗布、プレベーク、露光、現像およびポストベークを行って、緑色の画素アレイおよび青色の画素アレイを同一基板上に順次形成することにより、赤色、緑色および青色の三原色の画素アレイが基板上に配置されたカラーフィルタを得る。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、前記のものに限定されない。
また、ブラックマトリックスは、本発明の着色層形成用感放射線性組成物を用い、前記画素の形成の場合と同様にして形成することができる。
Color filter The color filter of this invention has a colored layer formed using the radiation-sensitive composition for colored layer formation of this invention.
The method for forming the color filter of the present invention will be described below.
First, on the surface of the substrate, if necessary, a light-shielding layer is formed so as to partition a portion for forming a pixel, and on this substrate, for example, a radiation-sensitive composition for forming a colored layer containing a red pigment. After the liquid composition is applied, pre-baking is performed to evaporate the solvent and form a coating film. Next, after exposing the coating film through a photomask, development using an alkali developer is performed to dissolve and remove the unexposed portion of the coating film, and then post-baking to form a predetermined red pixel pattern. A pixel array arranged in an array is formed.
Thereafter, using the liquid composition of each radiation-sensitive composition for forming a colored layer containing a green or blue pigment, the liquid composition is applied, pre-baked, exposed, developed and post-baked in the same manner as described above. By sequentially forming the green pixel array and the blue pixel array on the same substrate, a color filter in which the pixel arrays of the three primary colors of red, green, and blue are arranged on the substrate is obtained. However, in the present invention, the order of forming the pixels of each color is not limited to the above.
The black matrix can be formed in the same manner as in the pixel formation using the radiation-sensitive composition for forming a colored layer of the present invention.
画素および/またはブラックマトリックスを形成する際に使用される基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。
また、これらの基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。
感放射線性組成物の液状組成物を基板に塗布する際には、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等の適宜の塗布法を採用することができるが、特に、スピンコート法、スリットダイ塗布法が好ましい。
塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、0.1〜10μm、好ましくは0.2〜8.0μm、特に好ましくは0.2〜6.0μmである。
Examples of the substrate used when forming the pixel and / or the black matrix include glass, silicon, polycarbonate, polyester, aromatic polyamide, polyamideimide, and polyimide.
In addition, these substrates may be subjected to appropriate pretreatment such as chemical treatment with a silane coupling agent or the like, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition, etc., if desired.
When applying a liquid composition of a radiation sensitive composition to a substrate, an appropriate application such as a spray method, a roll coating method, a spin coating method (spin coating method), a slit die coating method, a bar coating method, an ink jet method, etc. Although a method can be employed, a spin coating method and a slit die coating method are particularly preferable.
The coating thickness is usually 0.1 to 10 μm, preferably 0.2 to 8.0 μm, particularly preferably 0.2 to 6.0 μm as the film thickness after drying.
画素および/またはブラックマトリックスを形成する際に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用することができるが、波長が190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。
放射線の露光量は、好ましくは10〜10,000J/m2 である。
また、前記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。
前記アルカリ現像液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。
現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。現像条件は、常温で5〜300秒が好ましい。
As the radiation used when forming the pixel and / or the black matrix, for example, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, X-ray or the like can be used, but the wavelength is in the range of 190 to 450 nm. Some radiation is preferred.
Exposure of radiation is preferably 10~10,000J / m 2.
Examples of the alkali developer include sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, An aqueous solution such as 5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene is preferred.
An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like can be added to the alkaline developer. In addition, it is usually washed with water after alkali development.
As a development processing method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied. The development conditions are preferably 5 to 300 seconds at room temperature.
このようにして得られる本発明のカラーフィルタは、例えば、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示素子、カラー撮像管素子、カラーセンサー等に極めて有用である。 The color filter of the present invention thus obtained is extremely useful for, for example, a transmissive or reflective color liquid crystal display element, a color imaging tube element, a color sensor, and the like.
液晶表示素子
本発明の液晶表示素子は、本発明のカラーフィルタを具備するものである。
また、本発明の液晶表示素子の1つの実施の形態として、本発明の着色層形成用感放射線性組成物を用いて、薄膜トランジスタ基板アレイ上に、前述したようにして画素および/またはブラックマトリックスを形成することにより、特に優れた特性を有する液晶表示素子を作製することができる。
Liquid crystal display element The liquid crystal display element of this invention comprises the color filter of this invention.
Moreover, as one embodiment of the liquid crystal display element of the present invention, a pixel and / or a black matrix is formed on a thin film transistor substrate array as described above using the radiation-sensitive composition for forming a colored layer of the present invention. By forming, a liquid crystal display element having particularly excellent characteristics can be manufactured.
本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、前記(A)〜(D)成分を必須成分として含有するものであるが、特に好ましい組成物を具体的に例示すると、下記(イ)〜(ト)のとおりである。
(イ) (A)アルカリ可溶性重合体が、(メタ)アクリル酸を必須成分とする(a)不飽和カルボン酸系化合物と、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸1,2−ジヒドロキシエチルおよび(メタ)アクリル酸2,3−ジヒドロキシプロピルの群から選ばれる少なくとも1種を必須成分とする(b)水酸基含有不飽和化合物と、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートおよびN−フェニルマレイミドの群から選ばれる少なくとも1種の(c)他の不飽和化合物との共重合体〔α〕にシラン化合物(1)を反応させることにより得られる重合体である着色層形成用感放射線性組成物。
(ロ) シラン化合物(1)が3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランおよび/または3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランからなる、前記(イ)の着色層形成用感放射線性組成物。
(ハ) 共重合体〔α〕がリビングラジカル重合する工程を経て製造されたものである、前記(イ)または(ロ)の着色層形成用感放射線性組成物。
(ニ) (C)多官能性単量体がトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの群から選ばれる少なくとも1種からなる前記(イ)〜(ハ)の着色層形成用感放射線性組成物。
The radiation-sensitive composition for forming a colored layer of the present invention contains the components (A) to (D) as essential components. Specific examples of particularly preferred compositions are as follows. (G)
(A) (A) The alkali-soluble polymer contains (meth) acrylic acid as an essential component (a) an unsaturated carboxylic acid compound, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 1,2 (B) a hydroxyl group-containing unsaturated compound having at least one selected from the group consisting of dihydroxyethyl and 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate as an essential component, styrene, methyl (meth) acrylate, n-propyl ( (C) at least one selected from the group of (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and N-phenylmaleimide Obtained by reacting the silane compound (1) with a copolymer [α] with another unsaturated compound. Colored layer forming radiation-sensitive composition is a polymer.
(B) The radiation-sensitive composition for forming a colored layer according to (a) above, wherein the silane compound (1) comprises 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane and / or 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane.
(C) The radiation-sensitive composition for forming a colored layer according to (a) or (b), which is produced through a process in which the copolymer [α] undergoes living radical polymerization.
(D) (C) The colored layer of (i) to (c) above, wherein the polyfunctional monomer is at least one selected from the group consisting of trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate. Radiation sensitive composition for forming.
(ホ) (D)光ラジカル発生剤がビイミダゾール系化合物、アセトフェノン系化合物、トリアジン系化合物およびカルバゾール系化合物の群から選ばれる少なくとも1種からなる、前記(イ)〜(ニ)の着色層形成用感放射線性組成物。
(ヘ) ビイミダゾール系化合物が2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールおよび2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールの群から選ばれる少なくとも1種からなり、アセトフェノン系化合物が2−メチル−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノ−1−プロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトンおよび2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オンの群から選ばれる少なくとも1種からなり、トリアジン系化合物が2−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジンからなり、カルバゾール系化合物が1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−アセテート、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)およびエタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)の群から選ばれる少なくとも1種からなる、前記(ホ)の着色層形成用感放射線性組成物。
(ト) (B)着色剤が有機顔料および/またはカーボンブラックを含む前記(イ)〜(ヘ)の着色層形成用感放射線性組成物。
(E) (D) The colored layer formation of (i) to (d) above, wherein the photoradical generator is at least one selected from the group consisting of biimidazole compounds, acetophenone compounds, triazine compounds and carbazole compounds. Radiation sensitive composition.
(F) The biimidazole compound is 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2, 4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole and 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5 It consists of at least one selected from the group of 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, and the acetophenone compound is 2-methyl- (4-methylthiophenyl) -2-morpholino-1-propan-1-one , 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone and 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one Small It is composed of at least one kind, the triazine compound is 2- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, and the carbazole compound is 1- [ 9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-acetate, ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) and ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl } -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) The radiation-sensitive composition for forming a colored layer according to (e), comprising at least one selected from the group of (O).
(G) The radiation-sensitive composition for forming a colored layer according to (a) to (f) above, wherein the colorant contains an organic pigment and / or carbon black.
また、本発明の好ましいカラーフィルタは、
(チ) 前記(イ)〜(ト)の着色層形成用感放射線性組成物を用いて形成された画素および/またはブラックマトリックスを有する。
Further, the preferred color filter of the present invention is
(H) It has a pixel and / or a black matrix formed using the radiation-sensitive composition for forming a colored layer described in (a) to (g).
また、本発明の好ましい液晶表示素子は、
(リ) 前記(チ)のカラーフィルタを具備し、
本発明のさらに好ましい液晶表示素子は、
(ヌ) 薄膜トランジスタ基板アレイ上に、前記(イ)〜(ト)の着色層形成用感放射線性組成物を用いて形成された画素および/またはブラックマトリックスを具備している。
The preferred liquid crystal display element of the present invention is
(L) The color filter of (H) is provided,
A more preferred liquid crystal display element of the present invention is
(N) A pixel and / or black matrix formed using the radiation-sensitive composition for forming a colored layer described in (a) to (g) above is provided on a thin film transistor substrate array.
本発明の(A)アルカリ可溶性重合体は、重合体側鎖に反応性不飽和基を有するものであり、特に、着色層形成用感放射線性組成物の構成成分として極めて好適に使用することができるほか、液晶表示素子用保護膜形成用、層間絶縁膜形成用、液晶表示素子用スペーサー形成用、マイクロレンズ形成用、塗料用、接着剤用等の感放射線性材料の構成成分等としても有用である。
また、本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、高感度であり、低露光量でも、また顔料を高濃度で含む場合でも、パターン形状、残膜率等に優れており、しかも基板との密着性にも優れた画素パターンおよびブラックマトリックスパターンを形成することができる。したがって、本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、電子工業分野における液晶表示素子用カラーフィルタを始めとする各種のカラーフィルタの製造に極めて好適に使用することができる。
The (A) alkali-soluble polymer of the present invention has a reactive unsaturated group in the polymer side chain, and can be used particularly suitably as a component of a radiation-sensitive composition for forming a colored layer. In addition, it is also useful as a component of radiation-sensitive materials such as protective film formation for liquid crystal display elements, interlayer insulation film formation, spacer formation for liquid crystal display elements, microlens formation, paints, and adhesives. is there.
In addition, the radiation-sensitive composition for forming a colored layer of the present invention is highly sensitive and has excellent pattern shape, residual film ratio, etc., even when it contains a low amount of exposure and a high concentration of pigment, and it is a substrate. It is possible to form a pixel pattern and a black matrix pattern that are also excellent in adhesion to the substrate. Therefore, the radiation-sensitive composition for forming a colored layer of the present invention can be used very suitably for the production of various color filters including color filters for liquid crystal display elements in the electronic industry.
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
ここで、部および%は重量基準である。
下記各合成例で得た樹脂のMwおよびMnは、下記仕様によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。
装置 :GPC−101(昭和電工(株)製)。
カラム:GPC−KF−801、GPC−KF−802、GPC−KF−803および GPC−KF−804を結合して用いた。
移動相:リン酸0.5重量%を含むテトラヒドロフラン。
Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
Here, parts and% are based on weight.
Mw and Mn of the resin obtained in each of the following synthesis examples were measured by gel permeation chromatography (GPC) according to the following specifications.
Apparatus: GPC-101 (manufactured by Showa Denko KK).
Column: GPC-KF-801, GPC-KF-802, GPC-KF-803 and GPC-KF-804 were used in combination.
Mobile phase: Tetrahydrofuran containing 0.5% by weight of phosphoric acid.
合成例1
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3重量部およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200重量部を仕込み、引き続きメタクリル酸15重量部、N−フェニルマレイミド25重量部、ベンジルメタクリレート10重量部、スチレン15重量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15部および分子量制御剤として連鎖移動剤であるα−メチルスチレンダイマー5重量部を仕込んで、窒素置換したのち、ゆるやかに攪拌しつつ、反応溶液を80℃に昇温し、この温度を保持して3時間重合した。その後、反応溶液を100℃に昇温して、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5重量部を追加し、さらに1時間重合を継続することにより、共重合体〔α〕の溶液(固形分濃度=33.0重量%)を得た。得られた共重合体〔α〕は、Mw=11,000、(Mw/Mn)=1.65であった。この共重合体〔α〕を「共重合体(α-1)」とする。
次いで、共重合体(α-1)の溶液に、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(商品名サイラエースS710、チッソ(株)製)10重量部を添加したのち、60℃で3時間攪拌して反応させることにより、(A)アルカリ可溶性重合体の溶液(固形分濃度=35.0重量%)を得た。この(A)アルカリ可溶性重合体を「重合体(A-1) 」とする。
Synthesis example 1
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 3 parts by weight of 2,2′-azobisisobutyronitrile and 200 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate, followed by 15 parts by weight of methacrylic acid and 25 parts by weight of N-phenylmaleimide. , 10 parts by weight of benzyl methacrylate, 15 parts by weight of styrene, 15 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate and 5 parts by weight of α-methylstyrene dimer as a chain transfer agent as a molecular weight control agent were added, and after nitrogen substitution, the mixture was gently stirred. While raising the temperature of the reaction solution to 80 ° C., polymerization was carried out for 3 hours while maintaining this temperature. Thereafter, the temperature of the reaction solution was raised to 100 ° C., 0.5 part by weight of 2,2′-azobisisobutyronitrile was added, and polymerization was continued for another hour, whereby the copolymer [α] A solution (solid content concentration = 33.0 wt%) was obtained. The obtained copolymer [α] had Mw = 11,000 and (Mw / Mn) = 1.65. This copolymer [α] is referred to as “copolymer (α-1)”.
Next, 10 parts by weight of 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane (trade name Silaace S710, manufactured by Chisso Corporation) is added to the copolymer (α-1) solution, and the mixture is stirred at 60 ° C. for 3 hours. By making it react, the solution (solid content concentration = 35.0 weight%) of (A) alkali-soluble polymer was obtained. This (A) alkali-soluble polymer is referred to as “polymer (A-1)”.
合成例2〜3
合成例1において、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランの添加量を5重量部または3重量部に変更した以外は合成例1と同様にして、各(A)アルカリ可溶性重合体の溶液(固形分濃度=35.0重量%)を得た。得られた(A)アルカリ可溶性重合体をそれぞれ「重合体(A-2) 」および「重合体(A-3) 」とする。
Synthesis Examples 2-3
In Synthesis Example 1, each solution (A) of the alkali-soluble polymer (solid content) was the same as Synthesis Example 1 except that the addition amount of 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane was changed to 5 parts by weight or 3 parts by weight. Concentration = 35.0% by weight). The obtained (A) alkali-soluble polymer is referred to as “polymer (A-2)” and “polymer (A-3)”, respectively.
顔料分散液の調製
調製例1
(B)着色剤としてC.I.ピグメントレッド254/C.I.ピグメントレッド177=80/20(重量比)混合物20重量部、分散剤としてBYK−2001を5重量部(固形分換算)、および溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート75重量部を、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(R)を調製した
Preparation of pigment dispersion Preparation Example 1
(B) C.I. I. Pigment red 254 / C.I. I. Pigment Red 177 = 80/20 (weight ratio) 20 parts by weight of a mixture, 5 parts by weight of BYK-2001 (in terms of solid content) as a dispersant, and 75 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent were processed by a bead mill. A pigment dispersion (R) was prepared.
調製例2
(B)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン36/C.I.ピグメントイエロー150=50/50(重量比)混合物20重量部、分散剤として分散剤としてソルスパース24000を5重量部、ソルスパース12000を0.5重量部、および溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート75重量部を、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(G)を調製した。
Preparation Example 2
(B) C.I. I. Pigment green 36 / C.I. I. 20 parts by weight of Pigment Yellow 150 = 50/50 (weight ratio) mixture, 5 parts by weight of Solsperse 24000 as a dispersant, 0.5 part by weight of Solsperse 12000, and 75 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent The pigment dispersion (G) was prepared by treating with a bead mill.
調製例3
(B)着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:6/C.I.ピグメントバイオレット23=90/10(重量比)混合物12重量部、分散剤としてソルスパース24000を5重量部、ソルスパース5000を0.5重量部、ソルスパース12000を0.5重量部、および溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート62重量部とシクロヘキサノン20重量部を、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(B)を調製した。
Preparation Example 3
(B) 12 parts by weight of CI Pigment Blue 15: 6 / CI Pigment Violet 23 = 90/10 (weight ratio) as a colorant, 5 parts by weight of Solsperse 24000, 0.5 part by weight of Solsperse 5000 as a dispersant A pigment dispersion (B) was prepared by treating 0.5 parts by weight of 12000 and 62 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate and 20 parts by weight of cyclohexanone as a solvent using a bead mill.
実施例1
顔料分散液(R)100重量部、(A)アルカリ可溶性重合体として重合体(A-1) 8.5重量部、(C)多官能性単量体としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート6.3重量部とジペンタエリスリトールヘキサアクリレート6.3重量部、(D)光ラジカル発生剤として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4重量部とジエチルチオキサントン1.5重量部、添加剤としてパーフルオロアルキル基含有オリゴマー(商品名メガファックR08−MH、大日本インキ(株)製)0.3重量部と3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名サイラエースS710、チッソ(株)製)0.4重量部、および溶媒としてシクロヘキサノン30重量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20重量部を混合して、液状組成物(R-1) を調製した。
Example 1
Pigment dispersion (R) 100 parts by weight, (A) 8.5 parts by weight of polymer (A-1) as alkali-soluble polymer, (C) 6.3 parts by weight of dipentaerythritol pentaacrylate as polyfunctional monomer Part and 6.3 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate, (D) 4 parts by weight of 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one as a photoradical generator and diethylthioxanthone 1 .5 parts by weight, perfluoroalkyl group-containing oligomer (trade name: Mega-Fac R08-MH, manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) 0.3 part by weight and 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (trade name: Sila Ace S710) 0.4 parts by weight, manufactured by Chisso Corporation), and 30 parts by weight of cyclohexanone and propylene glycol monomer as a solvent. A liquid composition (R-1) was prepared by mixing 20 parts by weight of tilether acetate.
液状組成物(R-1)について、下記の手順にしたがい、パターンを形成して評価を行った。評価結果を表1に示す。
パターンの形成
液状組成物(R-1)を、ガラス基板の表面上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃で4分間プレベークを行って、膜厚1.3μmの塗膜を形成した。その後、この基板6枚を室温に冷却し、各基板上の塗膜に、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、各基板上の塗膜に300J/m2 、400J/m2 、500J/m2 、750J/m2 、1,000J/m2 または2,000J/m2 の各露光量で露光した。その後、各基板上の塗膜に、23℃の0.04重量%水酸化カリウム水溶液を1kgf/cm2 の現像圧(ノズル径1mm)で吐出することにより、シャワー現像を行ったのち、220℃で30分間ポストベークを行って、200×200μmのドットパターンを形成した。
The liquid composition (R-1) was evaluated by forming a pattern according to the following procedure. The evaluation results are shown in Table 1.
Pattern formation The liquid composition (R-1) was applied on the surface of a glass substrate using a spin coater and then pre-baked at 90 ° C. for 4 minutes to form a coating film having a thickness of 1.3 μm. . Thereafter, the six substrates were cooled to room temperature, and a high pressure mercury lamp was used for the coating film on each substrate, and the coating film on each substrate was 300 J / m 2 , 400 J / m 2 , 500 J through a photomask. / M 2 , 750 J / m 2 , 1,000 J / m 2, or 2,000 J / m 2 . Thereafter, a 0.04 wt% aqueous potassium hydroxide solution at 23 ° C. was discharged onto the coating film on each substrate at a developing pressure of 1 kgf / cm 2 (nozzle diameter 1 mm) to perform shower development, and then 220 ° C. Was post-baked for 30 minutes to form a dot pattern of 200 × 200 μm.
感度の評価
各基板上のドットパターンを走査型電子顕微鏡で観察して、パターンが良好に形成され、現像前後での膜厚比として算出される残膜率(現像後の膜厚×100/現像前の膜厚)が90%以上である場合を○、パターンが良好に形成されるが、現像前後での残膜率が90%未満であるか、またはパターンの一部に欠けが認められる場合を△、パターンが形成されない場合を×として、評価した。
Evaluation of sensitivity The dot pattern on each substrate is observed with a scanning electron microscope, the pattern is formed well, and the remaining film ratio calculated as the film thickness ratio before and after development (film thickness after development × 100 / development) When the previous film thickness is 90% or more, the pattern is formed well, but the remaining film ratio before and after development is less than 90%, or a part of the pattern is missing Was evaluated as Δ, and the case where no pattern was formed was evaluated as ×.
密着性の評価
液状組成物(R-1)を、ガラス基板の表面上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃で4分間プレベークを行って、膜厚1.3μmの塗膜を形成した。その後、この基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、塗膜に2000J/m2 の露光量で露光した。その後、塗膜に23℃の0.04重量%水酸化カリウム水溶液を1kgf/cm2 の現像圧(ノズル径1mm)で吐出することにより、シャワー現像を行ったのち、220℃で30分間ポストベークを行った。その後、JIS K5400規格にしたがい、塗膜を100個の碁盤目状にクロスカットして、密着性の評価を行い、碁盤目の剥がれが生じない場合を○、碁盤目のうち1〜10個が剥がれる場合を△、碁盤目が10個より多く剥がれる場合を×として、評価した。
Evaluation of adhesion The liquid composition (R-1) was applied on the surface of a glass substrate using a spin coater and then pre-baked at 90 ° C. for 4 minutes to form a coating film having a thickness of 1.3 μm. did. Then, after cooling this board | substrate to room temperature, the coating film was exposed by the exposure amount of 2000 J / m < 2 > using the high pressure mercury lamp. Thereafter, a 0.04 wt% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. was discharged at a developing pressure of 1 kgf / cm 2 (nozzle diameter 1 mm) to perform shower development, and then post-baked at 220 ° C. for 30 minutes. Went. Then, according to the JIS K5400 standard, the coating film is cross-cut into 100 grids, and the adhesion is evaluated. If the grids do not peel off, 1 or 10 of the grids The case where peeling occurred was evaluated as Δ, and the case where more than 10 grids were peeled off was evaluated as ×.
実施例2〜3および比較例1
実施例1において、重合体(A-1) に代えてそれぞれ重合体(A-2) 、重合体(A-3) または共重合体(α-1)に変更した以外は実施例1と同様にして、それぞれ液状組成物(R-2) 、液状組成物(R-3) または液状組成物(r-1) を調製した。
次いで、液状組成物(R-1)に代えてそれぞれ液状組成物(R-2) 、液状組成物(R-3) または液状組成物(r-1) を用いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表1に示す。
Examples 2-3 and Comparative Example 1
Example 1 is the same as Example 1 except that the polymer (A-2), the polymer (A-3) or the copolymer (α-1) is used instead of the polymer (A-1). Thus, a liquid composition (R-2), a liquid composition (R-3) or a liquid composition (r-1) was prepared.
Subsequently, Example 1 was used except that the liquid composition (R-2), the liquid composition (R-3) or the liquid composition (r-1) was used in place of the liquid composition (R-1). Evaluation was performed in the same manner. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例4
実施例1において、顔料分散液(R)を顔料分散液(G)に変更した以外は、実施例1と同様にして液状組成物(G-1) を調製した。
次いで、液状組成物(R-1) に代えて液状組成物(G-1) を用いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表1に示す。
Example 4
A liquid composition (G-1) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the pigment dispersion (R) was changed to the pigment dispersion (G) in Example 1.
Next, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the liquid composition (G-1) was used instead of the liquid composition (R-1). The evaluation results are shown in Table 1.
実施例5〜6および比較例2
実施例4において、重合体(A-1) に代えてそれぞれ重合体(A-2) 、重合体(A-3) または共重合体(α-1)に変更した以外は実施例4と同様にして、それぞれ液状組成物(G-2) 、液状組成物(G-3) または液状組成物(g-1) を調製した。
次いで、液状組成物(R-1)に代えてそれぞれ液状組成物(G-2) 、液状組成物(G-3) または液状組成物(g-1) を用いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表1に示す。
Examples 5 to 6 and Comparative Example 2
Example 4 is the same as Example 4 except that the polymer (A-2), polymer (A-3) or copolymer (α-1) is used instead of the polymer (A-1). Then, a liquid composition (G-2), a liquid composition (G-3) or a liquid composition (g-1) was prepared.
Subsequently, Example 1 was used except that instead of the liquid composition (R-1), the liquid composition (G-2), the liquid composition (G-3) or the liquid composition (g-1) was used. Evaluation was performed in the same manner. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例7
実施例1において、顔料分散液(R)を顔料分散液(B)に変更した以外は、実施例1と同様にして液状組成物(B-1) を調製した。
次いで、液状組成物(B-1) に代えて液状組成物(B-1) を用いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表1に示す。
Example 7
A liquid composition (B-1) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pigment dispersion (R) was changed to the pigment dispersion (B) in Example 1.
Next, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the liquid composition (B-1) was used instead of the liquid composition (B-1). The evaluation results are shown in Table 1.
実施例8〜9および比較例3
実施例7において、重合体(A-1) に代えてそれぞれ重合体(A-2) 、重合体(A-3) または共重合体(α-1)に変更した以外は実施例7と同様にして、それぞれ液状組成物(B-2) 、液状組成物(B-3) または液状組成物(b-1) を調製した。
次いで、液状組成物(R-1)に代えてそれぞれ液状組成物(B-2) 、液状組成物(B-3) または液状組成物(b-1) を用いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表1に示す。
Examples 8 to 9 and Comparative Example 3
Example 7 is the same as Example 7 except that the polymer (A-2), the polymer (A-3) or the copolymer (α-1) is used instead of the polymer (A-1). Thus, a liquid composition (B-2), a liquid composition (B-3) or a liquid composition (b-1) was prepared, respectively.
Subsequently, Example 1 was used except that the liquid composition (B-2), the liquid composition (B-3) or the liquid composition (b-1) was used in place of the liquid composition (R-1). Evaluation was performed in the same manner. The evaluation results are shown in Table 1.
Claims (5)
−OC(=O)−であるときはメチレン基または置換されてもよい主鎖炭素数2〜11のアルキレン基を示し、各R1 は相互に独立にメチル基または置換されてもよいエチル基を示し、R2 は水素原子またはメチル基を示す。但し、XおよびYがともに単結合であるとき、R2 は水素原子を示す。〕 (A) a polymerizable unsaturated carboxylic acid and / or polymerizable unsaturated carboxylic acid anhydride, (b) a polymerizable unsaturated compound having one or more hydroxyl groups in one molecule, and (c) another polymerizable property. The alkali-soluble polymer of Claim 1 obtained by making the alkoxysilane compound represented by following formula (1) react with the copolymer with an unsaturated compound.
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