JP2011525480A - オキシムエステル光開始剤 - Google Patents

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Abstract

式Iまたは(I’)[式中、R1およびR1’は、例えば、水素、C3−C8シクロアルキルまたはC1−C12アルキルであり、R2およびR2’は、例えば、水素;非置換C1−C20アルキルまたは置換C1−C20アルキルであり;R8およびR9は、例えば、水素、場合により置換されたC1−C12アルキル、または場合により置換されたフェニルである]の化合物は、光重合反応において予想外に良好な性能を発揮する。

Description

本発明は、新規のオキシムエステル化合物、および光重合性組成物における光開始剤としてのそれらの使用に関する。
米国特許第3559309号から、特定のオキシムエステル誘導体は光開始剤であることが既知である。US4255513、US6596445、US4202697には、さらなるオキシムエステル誘導体が記載されている。US4590145にはいくつかのベンゾフェノンオキシムエステル化合物が開示されており、US5019482にはp−アルコキシ−フェニルオキシムエステル化合物が開示されている。さらなるオキシムエステル化合物および光開始剤としてのそれらの使用が、例えば、WO02/100903、WO04/050653、WO06/018405、WO2007/062963およびWO2007/071497から既知である。
光重合技術において、反応性が高く、製造が容易で、取扱いが容易な光開始剤の必要性が依然として存在する。例えば、カラーフィルタレジスト用途において、高度な色品質特性には高着色レジストが必要である。顔料含有量が増加するにつれて、カラーレジストの硬化が困難になる。したがって、原行の開始系より高い感度を有する光開始剤が必要である。また、当該新規の光重合剤は、例えば、高溶解度、熱安定性および貯蔵安定性のような特性に関する業界の高い要件を満たさなければならない。
ここで、選択された化合物が光開始剤として特に好適であることが判明した。
これらは、式(I)または(I’)
Figure 2011525480
[式中、
1およびR’1は、互いに独立して、水素、C3−C8シクロアルキル、または非置換であるか、または1つ以上のハロゲン、フェニルおよび/またはCNによって置換されたC1−C12アルキルであり;あるいは
1およびR’1は、C2−C5アルケニルであり;あるいは
1およびR’1は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルであり;あるいは
1およびR’1は、C1−C8アルコキシ、ベンジルオキシ;あるいは非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキルおよび/またはハロゲンによって置換されたフェノキシであり;
2およびR’2は、互いに独立して水素;非置換C1−C20アルキル、または1つ以上のハロゲン、OR3、SR4、C1−C20ヘテロアリール、C8−C20フェノキシカルボニル、C1−C20ヘテロアリールオキシカルボニル、NR56、COOR3、CONR56
Figure 2011525480
フェニルおよび/またはOR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルによって置換されたC1−C20アルキルであり、非置換または置換C1−C20アルキルは、1つ以上のC−C多重結合を場合により含み;あるいは
2およびR’2は、NR56
Figure 2011525480
、またはC3−C20シクロアルキルであり;あるいは
1つ以上のOによって中断され、1つ以上のハロゲン、OR3、フェニルおよび/またはOR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルにより場合によって置換されたC2−C20アルキルであり;あるいは
2およびR’2は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、フェニル、ハロゲン、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルであり;あるいは
2およびR’2は、C2−C20アルカノイル、または非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、フェニル、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたベンゾイルであり;あるいは
2およびR’2は、1つ以上のOによって中断され、かつ/または1つ以上のヒドロキシル基によって場合により置換されたC2−C12アルコキシカルボニルであり;あるいは
2およびR’2は、非置換であるか、またはC1−C6アルキル、ハロゲン、フェニル、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェノキシカルボニルであり;あるいは
2およびR’2は、CN、CONR56、NO2、S(O)m−C1−C6アルキル;C1−C12アルキルまたはSO2−C1−C6アルキルによって場合により置換されたS(O)m−フェニルであり;あるいはC1−C12アルキルによって場合により置換されたSO2O−フェニルであり;あるいは
ジフェニルホスフィノイルまたはジ−(C1−C4アルコキシ)−ホスフィノイルであり;あるいは
2およびR’2は、
Figure 2011525480
であり;
mは1または2であり;
Ar3は、それぞれがハロゲン、C1−C12アルキル、C3−C8シクロアルキル、ベンジルおよび/またはフェノキシカルボニルによって1回または複数回置換され;あるいはそれぞれがフェニル、または1つ以上のOR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルによって置換され;あるいはそれぞれが1つ以上のOによって場合により中断され、かつ/または1つ以上のヒドロキシル基によって場合により置換されたC1−C12アルコキシカルボニルによって置換され;あるいはそれぞれがOR3、SR4、SOR4、SO24および/またはNR56によって置換されたフェニル、ナフチルまたはクマリニルであり;
2は、直接結合、シクロヘキシレンまたはC1−C10アルキレンまたはC1−C10アルキレン−X−であり、そのC1−C10アルキレンまたはC1−C10アルキレン−X−は、1つ以上のOによって場合により中断され、かつ/または1つ以上のハロゲン、OR3、フェニル、またはOR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルによって場合により置換されており;あるいはM2は、それぞれが非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、フェニル、ハロゲン、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニレン、ナフチレンまたはフェニレン−X−であり;あるいはM2は、C1−C10アルキレン−C(O)−X−、C1−C10アルキレン−X−C(O)−、フェニレン−C(O)−X−またはC1−C10アルキレン−フェニレン−X−であり;
3は、直接結合、シクロヘキシレンまたはC1−C10アルキレンまたはC1−C10アルキレン−X−であり、そのC1−C10アルキレンまたはC1−C10アルキレン−X−は、1つ以上のOによって場合により中断され、かつ/または1つ以上のハロゲン、OR3、フェニル、またはOR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルによって場合により置換されており;あるいは
3は、それぞれが非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、フェニル、ハロゲン、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニレン、ナフチレンまたはフェニレン−X−であり;あるいは
3は、C1−C10アルキレン−C(O)−X−、C1−C10アルキレン−X−C(O)−、フェニレン−C(O)−X−、C1−C10アルキレン−フェニレン−X−またはフェニレン−(CO)−フェニレンであり;
Xは、O、SまたはNR5であり;
1は、O、S、SOまたはSO2であり;
2は、直接結合、O、COもしくはNR5によって場合により中断されたC1−C20アルキレンであり、中断されていない、または中断されたC1−C20アルキレンは、非置換であるか、または1つ以上のハロゲン、OR3、COOR3、NR56、C1−C20ヘテロアリール、C1−C20ヘテロアリール−(CO)O、C1−C20ヘテロアリール−S、CONR56
Figure 2011525480
フェニル、またはハロゲン、C1−C20アルキル、C1−C4ハロアルキル、SR4、OR3もしくはNR56によって置換されたフェニルによって置換されており、非置換の、または置換された、中断された、または中断されていないC1−C20アルキレンは、1つ以上のC−C多重結合を場合により含み;
3は、水素、C1−C20アルキルまたはフェニル−C1−C3アルキルであり;あるいは
3は、OH、SH、−CN、C3−C6アルケノキシ、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1−C4アルキル)、O(CO)−(C1−C4アルキル)、O(CO)−フェニル、(CO)OHおよび/または(CO)O(C1−C4アルキル)によって置換されたC1−C20アルキルであり;あるいは
3は、1つ以上のOによって中断されたC2−C20アルキルであり;
3は、(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)−(C1−C8アルキル)、C1−C8アルカノイル、C2−C12アルケニル、C3−C6アルケノイル、またはO、S、CO、NR5によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルであり;あるいは
3は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、OHおよび/またはC1−C4アルコキシによって置換されたベンゾイルであり;あるいは
3は、それぞれが非置換であるか、またはハロゲン、OH、C1−C12アルキル、C1−C12アルコキシ、CN、NO2、フェニル−C1−C3アルキルオキシ、フェノキシ、C1−C12アルキルスルファニル、フェニルスルファニル、N(C1−C12アルキル)2、ジフェニルアミノおよび/または
Figure 2011525480
によって置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;
nは1〜20であり;
4は、水素、C1−C20アルキル、C2−C12アルケニル、C3−C20シクロアルキル、フェニル−C1−C3アルキルであり、C1−C20アルキル、C2−C12アルケニル、C3−C20シクロアルキル、フェニル−C1−C3アルキルは、O、S、CO、NR5によって場合により中断されており;あるいは
4は、OH、SH、CN、C3−C6アルケノキシ、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1−C4アルキル)、O(CO)−(C1−C4アルキル)、O(CO)−フェニル、(CO)OHまたは(CO)O(C1−C4アルキル)によって置換されたC1−C8アルキルであり;あるいは
4は、(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)−(C1−C8アルキル)、C1−C8アルカノイル、C2−C12アルケニル、C3−C6アルケノイルであり;あるいは
4は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、−OH、C1−C4アルコキシまたはC1−C4アルキルスルファニルによって置換されたベンゾイルであり;あるいは
4は、それぞれが非置換であるか、またはハロゲン、C1−C12アルキル、C1−C12アルコキシ、CN、NO2、フェニル−C1−C3アルキルオキシ、フェノキシ、C1−C12アルキルスルファニル、フェニルスルファニル、N(C1−C12アルキル)2、ジフェニルアミノ、(CO)O(C1−C8アルキル)、(CO)−C1−C8アルキル、(CO)N(C1−C8アルキル)2または
Figure 2011525480
によって置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;
5およびR6は、互いに独立して、水素、C1−C20アルキル、C2−C4ヒドロキシアルキル、C2−C10アルコキシアルキル、C2−C5アルケニル、C3−C20シクロアルキル、フェニル−C1−C3アルキル、C1−C8アルカノイル、C3−C12アルケニル、ベンゾイルであり;あるいは
5およびR6は、それぞれが非置換であるか、またはC1−C12アルキル、ベンゾイルまたはC1−C12アルコキシによって置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;あるいは
5およびR6は、それらが結合したN原子と一緒になって、O、SまたはNR3によって場合により中断された5または6員の飽和または不飽和環を形成し、その環は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C20アルキル、C1−C20アルコキシ、=O、SR4、OR3もしくはNR1718、(CO)R19、NO2、ハロゲン、C1−C4ハロアルキル、CN、フェニル、
Figure 2011525480
またはO、S、COもしくはNR3によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルによって置換されており;あるいは
5およびR6は、それらが結合したN原子と一緒になって複素芳香族環系を形成し、その複素芳香族環系は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C20アルキル、C1−C4ハロアルキル、C1−C20アルコキシ、=O、SR4、OR3、NR1718、(CO)R19
Figure 2011525480
ハロゲン、NO2、CN、フェニル、またはO、S、COもしくはNR3によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルによって置換されており;
R''1は、R1について示されている意味の1つを有し;
R''2は、R2について示されている意味の1つを有し;
7は、水素、C1−C20アルキル;ハロゲン、フェニル、OH、SH、CN、C3−C6アルケノキシ、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1−C4アルキル)、O(CO)−(C1−C4アルキル)、O(CO)−フェニル、(CO)OHまたは(CO)O(C1−C4アルキル)によって置換されたC1−C8アルキルであり;あるいは
7は、1つ以上のOによって中断されたC2−C12アルキルであり;あるいは
7は、(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)−(C1−C8アルキル)、C2−C12アルケニルまたはC3−C8シクロアルキルであり;あるいは
7は、それぞれが1つ以上のC1−C20アルキル、ハロゲン、C1−C12ハロアルキル、CN、NO2、OR3、SR4、SOR4、SO24またはNR56によって場合により置換されたフェニル、ビフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり、置換基OR3、SR4またはNR56は、フェニル、ビフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリール環の炭素原子の1つとR3、R4、R5および/またはR6基を介して5または6員環を場合により形成し;
8およびR9ならびにR’8およびR’9は、互いに独立して、水素、1つ以上のハロゲン、フェニル、CN、OH、SH、C1−C4アルコキシ、(CO)OHまたは(CO)O(C1−C4アルキル)によって場合により置換されたC1−C12アルキルであり;あるいは
8およびR9ならびにR’8およびR’9は、1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニルであり;あるいは
8およびR9ならびにR’8およびR’9は、ハロゲン、CN、OR3、SR4、SOR4、SO24またはNR56であり、置換基OR3、SR4またはNR56は、フェニルの炭素原子の1つと、または置換基R7またはM3のナフチレンもしくはフェニレン基の炭素原子の1つとR3、R4、R5および/またはR6基を介して5または6員環を場合により形成し;あるいは
8およびR9ならびにR’8およびR’9は、ともに
Figure 2011525480
であり;
10、R11、R12およびR13は、互いに独立して、水素、1つ以上のハロゲン、フェニル、CN、OH、SH、C1−C4アルコキシ、(CO)OHまたは(CO)O(C1−C4アルキル)によって場合により置換されたC1−C12アルキルであり;あるいは
10、R11、R12およびR13は、1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニルであり;あるいは
10、R11、R12およびR13は、ハロゲン、CN、OR3、SR4またはNR56であり;
14およびR15は、互いに独立して、水素、1つ以上のハロゲン、フェニル、CN、OH、SH、C1−C4アルコキシ、(CO)OHまたは(CO)O(C1−C4アルキル)によって場合により置換されたC1−C12アルキルであり;あるいはR14およびR15は、1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニルであり;
17およびR18は、互いに独立して、水素、C1−C20アルキル、C1−C4ハロアルキル、C3−C10シクロアルキルまたはフェニルであり;あるいは
17およびR18は、それらが結合したN原子と一緒になってO、SまたはNR24によって場合により中断された5または6員の飽和または不飽和環を形成し;あるいは
17およびR18は、互いに独立して、C2−C5アルキレン、またはNR1718が結合したフェニルまたはナフチル環のC原子の1つに結合したC2−C5アルケニレンであり、前記C2−C5アルキレンまたはC2−C5アルケニレンは、O、COまたはNR24によって場合により中断されており、そのC2−C5アルキレンまたはC2−C5アルケニレンに対してベンゼン環が場合により縮合されており;
19は、水素、OH、C1−C20アルキル、C1−C4ハロアルキル、O、COもしくはNR24によって中断されたC2−C20アルキル、O、S、COもしくはNR24によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキル、あるいはフェニル、ナフチル、フェニル−C1−C4アルキル、SR4、OR3またはNR1718であり;
20は、COOR3、CONR56、(CO)R1であり;あるいは
20は、R5およびR6について示されている意味の1つを有し;
21は、COOR3、CONR56、(CO)R1であり;あるいは
21は、R3について示されている意味の1つを有し;
22は、水素、C1−C20アルキル;C2−C20アルケニル;O、S、COまたはNR5によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルであり、あるいはC3−C10シクロアルケニルであり;あるいは1つ以上のハロゲン、SR4、OR3、COOR3、NR56、C1−C20ヘテロアリール、C1−C20ヘテロアリール−(CO)O、CONR56
Figure 2011525480
またはフェニルによって置換されたC1−C20アルキルであり;あるいはR22は、1つ以上のOによって中断され、かつ/または1つ以上のハロゲン、SR4、OR3、COOR3、NR56、C1−C20ヘテロアリール、C1−C20ヘテロアリール−(CO)O、CONR56
Figure 2011525480
またはフェニルによって場合により置換されたC2−C20アルキルであり;あるいはR22は、それぞれが1つ以上のC1−C12アルキル、フェニル、ハロゲン、C1−C4ハロアルキル、CN、NO2、SR4、OR3、NR56、またはO、COもしくはNR5によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルによって場合により置換されたフェニル、ナフチル、クマリニルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;あるいは
22は、C2−C20アルカノイル、または非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、フェニル、SR4、OR3もしくはNR56によって置換されたベンゾイルであり;あるいは
22は、1つ以上のOによって場合により中断され、かつ/または1つ以上のOHによって場合により置換されたC2−C12アルコキシカルボニル;あるいは
22は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、C1−C4ハロアルキル、ハロゲン、フェニル、SR4、OR3もしくはNR56によって置換されたフェノキシカルボニルであり;あるいは
22はNR56であり;あるいは
22は、基
Figure 2011525480
が結合したフェニル環のC原子の1つと環を形成し、前記形成された環は、非置換であるか、または置換されており;
23は、R1について示されている意味の1つを有し;
24は、水素、C1−C20アルキル、C1−C4ハロアルキル、O、SもしくはCOによって中断されたC2−C20アルキルであり、あるいはフェニル−C1−C4アルキル、O、SもしくはCOによって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルであり、あるいはフェニルである]の化合物である。
本発明によれば、式Iおよび式I’の化合物は、エチレン性不飽和化合物または当該化合物を含む混合物の光重合のための光開始剤として使用される。
置換アリール基フェニル、ナフチル、ビフェニルは、それぞれ1〜7回、1〜6回または1〜4回、特に1回、2回または3回置換されている。規定のアリール基は、アリール環の自由位置より多くの置換基を有することができないことは自明である。
フェニル環上の置換基は、好ましくは、フェニル環上の4位または3,4−、3,4,5−、2,6−、2,4−もしくは2,4,6−配置にある。
ナフチルは1−ナフチルまたは2−ナフチルである。
クマリニルは、例えば、1−クマリニル:
Figure 2011525480
または4−クマリニルもしくは5−クマリニルである。
フェニレンは、1,2−フェニレン、1,3−フェニレンもしくは1,4−フェニレン、好ましくは1,4−フェニレンである。ナフチレンは、例えば、1,2−、1,3−、1,4−、1,5−、1,6−、1,8−、2,3−、2,6−または2,7−ナフチレン(naphthlene)である。
1−C20アルキルは、直鎖状または分枝状であり、例えば、C1−C18−、C1−C14−、C1−C12−、C1−C8−、C1−C6−またはC1−C4アルキルもしくはC4−C12−もしくはC4−C8−アルキルである。例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、2,4,4−トリメチルペンチル、2−エチルヘキシル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、オクタデシルおよびイコシルである。
1−C12アルキル、C2−C12アルキル、C1−C11アルキル、C1−C8−アルキルおよびC1−C6アルキルは、対応する数までのC原子のC1−C20アルキルについて以上に示されているのと同じ意味を有する。
1つ以上のOによって中断されたC2−C20アルキルは、例えば、Oによって1〜9、1〜5、1〜3回または1回もしくは2回中断されている。2個のO原子は、少なくとも1つのメチレン基、好ましくは少なくとも2つのメチレン基、すなわちエチレンによって分離されている。アルキル基は、直鎖状または分枝状である。例えば、以下の構造単位、−CH2−CH2−O−CH2CH3、−[CH2CH2O]y−CH3(y=1〜9)、−(CH2−CH2O)7−CH2CH3、−CH2−CH(CH3)−O−CH2−CH2CH3または−CH2−CH(CH3)−O−CH2−CH3が存在することになる。
1−C20アルキレンは、直鎖状または分枝状であり、例えば、C1−C16−、C1−C12−、C1−C10−、C1−C8−、C1−C6−もしくはC1−C4アルキレンまたはC4−C12−もしくはC4−C8アルキレンである。例は、メチレン、エチレン、プロピレン、メチルエチレン、ブチレン、メチルプロピレン、エチルエチレン、1,1−ジメチルエチレン、1,2−ジメチルエチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、2−エチルヘキシレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ドデシレン、テトラデシレン、ペンタデシレン、ヘキサデシレン、オクタデシレンおよびイコシレンである。C1−C10アルキレンは、対応する数までのC原子のC1−C20アルキレンについて以上に示されているのと同じ意味を有する。
シクロヘキシレンは、1,2−、1,3−または1,4−シクロヘキシレンである。
2−C4ヒドロキシアルキルは、1個または2個のO原子によって置換されたC2−C4アルキルを指す。アルキル基は、直鎖状または分枝状である。例は、2−ヒドロキシエチル、1−ヒドロキシエチル、1−ヒドロキシプロピル、2−ヒドロキシプロピル、3−ヒドロキシプロピル、1−ヒドロキシブチル、4−ヒドロキシブチル、2−ヒドロキシブチル、3−ヒドロキシブチル、2,3−ジヒドロキシプロピルまたは2,4−ジヒドロキシブチルである。
本出願の文脈におけるC3−C20シクロアルキルは、少なくとも1つの環を含むアルキルとして理解されるべきである。それは、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、特にシクロペンチルおよびシクロヘキシルである。本発明の文脈におけるC3−C20シクロアルキルは、二環式環、すなわち架橋環、例えば、
Figure 2011525480
および対応する環を包含することをも意図する。さらなる例は、
Figure 2011525480
のような構造であるとともに、架橋または縮合環系、例えば
Figure 2011525480
等もその用語に包含されることを意図する。
O、S、CO、NR5によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルは、以上に示されている意味を有し、アルキルの少なくとも1つのCH2基は、O、S、COまたはNR5のいずれかによって置き換えられている。
例は、
Figure 2011525480
の構造である。
1−C12アルコキシは、1個のO原子によって置換されたC1−C12アルキルである。C1−C12アルキルは、対応する数までのC原子のC1−C20アルキルについて以上に示されているのと同じ意味を有する。C1−C4アルコキシは、直鎖状または分枝状であり、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブチルオキシ、sec−ブチルオキシ、イソブチルオキシ、tert−ブチルオキシである。
1−C12アルキルスルファニルは、1個のS原子によって置換されたC1−C12アルキルである。C1−C12アルキルは、対応する数までのC原子のC1−C20アルキルについて以上に示されているのと同じ意味を有する。C1−C4アルキルスルファニルは、直鎖状または分枝状であり、例えば、メチルスルファニル、エチルスルファニル、プロピルスルファニル、イソプロピルスルファニル、n−ブチルスルファニル、sec−ブチルスルファニル、イソブチルスルファニル、tert−ブチルスルファニルである。
2−C10アルコキシアルキルは、1個のO原子によって中断されたC2−C10アルキルである。C2−C10アルキルは、対応する数までのC原子のC1−C20アルキルについて以上に示されているのと同じ意味を有する。例は、メトキシメチル、メトキシエチル、メトキシプロピル、エトキシメチル、エトキシエチル、エトキシプロピル、プロポキシメチル、プロポキシエチル、プロポキシプロピルである。
2−C20アルカノイルは、直鎖状または分枝状であり、例えば、C2−C18−、C2−C14−、C2−C12−、C2−C8−、C2−C6−もしくはC2−C4アルカノイルまたはC4−C12−もしくはC4−C8アルカノイルである。例は、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、イソブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイル、ヘプタノイル、オクタノイル、ノナノイル、デカノイル、ドデカノイル、テトラデカノイル、ペンタデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、イコサノイル、好ましくはアセチルである。C1−C8アルカノイルは、対応する数までのC原子のC2−C20アルカノイルについて以上に示されているのと同じ意味を有する。
2−C12アルコキシカルボニルは、直鎖状または分枝状であり、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、n−ブトキシカルボニル、イソブトキシカルボニル、1,1−ジメチルプロポキシカルボニル、ペンチルオキシカルボニル、ヘキシルオキシカルボニル、ヘプチルオキシカルボニル、オクチルオキシカルボニル、ノニルオキシカルボニル、デシルオキシカルボニルまたはドデシルオキシカルボニル、特にメトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、n−ブチルオキシカルボニルまたはイソ−ブチルオキシカルボニル、好ましくはメトキシカルボニルである。
1個以上のOによって中断されたC2−C12アルコキシカルボニルは、直鎖状または分枝状である。2個のO原子は、少なくとも2つのメチレン基、すなわちエチレンによって分離されている。
フェノキシカルボニルは、フェニル−O−CO−である。置換フェノキシカルボニル基は、1〜4回、例えば、1、2または3回、特に2または3回置換されている。フェニル環上の置換基は、好ましくは、フェニル環上の4位または3,4−、3,4,5−、2,6−、2,4−もしくは2,4,6−位、特に4−もしくは3,4−位にある。
フェニル−C1−C3アルキルは、例えば、ベンジル、フェニルエチル、α−メチルベンジルまたはα,α−ジメチルベンジル、特にベンジルである。
2−C12アルケニル基は、一不飽和または多不飽和であり、例えば、C2−C10−、C2−C8−、C2−C5−アルケニル、例えば、ビニル、アリル、メタリル、1,1−ジメチルアリル、1−ブテニル、3−ブテニル、2−ブテニル、1,3−ペンタジエニル、5−ヘキセニル、7−オクテニルまたはドデセニル、特にアリルである。C2−C5アルケニル基は、対応する数までのC原子のC2−C12アルケニル基について以上に示されているのと同じ意味を有する。
3−C6アルケノキシ基は、一不飽和または多不飽和であってよく、例えば、アリルオキシ、メタリルオキシ、ブテニルオキシ、ペンテノキシ、1,3−ペンタジエニルオキシ、5−ヘキセニルオキシである。
3−C12アルケノイル基は、一不飽和または多不飽和であり、例えば、C3−C10−、C3−C8−アルケノイル、例えば、プロペノイル、2−メチル−プロペノイル、ブテノイル、ペンテノイル、1,3−ペンタジエノイル、5−ヘキセノイルである。C3−C6アルケノイル基は、対応する数までのC原子のC3−C12アルケノイル基について以上に示されているのと同じ意味を有する。
ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素、特にフッ素、塩素および臭素、好ましくはフッ素および塩素である。
本発明の文脈において、C1−C20ヘテロアリールは、単環または多環系、例えば縮合環系を含むことを意図する。例は、チエニル、ベンゾ[b]チエニル、ナフト[2,3−b]チエニル、チアントレニル、ジベンゾフリル、クロメニル、キサンテニル、チオキサンチル、フェノキサチイニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、キノリジニル、イソキノリル、キノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリニル、キナゾリニル、シンノリニル、プテリジニル、カルバゾリル、β−カルボリニル、フェナントリジニル、アクリジニル、ペリミジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、イソチアゾリル、フェノチアジニル、イソキサゾリル、フラザニル、フェノキサジニル、7−フェナントリル、アントラキノン−2−イル(=9,10−ジオキソ−9,10−ジヒドロアントラセン−2−イル)、3−ベンゾ[b]チエニル、5−ベンゾ[b]チエニル、2−ベンゾ[b]チエニル、4−ジベンゾフリル、4,7−ジベンゾフリル、4−メチル−7−ジベンゾフリル、2−キサンテニル、8−メチル−2−キサンテニル、3−キサンテニル、2−フェノキサチイニル(2−phenoxyathiinyl)、2,7−フェノキサチイニル、2−ピロリル、3−ピロリル、5−メチル−3−ピロリル、2−イミダゾリル、4−イミダゾリル、5−イミダゾリル、2−メチル−4−イミダゾリル、2−エチル−4−イミダゾリル、2−エチル−5−イミダゾリル、1H−テトラゾール−5−イル、3−ピラゾリル、1−メチル−3−ピラゾリル、1−プロピル−4−ピラゾリル、2−ピラジニル、5,6−ジメチル−2−ピラジニル、2−インドリジニル、2−メチル−3−イソインドリル、2−メチル−1−イソインドリル、1−メチル−2−インドリル、1−メチル−3−インドリル、1,5−ジメチル−2−インドリル、1−メチル−3−インダゾリル、2,7−ジメチル−8−プリニル、2−メトキシ−7−メチル−8−プリニル、2−キノリジニル、3−イソキノリル、6−イソキノリル、7−イソキノリル、3−メトキシ−6−イソキノリル、2−キノリル、6−キノリル、7−キノリル、2−メトキシ−3−キノリル、2−メトキシ−6−キノリル、6−フタラジニル、7−フタラジニル、1−メトキシ−6−フタラジニル、1,4−ジメトキシ−6−フタラジニル、1,8−ナフチリジン−2−イル、2−キノキサリニル、6−キノキサリニル、2,3−ジメチル−6−キノキサリニル、2,3−ジメトキシ−6−キノキサリニル、2−キナゾリニル、7−キナゾリニル、2−ジメチルアミノ−6−キナゾリニル、3−シンノリニル、6−シンノリニル、7−シンノリニル、3−メトキシ−7−シンノリニル、2−プテリジニル、6−プテリジニル、7−プテリジニル、6,7−ジメトキシ−2−プテリジニル、2−カルバゾリル、3−カルバゾリル、9−メチル−2−カルバゾリル、9−メチル−3−カルバゾリル、β−カルボリン−3−イル、1−メチル−β−カルボリン−3−イル、1−メチル−β−カルボリン−6−イル、3−フェナントリジニル、2−アクリジニル、3−アクリジニル、2−ペリミジニル、1−メチル−5−ペリミジニル、5−フェナントロリニル、6−フェナントロリニル、1−フェナジニル、2−フェナジニル、3−イソチアゾリル、4−イソチアゾリル、5−イソチアゾリル、2−フェノチアジニル、3−フェノチアジニル、10−メチル−3−フェノチアジニル、3−イソオキサゾリル、4−イソオキサゾリル、5−イソオキサゾリル、4−メチル−3−フラザニル、2−フェノキサジニル、10−メチル−2−フェノキサジニル等である。
1−C12ハロアルキルは、以上に定義されているハロゲンによって置換された、以上に定義されているC1−C12アルキルである。アルキル基は、例えば、すべてのH原子がハロゲンと交換されるまで、一ハロゲン化、または多ハロゲン化である。それが、例えば、CnxHaly[式中、x+y=2n+1であり、Halはハロゲン、好ましくはFである]である。具体例は、クロロメチル、トリクロロメチル、トリフルオロメチルまたは2−ブロモプロピル、特に、トリフルオロメチルまたはトリクロロメチルである。
フェニル、ナフチルまたはビフェニリル環上の置換基OR3、SR4およびNR56が、フェニルまたはナフチル環上のさらなる置換基、あるいはフェニル、ナフチルまたはビフェニリル環の炭素原子とともに、R3、R4、R5および/またはR6基を介して5または6員環を形成する場合は、(フェニル環を含む)2つまたは3つの環を含む構造が得られる。例は、
Figure 2011525480
である。
例えば、R8、R9、R’8およびR’9がNR56であり、置換基NR56が、フェニル基の炭素原子の1つとR5および/またはR6基を介して5または6員環を形成する場合は、構造
Figure 2011525480
が得られる。本定義の文脈において、かつそれらの例に鑑みて、これらの基は、さらなる置換基を担持できることが明らかである。
8および/またはR9としてのフェニル基上の置換基OR3、SR4およびNR56が、フェニル、ナフチル基または置換基R7の基の炭素原子の1つとともに、R3、R4、R5および/またはR6基を介して場合により5または6員環を形成する場合は、例えば、(フェニル環を含む)2つまたは3つの環を含む構造が得られる。例は、
Figure 2011525480
である。
5およびR6が、それらが結合したN原子と一緒になって、複素芳香族環系を形成する場合は、前記環系は、1つ超、例えば2つまたは3つの環、ならびに同じ種類または異なる種類の1つまたは2つ以上のヘテロ原子を含むことを意図する。好適なヘテロ原子は、例えば、N、S、OまたはP、特にN、SまたはOである。例は、カルバゾール、インドール、イソインドール、インダゾール、プリン、イソキノリン、キノリン、カルボリン、フェノチアジン等である。
5およびR6またはR17およびR18が、それらが結合したN原子と一緒になって、O、SまたはNR14によって場合により中断された5または6員の飽和または不飽和環を形成する場合は、飽和または不飽和環、例えば、アジリジン、ピロール、チアゾール、ピロリジン、オキサゾール、ピリジン、1,3−ジアジン、1,2−ジアジン、ピペリジンまたはモルホリンが形成される。
この文脈における「および/または」あるいは「または/および」という用語は、規定の代替(置換基)の1つだけでなく、規定の代替(置換基)のいくつか、すなわち異なる代替(置換基)も一緒に存在し得ることを表すことを意図する。
「少なくとも」という用語は、1つまたは2つ以上、例えば1つまたは2つまたは3つ、好ましくは1つまたは2つを規定することを意図する。
「場合により置換された」という用語は、それが指す基が非置換であるか、または置換されていることを意味する。
本明細書およびそれに続く請求項全体を通じて、文脈がそうでないことを必要とする場合を除いて、「含む(comprise)」または「含む(comprises)」もしくは「含む(comprising)」などの変形は、指定の整数もしくは工程または整数もしくは工程の群を含むが、他の整数もしくは工程または整数もしくは工程の群を除外しないことを暗示するものと理解される。
以上および本文全体の文脈に示される式I、および式I’の化合物を指す優先性は、それだけの化合物を指すのでなく、請求項のすべての範疇を指すことを意図する。すなわち、式I、および式I’の化合物を含む組成物、ならびに前記化合物が採用される使用または方法の請求項を指す。
1およびR’1は、C1−C12アルキルであり;
2およびR’2は、互いに独立して、非置換C1−C20アルキル、またはCOOR3もしくは
Figure 2011525480
によって置換されたC1−C20アルキル、特に非置換C1−C20アルキル、またはCOOR3もしくはCOOR3によって置換されたC1−C20アルキルであり;
1はOであり;
3は、C1−C20アルキル、C1−C8アルカノイルまたはフェニル−C1−C3アルキルであり;あるいはR3は、Oによって場合により中断されたC3−C20シクロアルキル、特にC1−C20アルキルまたはC1−C8アルカノイルであり;
4は、C1−C20アルキル、C1−C8アルカノイル、フェニル−C1−C3アルキルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;あるいはR4は、非置換であるか、またはC1−C20アルキル、ハロゲンもしくは
Figure 2011525480
によって置換されたフェニル、特にフェニルであり;
5およびR6は、互いに独立して、水素、フェニルまたはC1−C20アルキルであり;R5およびR6は、それらが結合したN原子と一緒になって、複素芳香族環系、特にカルバゾリルを形成し;
7は、それぞれが1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリール、特に、それぞれが1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;
8およびR9は水素であり;
20は(CO)R1であり;
21は(CO)R1である式Iの化合物が好適である。
1およびR’1は、C1−C12アルキルであり;
2およびR’2は、互いに独立して、非置換C1−C20アルキル、またはCOOR3によって置換されたC1−C20アルキルであり;
3は、C1−C20アルキルまたはC1−C8アルカノイルであり;
4はフェニルであり;
5およびR6は、それらが結合したN原子と一緒になって、複素芳香族環系、特にカルバゾリルを形成し;
7は、それぞれが1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;
8およびR9は水素である、以上に定義されている式Iの化合物が特に好適である。
1およびR’1は、C1−C12アルキル、フェニルまたはC1−C8アルコキシであり;
2およびR’2は、互いに独立して、非置換C1−C20アルキル、またはSR4もしくはCOOR3によって置換されたC1−C20アルキルであり;あるいはR2およびR’2は、
Figure 2011525480
であり;
mは1であり;
2は直接結合であり;
3は、C1−C20アルキルまたはフェニル−C1−C3アルキルであり;あるいはR3は、Oによって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルであり、特に、R3はC1−C20アルキルまたはC1−C8アルカノイルであり;
4は、C1−C20アルキル、C1−C8アルカノイル、フェニル−C1−C3アルキルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;あるいはR4は、非置換であるか、またはC1−C20アルキル、ハロゲンもしくは
Figure 2011525480
によって置換されたフェニルであり;特に、R4は、C1−C20ヘテロアリール、または非置換であるか、またはNO2によって、もしくは
Figure 2011525480
によって置換されたフェニルであり;
5およびR6は、互いに独立して、水素、フェニルまたはC1−C20アルキルであり;R5およびR6は、それらが結合したN原子と一緒になって、非置換であるか、または
Figure 2011525480
によって置換された複素芳香族環系を形成し、特に、R5およびR6は、それらが結合したN原子と一緒になって、非置換であるか、または
Figure 2011525480
によって置換された複素芳香族環系を形成し;
R''1は、R1について示されている意味の1つを有し;
R''2は、R2について示されている意味の1つを有し;
7は、それぞれが1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり、特に、R7は、それぞれが1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;
8およびR9は水素であり;
22はC1−C20アルキルであり;
23は、R1について示されている意味の1つを有し、特に、R23はC1−C20アルキルである、以上に定義されている式Iまたは(I’)の化合物が好適である。
1およびR’1は、C1−C12アルキル、フェニルまたはC1−C8アルコキシであり;
2およびR’2は、互いに独立して、非置換C1−C20アルキル、またはSR4もしくはCOOR3によって置換されたC1−C20アルキルであり;あるいはR2およびR’2は、
Figure 2011525480
であり;
mは1であり;
2は直接結合であり;
3は、C1−C20アルキルまたはC1−C8アルカノイルであり;
4は、C1−C20ヘテロアリール、または非置換であるか、またはNO2または
Figure 2011525480
によって置換されたフェニルであり;
5およびR6は、それらが結合したN原子と一緒になって、非置換であるか、または
Figure 2011525480
によって置換された複素芳香族環系を形成し;
R''1は、R1について示されている意味の1つを有し;
R''2は、R2について示されている意味の1つを有し;
7は、それぞれが1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;
8およびR9は水素であり;
22はC1−C20アルキルであり;
23はC1−C20アルキルである、以上に定義されている式IおよびI’の化合物が特に興味深い。
式Iまたは式I’のオキシムエステルは、文献に記載の方法によって、例えば、対応するオキシムと、アシルハロゲン化物、特に塩化物または無水物とを、例えば、ジエチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、酢酸エチル、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、ジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジメチルアセトアミドまたはジメチルホルムアミドなどの不活性溶媒中にて塩基、例えば、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水素化ナトリウム、2,6−ルチジンもしくはピリジンの存在下で、またはピリジンなどの塩基性溶媒中にて反応させることによって、対応するオキシムから製造される。例えば、
Figure 2011525480
1、R2、R’1、R’2、R7、R8およびR9は、以上に定義されている通りであり、Halはハロゲン原子、特にClを指す。式Iまたは式I’[式中、R1およびR’1は同一でない]の化合物を、対応するアシルハロゲン化物の混合物を使用することによって、または段階的エステル化によって製造することができる。
当該反応は、当業者に周知であり、一般に−15〜+50℃、好ましくは0〜25℃の温度で実施される。
したがって、本発明の主題は、上記の式IIまたはII’のオキシム化合物と、式III
Figure 2011525480
[式中、
Halはハロゲン、特にClであり、
1およびR’1は、以上に定義されている通りである]のハロゲン化アシル、あるいは式IV
Figure 2011525480
[式中、R1およびR’1は、以上に定義されている通りである]の無水物と、を塩基または塩基の混合物の存在下で反応させることによって上記の式Iおよび式I’の化合物を製造するための方法である。
本発明の主題は、さらに、以上に定義されている式IIおよびII’の化合物である。
出発材料として必要なオキシムを、標準的な化学の教科書(例えば、J.March,Advanced Organic Chemistry,4th Edition,Wiley Interscience,1992)または専門的な論文、例えば、S.R.Sandler&W.Karo,Organic functional group preparations,Vol.3,Academic Pressに記載されている様々な方法によって得ることができる。
最も便利な方法の1つは、例えば、アルデヒドまたはケトンとヒドロキシルアミンまたはその塩とを、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)、N−メチルピロリジノン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、酢酸エチル、tert−ブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、クロロベンゼンおよびジクロロベンゼン等の溶媒中で反応させることである。これらの溶媒の混合物もその反応に好適である。酢酸ナトリウムまたはピリジンなどの塩基を添加して、反応混合物のpHを調整する。反応速度はpHに依存することが周知であり、塩基を開始時に、または反応を通じて連続的に添加することができる。水を反応混合物に添加して、無機試薬を溶解させることができる。ピリジンなどの塩基溶媒を塩基および/または溶媒もしくは補助溶媒として使用することもできる。反応温度は、一般に、室温から混合物の還流温度、通常約20〜120℃である。反応条件を制御することによってカルボニル基をオキシムに選択的に変換することができる。通常、アルデヒドは最も反応性が高く、ジアルキルケトンがそれに続き、アルキルアリールおよびジアリールケトンは、より反応性が低い。
オキシムの別の便利な合成法は、亜硝酸または亜硝酸アルキルを用いた「活性」メチレン基のニトロソ化である。例えばOrganic Syntheses coll.Vol.VI(J.Wiley&Sons,New York,1988),pp199 and 840に記載されているアルカリ性条件および例えばOrganic Syntheses coll.vol V,pp32 and 373、coll.vol.III,pp191 and 513、coll.vol.II,pp.202,204 and 363に記載されている酸性条件の両方が、本発明の出発材料として使用されるオキシムの製造に好適である。亜硝酸は、通常、亜硝酸ナトリウムから製造される。亜硝酸アルキルは、例えば、亜硝酸メチル、亜硝酸エチル、亜硝酸イソプロピル、亜硝酸ブチルまたは亜硝酸イソアミルであり得る。
式(II)または(II’)の化合物を、それぞれ、例えば以下のスキームに従って、対応するケトンから選択的に合成することができる。
Figure 2011525480
2、R’2、R7、R8およびR9は、以上に定義されている通りである。
すべてのオキシムエステル基は、2つの配置(Z)または(E)で存在することができる。異性体を従来の方法によって分離することが可能であるが、異性体混合物を光開始種などとして使用することも可能である。したがって、本発明は、また、式Iおよび式I’の化合物の配置異性体の混合物に関する。
CO(R7)基がN−フェニル結合に対してパラ位に結合されている式Iおよび式I’の化合物、すなわち式IaまたはI’a:
Figure 2011525480
[式中、R1、R’1、R2、R’2、R7、R8およびR9は、以上に定義されている通りである]の化合物が興味深い。
中心のN原子の結合が、オキシムエステル基の結合に対してフェニル環のパラ位にある式Iおよび式I’の化合物、すなわち式IbまたはI’b:
Figure 2011525480
[式中、R1、R’1、R2、R’2、R7、R8およびR9は、以上に定義されている通りである]の化合物が興味深い。
CO(R7)基がN−フェニル結合に対してパラ位に結合されており、中心のN原子の結合が、オキシムエステル基の結合に対してフェニル環のパラ位にある式Iおよび式I’の化合物、すなわち式IcまたはI’c:
Figure 2011525480
[式中、R1、R’1、R2、R’2、R7、R8およびR9は、以上に定義されている通りである]の化合物が好適である。
1およびR’1は、例えば、水素、C3−C8シクロアルキル、非置換C1−C12アルキル、または以上に示されているように置換されたC1−C12アルキルであり;あるいは非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルであり;特に、R1およびR’1は、C3−C8シクロアルキル、C1−C12アルキルまたはフェニル、好ましくはC1−C12アルキル、特にC1−C4アルキル、特にメチルである。
好ましくは、R2およびR’2は、非置換であるか、またはハロゲン、OR3、COOR3、SR4、フェニル、NR56または
Figure 2011525480
によって置換されたC1−C20アルキルであり;あるいは非置換フェニル、または1つ以上のC1−C6アルキル、SR4、OR3または、NR56によって置換されたフェニルである。特に、R2およびR’2は、非置換であるか、またはCOOR3または
Figure 2011525480
によって置換されたC1−C20アルキルであり、あるいは特に、非置換であるか、またはCOOR3または
Figure 2011525480
によって置換されたC1−C8アルキルであり、あるいは例えばメチル、ブチルまたはヘプチルである。
1は、好ましくはOである。
21およびR22は、好ましくは(CO)R1である。
3は、例えば、C1−C20アルキル、C1−C8アルカノイル、フェニル−C1−C3アルキル、中断されていないか、またはOによって中断されたC3−C20シクロアルキルであり、あるいはフェニル、C1−C20ヘテロアリールである。好ましくは、R3は、C1−C20アルキル、または1つ以上のOによって場合により中断されたC3−C8シクロアルキル、特に、それはC1−C8アルキル、またはOによって中断されたC3−C6シクロアルキルである。
4は、好ましくは、C1−C20アルキル、C1−C8アルカノイル、フェニル−C1−C3アルキル、C1−C20ヘテロアリール、非置換フェニル、またはC1−C20アルキル、ハロゲン、
Figure 2011525480
によって置換されたフェニルである。
5およびR6は、例えば、水素、C1−C20アルキル、C2−C4ヒドロキシアルキル、C2−C10アルコキシアルキル、フェニル−C1−C3アルキル、フェニルであるか、あるいはそれらが結合したN原子と一緒になって、Oによって場合により中断された5または6員の飽和または不飽和環を形成し、あるいは好ましくはハロゲン、フェニル、C1−C20アルキルであり;あるいはそれらが結合したN原子と一緒になって、複素芳香族環系、特にカルバゾリルを形成する。
7は、特に、フェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリール、1つ以上のSR4、OR3、NR56、ハロゲン、C1−C8アルキルまたはCNによって置換されたフェニル;特に非置換フェニル、SR4、NR56、C1−C8アルキル、CN、または1つ以上のOR3もしくはハロゲンによって置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリール(例えばチエニル)を表す。
8およびR9は、好ましくは水素である。
式I、Ia、IbおよびIc、特にIcの化合物が好適である。
式IおよびI’の化合物がラジカル光開始剤として好適である。
したがって、本発明の別の主題は、
(a)少なくとも1つのエチレン性不飽和光重合性化合物と、
(b)光開始剤として、以上に定義されている式IまたはI’の少なくとも1つの化合物と、を含む光重合性組成物である。
該組成物は、光開始剤(b)に加えて、少なくとも1つのさらなる光開始剤(c)および/または他の添加剤(d)を含むことができる。
不飽和化合物(a)は、1つ以上のオレフィン二重結合を含むことができる。それらは、低(モノマー)または高(オリゴマー)分子質量であってよい。二重結合を含むモノマーの例は、アルキル、ヒドロキシアルキル、(Oによって場合により中断された)シクロアルキルもしくはアミノアクリレート、またはアルキル、ヒドロキシアルキル、(Oによって場合により中断された)シクロアルキルもしくはアミノメタクリレート、例えば、メチル、エチル、ブチル、2−エチルヘキシルもしくは2−ヒドロキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、メチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレートまたはエチルメタクリレートである。シリコーンアクリレートも有利である。他の例は、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、N置換(メタ)アクリルアミド、ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、ビニルエーテル、例えばイソブチルビニルエーテル、スチレン、アルキルおよびハロスチレン、N−ビニルピロリドン、塩化ビニルまたは塩化ビニリデンである。
2つ以上の二重結合を含むモノマーの例は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコールもしくはビスフェノールAのジアクリレート、および4,4’−ビス(2−アクリル−オイルオキシエトキシ)ジフェニルプロパン、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もしくはテトラアクリレート、ビニルアクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルスクシネート、ジアリルフタレート、トリアリルホスフェート、トリアリルイソシアヌレートまたはトリス(2−アクリロイルエチル)イソシアヌレートである。
比較的高分子質量の多不飽和化合物(オリゴマー)の例は、アクリル化エポキシ樹脂、アクリレート、ビニルエーテルまたはエポキシ基を含むポリエステル、ならびにポリウレタンおよびポリエーテルである。不飽和オリゴマーのさらなる例は、通常、マレイン酸、フタル酸および1つ以上のジオールから製造され、約500〜3000の分子量を有する不飽和ポリエステル樹脂である。加えて、ビニルエーテルモノマーおよびオリゴマー、ならびにポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリビニルエーテルおよびエポキシ主鎖を有するマレエート末端オリゴマーを採用することも可能である。ビニルエーテル基を担持するオリゴマーおよびWO90/01512に記載されているポリマーの組合せが特に好適である。しかし、ビニルエーテルとマレイン酸官能化モノマーのコポリマーも好適である。この種の不飽和オリゴマーは、プレポリマーと称することもできる。
特に好適な例は、エチレン性不飽和カルボン酸とポリオールまたはポリエポキシドとのエステル、ならびに鎖または側基にエチレン性不飽和基を有するポリマー、例えば、不飽和ポリエステル、ポリアミドおよびポリウレタンならびにそれらのコポリマー、側鎖に(メタ)アクリル酸基を含むポリマーおよびコポリマー、ならびに1つ以上の当該ポリマーの混合物である。
不飽和カルボン酸の例は、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、桂皮酸、およびリノレン酸またはオレイン酸などの不飽和脂肪酸である。アクリル酸およびメタクリル酸が好適である。
好適なポリオールは、芳香族、ならびに特に脂肪族および脂環式ポリオールである。芳香族ポリオールの例は、ヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、2,2−ジ(4−ヒドロキシフェニル)−プロパンならびにノボラックおよびレゾールである。ポリエポキシドの例は、上記ポリオール、特に芳香族ポリオールに基づくもの、ならびにエピクロロヒドリンである。他の好適なポリオールは、ポリマー鎖または側基にヒドロキシル基を含むポリマーおよびコポリマーであり、例は、ポリビニルアルコールおよびそれらのコポリマー、またはポリヒドロキシアルキルメタクリレートもしくはそれらのコポリマーである。好適なさらなるポリオールは、ヒドロキシル末端基を有するオリゴエステルである。
脂肪族および脂環式ポリオールの例は、好ましくは2〜12個のC原子を有するアルキレンジオール、例えば、エチレングリコール、1,2−または1,3−プロパンジオール、1,2−、1,3−または1,4−ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ドデカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、好ましくは200〜1500の分子量を有するポリエチレングリコール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−、1,3−または1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ジヒドロキシメチルシクロヘキサン、グリセロール、トリス−(β−ヒドロキシエチル)アミン、トリメチロールエタン、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およびソルビトールである。
ポリオールを1つのカルボン酸または異なる不飽和カルボン酸で部分的または完全にエステル化することができ、部分エステルでは、遊離ヒドロキシル基を変性すること、例えば、他のカルボン酸でエーテル化またはエステル化することができる。
エステルの例は、
トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタ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、トリメチロールエタントリメタクリレート、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、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テトラアクリレート、ジペンタエリスリトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、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ヘキサアクリレート、トリペンタエリスリトールオクタアクリレート、ペンタエリスリトールジメタアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、トリペンタエリスリトールオクタメタクリレート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ジペンタエリスリトールトリス−イタコネート、ジペンタエリスリトールペンタイタコネート、ジペンタエリスリトールヘキサイタコネート、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジイタコネート、ソルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトール変性トリアクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、オリゴエステルアクリレートおよびメタクリレート、グリセロールジアクリレートおよびトリアクリレート、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、200〜1500の分子量を有するポリエチレングリコールのビスアクリレートおよびビスメタクリレート、またはそれらの混合物である。
同一の、または異なる不飽和カルボン酸と、好ましくは2〜6つ、特に2〜4つのアミノ基を有する芳香族、脂環式および脂肪族ポリアミンとのアミドも成分(a)として好適である。当該ポリアミンの例は、エチレンジアミン、1,2−または1,3−プロピレンジアミン、1,2−、1,3−または1,4−ブチレンジアミン、1,5−ペンチレンジアミン、1,6−ヘキシレンジアミン、オクチレンジアミン、ドデシレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、フェニレンジアミン、ビスフェニレンジアミン、ジ−β−アミノエチルエーテル、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、ジ(β−アミノエトキシ)−またはジ(β−アミノプロポキシ)エタンである。他の好適なポリアミンは、好ましくはさらなるアミノ基を側鎖に有するポリマーおよびコポリマー、ならびにアミノ末端基を有するオリゴマーである。当該不飽和アミドの例は、メチレンビスアクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビスアクリルアミド、ジエチレントリアミントリスメタクリルアミド、ビス(メタクリルアミドプロポキシ)エタン、β−メタクリルアミドエチルメタクリレートおよびN−[(β−ヒドロキシエトキシ)エチル]アクリルアミドである。
好適な不飽和ポリエステルおよびポリアミドは、例えば、マレイン酸およびジオールまたはジアミンから誘導される。マレイン酸の一部を他のジカルボン酸で置き換えることができる。それらをエチレン性不飽和コモノマー、例えばスチレンと一緒に使用することができる。ポリエステルおよびポリアミドをジカルボン酸およびエチレン性不飽和ジオールまたはジアミン、特に、例えば6〜20個のC原子の比較的長い鎖を有するものから誘導することもできる。ポリウレタンの例は、飽和または不飽和ジイソシアネートおよびそれぞれ不飽和または飽和ジオールで構成されたものである。
(メタ)アクリレート基を側鎖に有するポリマーも既知である。それらは、例えば、ノボラックに基づくエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であってよく、あるいは(メタ)アクリル酸でエステル化されたビニルアルコールとそれらのヒドロキシアルキル誘導体とのホモまたはコポリマーであってよく、あるいはヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートでエステル化された(メタ)アクリレートのホモおよびコポリマーであってよい。
アクリレートまたはメタクリレート基を側鎖に有する他の好適なポリマーは、例えば、溶媒可溶性またはアルカリ可溶性ポリイミド前駆体、例えば、EP624826に記載の、光重合性側基が骨格または分子内のエステル基に結合したポリ(アミン酸エステル)化合物である。高感度のポリイミド前駆体レジストを製造するために、新規の光開始剤および場合により多官能性(メタ)アクリレートのような反応性希釈剤を用いて、当該オリゴマーまたはポリマーを配合することができる。
光重合性化合物を単独で、またはあらゆる所望の混合物で使用することができる。ポリオール(メタ)アクリレートの混合物を使用するのが好適である。
成分(a)の例は、また、少なくとも2つのエチレン性不飽和基および少なくとも1つのカルボキシル官能基を分子構造内に有するポリマーまたはオリゴマー、例えば、飽和または不飽和多塩基酸無水物と、エポキシ化合物と不飽和モノカルボン酸の反応の生成物との反応によって得られる樹脂、例えば、JP6−1638およびJP10301276に記載の感光性化合物、ならびにEB9696、UCB Chemicals;KAYARAD TCR1025、Nippon Kayaku Co.,LTD.などの製品、あるいはカルボキシル基含有樹脂と、α,β−不飽和二重結合およびエポキシ基を有する不飽和化合物との間で形成される付加生成物(例えば、ACA200M、Daicel Industries,Ltd.)である。
希釈剤として、一または多官能性エチレン性不飽和化合物、または前記化合物のいくつかの混合物を、組成物の固形分に対して70質量%まで前記組成物に含めることができる。
本発明の主題は、また、成分(a)が、飽和または不飽和多塩基酸無水物と、エポキシ樹脂と不飽和モノカルボン酸の反応の生成物との反応によって得られる樹脂である上記の光重合性組成物である。
当該成分は、例えば、それらの開示内容が参考として本明細書で援用されるJP06−1938、JP08−278629、JP08−278630、JP10−301276、JP2001−40022、JP10−221843、JP11−231523、JP2002−206014−AまたはJP2006−53569−Aに記載されている。
不飽和化合物(a)を非光重合性膜形成成分との混合物として使用することもできる。これらは、例えば、物理的乾燥性ポリマーまたは有機溶媒中のそれらの溶液、例えば、ニトロセルロースまたはセルロースアセトブチレートであってよい。しかし、それらは、化学的および/または熱的に硬化可能な(熱硬化性)樹脂であってもよく、例は、ポリイソシアネート、ポリエポキシドおよびメラミン樹脂、ならびにポリイミド前駆体である。熱硬化性樹脂を同時に使用することは、第1段階において光重合され、第2段階において熱後処理によって架橋されるハイブリッド系として既知の系に使用するのに重要である。
本発明は、また、水で乳化される、または水に溶解される少なくとも1つのエチレン性不飽和光重合性化合物を成分(a)として含む組成物を提供する。多くの種類の当該放射線硬化性プレポリマー分散体が市販されている。プレポリマー分散体は、水とそれに分散した少なくとも1つのプレポリマーの分散体であると理解される。これらの系における水の濃度は、例えば、5〜80質量%、特に30〜60質量%である。放射線硬化性プレポリマーまたはプレポリマー混合物の濃度は、例えば、95〜20質量%、特に70〜40質量%である。これらの組成物において、水とプレポリマーに与えられる百分率の合計はそれぞれの場合において100であり、使用目的に応じて様々な量の助剤および添加剤が添加される。
水に分散されるとともにしばしば溶解される放射線硬化性膜形成プレポリマーは、それ自体が既知であり、遊離ラジカルによって開始することができ、例えば、プレポリマー100g当たりの重合性二重結合の含有量が0.01〜1.0モルであり、平均分子量が、例えば少なくとも400、特に500〜10000である一または多官能性エチレン性不飽和プレポリマーの水性プレポリマー分散体である。しかし、意図する用途に応じてより高分子量のプレポリマーも考慮され得る。例えば、重合性C−C二重結合を含み、10を超えない酸価を有するポリエステル、重合性C−C二重結合を含むポリエーテル、分子毎に少なくとも2つのエポキシド基を含むポリエポキシドと少なくとも1つのα,βエチレン性不飽和カルボン酸とのヒドロキシル含有反応生成物、ポリウレタン(メタ)アクリレート、ならびにEP12339に記載されているようにα,β−エチレン性不飽和アクリル酸基を含むアクリル酸コポリマーが使用される。これらのプレポリマーの混合物も同様に使用される。平均分子量が少なくとも600であり、カルボキシル基含有量が0.2〜15%であり、プレポリマー100g当たりの重合性C−C二重結合の含有量が0.01〜0.8モルである重合性プレポリマーのチオエーテル付加物であるEP33896に記載の重合性プレポリマーも好適である。特定のアルキル(メタ)アクリレートポリマーに基づく他の好適な水性分散体がEP41125に記載されており、ウレタンアクリレートの好適な水分散性放射線硬化性プレポリマーをDE2936039に見いだすことができる。
これらの放射線硬化性水性プレポリマー分散体に含めることができるさらなる添加剤は、分散助剤、乳化剤、酸化防止剤、例えば、2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)または2,6−ジ−t−ブチルフェノール、光安定剤、染料、顔料、充填剤、例えばガラスまたはアルミナ、例えばタルク、石膏、珪酸、ルチル、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化鉄、反応加速剤、均染剤、潤滑剤、湿潤剤、増粘剤、艶消し剤、消泡剤、および塗装技術において慣例の他の助剤である。好適な分散助剤は、高分子質量を有し、極性基を含む水溶性有機化合物であり、例は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンまたはセルロースエーテルである。使用できる乳化剤は、非イオン性乳化剤、および所望であればイオン性乳化剤である。
当然、他の既知の光開始剤(c)を添加することも可能である。新規の光開始剤系がハイブリッド系に採用される場合は、新規の遊離ラジカル硬化剤に加えて、陽イオン性光開始剤、過酸化化合物、例えば過酸化ベンゾイル(他の好適な過酸化物がUS4950581、第19欄、第17〜25行に記載されている)、例えばUS4950581、第18欄、第60行から第19欄、第10行に記載されている芳香族スルホニウム塩、ホスホニウム塩もしくはヨードニウム塩、またはシクロペンタジエニルアレン−鉄(II)錯体塩、例えばヘキサフルオロリン酸(η6−イソ−プロピルベンゼン)(η5−シクロペンタジエニル)鉄(II)ならびに例えばEP780729に記載されているオキシムスルホン酸エステルが使用される。例えばEP497531およびEP441232に記載されているピリジニウムおよび(イソ)キノリニウム塩を新規の光開始剤と併用することもできる。
新規の光開始剤を、単独で、または他の既知の光開始剤および増感剤との混合物で、水または水溶液中の分散体またはエマルジョンの形で使用することもできる。化合物がエマルジョンまたは分散体に使用される場合は、便利には、安定なエマルジョンまたは分散体を製造するために従来の分散剤または乳化剤が添加される。対応する好適な添加剤は、当業者に既知である。
光重合性組成物は、一般に、固体組成物に対して、0.05〜25質量%、好ましくは0.01〜10質量%、特に0.01〜5質量%の光開始剤を含む。その量は、開始剤の混合物が採用される場合には添加されるすべての光開始剤の合計を指す。よって、その量は、光開始剤(b)または光開始剤(b)+(c)を指す。
光開始剤に加えて、光重合性組成物は、様々な添加剤(d)を含むことができる。これらの例は、早発的な重合を防止することを目的とする熱阻害剤であり、例は、ヒドロキノン、ヒドロキノン誘導体、p−メトキシフェノール、β−ナフトールまたは立体阻害フェノール、例えば2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールである。暗所における貯蔵に関する安定性を向上させるために、例えば、ナフテン酸銅、ステアリン酸銅もしくはオクタン酸銅などの銅化合物、リン化合物、例えば、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニルもしくは亜リン酸トリベンジル、四級アンモニウム化合物、例えば、塩化テトラメチルアンモニウムもしくは塩化トリメチルベンジルアンモニウム、またはヒドロキシルアミン誘導体、例えばN−ジエチルヒドロキシルアミンを使用することが可能である。重合時に雰囲気酸素を除去するために、ポリマーへの溶解性が不十分であるため、重合の開始時に表面に移動し、空気の進入を防止する透明な表面層を形成するパラフィンもしくは同様の蝋様物質を添加することが可能である。塗料の上面に酸素不透過層、例えばポリ(ビニルアルコール−コ−酢酸ビニル)を塗布することも可能である。少量で添加することができる光安定剤は、UV吸収剤、例えば、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニル−ベンゾフェノン、オキサルアミドまたはヒドロキシフェニル−s−トリアジン型の光吸収剤である。立体阻害アミン(HALS)を含めて、または含めずに、これらの化合物を個々に、または混合物で使用することができる。
当該UV吸収剤および光安定剤の例は、
1.2−(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3’−sec−ブチル−5’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−4’−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−tert−アミル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−5’−[2−(2−エチル−ヘキシル−オキシ)カルボニルエチル]−2’−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−メトキシカルボニルエチル)フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−メトキシカルボニルエチル)フェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−5’−[2−(2−エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル]−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’−ドデシル−2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾールおよび2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−イソオクチルオキシカルボニルエチル)フェニルベンゾトリアゾールの混合物、2,2’−メチレン−ビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−ベンゾトリアゾール−2−イル−フェノール];2−[3’−tert−ブチル−5’−(2−メトキシカルボニルエチル)−2’−ヒドロキシ−フェニル]−ベンゾトリアゾールとポリエチレングリコール300とのエステル交換生成物;[R−CH2CH2−COO(CH232−(式中、R=3’−tert−ブチル−4’−ヒドロキシ−5’−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル−フェニル];
2.2−ヒドロキシベンゾフェノン、例えば、4−ヒドロキシ−、4−メトキシ−、4−オクトキシ−、4−デシルオキシ−、4−ドデシルオキシ−、4−ベンジルオキシ−、4,2’、4’−トリヒドロキシ−および2’−ヒドロキシ−4,4’−ジメトキシ誘導体;
3.置換または非置換安息香酸のエステル、例えば、サリチル酸4−tert−ブチルフェニル、サリチル酸フェニル、サリチル酸オクチルフェニル、ジベンゾイルレソルシノール、ビス(4−tert−ブチルベンゾイル)レソルシノール、ベンゾイルレソルシノール、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸オクタデシルおよび3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸2−メチル−4,6−ジ−tert−ブチルフェニル;
4.アクリレート、例えば、イソオクチルまたはエチルα−シアノ−β,β−ジフェニルアクリレート、メチルα−カルボメトキシシナメート、ブチルもしくはメチルα−シアノ−β−メチル−p−メトキシシナメート、メチルα−カルボキシメトキシ−p−メトキシシナメートおよびN−(β−カルボメトキシ−β−シアノビニル)−2−メチルインドリン;
5.立体阻害アミン、例えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)スクシネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)n−ブチル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルマロネート、1−ヒドロキシエチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンとコハク酸の縮合生成物、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサ−メチレンジアミンと4−tert−オクチルアミノ−2,6−ジクロロ−1,3,5−s−トリアジンの縮合生成物、トリス−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ニトリロトリアセテート、テトラキス−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラオエート、1,1’−(1,2−エタンジイル)ビス(3,3,5,5−テトラメチル−ピペラジノン)、4−ベンゾイル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ステアリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ビス−(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)2−n−ブチル−2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルベンジル)マロネート、3−n−オクチル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ−[4.5]デカン−2,4−ジオン、ビス−(1−オクチルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)セバケート、ビス−(1−オクチルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)スクシネート、N,N’−ビス−(2,2,6,6−テトラ−メチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミンと4−モルホリノ−2,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジンの縮合生成物、2−クロロ−4,6−ジ−(4−n−ブチルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)−1,3,5−トリアジンと1,2−ビス−(3−アミノプロピル−アミノ)エタンの縮合生成物、2−クロロ−4,6−ジ−(4−n−ブチルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)−1,3,5−トリアジンと1,2−ビス−(3−アミノプロピルアミノ)エタンの縮合生成物、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ[4.5]デカン−2,4−ジオン、3−ドデシル−1−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ピロリジン−2,5−ジオンおよび3−ドデシル−1−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−ピロリジン−2,5−ジオン;
6.オキサルアミド、例えば、4,4’−ジオクチルオキシオキサニリド、2,2’−ジエトキシオキサニリド、2,2’−ジオクチルオキシ−5,5’−ジ−tert−ブチルオキサニリド、2,2’−ジドデシルオキシ−5,5’−ジ−tert−ブチルオキサニリド、2−エトキシ−2’−エチルオキサニリド、N,N’−ビス−(3−ジメチルアミノプロピル)オキサルアミド、2−エトキシ−5−tert−ブチル−2’−エチルオキサニリドおよびその2−エトキシ−2’−エチル−5,4’−ジ−tert−ブチルオキサニリドとの混合物、o−およびp−メトキシならびにo−およびp−エトキシ−二置換オキサニリドの混合物;
7.2−(2−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、例えば、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−4,6−ビス−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−プロピルオキシ−フェニル)−6−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−4,6−ビス(4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−ブチルオキシ−プロピルオキシ)フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−オクチルオキシ−プロピルオキシ)フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジ−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−ドデシル/トリデシル−オキシ−(2−ヒドロキシプロピル)オキシ−2−ヒドロキシ−フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン;
8.ホスファイトおよびホスホナイト、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルアルキルホスファイト、フェニルジアルキルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリチルジホスファイト、トリス−(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリチルジホスファイト、ビス−(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリチルジホスファイト、ビス−(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリチルジホスファイト、ビス−イソデシルオキシペンタエリスリチルジホスファイト、ビス−(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)ペンタエリスリチルジホスファイト、ビス−(2,4,6−トリ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリチルジホスファイト、トリステアリルソルビチルトリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、6−イソオクチルオキシ−2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−12H−ジベンゾ[d,g]−1,3,2−ジオキサホスホシン、6−フルオロ−2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−12−メチル−ジベンゾ[d,g]−1,3,2−ジオキサホスホシン、ビス−(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)メチルホスファイトおよびビス(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)エチルホスファイトである。
光重合を加速させるために、成分(d)としてアミン、例えば、トリエタノールアミン、n−メチルジエタノールアミン、エチル−p−ジメチルアミノベンゾエート、2−(ジメチルアミノ)エチルベンゾエート、2−エチルヘキシル−p−ジメチルアミノベンゾエート、オクチル−パラ−N,N−ジメチルアミノベンゾエート、N−(2−ヒドロキシエチル)−N−メチル−パラートルイジンまたはミヒラーケトンを添加することが可能である。アミンの作用を、ベンゾフェノン型の芳香族ケトンの添加によって強化することができる。脱酸素剤として使用できるアミンの例は、EP339841に記載されている置換N,N−ジアルキルアニリンである。他の加速剤、共開始剤および自動酸化剤は、例えばEP438123、GB2180358および日本公開特許公報平6−68309に記載されているチオール、チオエーテル、ジスルフィド、ホスホニウム塩、ホスフィン酸化物またはホスフィンである。
さらに、当該技術分野で慣例である連鎖移動剤を本発明による組成物に成分(d)として添加することが可能である。例は、メルカプタン、アミンおよびベンゾチアゾールである。
スペクトル感度をシフトさせ、または拡大するさらなる増感剤または共開始剤を(成分(d)として)添加することによって光重合を加速させることもできる。これらは、特に、芳香族化合物、例えば、ベンゾフェノンおよびそれらの誘導体、チオキサントンおよびそれらの誘導体、アントラキノンおよびそれらの誘導体、クマリンおよびフェノチアジンおよびそれらの誘導体、ならびに3−(アロイルメチレン)チアゾリン、ロダニン、カンファーキノンのみならず、エオシン、ローダミン、エリトロシン、キサンテン、チオキサンテン、アクリジン、例えば、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9−アクリジニル)ヘプタン、1,5−ビス(9−アクリジニル)ペンタン、シアニンおよびメロシアニン染料である。当該化合物の具体例は、
1.チオキサトン
チオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−ドデシルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、1−メトキシ−カルボニルチオキサントン、2−エトキシカルボニルチオキサントン、3−(2−メトキシエトキシカルボニル)−チオキサントン、4−ブトキシカルボニルチオキサントン、3−ブトキシカルボニル−7−メチルチオキサントン、1−シアノ−3−クロロチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−クロロチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−エトキシチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−アミノチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−フェニルスルフリルチオキサントン、3,4−ジ−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシカルボニル]−チオキサントン、1,3−ジメチル−2−ヒドロキシ−9H−チオキサンテン−9−オン2−エチルヘキシルエーテル、1−エトキシカルボニル−3−(1−メチル−1−モルホリノエチル)−チオキサントン、2−メチル−6−ジメトキシメチル−チオキサントン、2−メチル−6−(1,1−ジメトキシベンジル)−チオキサントン、2−モルホリノメチルチオキサントン、2−メチル−6−モルホリノメチルチオキサントン、N−アリルチオキサントン−3,4−ジカルボキシイミド、N−オクチルチオキサントン−3,4−ジカルボキシイミド、N−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−チオキサントン−3,4−ジカルボキシイミド、1−フェノキシチオキサントン、6−エトキシカルボニル−2−メトキシチオキサントン、6−エトキシカルボニル−2−メチルチオキサントン、チオキサントン−2−カルボン酸ポリエチレングリコールエステル、2−ヒドロキシ−3−(3,4−ジメチル−9−オキソ−9H−チオキサントン−2−イルオキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミニウム塩化物;
2.ベンゾフェノン
ベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、4−メトキシベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジメチルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、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、4,4’−ビス(メチルエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(p−イソプロピルフェノキシ)ベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−(4−メチルチオフェニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、メチル−2−ベンゾイルベンゾエート、4−(2−ヒドロキシエチルチオ)−ベンゾフェノン、4−(4−トリルチオ)−ベンゾフェノン、1−[4−(4−ベンゾイル−フェニルスルファニル)−フェニル]−2−メチル−2−(トルエン−4−スルホニル)−プロパン−1−オン、4−ベンゾイル−N,N,N−トリメチルベンゼンメタンアミニウム塩化物、2−ヒドロキシ−3−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパンアミニウム塩化物一水和物、4−(13−アクリロイル−1,4,7,10,13−ペンタオキサトリデシル)−ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−N,N−ジメチル−N−[2−(1−オキソ−2−プロペニル)オキシ]エチル−ベンゼンメタンアミニウム塩化物;
3.クマリン
クマリン1、クマリン2、クマリン6、クマリン7、クマリン30、クマリン102、クマリン106、クマリン138、クマリン152、クマリン153、クマリン307、クマリン314、クマリン314T、クマリン334、クマリン337、クマリン500、3−ベンゾイルクマリン、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジメトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジプロポキシクマリン、3−ベンゾイル−6,8−ジクロロクマリン、3−ベンゾイル−6−クロロ−クマリン、3,3’−カルボニル−ビス[5,7−ジ(プロポキシ)−クマリン]、3,3’−カルボニル−ビス(7−メトキシクマリン)、3,3’−カルボニル−ビス(7−ジエチルアミノ−クマリン)、3−イソブチロイルクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジメトキシ−クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジエトキシ−クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジブトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジ(メトキシエトキシ)−クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジ(アリルオキシ)クマリン、3−ベンゾイル−7−ジメチルアミノクマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、3−イソブチロイル−7−ジメチルアミノクマリン、5,7−ジメトキシ−3−(1−ナフトイル)−クマリン、5,7−ジエトキシ−3−(1−ナフトイル)−クマリン、3−ベンゾイルベンゾ[f]クマリン、7−ジエチルアミノ−3−チエノイルクマリン、3−(4−シアノベンゾイル)−5,7−ジメトキシクマリン、3−(4−シアノベンゾイル)−5,7−ジプロポキシクマリン、7−ジメチルアミノ−3−フェニルクマリン、7−ジエチルアミノ−3−フェニルクマリン、JP09−179299−AおよびJP09−325209−Aに開示されているクマリン誘導体、例えば、7−[{4−クロロ−6−(ジエチルアミノ)−S−トリアジン−2−イル}アミノ]−3−フェニルクマリン;
4.3−(アロイルメチレン)−チアゾリン
3−メチル−2−ベンゾイルメチレン−β−ナフトチアゾリン、3−メチル−2−ベンゾイルメチレン−ベンゾチアゾリン、3−エチル−2−プロピオニルメチレン−β−ナフトチアゾリン;
5.ロダニン
4−ジメチルアミノベンザルロダニン、4−ジエチルアミノベンザルロダニン、3−エチル−5−(3−オクチル−2−ベンゾチアゾリニリデン)−ロダニン、ロダニン誘導体、JP08−305019Aに開示されている式[1]、[2]、[7];
6.他の化合物
アセトフェノン、3−メトキシアセトフェノン、4−フェニルアセトフェノン、ベンジル、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンジル、2−アセチルナフタレン、2−ナフタルデヒド、ダンシル酸誘導体、9,10−アントラキノン、アントラセン、ピレン、アミノピレン、ペリレン、フェナントレン、フェナントレンキノン、9−フルオレノン、ジベンゾスベロン、クルクミン、キサントン、チオミヒラーケトン、α−(4−ジメチルアミノベンジリデン)ケトン、例えば、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンジリデン)シクロペンタノン、2−(4−ジメチルアミノ−ベンジリデン)−インダン−1−オン、3−(4−ジメチルアミノ−フェニル)−1−インダン−5−イル−プロペノン、3−フェニルチオフタルイミド、N−メチル−3,5−ジ(エチルチオ)−フタルイミド、N−メチル−3,5−ジ(エチルチオ)−フタルイミド、フェノチアジン、メチルフェノチアジン、アミン、例えば、N−フェニルグリシン、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ブトキシエチル、4−ジメチルアミノアセトフェノン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、2−(ジメチルアミノ)エチルベンゾエート、ポリ(プロピレングリコール)−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエートである。
ベンゾフェノンおよびその誘導体、チオキサントンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体またはクマリン誘導体からなる群から選択される光増感剤化合物をさらなる添加剤(d)として含む光重合性組成物が好適である。
光増感剤を、特に、(例えば二酸化チタンで)着色された組成物に添加することによって、また例えばEP245639に記載されているように、熱的条件下で遊離ラジカルを形成する成分、例えば、アゾ化合物、例えば2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、トリアゼン、硫化ジアゾ、ペンタザジエンまたはペルオキシ化合物、例えば、ヒドロ過酸化物またはペルオキシカーボネート、例えばt−ブチルヒドロペルオキシドを形成する成分を添加することによって硬化方法を支援することができる。
本発明による組成物は、光還元性染料、例えば、キサンテン、ベンゾキサンテン、ベンゾチオキサンテン、チアジン、ピロニン、ポルフィリンもしくはアクリジン染料、および/または照射によって開裂し得るトリハロゲンメチル化合物をさらなる添加剤(d)として含むことができる。同様の組成物が、例えば、EP445624に記載されている。
当該技術分野で既知のさらなる添加剤、例えば、流動向上剤、接着促進剤、例えば、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−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランおよび3−メルカプトプロピルトリメトキシシランを成分(d)として添加することができる。界面活性剤、光沢剤、顔料、染料、湿潤剤、均染補助剤、分散剤、凝集防止剤、酸化防止剤または充填剤は、添加剤(d)のさらなる例である。
厚い着色塗料を硬化させるために、例えばUS5013768に記載されているように、ガラス微球体または微粉ガラス繊維を添加することが適切であろう。
さらなる好適な成分(d)は、以上に既に述べたように、界面活性剤および分散剤ならびに特に配合物における顔料または着色剤の塗布を支持するための他の成分である。
顔料を容易に分散させ、得られた顔料分散体を安定させるために顔料に表面処理剤を塗布することが好適である。表面処理剤は、例えば、界面活性剤、ポリマー分散剤、全体テクスチャ改良剤、顔料誘導体およびそれらの混合物である。それは、本発明による着色剤組成物が少なくとも1つのポリマー分散剤および/または顔料誘導体を含むときに特に好適である。
好適な界面活性剤としては、アルキルベンゼンもしくはアルキルナフタレンスルホネート、アルキルスルホスクシネートまたはナフタレンホルムアルデヒドスルホネートなどの陰イオン性界面活性剤;例えば、ベンジルトリブチルアンモニウム塩化物などの四級塩を含む陽イオン性界面活性剤;あるいはそれぞれポリオキシエチレン界面活性剤およびアルキルもしくはアミドプロピルベタインなどの非イオン性または両性イオン界面活性剤が挙げられる。
界面活性剤の実例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、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およびポリオキシエチレンオレイルエーテル;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、例えば、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルおよびポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル;ポリエチレングリコールジエステル、例えば、ポリエチレングリコールジラウレートおよびポリエチレングリコールジステアレート;ソルビタン脂肪酸エステル;脂肪酸変性ポリエステル、三級アミン変性ポリウレタン;ポリエチレンイミン;KP(信越化学工業株式会社の製品)、Polyflow(共栄社化学株式会社の製品)、F−Top(株式会社トーケムプロダクツの製品)、MEGAFAC(DIC株式会社の製品)およびFluorad(住友スリーエム株式会社の製品)、Asahi Guard and Surflon(旭硝子株式会社の製品)等の商品名で入手可能なものが挙げられる。
これらの界面活性剤を単独で、または2つ以上の混合物で使用することができる。
界面活性剤は、一般には、100質量部の着色剤組成物に対して、50質量部以下、好ましくは0〜30質量部以下の量で使用される。
ポリマー分散剤は、顔料親和性基を有する高分子量のポリマーを含む。例は、例えばスチレン誘導体、(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリルアミドから構成された統計的コポリマー、ならびに後変性によって変性された当該統計的コポリマー;例えばスチレン誘導体、(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリルアミドから構成されたブロックコポリマーおよび/または櫛形ポリマー、ならびに後変性によって変性された当該ブロックコポリマーおよび/または櫛形ポリマー;例えば、ポリエステルでクラフトされたポリエチレンイミン;例えば、ポリエステルでクラフトされたポリアミン;ならびに多種類の(変性)ポリウレタンである。
ポリマー分散剤を採用することもできる。好適なポリマー分散剤は、例えば、BYKのDISPERBYK(登録商標)101、115、130、140、160、161、162、163、164、166、168、169、170、171、180、182、2000、2001、2009、2020、2025、2050、2090、2091、2095、2096、2150、Ciba Specialty ChemicalのCiba(登録商標)EFKA(登録商標)4008、4009、4010、4015、4046、4047、4050、4055、4060、4080、4300、4310、4330、4340、4400、4401、4402、4403、4406、4500、4510、4520、4530、4540、4550、4560、Ajinomoto Fine TechnoのPB(登録商標)711、821、822、823、824、827、LubrizolのSOLSPERSE(登録商標)1320、13940、17000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32500、32550、32600、33500、34750、36000、36600、37500、39000、41090、44000、53095およびそれらの組合せである。
Ciba(登録商標)EFKA(登録商標)4046、4047、4060、4300、4310、4330、4340、DISPERBYK(登録商標)161、162、163、164、165、166、168、169、170、2000、2001、2020、2050、2090、2091、2095、2096、2105、2150、PB(登録商標)711、821、822、823、824、827、SOLSPERSE(登録商標)24000、31845、32500、32550、32600、33500、34750、36000、36600、37500、39000、41090、44000、53095およびそれらの組合せを分散剤として使用することが好適である。
好適なテクスチャ改良剤は、例えば、ステアリン酸またはベヘン酸などの脂肪酸、ならびにラウリルアミンおよびステアリルアミンなどの脂肪アミンである。加えて、脂肪アルコールまたはエトキシ化脂肪アルコールポリオール、例えば、脂肪族1,2−ジオールまたはエポキシ化大豆油、蝋、樹脂酸および樹脂酸塩をこの目的に使用することができる。
好適な顔料誘導体は、例えば、銅フタロシアニン誘導体、例えば、Ciba Specialty ChemicalのCiba(登録商標)EFKA(登録商標)6745、LubrizolのSOLSPERSE(登録商標)5000、12000、BYKのSYNERGIST2100およびアゾ誘導体、例えば、Ciba(登録商標)EFKA(登録商標)6750、SOLSPERSE(登録商標)22000およびSYNERGIST2105である。
顔料のための上記分散剤および界面活性剤は、例えば、レジスト配合物として使用される本発明の組成物、特にカラーフィルタ配合物に採用される。
本発明の主題は、また、さらなる添加剤(d)として分散剤または分散剤の混合物を含む上記の光重合性組成物、ならびにさらなる添加剤(d)として顔料または顔料の混合物を含む上記の光重合性組成物である。
添加剤(d)は、応用分野およびこの分野に必要な特性に応じて選択される。上記添加剤は、当該技術分野で慣例であるため、それぞれの用途において通常の量で添加される。
結合剤(e)を新規の組成物に添加することもできる。これは、光重合性化合物が液体または粘性物質であるときに便利である。結合剤の量は、例えば、全固形分に対して、2〜98質量%、好ましくは5〜95質量%、特に20〜90質量%である。結合剤は、応用分野およびこの分野に必要な特性、例えば、水性および有機溶媒系における展開の能力、基板への接着性および酸素に対する敏感性に応じて選択される。
好適な結合剤の例は、約2000〜2000000、好ましくは3000〜1000000の分子量を有するポリマーである。アルカリ展開性結合剤の例は、ペンダント基としてカルボン酸官能基を有するアクリルポリマー、例えば、エチレン性不飽和カルボン酸、例えば、(メタ)アクリル酸、2−カルボキシエチル(メタ)アクリル酸、2−カルボキシプロピル(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸およびω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートと、(メタ)アクリル酸のエステル、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、モノ(メタ)アクリル酸グリセロール、(メタ)アクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸2−メチルグリシジル、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシブチル、(メタ)アクリル酸6,7−エポキシヘプチルから選択される1つ以上のモノマーとの共重合によって得られる従来既知のコポリマー;ビニル芳香族化合物、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−クロロスチレン、ビニルベンジルグリシジルエーテル;アミド型不飽和化合物、(メタ)アクリルアミドジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−ブトキシメタクリルアミド;ならびにポリオレフィン型化合物、例えば、ブタジエン、イソプレンおよびクロロプレン等;メタクリロニトリル、メチルイソプロペニルケトン、コハク酸モノ−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、無水マレイン酸、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバル酸ビニル、ポリスチレンマクロモノマーまたはポリメチル(メタ)アクリレートマクロモノマーである。コポリマーの例は、アクリレートおよびメタクリレートと、アクリル酸またはメタクリル酸ならびにスチレンまたは置換スチレン、フェノール樹脂、例えばノボラック、(ポリ)ヒドロキシスチレンとのコポリマー、ならびにヒドロキシスチレンとアクリル酸アルキル、アクリル酸および/またはメタクリル酸とのコポリマーである。コポリマーの好ましい例は、メタクリル酸メチル/メタクリル酸のコポリマー、メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸のコポリマー、メタクリル酸メチル/アクリル酸エチル/メタクリル酸のコポリマー、メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/スチレンのコポリマー、メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸ヒドロキシエチルのコポリマー、メタクリル酸メチル/メタクリル酸ブチル/メタクリル酸/スチレンのコポリマー、メタクリル酸メチル/メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸ヒドロキシフェニルのコポリマーである。溶解展開性結合剤ポリマーの例は、ポリ(メタクリル酸アルキル)、ポリ(アクリル酸アルキル)、ポリ(ベンジルメタクリレート−コ−ヒドロキシエチルメタクリレート−コ−メタクリル酸)、ポリ(ベンジルメタクリレート−コ−メタクリル酸);セルロースエステルおよびセルロースエーテル、例えば、酢酸セルロース、アセト酪酸セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース;ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、環化ゴム、ポリエーテル、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドおよびポリテトラヒドロフラン;ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリウレタン、塩素化ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル/ビニリデンコポリマー、塩化ビニリデンとアクリロニトリル、メタクリル酸メチルおよび酢酸ビニルとのコポリマー、ポリ酢酸ビニル、コポリ(エチレン/酢酸ビニル)、ポリカプロラクタムおよびポリ(ヘキサメチレンアジパミド)などのポリマー、ならびにポリ(エチレングリコールテレフタレートおよびポリ(ヘキサメチレングリコールスクシネート)などのポリエステル、ならびにポリイミド結合剤樹脂である。
本発明におけるポリイミド結合剤樹脂は、溶媒可溶性ポリイミドまたはポリイミド前駆体、例えばポリ(アミン酸)であり得る。
メタクリレートとメタクリル酸のコポリマーを結合剤ポリマー(e)として含む光重合性組成物が好適である。
さらに、特にカラーフィルタに使用するための、例えばJP10−171119−Aに記載のポリマー結合剤成分が興味深い。
光重合性組成物は、様々な目的、例えば印刷インク、例えば、スクリーン印刷インク、オフセットもしくはフレキソ印刷用インク、透明仕上剤として、例えば木もしくは金属のための白色もしくは有色仕上剤として、粉末塗料として、なかでも紙、木、金属もしくはプラスチックのための塗料材料として、建造物および道路標識の製作のための日光硬化性塗料として、写真複写技術に、ホログラフ記録材料に、画像記録技術に、または有機溶媒もしくは水性アルカリで展開することができる印刷板の製造に、スクリーン印刷のためのマスクの製造に、歯科充填組成物として、接着剤として、感圧接着剤として、積層樹脂として、液体と乾燥膜との両方のエッチングレジスト、はんだレジスト、電気メッキレジストもしくは永久レジストとして、光構造化性誘電体として、印刷回路板および電子回路に、様々なディスプレイ用途のためのカラーフィルタの製造、またはプラズマディスプレイパネルおよびエレクトロルミネセンスディスプレイの製造過程における構造体の生成のためのレジスト、(例えば、US5853446、EP863534、JP09−244230−A、JP10−62980−A、JP08−171863−A、US5840465、EP855731、JP05−271576−A、JP 05−67405−Aに記載されているように)ホログラフデータ記憶(HDS)材料の製造のために、光スイッチ、光格子(干渉格子)、光回路の製造のために、例えばUS4575330に記載されているように集中硬化(透明成形体におけるUV硬化)または立体リソグラフィー技術による三次元物体の製造に、複合材料(例えば、所望の場合は、ガラス繊維および/または他の繊維および他の助剤を含むことができるスチレンポリエステル)および他の厚層組成物の製造に、電子部品および集積回路の塗装もしくはシールに、あるいは光学繊維のための塗料として、または光学レンズ、例えばコンタクトレンズもしくはフレスネルレンズの製造に使用され得る。本発明による組成物は、さらに、医療機器、助剤またはインプラントの製造に好適である。さらに、本発明による組成物は、例えばDE19700064およびEP678534に記載されているように、サーモトロピック特性を有するゲルの製造に好適である。
新規の光開始剤を、さらに、乳化重合、パール重合または懸濁重合のための開始剤として、液晶モノマーおよびオリゴマーの秩序状態を固定するための重合開始剤として、あるいは染料を有機材料に固定するための開始剤として採用することができる。
塗料材料では、プレポリマーと、一不飽和モノマーをもさらに含むことができる多不飽和モノマーとの混合物がしばしば採用される。ここで、塗料膜の特性を主に左右するのはプレポリマーであり、当業者は、それを変化させることによって、硬化膜の特性に影響を与えることが可能である。多不飽和モノマーは、膜を不溶性にする架橋剤として機能する。一不飽和モノマーは、溶媒を使用せずに粘度を低下させるのに使用される反応性希釈剤として機能する。
不飽和ポリエステル樹脂は、通常、一不飽和モノマー、好ましくはスチレンとともに二成分系に使用される。フォトレジストでは、DE2308830に記載されているように、特定の一成分系、例えばポリマレイミド、ポリカルコンまたはポリイミドがしばしば使用される。
新規の光開始剤を放射線硬化性粉末塗料の重合に使用することもできる。粉末塗料は、固体樹脂、および反応性二重結合を含むモノマー、例えば、マレエート、ビニルエーテル、アクリレート、アクリルアミドおよびそれらの混合物に基づくことができる。遊離ラジカルUV硬化性粉末塗料を、不飽和ポリエステル樹脂と固体アクリルアミド(例えばメタクリルアミドグリコール酸メチル)および新規の遊離ラジカル光開始剤とを混合することによって配合することができ、当該配合物は、例えば、文献"Radiation Curing of Powder Coating",Conference Proceedings、Radtech Europe 1993にM. Wittig and Th. Gohmannによって記載されている通りである。粉末塗料は、例えばDE4228514およびEP636669に記載されているように結合剤を含むこともできる。遊離ラジカルUV硬化性粉末塗料を、不飽和ポリエステル樹脂と固体アクリレート、メタクリレートまたはビニルエーテルおよび新規の光開始剤(または光開始剤混合物)とを混合することによって配合することもできる。粉末塗料は、例えばDE4228514およびEP636669に記載されているように、結合剤を含むこともできる。UV硬化性粉末塗料は、白色または有色顔料をさらに含むことができる。例えば、良好な隠蔽力の硬化粉末塗料を得るために、好ましくは二酸化ルチルチタンを50質量%までの濃度で採用することができる。その手順は、通常、粉末を基板、例えば金属もしくは木上に静電もしくは静摩擦噴霧し、加熱によって粉末を溶融させ、滑らかな膜が形成された後に、例えば中圧水銀ランプ、ハロゲン化金属ランプもしくはキセノンランプを使用して、紫外光および/または可視光で塗料を放射線硬化させることを含む。熱硬化性粉末塗料と比較した放射線硬化性粉末塗料の特定の利点は、滑らかな高光沢塗料を確実に形成させるために、粉末粒子を溶融させた後の流動時間を遅らせることができることである。熱硬化性系と対照的に、放射線硬化性粉末塗料は、それらの寿命を縮めるという望ましくない結果をもたらすことなく、より低温で溶融するように配合され得る。この理由により、それらは、熱感受性基板、例えば木またはプラスチックのための塗料としても好適である。粉末塗料配合物は、新規の光開始剤系に加えて、UV吸収剤を含むこともできる。適切な例は、上記セクション1〜8に記載されている。
新規の光硬化性組成物は、例えば、あらゆる種類の基板、例えば木、繊維、紙、セラミック、ガラス、特にフィルム状のプラスチック、例えばポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィンもしくは酢酸セルロース、ならびに保護層をそれに塗布すること、または像様露光によって画像を形成することを意図する金属、例えばAl、Cu、Ni、Fe、Zn、MgもしくはCoおよびGaAs、SiもしくはSiO2のための塗料材料として好適である。
新規の放射線感応性組成物は、さらに、光に対する感度が非常に高く、膨潤することなく水性アルカリ媒体に展開することが可能であるネガティブレジストとしての用途がある。それらは、リリーフ印刷、平板印刷、グラビア印刷のための印刷型またはスクリーン印刷型の製造に、リリーフコピーの製造、例えば点字のテキストの製造に、スタンプの製造に、化学的切削加工での使用に、あるいは集積回路の製造におけるマイクロレジストとして好適である。該組成物を、さらに、光パターン化可能誘電層もしくは塗料、コンピュータチップの製造における封入材料および絶縁塗料、印刷版ならびに他の電気・電子部品として使用することができる。可能な層支持体、および塗装基板の処理条件は、任意に変更される。
新規の組成物は、また、感光性の熱硬化性樹脂組成物、およびその使用によるはんだレジストパターンの形成方法に関し、より詳細には、印刷回路基板の製造、金属製品の精密加工、ガラスおよび石製品のエッチング、プラスチック製品のリリーフおよび印刷版の製造のための材料として有用であり、印刷回路基板のためのはんだレジストとして特に有用である新規の感光性の熱硬化性樹脂組成物、樹脂組成物の層を、パターンを有するフォトマスクを介して化学線に選択的に露光する工程と、層の未露光部を現像する工程とによってはんだレジストパターンを形成する方法に関する。
はんだレジストは、溶融はんだが無関係な部分に接着するのを防止し、回路を保護することを目的として、印刷回路基板の所定の部分をはんだ付けする過程で使用される物質である。したがって、高接着性、絶縁抵抗性、はんだ温度に対する抵抗性、溶剤抵抗性、アルカリ抵抗性、酸抵抗性およびメッキに対する抵抗性などの特性を保有することが必要である。
本発明による光硬化性組成物は、良好な熱安定性を有し、酸素による阻害に対して十分な抵抗性を有するため、例えばEP320264に記載されているように、カラーフィルタまたはカラーモザイクシステムの製造に特に好適である。カラーフィルタは、通常、平面ディスプレイ、例えば、LCD、PDP(プラズマパネルディスプレイ)、EL(エレクトロルミネセンス)ディスプレイ、ならびに投射システム、画像センサ、CCD(電荷結合素子)、およびスキャナ、デジタルカメラおよびビデオカメラのためのCMOS(相補型金属酸化膜半導体)センサの製造に採用される。
カラーフィルタは、通常、赤色、緑色および青色画素ならびに黒色マトリックスをガラス基板に形成することによって形成される。これらの方法において、本発明による光硬化性組成物を採用することができる。特に好適な使用方法は、赤色、緑色および青色の着色物、染料および顔料を本発明の感光性樹脂組成物に添加し、基板を該組成物で塗装し、短時間の熱処理によって塗料を乾燥させ、塗料を化学線にパターン通りに露光し、続いてパターンを水性アルカリ現像液で現像し、場合により熱処理することを含む。したがって、続いて赤色、緑色および青色の着色塗料を任意の所望の順序で互いの上面にこの方法により塗布することによって、赤色、緑色および青色画素を有するカラーフィルタ層を製造することができる。
現像は、好適なアルカリ現像液と重合されていない部分を洗い落とすことによって実施される。複数の色を有する画像を形成するために、この処理が繰り返される。
本発明の感光性樹脂組成物において、少なくとも1つ以上の画素を透明基板に形成し、次いで、上記画素が形成されていない透明基板の側から露光を行う方法を用いると、上記画素を遮光マスクとして利用することができる。この場合、例えば、全体露光が行われる場合は、マスクの位置調整が不要になり、その位置ずれの問題が除かれる。そして、上記画素が形成されていない部分のすべてを硬化することが可能である。さらに、この場合、遮光マスクを部分的に使用することによって、上記画素が形成されていない部分の一部を現像および除去することも可能である。
いずれの場合も、先に形成された画素と後で形成された画素との間に間隙が形成されないため、本発明の組成物は、例えば、カラーフィルタの形成材料に好適である。具体的には、赤色、緑色および青色の着色物、染料および顔料を本発明の感光性樹脂組成物に添加し、画像を形成するための方法を繰り返して赤色、緑色および青色画素を形成する。次いで、例えば、黒色着色材料、染料および顔料が添加される感光性樹脂組成物を全面に塗布する。全体露光(または遮光マスクを介する部分露光)をその上に施して、赤色、緑色および青色の画素の間のすべての空間(または遮光マスクの部分領域を除くすべて)に黒色の画素を形成することができる。
感光性樹脂組成物を基板に塗布して乾燥する方法に加えて、本発明の感光性樹脂組成物を層移動材料にも使用することができる。すなわち、感光性樹脂組成物を一時的な支持体、好ましくはポリエチレンテレフタレートフィルム、または酸素遮蔽層および剥離層もしくは剥離層および酸素遮蔽層が設けられたポリエチレンテレフタレートフィルムに層状に直接塗布する。通常、合成樹脂で構成された除去可能カバーシートを、取扱いの際の保護のためにその上に積層する。さらに、アルカリ可溶性の熱可塑性樹脂層および中間層を一時的な支持体に設け、さらにその上に感光性樹脂組成物層を設けた層構造を適用することもできる(JP5−173320−A)。
使用の際に上記カバーシートを除去し、感光性樹脂組成物層を永久支持体に積層する。続いて、酸素遮蔽層および剥離層が設けられる場合はそれらの層と一時的な支持体を剥離し、剥離層および酸素遮蔽層が設けられる場合は剥離層と酸素遮蔽層を剥離し、剥離層または酸素遮蔽層が設けられない場合は一時的な支持体層と感光性樹脂組成物層を剥離し、一時的な支持体を除去する。
金属支持体、ガラス、セラミックまたは合成樹脂フィルムを、カラーフィルタのための支持体として使用することができる。透明であり、優れた寸法安定性を有するガラスおよび合成樹脂フィルムが特に好適である。
感光性樹脂組成物層の厚さは、通常、0.1〜50マイクロメートル、特に0.5〜5マイクロメートルである。
組成物がアルカリ可溶性樹脂またはアルカリ可溶性モノマーもしくはオリゴマーを含み、さらに少量の水溶性有機溶媒をそれに添加することによって調製された現像液も含まれる場合は、アルカリ物質の希釈水溶液を本発明の感光性樹脂組成物に現像液として使用することができる。
好適なアルカリ物質としては、アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウム)、アルカリ金属炭酸塩(例えば、炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウム)、アルカリ金属重炭酸塩(例えば、重炭酸ナトリウムおよび重炭酸カリウム)、アルカリ金属珪酸塩(例えば、珪酸ナトリウムおよび珪酸カリウム)、アルカリ金属メタ珪酸塩(例えば、メタ珪酸ナトリウムおよびメタ珪酸カリウム)、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、テトラアルキルアンモニウム水酸化物(例えば水酸化テトラメチルアンモニウム)またはリン酸三ナトリウムが挙げられる。アルカリ物質の濃度は、0.01〜30質量%であり、pHは、好ましくは8〜14である。
水と相溶性がある好適な有機溶媒としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、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−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、メチル−3−メトキシプロピオネート、酢酸n−ブチル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、2−ペンタノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタムおよびN−メチル−ピロリジノンが挙げられる。水と相溶性がある有機溶媒の濃度は、0.1〜30質量%である。
さらに、公知の表面活性剤を添加することができる。表面活性剤の濃度は、好ましくは0.001〜10質量%であり。
本発明の感光性樹脂組成物を、アルカリ化合物を含まない、2つ以上の溶媒のブレンドを含む有機溶媒で展開することもできる。好適な溶媒としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、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−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、メチル−3−メトキシプロピオネート、酢酸n−ブチル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、2−ペンタノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタムおよびN−メチル−ピロリジノンが挙げられる。場合により、水を、まだ透明な溶液が得られ、感光性組成物の未露光部の十分な溶解度が維持される量までこれらの溶媒に添加することができる。
現像液を当業者に既知のすべての形、例えば、槽溶液、パドルまたは噴霧溶液の形で使用することができる。感光性樹脂組成物層の未硬化部を除去するために、回転ブラシで擦ることおよび湿性スポンジで擦ることなどの方法を組み合わせることができる。通常、現像液の温度は、好ましくは、室温にて、および室温付近から40℃である。現像時間は、感光性樹脂組成物の具体的な種類、現像液のアルカリ度および温度、ならびに有機溶媒が添加される場合はその種類および濃度に応じて変更可能である。通常、それは10秒〜2分である。現像処理後に濯ぎ工程を入れることが可能である。
最終的な熱処理を、好ましくは、現像処理後に実施する。よって、露光によって光重合された層(以後、光硬化層と称する)を有する支持体を電気炉および乾燥器にて加熱し、または光硬化層を赤外ランプで照射し、もしくはホットプレート上で加熱する。加熱温度および時間は、使用される組成物、および形成された層の厚さに応じて決まる。概して、加熱は、約120℃〜約250℃で約5〜約60分間にわたって行われる。
着色カラーフィルタレジスト組成物を含む本発明による組成物に含めることができる顔料は、好ましくは処理顔料、例えば、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、マレイン酸樹脂およびエチルセルロース樹脂からなる群から選択される少なくとも1つの樹脂に顔料を微分散させることによって製造された粉末状または糊状製造物である。
赤色顔料は、例えば、アントラキノン型顔料のみ、ジケトピロロピロール型顔料のみ、それらの混合物、またはそれらの少なくとも1つからなる混合物、ならびにジアゾ型黄色顔料もしくはイソインドリン型黄色顔料、特に、C.I.ピグメントレッド177のみ、C.I.ピグメントレッド254のみ、C.I.ピグメントレッド177およびC.I.ピグメントレッド254の混合物、またはC.I.ピグメントレッド177およびC.I.ピグメントレッド254の少なくとも1つの構成要素からなる混合物、およびC.I.ピグメントイエロー83またはC.I.ピグメントイエロー139(「C.I.」は、当業者に既知であり、公的に有効である色指数を指す)を含む。
顔料のさらなる好適な例は、C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、168、176、179、180、185、202、207、209、214、222、242、244、255、264、272およびC.I.ピグメントイエロー12、13、14、17、20、24、31、53、55、93、95、109、110、128、129、138、139、150、153、154、155、166、168、185、199、213およびC.I.ピグメントオレンジ43である。
赤色染料の例は、C.I.ソルベントレッド25、27、30、35、49、83、89、100、122、138、149、150、160、179、218、230、C.I.ダイレクトレッド20、37、39、44、およびC.I.アシッドレッド6、8、9、13、14、18、26、27、51、52、87、88、89、92、94、97、111、114、115、134、145、151、154、180、183、184、186、198、C.I.ベーシックレッド12、13、C.I.ディスパースレッド5、7、13、17および58である。赤色染料を黄色および/またはオレンジ色染料と併用することができる。
緑色顔料は、例えば、ハロゲン化フタロシアニン型顔料のみ、またはそのジアゾ型黄色顔料、キノフタロン型黄色顔料もしくは金属錯体との混合物、特にC.I.ピグメントグリーン7のみ、C.I.ピグメントグリーン36のみ、またはC.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36およびC.I.ピグメントイエロー83の少なくとも1つの構成要素からなる混合物、C.I.ピグメントイエロー138またはC.I.ピグメントイエロー150を含む。他の好適な緑色顔料は、C.I.ピグメントグリーン15、25および37である。
好適な緑色染料の例は、C.I.アシッドグリーン3、9、16、C.I.ベーシックグリーン1および4である。
好適な青色顔料の例は、単独で、またはジオキサジン型紫色顔料と組み合わせて使用されるフタロシアニン型顔料、例えば、C.I.ピグメントブルー15:6のみ、C.I.ピグメントブルー15:6とC.I.ピグメントバイオレット23の組合せである。青色顔料のさらなる例は、C.I.ピグメントブルー15:3、15:4、16、22、28および60の顔料である。他の好適な顔料は、C.I.ピグメントバイオレット14、19、23、29、32、37、177およびC.I.オレンジ73である。好適な青色染料の例は、C.I.ソルベントブルー25、49、68、78、94、C.I.ダイレクトブルー25、86、90、108、C.I.アシッドブルー1、7、9、15、103、104、158、161、C.I.ベーシックブルー1、3、9、25およびC.I.ディスパースブルー198である。
黒色マトリックスのためのフォトポリマー組成物の顔料は、好ましくは、カーボンブラック、チタンブラックおよび酸化鉄からなる群から選択される少なくとも1つの構成要素を含む。しかし、全体的に黒色の外観を与える他の顔料の混合物を使用することもできる。例えば、C.I.ピグメントブラック1、7および31を単独で、または組み合わせて使用することもできる。
カラーフィルタに使用される染料の他の例は、C.I.ソルベントイエロー2、5、14、15、16、19、21、33、56、62、77、83、93、162、104、105、114、129、130、162、C.I.ディスパースイエロー3、4、7、31、54、61、201、C.I.ダイレクトイエロー1、11、12、28、C.I.アシッドイエロー1、3、11、17、23、38、40、42、76、98、C.I.ベーシックイエロー1、C.I.ソルベントバイオレット13、33、45、46、C.I.ディスパースバイオレット22、24、26、28、C.I.アシッドバイオレット49、C.I.ベーシックバイオレット2、7、10、C.I.ソルベントオレンジ1、2、5、6、37、45、62、99、C.I.アシッドオレンジ1、7、8、10、20、24、28、33、56、74、C.I.ダイレクトオレンジ1、C.I.ディスパースオレンジ5、C.I.ダイレクトブラウン6、58、95、101、173、C.I.アシッドブラウン14、C.I.ソルベントブラック3、5、7、27、28、29、35、45および46である。
カラーフィルタを製造するいくつかの特殊な場合において、相補色、黄色、マゼンタ、シアンおよび場合により緑色は、赤色、緑色および青色の代わりに使用される。この種のカラーフィルタの黄色として、上記黄色顔料および染料を採用することができる。マゼンタ色に好適な着色剤の例は、C.I.ピグメントレッド122、144、146、169、177、C.I.ピグメントバイオレット19および23である。シアン色の例は、アルミニウムフタロシアニン顔料、チタンフタロシアニン顔料、コバルトフタロシアニン顔料および錫フタロシアニン顔料である。
いずれの色に対しても、2つ超の顔料の組合せを使用することもできる。上記顔料を樹脂に微分散させることによって製造された粉末状処理顔料がカラーフィルタ用途で特に好適である。
全固体成分における顔料(様々な色および樹脂の顔料)の濃度は、例えば、5質量%〜80質量%の範囲、特に20質量%〜45質量%の範囲である。
カラーフィルタレジスト組成物における顔料は、好ましくは、可視光の波長(400nm〜700nm)より小さい平均粒径を有する。100nm未満の平均顔料直径が特に好適である。
必要であれば、顔料を分散剤で前処理することによって顔料を感光性組成物中で安定化させて、液体配合物における顔料の分散安定性を向上させることができる。好適な添加剤は、以上に記載されている。
好ましくは、本発明によるカラーフィルタレジスト組成物は、成分(a)としてさらに少なくとも1つの付加重合性モノマー化合物を含む。
エチレン性不飽和化合物(a)は、1つ以上のオレフィン二重結合を含む。それらは、低(モノマー)または高(オリゴマー)分子質量を有することができる。二重結合を含む化合物の例は、(メタ)アクリル酸、アルキル、ヒドロキシアルキルまたはアミノアルキル(メタ)アクリレート、例えば、メチル、エチル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、2−エチルヘキシル、イソボルニル、ベンジル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、メトキシエチル、エトキシエチル、グリセロール、フェノキシエチル、メトキシジエチレングリコール、エトキシジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリシジル、N,N−ジメチルアミノエチルおよびN,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートである。他の例は、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N置換(メタ)アクリルアミド、例えば、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミドおよびN−(メタ)アクリロイルモルホリン、ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、ビニルエーテル、例えばイソブチルビニルエーテル、スチレン、アルキル−、ヒドロキシ−およびハロスチレン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルホルムアミド、塩化ビニルおよび塩化ビニリデンである。
比較的高分子質量(オリゴマー)の多不飽和化合物の例は、エチレン性不飽和カルボキシレートを含むポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルおよびポリアミドである。
特に好適な例は、エチレン性不飽和カルボン酸とポリオールまたはポリエポキシドとのエステルである。
不飽和カルボン酸の例は、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、桂皮酸、ならびにリノレン酸またはオレイン酸などの不飽和脂肪酸である。アクリル酸およびメタクリル酸が好適である。
好適なポリオールは芳香族、特に脂肪族および脂環式ポリオールである。芳香族ポリオールの例は、ヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、ノボラックおよびレゾールである。脂肪族および脂環式ポリオールの例は、好ましくは2〜12個のC原子を有するアルキレンジオール、例えば、エチレングリコール、1,2−もしくは1,3−プロパンジオール、1,2−、1,3−もしくは1,4−ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ドデカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、好ましくは200〜1500の分子量を有するポリエチレングリコール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−、1,3−もしくは1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ジヒドロキシメチルシクロヘキサン、グリセロール、トリエタノールアミン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ペンタエリスリトールモノオキサレート、ジペンタエリスリトール、ペンタエリスリトールとエチレングリコールもしくはプロピレングリコールとのエーテル、ジペンタエリスリトールとエチレングリコールもしくはプロピレングリコールとのエーテル、ソルビトール、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]メタン、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパンおよび9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンである。他の好適なポリオールは、ポリマー鎖にまたは側基にヒドロキシル基を含むポリマーおよびコポリマーであり、例は、ビニルアルコールを含む、またはヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを含むホモポリマーもしくはコポリマーである。好適であるさらなるポリオールは、ヒドロキシル末端基を有するエステルおよびウレタンである。
ポリオールを1つの不飽和カルボン酸または異なる不飽和カルボン酸で部分的または完全にエステル化することができ、部分的エステルでは、遊離ヒドロキシル基を変性すること、例えば、他のカルボン酸でエーテル化またはエステル化することができる。
ポリオールに基づくエステルの例は、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートモノオキサレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートモノ(2−ヒドロキシエチル)エーテル、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジイタコネート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、オリゴエステル(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレートおよびトリ(メタ)アクリレート、分子量が200〜1500のポリエチレングリコールのジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ジペンタエリスリトールトリスイタコネート、ジペンタエリスリトールペンタイタコネート、ジペンタエリスリトールヘキサイタコネート、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、1,3−ブタンジオールジイタコネート、1,4−ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ソルビトールテトライタコネート、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、エチレングリコールジマレエート、チエチレングリコールジマレエート、ペンタエリスリトールジマレエート、ソルビトールテトラマレエートまたはそれらの混合物である。
他の例は、以下の式(XII)および(XIII)
Figure 2011525480
[式中、M10は−(CH2CH2O)−または−[CH2CH(CH3)O]−であり、
100は−COCH=CH2または−COC(CH3)=CH2であり、
pは、0〜6(pの合計:3〜24)であり、qは0〜6(qの合計:2〜16)である]に示されるペンタエリスリトールおよびジペンタエリスリトール誘導体である。
ポリエポキシドの例は、上記ポリオールおよびエピクロロヒドリンに基づくものである。典型的な例は、ビス(4−グリシジルオキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)フルオレン、ビス[4−(2−グリシジルオキシエトキシ)フェニル]メタン、2,2−ビス[4−(2−グリシジルオキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(2−グリシジルオキシエトキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、9,9−ビス[4−(2−グリシジルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、ビス[4−(2−グリシジルオキシプロポキシ)フェニル]メタン、2,2−ビス[4−(2−グリシジルオキシプロポキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(2−グリシジルオキシプロポキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、9,9−ビス[4−(2−グリシジルオキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、およびフェノールとクレゾールノボラックとのグリシジルエーテルである。
ポリエポキシドに基づく成分(a)の典型的な例は、2,2−ビス[4−{(2−ヒドロキシ−3−アクリルオキシ)プロポキシ}フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−{(2−ヒドロキシ−3−アクリルオキシ)プロポキシエトキシ}フェニル]プロパン、9,9−ビス[4−{2−ヒドロキシ−3−アクリルオキシ}プロポキシ]フェニル]フッ素、9,9−ビス[4−{(2−ヒドロキシ−3−アクリルオキシ)プロポキシエトキシ}フェニル]フッ素およびノボラックに基づくエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物である。
上記ポリオールまたはポリエポキシドと、ヒドロキシ基を有する不飽和化合物、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ビニルアルコールとの反応から得られるポリエーテルを成分(a)として使用することもできる。
同一の、または異なる不飽和カルボン酸と、好ましくは2〜6つ、特に2〜4つのアミノ基を有する芳香族、脂環式および脂肪族ポリアミンとのアミドも成分(a)として好適である。当該ポリアミンの例は、エチレンジアミン、1,2−もしくは1,3−プロピレンジアミン、1,2−、1,3−もしくは1,4−ブチレンジアミン、1,5−ペンチレンジアミン、1,6−ヘキシレンジアミン、オクチレンジアミン、ドデシレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、フェニレンジアミン、ビスフェニレンジアミン、ジ−β−アミノエチルエーテル、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、ジ(β−アミノエトキシ)−またはジ(β−アミノプロポキシ)エタンである。他の好適なポリアミンは、好ましくはさらなるアミノ基を側鎖に有するポリマーおよびコポリマー、ならびにアミノ末端基を有するオリゴアミドである。当該不飽和アミドの例は、メチレンビスアクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビスアクリルアミド、ジエチレントリアミントリスメタクリルアミド、ビス(メタクリルアミドプロポキシ)エタン、β−メタクリルアミドエチルメタクリレートおよびN[(β−ヒドロキシエトキシ)エチル]アクリルアミドである。
他の例は、ポリイソシアネートおよびヒドロキシ基を有する不飽和化合物から、またはポリイソシアネート、ポリオールおよびヒドロキシ基を有する不飽和化合物から誘導される不飽和ウレタンである。
他の例は、ポリエステル、ポリアミド、またはエチレン性不飽和基を鎖に有するポリウレタンである。好適な不飽和ポリエステルおよびポリアミドは、また、例えばマレイン酸およびジオールまたはジアミンから誘導される。マレイン酸の一部を他のジカルボン酸によって置換することができる。ポリエステルおよびポリアミドをジカルボン酸およびエチレン性不飽和ジオールまたはジアミン、特に、例えば6〜20個の炭素原子の比較的長い鎖を有するものから誘導することもできる。ポリウレタンの例は、飽和または不飽和ジイソシアネートおよび不飽和またはそれぞれ飽和ジオールで構成されたものである。
アクリレートまたはメタクリレート基を側鎖に有する他の好適なポリマーは、例えば、溶媒可溶性またはアルカリ可溶性ポリイミド前駆体、例えば、EP624826に記載されている、光重合性側基が骨格または分子内のエステル基に結合されたポリ(アミン酸エステル)化合物である。高感度のポリイミド前駆体レジストを製造するために、多官能性(メタ)アクリレートのような反応性希釈剤を場合によって用いて当該オリゴマーまたはポリマーを調製することができる。
成分a)のさらなる例は、また、少なくとも1つのカルボキシル官能基および少なくとも2つのエチレン性不飽和基を分子構造内に有するポリマーまたはオリゴマー、例えば、飽和または不飽和多塩基酸無水物と、フェノールまたはクレゾールノボラックエポキシ樹脂と不飽和モノカルボン酸との反応の生成物との反応によって得られる樹脂、例えば、日本化薬株式のEB9696、UCB Chemicals;KAYARAD TCR1025などの製品である。多塩基酸無水物の例は、マレイン酸無水物、コハク酸無水物、イタコン酸無水物、フタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、グルタル酸無水物、グルタコン酸無水物、シトラコン酸無水物、ジグリコール酸無水物、イミノ二酢酸無水物、1,1−シクロペンタン二酢酸無水物、3,3−ジメチルグルタル酸無水物、3−エチル−3−メチルグルタル酸無水物、2−フェニルグルタル酸無水物、ホモフタル酸無水物、トリメリット酸無水物、クロレンド酸無水物、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物およびビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物である。
他の例は、式(XIV)の化合物と1つ以上の上記多塩基酸無水物との多縮合反応および/または付加反応の生成物である。
Figure 2011525480
式中、
10は、
Figure 2011525480
であり、R200は水素またはメチルであり、R300およびR400は、互いに独立して、水素、メチル、ClまたはBrであり、M20は、1〜10個の炭素原子を有する置換または非置換アルキレンであり、xは0〜5であり、yは1〜10である。成分(a)としての当該化合物の例は、JP2002−206014A、JP2004−69754A、JP2004−302245A、JP2005−77451A、JP2005−316449A、JP2005−338328AおよびJP3754065B2に記載されている。
上記のポリマーまたはオリゴマーは、例えば、約1000〜1000000、好ましくは2000〜200000の分子量および約10〜200mg/KOH/g、好ましくは20〜180mgKOH/gの酸価を有する。
好適な光重合性組成物は、少なくとも2つのエチレン性不飽和結合および少なくとも1つのカルボン酸基を分子内に有する化合物、特に、エポキシ基含有不飽和化合物をカルボン酸基含有ポリマーのカルボキシル基の一部に付加することによって得られる反応生成物、あるいは以下に示される化合物と1つ以上の多塩基酸無水物との反応生成物を成分(a)として含む。さらなる好適な成分(a)は、式(XIV)の化合物と1つ以上の多塩基酸無水物との反応から得られる化合物を含む。
さらなる例は、エポキシ基含有不飽和化合物をカルボン酸基含有ポリマーのカルボキシル基の一部に付加することによって得られる反応生成物である。カルボン酸含有ポリマーとして、不飽和カルボン酸化合物と1つ以上の重合性化合物との反応から得られる上記結合剤ポリマー、例えば、(メタ)アクリル酸、ベンジル(メタ)アクリレート、スチレンおよび2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのコポリマー、(メタ)アクリル酸、スチレンおよびα−メチルスチレンのコポリマー、(メタ)アクリル酸、N−フェニルマレイミド、スチレンおよびベンジル(メタ)アクリレートのコポリマー、(メタ)アクリル酸およびスチレンのコポリマー、(メタ)アクリル酸およびベンジル(メタ)アクリレートのコポリマーならびにテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、スチレンおよび(メタ)アクリル酸のコポリマー等が挙げられる。
エポキシ基を有する不飽和化合物の例を以下の式(V−1)〜(V−15)に示す。
Figure 2011525480
式中、R50は水素またはメチル基であり、M30は、1〜10個の炭素原子を有する置換または非置換アルキレンである。
これらの化合物のなかでも、脂環式エポキシ基を有する化合物は、カルボキシル基含有樹脂との反応性が高いため、反応時間を短縮することができるという理由により特に好適である。これらの化合物は、さらに、反応の過程でゲル化を引き起こさず、反応を安定的に実施することを可能にする。一方、グリシジルアクリレートおよびグリシジルメタクリレートは、分子量が小さく、高いエステル化変換率を与えることができるため、感度および耐熱性の点で有利である。
上記化合物の具体例は、例えば、スチレン、α−メチルスチレンおよびアクリル酸のコポリマーまたはメタクリル酸メチルおよびアクリル酸のコポリマーと、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートとの反応生成物である。
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートおよびグリセロールモノ(メタ)アクリレートなどの、ヒドロキシ基を有する不飽和化合物を、カルボン酸基含有ポリマーに対する反応物質として、上記エポキシ基含有不飽和化合物の代わりに使用することができる。
他の例は、無水物含有ポリマーのハーフエステル、例えば、マレイン酸無水物あるいは1つ以上の他の重合性化合物と、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどのアルコール性ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートまたはエポキシ基を有する(メタ)アクリレート、例えば、式(V−1)〜(V−15)に記載されている化合物との反応生成物である。
アルコール性ヒドロキシ基を有するポリマー、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、ベンジルメタクリレートおよびスチレンのコポリマーと、(メタ)アクリル酸または塩化(メタ)アクリルとの反応生成物を成分(a)として使用することもできる。
他の例は、二塩基酸無水物と少なくとも2つのエポキシ基を有する化合物とを反応させた後に、不飽和化合物とさらに反応させることによって得られる、末端不飽和基を有するポリエステルと、多塩基酸無水物との反応生成物である。
さらなる例は、飽和または不飽和多塩基酸無水物と、以上に記載されているように、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物をカルボン酸含有ポリマーのカルボキシル基のすべてに付加することによって得られる反応生成物との反応によって得られる樹脂である。
光重合性化合物を単独で、または任意の所望の混合物で使用することができる。
カラーフィルタレジスト組成物において、光重合性組成物に含まれるモノマーの全質量は、組成物の全固体含有量、すなわち溶媒を除くすべての成分の量に対して、好ましくは5〜80質量%、特に10〜70質量%である。
アルカリ水溶液に可溶であり、水に不溶である、カラーフィルタレジスト組成物に使用される結合剤として、例えば、1つ以上の酸基および1つ以上の重合性不飽和結合を分子内に有する重合性化合物のホモポリマー、あるいはそれらの2種以上のコポリマー、ならびにこれらの化合物と共重合可能な1つ以上の不飽和結合を有し、酸基を含まない1つ以上の重合性化合物のコポリマーを使用することができる。当該化合物を、1つ以上の酸基および1つ以上の重合性不飽和結合を分子内に有する1種以上の低分子化合物と、これらの化合物と共重合可能な1つ以上の不飽和結合を有し、酸基を含まない1つ以上の重合性化合物とを共重合させることによって得ることができる。酸基の例は、−COOH基、−SO3H基、−SO2NHCO−基、フェノールヒドロキシ基、−SO2NH−基ならびに−CO−NH−CO−基である。それらのなかでも、−COOH基を有する高分子化合物が特に好適である。
好ましくは、カラーフィルタレジスト組成物における有機ポリマー結合剤は、アクリル酸、メタクリル酸等の少なくとも1つの不飽和有機酸化合物を付加重合性モノマー単位として含むアルカリ可溶性コポリマーを含む。アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ベンジルおよびスチレン等の不飽和有機酸エステル化合物をポリマー結合剤のためのさらなるコモノマーとして使用して、アルカリ可溶性、接着硬さ、耐薬品性等の特性を均衡化させることが好適である。
有機ポリマー結合剤は、例えばUS5368976に記載されているものなどのランダムコポリマーまたはブロックコポリマーであり得る。
1つ以上の酸基および1つ以上の重合性不飽和結合を分子内に有する重合性化合物の例としては、以下の化合物が挙げられる。
1つ以上の−COOH基および1つ以上の重合性不飽和結合を分子内に有する重合性化合物の例は、(メタ)アクリル酸、2−カルボキシエチル(メタ)アクリル酸、2−カルボキシプロピル(メタ)アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]スクシネート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]アジペート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]フタレート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]ヘキサヒドロフタレート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]マレエート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル]スクシネート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル]アジペート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル]フタレート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル]ヘキサヒドロフタレート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル]マレエート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシブチル]スクシネート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシブチル]アジペート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシブチル]フタレート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシブチル]ヘキサヒドロフタレート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシブチル]マレエート、3−(アルキルカルバモイル)アクリル酸、α−クロロアクリル酸、マレイン酸、モノエステル化マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、マレイン酸無水物およびω−カルボキシプロピルカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートである。
ビニルベンゼンスルホン酸および2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸は、1つ以上の−SO3H基および1つ以上の重合性不飽和結合を有する重合性化合物の例である。
N−メチルスルホニル(メタ)アクリルアミド、N−エチルスルホニル(メタ)アクリルアミド、N−フェニルスルホニル(メタ)アクリルアミドおよびN−(p−メチルフェニルスルホニル)(メタ)アクリルアミドは、1つ以上の−SO2NHCO−基および1つ以上の重合性不飽和結合を有する重合性化合物の例である。
1つ以上のフェノールヒドロキシ基および1つ以上の重合性不飽和結合を分子内に有する重合性化合物の例としては、ヒドロキシフェニル(メタ)アクリルアミド、ジヒドロキシフェニル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシフェニル−カルボニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシフェニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシフェニルチオエチル(メタ)アクリレート、ジヒドロキシルフェニルカルボニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジヒドロキシフェニルオキシエチル(メタ)アクリレートおよびジヒドロキシフェニルチオエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
1つ以上の−SO2NH−基および1つ以上の重合性不飽和結合を分子内に有する重合性化合物の例としては、式(a)または(b)によって表される化合物が挙げられる。
CH2=CHA100−Y100−A200−SO2−NH−A3(a)
CH2=CHA400−Y200−A500−NH−SO2−A600(b)
式中、Y100およびY200は、それぞれ−COO−、−CONA700−または一重結合を表し;A100およびA400は、それぞれHまたはCH3を表し;A200およびA500は、それぞれ、置換基を場合により有するC1−C12アルキレン、シクロアルキレン、アリーレンもしくはアラルキレン、またはエーテル基およびチオエーテル基が挿入されたC2−C12アルキレン、シクロアルキレン、アリーレンもしくはアラルキレンを表し;A300およびA600は、それぞれ、H、置換基を場合により有するC1−C12アルキル、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表し;A700は、H、置換基を場合により有するC1−C12アルキル、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。
1つ以上の−CO−NH−CO−基および1つ以上の重合性不飽和結合を有する重合性化合物は、マレイミドおよびN−アクリロイル−アクリルアミドを含む。これらの重合性化合物は、重合によって主鎖と一緒に環を形成する−CO−NH−CO−基を含む高分子化合物になる。さらに、それぞれ−CO−NH−CO−基を有するメタクリル酸誘導体およびアクリル酸誘導体を使用することもできる。当該メタクリル酸誘導体およびアクリル酸誘導体としては、例えば、N−アセチルメタクリルアミド、N−プロピオニルメタクリルアミド、N−ブタノイルメタクリルアミド、N−ペンタノイルメタクリルアミド、N−デカノイルメタクリルアミド、N−ドデカノイルメタクリルアミド、N−ベンゾイルメタクリルアミド、N−(p−メチルベンゾイル)メタクリルアミド、N−(p−クロロベンゾイル)メタクリルアミド、N−(ナフチル−カルボニル)メタクリルアミド、N−(フェニルアセチル)−メタクリルアミドおよび4−メタクリロイルアミノフタルイミドなどのメタクリルアミド誘導体、ならびにこれらと同じ置換基を有するアクリルアミド誘導体が挙げられる。これらの重合性化合物は、重合して、−CO−NH−CO−基を側鎖に有する化合物になる。
1つ以上の重合性不飽和結合を有し、酸基を含まない重合性化合物の例としては、(メタ)アクリル酸のエステル、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、モノ(メタ)アクリル酸グリセロール、(メタ)アクリル酸ジヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸メトキシフェニル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシジエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸メトキシジプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジクロロペンタジエニル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル、(メタ)アクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]−デカン−8−イル、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸アミノプロピル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸2−メチルグリシジル、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシブチル、(メタ)アクリル酸6,7−エポキシヘプチルから選択される、重合性不飽和結合を有する化合物;ビニル芳香族化合物、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−クロロスチレン、ポリクロロスチレン、フルオロスチレン、ブロモスチレン、エトキシメチルスチレン、メトキシスチレン、4−メトキシ−3−メチルスチレン、ジメトキシスチレン、ビニルベンジルメチルエーテル、ビニルベンジルグリシジルエーテル、1−メチリデン;ビニルまたはアリルエステル、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバル酸ビニル、安息香酸ビニル、トリメチル酢酸ビニル、ジエチル酢酸ビニル、バリウム酸ビニル、カプロン酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、ジクロロ酢酸ビニル、メトキシ酢酸ビニル、ブトキシ酢酸ビニル、フェニル酢酸ビニル、酢酸ビニル、アセト酢酸ビニル、乳酸ビニル、フェニル酪酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニル、サリチル酸ビニル、クロロ安息香酸ビニル、テトラクロロ安息香酸ビニル、ナフトン酸ビニル、酢酸アリル、プロピオン酸アリル、酪酸アリル、ピバル酸アリル、安息香酸アリル、カプロン酸アリル、ステアリン酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリル;ビニルまたはアリルエーテル、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルヘキシルエーテル、ビニルオクチルエーテル、ビニルエチルヘキシルエーテル、ビニルメトキシエチルエーテル、ビニルエトキシエチルエーテル、ビニルクロロエチルエーテル、ビニルヒドロキシエチルエーテル、ビニルエチルブチルエーテル、ビニルヒドロキシエトキシエチルエーテル、ビニルジメチルアミノエチルエーテル、ビニルジエチルアミノエチルエーテル、ビニルブチルアミノエチルエーテル、ビニルベンジルエーテル、ビニルテトラヒドロフルフリルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニルトリルエーテル、ビニルクロロフェニルエーテル、ビニルクロロエチルエーテル、ビニルジクロロフェニルエーテル、ビニルナフチルエーテル、ビニルアントリルエーテル、アリルグリシジルエーテル;アミド型不飽和化合物、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジブチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルヘキシル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジシクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジフェニル(メタ)アクリルアミド、N−メチル−N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヘプチル(メタ)アクリルアミド、N−オクチル(メタ)アクリルアミド、N−エチルヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドシクロヘキシル、N−ベンジル(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−トリル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリルアミド、N−ナフチル(メタ)アクリルアミド、N−フェニルスルホニル(メタ)アクリルアミド、N−メチルフェニルスルホニル(メタ)アクリルアミドおよびN−(メタ)アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−ブトキシアクリルアミド;ポリオレフィン型化合物、例えば、ブタジエン、イソプレンおよびクロロプレン等;(メタ)アクリロニトリル、メチルイソプロペニルケトン、マレイミド、N−フェニルマレイミド、N−メチルフェニルマレイミド、N−メトキシフェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−アルキルマレイミド、マレイン酸無水物、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチル(メタ)アクリレートマクロモノマー、ポリブチル(メタ)アクリレートマクロモノマー;クロトネート、例えば、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシル、モノクロトン酸グリセリン;ならびにイタコネート、例えば、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル;ならびにマレエートまたはフマレート、例えば、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジブチルが挙げられる。
コポリマーの好適な例は、(メタ)アクリル酸メチルと(メタ)アクリル酸のコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸のコポリマー、(メタ)アクリル酸メチル/(メタ)アクリル酸エチルと(メタ)アクリル酸のコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸とスチレンのコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルのコポリマー、(メタ)アクリル酸メチル/(メタ)アクリル酸ブチルと(メタ)アクリル酸とスチレンのコポリマー、(メタ)アクリル酸メチルと(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸ヒドロキシフェニルのコポリマー、(メタ)アクリル酸メチルと(メタ)アクリル酸とポリメチル(メタ)アクリレートマクロモノマーのコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸とポリメチル(メタ)アクリレートマクロモノマーのコポリマー、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルとスチレンと(メタ)アクリル酸のコポリマー、(メタ)アクリル酸メチルと(メタ)アクリル酸とポリスチレンマクロモノマーのコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸とポリスチレンマクロモノマーのコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルとポリスチレンマクロモノマーのコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピルとポリスチレンマクロモノマーのコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルプロピルとポリメチル(メタ)アクリレートマクロモノマーのコポリマー、(メタ)アクリル酸メチルと(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルとポリスチレンマクロモノマーのコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルとポリメチル(メタ)アクリレートマクロモノマーのコポリマー、N−フェニルマレイミドと(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸とスチレンのコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸とN−フェニルマレイミドとモノ−[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]スクシネートとスチレンのコポリマー、(メタ)アクリル酸アリルと(メタ)アクリル酸とN−フェニルマレイミドとモノ−[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]スクシネートとスチレンのコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸とN−フェニルマレイミドとグリセロールモノ(メタ)アクリルエートとスチレンのコポリマー、(メタ)アクリル酸ベンジルとモノ(メタ)アクリル酸ω−カルボキシポリカプロラクトンと(メタ)アクリル酸とN−フェニルマレイミドとモノ(メタ)アクリル酸グリセロールとスチレンのコポリマーおよび(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸とN−シクロヘキシルマレイミドとスチレンのコポリマーである。
本出願の文脈における「(メタ)アクリレート」という用語は、アクリレートならびに対応するメタクリレートを指すことを意図する。
ヒドロキシスチレンホモもしくはコポリマーまたはノボラック型フェノール樹脂、例えば、ポリ(ヒドロキシスチレン)およびポリ(ヒドロキシスチレン−コ−ビニルシクロヘキサノール)、ノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂およびハロゲン化フェノールノボラック樹脂を使用することもできる。より具体的には、それは、例えば、メタクリル酸コポリマー、アクリル酸コポリマー、イタコン酸コポリマー、クロトン酸コポリマー、例えばスチレンをコモノマーとする無水マレイン酸コポリマー、およびマレイン酸コポリマー、ならびにそれぞれ例えばJP59−44615−B4(本明細書に使用されている「JP−B4」という用語は、日本特許公報を指す)、JP54−34327−B4、JP58−12577−B4およびJP54−25957−B4、JP59−53836−A、JP59−71048−A、JP60−159743−A、JP60−258539−A、JP1−152449−A、JP2−199403−AおよびJP 2−199404−Aに記載されており、例えばUS5650263に開示されているようにアミンとさらに反応することができる部分エステル化マレイン酸コポリマーを含み;さらに、カルボキシル基を側鎖に有するセルロース誘導体を使用することができ、(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸のコポリマー、ならびに(メタ)アクリル酸ベンジルと(メタ)アクリル酸と、例えばUS4139391、JP59−44615−B4、JP60−159743−AおよびJP60−258539−Aに記載されている他のモノマーとのコポリマーが特に好適である。
上記有機結合剤ポリマーのなかで、カルボン酸基を有するものに関しては、感光性、塗装膜強度、塗料溶媒および薬品抵抗性ならびに基板への接着性を向上させる目的で、カルボン酸基の一部またはすべてと、(メタ)アクリル酸グリシジルまたは(メタ)アクリル酸エポキシとを反応させて、光重合性有機結合剤ポリマーを得ることが可能である。例は、JP50−34443−B4およびJP50−34444−B4、US5153095、T.Kudo et al.in J.Appl.Phys.,Vol.37(1998),p.3594−3603、US5677385およびUS5650233に開示されている。
結合剤の重量平均分子量は、好ましくは500〜1000000、例えば3000〜1000000、より好ましくは5000〜400000である。
これらの化合物を単独で、または2種以上の混合物として使用することができる。感光性樹脂組成物における結合剤の含有量は、全固形物に対して、好ましくは10〜95質量%、より好ましくは15〜90質量%である。
さらに、カラーフィルタにおいて、各色の全固体成分は、イオン性不純物捕集剤、例えば、エポキシ基を有する有機化合物を含むことができる。全固体成分におけるイオン性不純物捕集剤の濃度は、一般には、0.1質量%〜10質量%の範囲である。
特に、顔料とイオン性不純物捕集剤の上記組合せに関してのカラーフィルタの例がEP320264に示されている。本発明による光開始剤、すなわちEP320264に記載のカラーフィルタ配合物における式IまたはI’の化合物をトリアジン開始剤化合物の代わりに使用することができることが理解される。
本発明による組成物は、例えばJP10−221843Aに記載されているように、酸によって活性化される架橋剤、および熱または化学線によって酸を生成し、架橋反応を活性化させる化合物をさらに含むことができる。
本発明による組成物は、感光性パターンまたは塗料を含むラテント顔料の熱処理を通じて微分散顔料に変換されるラテント顔料を含むこともできる。熱処理を露光後、またはラテント顔料含有画像化可能層の現像後に実施することができる。当該ラテント顔料は、例えばUS5879855に記載されているように、化学的方法、熱的方法、光分解法または放射線誘発方法によって不溶性顔料に変換することができる可溶性顔料前駆体である。当該ラテント顔料のこの変換を、化学線露光で酸を生成する化合物を添加することによって、または組成物に酸性化合物を添加することによって強化することができる。したがって、ラテント顔料を本発明による組成物に含むカラーフィルタレジストを製造することができる。
カラーフィルタレジスト、当該レジストの組成および処理条件の例は、T. Kudo et al.,Jpn.J Appl.Phys.Vol.37(1998)3594;T. Kudo et al.,J.Pho−topolym.Sci.Technol.Vol 9(1996)109;K.Kobayashi,Solid State Technol.Nov.1992,p.S15−S18;US5368976;US5800952;US5882843;US5879855;US5866298;US5863678;JP06−230212A;EP320264;JP09−269410A;JP10−221843A;JP01−090516A;JP10−171119A、US5821016、US5847015、US5882843、US5719008、EP881541またはEP902327に示されている。
本発明の光開始剤を、例えば以上に例として示されているカラーフィルタレジストに使用することができ、または部分的または全面的に当該レジストにおける既知の光開始剤の代わりに使用することができる。本発明の新規の光開始剤の使用は、先に示されているカラーフィルタレジストの例の具体的な結合剤樹脂、架橋剤および配合物に限定されず、感光性カラーフィルタインクまたはカラーフィルタレジストを形成するために、染料またはカラー顔料もしくはラテント顔料とともに任意のラジカル重合性成分と併用され得ることが当業者に理解される。
よって、本発明の主題は、また、いずれも感光性樹脂および顔料を含む赤色、緑色および青色(RGB)要素ならびに場合により黒色マトリックスを透明基板に設け、透明電極を基板の表面またはカラーフィルタ層の表面に設けることによって製造されるカラーフィルタであって、前記感光性樹脂が、多官能性アクリレートモノマー、有機ポリマー結合剤および上記の式IまたはI’の光重合開始剤または式IまたはI’の化合物の光開始剤混合物を含むカラーフィルタである。モノマーおよび結合剤成分、ならびに好適な顔料は以上に記載されている通りである。カラーフィルタの製造において、透明電極層を透明基板の表面に塗布することができ、または赤色、緑色および青色画素ならびに黒色マトリックスの表面に設けることができる。透明基板は、例えば、その表面に電極層をさらに有することができるガラス基板である。
カラーフィルタのコントラストを向上させるために、異なる色の色領域の間に黒色マトリックスを塗布することが好適である。
本発明の感光性組成物は、以上に既に記載されているように、カラーフィルタの黒色マトリックスの製造にも好適である。前記黒色マトリックス組成物は、例えば、
−本発明の式IまたはI’の光開始剤化合物と、
−有機結合剤、特に、カルボキシル基を有するアクリル酸エポキシ樹脂である有機結合剤と、
−黒色着色材料と、
−ポリマー分散剤、特に、塩基性官能基を含むポリマー分散剤と、
を含む。
当業者は、当該配合物に熟知している。上記の好適な黒色マトリックス組成物および(光開始剤以外の)成分は、その開示内容が参考として本明細書で援用される日本国特許第3754065号に示されている。
感光性組成物を使用して黒色マトリックスを形成し、パターン通りの露光により、フォトリソグラフィによって(すなわち好適なマスクを介して)黒色感光性組成物をパターン化して、透明基板上の赤色、緑色および青色着色領域を分離する黒色パターンを形成する代わりに、無機黒色マトリックスを使用することもできる。当該無機黒色マトリックスを、透明基板上の蒸着された(すなわちスパッタされた)金属(すなわちクロム)膜から、好適な画像化方法、例えば、エッチングレジストによるフォトリソグラフィによるパターン化を利用し、エッチングレジストによって保護されていない領域における無機層をエッチングし、次いで残留するエッチングレジストを除去することによって形成することができる。
黒色マトリックスをどのようにして、かつカラーフィルタ製造過程のどの工程で塗布することができるかについて異なる既知の方法が存在する。それを、既に以上に記載されている赤色、緑色および青色(RGB)フィルタの形成前に透明基板に直接塗布することができ、あるいはそれを、RGBカラーフィルタが基板に形成された後に塗布することができる。
US626796による液晶ディスプレイのためのカラーフィルタの異なる実施形態において、黒色マトリックスを、液晶層によって前者から隔てられたRGBカラーフィルタ要素担持基板に反対側の基板に塗布することができる。
RGBカラーフィルタ要素および場合により黒色マトリックスを塗布した後に透明電極層を堆積する場合は、例えばUS5650263に記載されているように、電極層を堆積する前に、保護層としてのさらなる上塗膜をカラーフィルタ層に塗布することができる。
カラーフィルタの上塗層を形成するために、感光性樹脂または熱硬化性樹脂組成物が採用される。本発明の感光性組成物は、その硬化膜が、平坦性、硬度、耐薬品性および耐熱性、特に可視領域の透明性、基板への接着性、透明導電膜、例えばITO膜をその上に形成するための適性に優れるため、当該上塗層を形成するためにも使用され得る。保護層の製造において、JP57−42009A、JP1−130103AおよびJP1−134306Aに記載されているように、例えば、基板を切断するためのスクライビングラインおよび固体画像センサの接着台上の保護層の不必要な部分を基板から除去するという必要性があった。この点において、上記熱硬化性樹脂を使用して、良好な精度で保護層を選択的に形成することは困難である。しかし、感光性組成物は、保護層の不必要な部分をフォトリソグラフィによって容易に除去することが可能である。
上記処理の差異にかかわらず、塗布できるさらなる層にかかわらず、かつカラーフィルタの設計の差異にかかわらず、本発明の感光性組成物をカラーフィルタの製造のための赤色、緑色および青色画素ならびに黒色マトリックスを生成するのに使用できることは当業者に自明である。着色要素を形成するための本発明による組成物の使用は、当該カラーフィルタの異なる設計および製造方法によって制限されると見なされるべきでない。
本発明の感光性組成物は、カラーフィルタを形成するのに好適に使用され得るが、この用途に限定されない。それは、記録材料、レジスト材料、保護層、誘電層、ディスプレイ用途、ディスプレイ要素、ペイントおよび印刷インクにも有用である。
本発明による感光性組成物は、また、液晶ディスプレイ、より詳細には、薄膜トランジスタ(TFT)を切換素子として有するアクティブマトリックス型ディスプレイおよび切換素子を含まないパッシブマトリックス型を含む反射型液晶ディスプレイにおける層間絶縁層または誘電層の製造に好適である。近年、液晶ディスプレイは、薄く、軽量であるため、例えば、ポケット型TVセットおよび通信用端末装置に広く使用されている。バックライトを使用する必要のない反射型液晶ディスプレイは、極めて薄く、軽量であり、電力消費を著しく低減することができるため、特に需要が大きい。しかし、バックライトが現在利用可能な透過型カラー液晶ディスプレイから除かれ、光反射板がディスプレイの下面に加えられても、光の利用効率が低く、実用的な輝度の確保が不可能であるという問題を生じさせる。
この問題に対する解決策として、光の利用効率を向上させるための様々な反射型液晶ディスプレイが提案された。例えば、特定の反射型液晶ディスプレイは、反射機能を有する画素電極を含むように設計されている。
反射型液晶ディスプレイは、絶縁基板、および絶縁基板から離して配置された反対側の基板を含む。それらの基板の間の空間に液晶が充填される。ゲート電極が絶縁基板に形成され、ゲート電極および絶縁基板の両方がゲート絶縁膜で被覆される。次いで、半導体層が、ゲート電極の上方のゲート絶縁膜に形成される。ソース電極およびドレイン電極も、半導体層と接触するようにゲート絶縁膜に形成される。ソース電極、ドレイン電極、半導体層およびゲート電極は、互いに共働することによって、切換素子としての底部ゲート型TFTを構成する。
ソース電極、ドレイン電極、半導体層およびゲート絶縁膜を被覆する層間絶縁膜が形成される。ドレイン電極上の層間絶縁膜全体を通じてコンタクトホールが形成される。アルミニウムで構成された画素電極が、層間絶縁膜およびコンタクトホールの内部側壁の両方に形成される。TFTのドレイン電極は、究極的には、層間絶縁膜を介して画素電極と接触する。層間絶縁層は、一般的に、より広い視角(視野角)を得るために光を拡散させる反射板として作用させる粗面を有するように設計されている。
反射型液晶ディスプレイは、画素電極が光反射板として作用するため、光の利用効率を著しく向上させる。
上記反射型液晶ディスプレイにおいて、層間絶縁膜は、フォトリソグラフィにより凹凸を有するように設計されている。表面粗さに対応したマイクロメートルの凹凸の微細形状を形成および制御し、コンタクトホールを形成するために、ポジティブおよびネガティブフォトレジストを使用するフォトリソグラフィ方法が用いられる。これらのレジストには、本発明による組成物が特に好適である。
本発明による感光性組成物を、液晶ディスプレイパネルにおける液晶部のセルギャップを制御するスペーサを製造するためにさらに使用することができる。液晶ディスプレイにおける液晶層を介して透過または反射される光の特性は、セルギャップに左右されるため、画素アレイ上の厚さ精度および均一性は、液晶ディスプレイ装置の性能にとって重要なパラメータである。液晶セルにおいて、セルにおける基板間の間隔は、直径が約数マイクロメートルのガラスまたはポリマー球体を基板間のスペーサとして散在的に分布させることによって一定に維持される。したがって、スペーサは、基板の間隔を一定の値に維持するために基板間に保持される。その間隔は、スペーサの直径によって決定づけられる。スペーサは、基板間の最小限の間隔を確保する。すなわち、基板間の間隔の減少を防止する。しかし、それらは、基板が互いに隔てられること、すなわち基板間の間隔が大きくなることを防止することができない。また、スペーサビーズを使用する方法は、スペーサビーズの直径の均一性の問題およびパネル上でのスペーサビーズの均一な分散の問題、ならびに画素アレイ領域のスペーサの位置による不均一配向および輝度および/または光学的開口の低下の問題を有する。大きな画像表示部を有する液晶ディスプレイは、最近になって、大きな注目を集めている。しかし、液晶セルの面積が大きくなると、一般に、セルを構成する基板の歪みが生じる。液晶の層構造は、基板の変形によって破壊介される傾向がある。したがって、スペーサが、基板間の間隔を一定に維持するために使用されても、大きな画像表示部を有する液晶ディスプレイは、ディスプレイが妨害を受けるため実用的でない。上記スペーサ球体分散方法の代わりに、スペーサとしてセルギャップに柱を形成する方法が提案された。この方法では、画素アレイ領域と対向電極の間の領域に樹脂の柱をスペーサとして形成して、規定のセルギャップを形成する。フォトリソグラフィによる接着特性を有する感光性材料は、例えばカラーフィルタの製造過程で広く使用されている。この方法は、スペーサの位置、数および高さを自由に制御できる点で、スペーサビーズを使用する従来の方法と比較して有利である。カラー液晶ディスプレイパネルにおいて、当該スペーサは、カラーフィルタ要素の黒色マトリックスの下の非画像化領域に形成される。したがって、感光性組成物を使用して形成されたスペーサは、輝度および光学的開口を低下させない。
カラーフィルタのためのスペーサを含む保護層を製造するための感光性組成物は、JP2000−81701Aに開示されており、スペーサ材料のための乾燥膜型フォトレジストは、また、JP11−174459AおよびJP11−174464Aに開示されている。それらの文献に記載されているように、感光性組成物、液体および乾燥膜フォトレジストは、少なくともアルカリもしくは酸可溶性結合剤ポリマー、ラジカル重合性モノマーおよびラジカル開始剤を含んでいる。場合によっては、エポキシドおよびカルボン酸などの熱架橋性成分をさらに含めることができる。
感光性組成物を使用してスペーサを形成する工程を以下に示す。感光性組成物を基板、例えばカラーフィルタパネルに塗布し、基板を予備焼成した後、マスクを介して露光する。次いで、基板を現像液で現像させ、パターン化して所望のスペーサを形成する。組成物がいくつかの熱硬化性成分を含む場合は、通常、後焼成を実施して組成物を熱硬化させる。
本発明による光硬化性組成物は、感度が高いために、(上記の)液晶ディスプレイ用のスペーサを製造するのに好適である。
本発明による感光性組成物は、また、液晶ディスプレイパネルおよび画像センサ等に使用されるマイクロレンズアレイの製造に好適である。マイクロレンズは、ディテクタ、ディスプレイおよび発光素子(発光ダイオード、水平および垂直キャビティレーザ)などの能動的な光電子デバイスに適合してそれらの光入力または出力品質を向上させる微視的な光受動部品である。応用分野は広く、電気通信、情報技術、視聴覚サービス、太陽電池、ディテクタ、固体光源および光相互接続などの分野に対応する。
これらの光学システムは、様々な技術を使用して、マイクロレンズと微小光学デバイスとの効率的な連結を確保する。
マイクロレンズアレイは、液晶ディスプレイ装置などの非発光ディスプレイ装置の画素領域に照射光を集中させて、ディスプレイの輝度を高めるために、入射光を集中させるために、または例えばファクシミリ等に使用される線画像センサの光電子変換領域に画像を形成してこれらの装置の感度を向上させる手段として、かつ液晶プリンタまたは発光ダイオード(LED)プリンタに使用される感光性手段に印刷すべき画像を形成するために使用される。最も一般的な用途は、荷電結合素子(CCD)などの固体画像検出デバイスのフォトディテクタアレイの効率を向上させるためのそれらの使用である。ディテクタアレイでは、各ディテクタ素子または画素において可能な限り多くの光の集光が望まれる。マイクロレンズが各画素の上部におかれると、レンズは、入射光を集光し、レンズの大きさより小さい活性部分に集中させる。
先行技術によれば、マイクロレンズアレイを様々な方法によって製造することができ、それらの各々に対して、本発明による組成物を採用することができる。
(1)凸レンズを得るための方法であって、平面構成のレンズのパターンを従来のフォトリソグラフィ技術等によって熱可塑性樹脂に描き、次いで熱可塑性樹脂を樹脂の軟化点より高い温度に加熱して流動性を確保することによってパターンエッジに垂みを生じさせる方法(所謂「再流動」)(例えば、JP60−38989A、JP60―165623A、JP61−67003AおよびJP2000−39503A参照)。この方法において、使用される熱可塑性樹脂が感光性である場合は、レンズのパターンをこの樹脂の露光によって得ることができる。
(2)成形体またはスタンパの使用によってプラスチックまたはガラス材料を形成するための方法。レンズ材料として、光硬化性樹脂および熱硬化性樹脂をこの方法に使用することができる(例えばWO99/38035)。
(3)感光性樹脂をアライナの使用によって所望のパターンに露光すると、未反応モノマーが未露光領域から露光領域に移動して、露光領域が膨張する現象に基づいて凸レンズを形成するための方法(例えば、Journal of the Research Group in Microoptics Japanese Society of Applied Physics,Colloquium in Optics,Vol. 5,No.2,pp.118−123(1987)およびVol.6,No.2,pp. 87−92(1988)参照)。
支持基板の上面に、感光性樹脂層を形成する。その後、個別の遮蔽マスクを使用して、感光性樹脂層が露光されるように、感光性樹脂層の上面に水銀ランプ等からの光を照射する。その結果、感光性樹脂層の露光部が膨張して凸レンズの形状になり、複数のマイクロレンズを有する光集中層を形成する。
(4)凸レンズを得るための方法であって、フォトマスクを樹脂と接触させない近接露光技術によって感光性樹脂を露光して、光化学反応生成物の量が、パターンエッジにおけるぶれの程度に応じて分布されるようにパターンエッジにぶれを生じさせる方法(例えばJP61−153602A参照)。
(5)レンズ効果を生成するための方法であって、感光性樹脂を特定の強度分布で露光して、光強度に応じた屈折率の分布パターンを形成する方法(例えば、JP60−72927AおよびJP60−166946A参照)。
光硬化性樹脂組成物を使用してマイクロレンズアレイを形成するために、本発明による感光性組成物を上記方法のいずれか1つに使用することができる。
特定の種類の技術が、フォトレジストのような熱可塑性樹脂にマイクロレンズを形成することに集中する。一例が、参考文献SPIE898,pp.23−25(1988)に公開されている。再流動技術と呼ばれる技術は、例えば、フォトレジストのような感光性樹脂におけるフォトリソグラフィによって熱可塑性樹脂にレンズのフットプリントを定め、続いてこの材料を再流動温度より高い温度に加熱する工程を含む。再流動の前に、表面張力がフォトレジストの島を、本来の島と等しい容量の球状キャップに引き込む。このキャップは、平凸マイクロレンズである。その技術の利点は、なかでも、簡潔性、再現性、および発光または光検出光電子デバイスの上部にそのまま統合できることである。
場合によっては、再流動の前に、上塗層を長方形のパターン化レンズユニットに形成して、再流動工程で球状キャップのなかに再流動することなく中央における樹脂の島の垂みを回避する。上塗は、永久的な保護層として作用する。コーティング層も感光性組成物で構成される。
マイクロレンズアレイを、EP0932256に開示されているように成形体またはスタンパの使用によって作製することもできる。平面マイクロレンズアレイを製造する方法を以下に示す。凸部が密に配置されたスタンパの成形面に剥離剤を塗布し、高屈折率を有する光硬化性合成樹脂材料をスタンパの成形面に固定する。次に、ガラス基板を合成樹脂材料に押しつけることによって、合成樹脂材料を展開し、合成樹脂材料を紫外線の照射または加熱によって硬化させ、成形して凸マイクロレンズを形成する。その後、スタンパを剥離する。次いで、低屈折率を有する光硬化性合成樹脂材料を接着層として凸マイクロレンズにさらに塗布し、カバーグラス板に構成されたガラス基板を合成樹脂材料に押しつけることによってそれを展開する。次いで、合成樹脂材料を硬化させ、最終的に平面マイクロレンズアレイを形成する。
US5969867に開示されているように、成形体を使用する同様の方法を、輝度を向上させるためにカラー液晶ディスプレイパネルのバックライト装置の一部として使用されるプリズムシートの製造に適用する。一方の側にプリズム列を形成するプリズムシートをバックライトの発光面に装着する。プリズムシートを作製するために、活性エネルギー線硬化性組成物を、金属、ガラスまたは樹脂で構成され、プリズム列等のレンズ型を形成するレンズ成形体内にキャスティングおよび展開した後、透明基板シートをその上に配置し、活性エネルギー線放射源からの活性エネルギー線を、硬化のためにシートを介して照射する。次いで、製造されたレンズシートをレンズ成形体から剥離して、レンズシートを得る。
レンズ部を形成するために使用される活性エネルギー線硬化性組成物は、透明基板への接着性および好適な光学特性を含む様々な特性を有していなければならない。
先行技術における少なくともいくつかのフォトレジストを有するレンズは、光スペクトルの青末端の光透過性が低いため、用途によっては望ましくない。
本発明による光硬化性組成物は、熱的にも光化学的にも黄色化特性が低いため、上記のマイクロレンズアレイの製造に好適である。
新規の感放射線組成物は、また、プラズマディスプレイパネル(PDP)の製造過程に使用されるフォトリソグラフィ工程、特に、バリヤリブ、蛍光層および電極の画像形成過程に好適である。
PDPは、ガス放電により光を放射することによって画像および情報を表示するための平面ディスプレイである。パネルの構造および動作方法によって、2つの型、すなわちDC(直流)型およびAC(交流)型が知られている。
例として、DC型カラーPDPの原理を簡単に説明する。DC型カラーPDPでは、2つの透明基板(一般にガラス板)の間に介在する空間が、透明基板の間に挿入された格子バリヤリブによって多くの細かいセルに分割されている。個々のセルにおいて、HeまたはXeなどの放電ガスが密封される。各セルの後壁には、放電ガスの放電によって生成された紫外光によって励起されると、三原色の可視光を発光する蛍光層が存在する。2つの基板の内面には、電極が該当するセル全体に互いに対向して配置される。一般に、陽極は、NESAガラスなどの透明導電性材料の膜で形成される。前壁および後壁に形成されたこれらの電極の間に高電圧を印加すると、セル内に密封された放電ガスがプラズマ放電を誘発し、その結果放射された紫外光により、赤色、青色および緑色の蛍光要素を刺激して発光させ、画像を表示させる。フルカラーディスプレイシステムでは、上記赤色、青色および緑色の三原色の連帯した3つの蛍光要素が一緒になって1つの画素を形成する。
DC型PDPにおけるセルは、格子のコンポーネントバリヤリブによって分割されるのに対して、AC型PDPにおけるセルは、基板面に互いに平行に配置されたバリヤリブによって分割される。いずれの場合も、セルは、バリヤリブによって分割される。これらのバリヤリブは、発光放電を固定部分に閉じ込めて、不良放電および隣接放電セル間のクロストークを防止し、理想的な表示を確保することを目的とする。
本発明による組成物は、単色または多色であってよい、画像記録または画像再生(コピー、リプログラフィー)のための1つ以上の層状材料の製造にも使用される。また、それらの材料は、色校正システムに好適である。この技術では、マイクロカプセルを含む配合物を塗布することができ、画像生成のために、放射線硬化の後に熱処理を行うことができる。当該システムおよび技術ならびにそれらの用途が、例えばUS5376459に開示されている。
式IまたはI’の化合物は、ホログラフデータ記憶用途における光開始剤としても好適である。前記光開始剤は、ホログラフデータ記憶に好適な青色レーザ放射線が照射されると、ラジカルを生成し、モノマーの重合を開始する。青色レーザの波長範囲は、390〜420nm、好ましくは400〜410nm、特に405nmである。ホログラフ記憶システム(ホログラフ記録媒体)は、例えば、速いアクセス時間で大量のデータを記録し、検索するために使用される。本発明の光開始剤は、例えば、WO03/021358に記載のシステムに特に好適である。
ホログラフデータ記憶システムは、好ましくは、低屈折率マトリックス前駆体と高屈折率光重合性モノマーのマトリックスネットワークで構成される。
マトリックス前駆体および光活性モノマーを、(a)マトリックス前駆体を硬化中に重合させる反応が、光活性モノマーをパターン、例えばデータの書込み中に重合させる反応から独立し、(b)マトリックスポリマーと光活性モノマーの重合から得られたポリマー(光ポリマー)が互いに相溶性を有するように選択することができる。マトリックスは、光記録材料、すなわちマトリックス材料+光活性モノマー、光開始剤および/または添加剤が、少なくとも約105Pa、一般には約105Pa〜約109Paの弾性率を示すときに形成されると考えられる。
媒体マトリックスは、「溶解」および未反応状態を維持する光重合性モノマーの存在下で架橋ネットワークを生成するin−situ重合によって形成される。未反応の光重合性モノマーを含むマトリックスを他の手段、例えば、光反応性の液体モノマーが均一に分布された固体樹脂マトリックス材料を使用することによって形成することもできる。次いで、単色露光が、光強度分布に応じて固体予備形成マトリックスにおける光重合性モノマーを重合するホログラフパターンを生成する。(光強度が最小であった)未反応モノマーがマトリックスを通して拡散して、モノマーとマトリックスの屈折率の差およびモノマーの相対的容量比率によって決定づけられる屈折率を調節する。記録層の厚さは、数マイクロメートルから1ミリメートルの厚さの範囲である。ホログラフデータ記憶層がこのように厚いため、光開始剤は、層をレーザ波長において透明にして、光重合の程度が、記録層の露光深さに応じて可能な限り小さくなるようにするために、高度な光反応性と低吸光度を兼ね備えることが必要である。
本発明の光開始剤は、高度な反応性と405nmの低吸光度を兼ね備え、この用途に好適であることが判明した。染料および増感剤を配合物に添加することもできる。青色レーザ放射のための好適な染料および増感剤は、例えば、クマリン、キサントン、チオキサントンである。上記リストを参照されたい。
以上に示されている項目1.、2.および3.に記載のチオキサントン、クマリンおよびベンゾフェノンが特に適切である。
光開始剤は、高感度のホログラフデータ記憶に必要とされるものなどの厚い層におけるモノマーの光重合を可能にし、青色レーザ放射に感応する記録層を生成する。光開始剤が20ミクロンの厚さの光重合層において2〜8質量%の濃度で塗布されると、開始剤を含む層の吸光度がレーザ波長で0.4未満、好ましくは0.2未満になる。
該光開始剤は、例えば、屈折率コントラスト調整感度が3×10-6Δn/(mJ/cm2)超の、340〜450nmの範囲のUV波長に最大吸収を有する上記のポリマーおよび有機光開始剤を含む光学製品(例えば光導波路)又はホログラフ記録媒体の製造に特に好適である。例えば、ポリマーは、成分1および成分2を含む材料を重合することによって形成し、成分1はNCO末端プレポリマーを含み、成分2はポリオールを含む。成分1は、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートの誘導体、メチレンビスシクロヘキシルイソシアネート、メチレンビスシクロヘキシルイソシアネートの誘導体である。成分2は、例えば、プロピレンオキシドのポリオールである。好ましくは、光活性モノマーはアクリレートモノマーである。当該媒体において、書込みによって誘発される収縮は、通常は0.25%未満である。
インクの乾燥時間は、図形の作成速度にとって重要な要素でありほんの一瞬のオーダであるため、光硬化は、さらに、印刷に極めて重要である。UV硬化性インクは、スクリーン印刷、オフセットインクに特に重要である。
既に以上に記載されているように、新規の混合物は、印刷板を製造するのにも非常に好適である。この用途は、例えば、可溶性線形ポリアミドまたはスチレン/ブタジエンおよび/またはスチレン/イソプレンゴム、カルボキシル基を含むポリアクリレートまたはポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコールまたはアクリル酸ウレタンと光重合性モノマー、例えば、アクリルアミドおよび/またはメタクリルアミド、あるいはアクリレートおよび/またはメタクリレートおよび光開始剤との混合物を使用する。これらの系(湿性または乾燥)のフィルムおよびプレートを印刷原稿のネガティブ(またはポジティブ)に曝露し、続いて適切な溶媒または水溶液を使用して未硬化部分を洗い流す。
光硬化が採用される別の分野は、例えば、金属板および管、缶またはボトルキャップの塗装の場合の金属の塗装、ならびに例えばPVCに基づく床または壁被覆物のポリマー塗装物の光硬化である。
紙塗装物の光硬化の例は、ラベル、レコードスリーブおよびブックカバーの無色ニス掛けである。
複合組成物から製造された成形品を硬化させるための新規の光開始剤の使用も興味深い。複合化合物は、光硬化配合物が含浸される自立マトリックス材料、例えばガラス繊維布、あるいは例えば植物繊維[K.−P.Mieck,T.Reussmann in Kunststoffe 85(1995),366−370参照]である。複合化合物を含む成形部品は、新規の化合物を使用して製造されると、高度な機械安定性および抵抗を発揮する。例えばEP7086に記載されているように、新規の化合物を光硬化剤として成形、含浸および塗装組成物に採用することもできる。当該組成物の例は、硬化活性および耐黄色化性に関して厳しい要件が課されるゲルコート樹脂、ならびに繊維強化成形品、例えば、平面であるか、または縦方向もしくは水平波形を有する光拡散パネルである。当該成形品を製造するための技術、例えば、手積成形、噴霧成形、遠心鋳造またはフィラメント巻線が、例えばP.H.Seldenにより"Glasfaserverstaerkte Kunststoffe",page 610,Springer Verlag Berlin−Heidelberg−New York 1967に記載されている。これらの技術によって製造できる製品の例は、ボート、ガラス繊維強化プラスチックの両面塗装を有する繊維板もしくはチップボードパネル、管、容器等である、成形、含浸および塗装組成物のさらなる例は、波形シートおよび紙積層体などの、ガラス繊維(GRP)を含む成形品のためのUP樹脂ゲルコートである。紙積層体は、尿素樹脂またはメラミン樹脂に基づくものであってよい。積層体を製造する前に、ゲルコートを支持体(例えばフィルム)上に製造する。新規の光硬化性組成物を、樹脂の鋳造または製品、例えば電子部品等の埋め込みに使用することもできる。
本発明による組成物および化合物を、照射部と被照射部の屈折率の差の発生を利用するホログラフィー、導波管、光学スイッチに使用することができる。
映像技術および情報担体の光学的製造のための光硬化性組成物も重要である。当該用途では既に以上に記載されているように、支持体に塗布された層(湿性または乾燥)に、例えばフォトマスクを介してUVまたは可視光を像様照射し、層の未露光部を現像液で処理することによって除去する。金属への光硬化性層の塗布を電気溶着によって実施することができる。露光部は架橋によりポリマー性になるため、不溶性で支持体に残る。適切に着色すると可視画像が生成される。支持体が金属層である場合は、金属は、露光および現像の後に、未露光部がエッチング除去され、または電気メッキにより強化され得る。このように、電子回路およびフォトレジストを製造することが可能である。新規の光開始剤は、画像形成材料に使用されると、照射により色の変化を誘発させる所謂プリントアウト画像を生成する上で優れた性能をもたらす。当該プリントアウト画像を形成するために、異なる染料および/またはそれらのロイコ形が使用され、当該プリントアウト画像システムの例を例えばWO96/41240、EP706091、EP511403、US3579338およびUS4622286に見いだすことができる。
新規の光開始剤は、順次積層法によって製造される多層回路基板の誘電層を形成するための光パターン形成性組成物にも好適である。
本発明は、上記のように、着色および非着色ペイントおよびワニス、粉末塗料、印刷インク、印刷板、接着剤、感圧接着剤、歯科組成物、ゲルコート、電子部品用フォトレジスト、電気メッキレジスト、エッチングレジスト、液体および乾燥膜、はんだレジストの製造に、様々なディスプレイ用途のカラーフィルタを製造するためのレジストとして、プラズマディスプレイパネル(例えば、バリヤリブ、蛍光層、電極)、エレクトロルミネセンスディスプレイおよびLCD(例えば、層間絶縁層、スペーサ、マイクロレンズアレイ)の製造過程における構造体の生成に、ホログラフデータ記憶(HDS)に、電気および電子部品を封入するための組成物として、磁気記録材料、微小機械部品、導波管、光学スイッチ、メッキマスク、エッチングマスク、色校正システム、ガラス繊維ケーブル塗料、スクリーン印刷ステンシルの製造に、光造形による三次元物体の製造に、画像記録材料として、ホログラフ記録装置、微小電子回路、脱色材料、画像記録材料のための脱色材料に、マイクロカプセルを使用する画像記録材料に、印刷回路基板の順次積層における誘電層を形成するのに使用されるフォトレジスト材料としての組成物を提供する。
写真情報記録装置に使用される基板としては、ポリエステル、酢酸セルロースのフィルムまたはポリマー塗装紙が挙げられる。オフセット印刷型のための基板は、特別に処理されたアルミニウムであり、印刷回路を製造するための基板は、銅張り積層体であり、集積回路を製造するための基板は、例えばシリコンウェハである。写真材料およびオフセット印刷型のための感光性層の層厚さは、一般に約0.5μm〜10μmであり、印刷回路については、0.1μm〜約100μmである。基板の塗装の後に、一般には乾燥によって溶媒を除去して、基板上にフォトレジストのコートを残す。
液体組成物、溶液または懸濁液を基板に塗布することによって基板の塗装を実施することができる。溶媒の選択および濃度は、主として組成物の種類および塗装技術に左右される。溶媒は、不活性である必要がある。すなわち、それは、成分と化学反応せず、乾燥の過程で塗装後に再び除去することが可能でなければならない。好適な溶媒の例は、ケトン、エーテルおよびエステル、例えば、メチルエチルケトン、イソブチルメチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、N−メチルピロリドン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1,2−ジメトキシエタン、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピルアセテート、メチル−3−メトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、2−ペンタノンおよび乳酸エチルである。
溶液は、既知の塗装技術、例えば、スピン塗装、浸漬塗装、ナイフ塗装、カーテン塗装、はけ塗り、噴霧、特に静電噴霧およびリバースロール塗装、ならびに電気泳動塗装によって基板に均一に塗布される。感光性層を一時的な軟質支持体に塗布し、次いで積層体を介して層を転写することによって最終的な基板、例えば、銅張り回路基板またはガラス基板に塗布することも可能である。
塗布量(塗装厚さ)および基板(層支持体)の性質は、所望の応用分野に応じて決まる。塗装厚さの範囲は、一般には、約0.1μm〜100μm超の値、例えば0.1μm〜1cm、好ましくは0.5μm〜1000μmの値を含む。
基板の塗装に続いて、一般に乾燥によって溶媒を除去して、基本的に乾燥したフォトレジストのレジスト膜を基板上に残す。
新規の組成物の感光性は、概して約150nm〜600nm、例えば190〜600nm(UV可視領域)の範囲であり得る。好適な放射線は、例えば、日光または人工光源の光に存在する。したがって、多くの全く異なる種類の光源が採用される。点源およびアレイ(「ランプカーペット」)が好適である。例は、炭素アークランプ、キセノンアークランプ、恐らくはハロゲン化金属ドープを用いる低、中、高および超高圧水銀ランプ(金属−ハロゲンランプ)、マイクロ波刺激金属蒸気ランプ、エキシマランプ、超化学線蛍光管、蛍光ランプ、アルゴン白熱ランプ、電子閃光灯、写真撮影用電球、発光ダイオード(LED)、電子ビームおよびX線である。ランプと、本発明に従って露光される基板との距離は、意図する用途ならびにランプの種類および出力に応じて異なってよく、例えば1cm〜150cmであってよい。レーザ光源、例えば157nmの露光におけるF2エキシマレーザ、248nmにおける露光のためのKrFエキシマレーザおよび193nmにおける露光のためのArFエキシマレーザなどのエキシマレーザも好適である。可視領域におけるレーザを採用することもできる。
「像様」露光という用語は、所定のパターンを含むフォトマスク、例えば、スライド、クロムマスク、ステンシルマスクまたはレチクルを介する露光、ならびにコンピュータ制御下で塗装基板の表面を移動することで画像を生成するレーザまたは光線による露光を含む。その目的のための好適なUVレーザ露光システムは、例えば、EtecおよびOrbotech(DP−100(商標)DIRECT IMAGING SYSTEM)によって提供される。レーザ光源の他の例は、例えば、157nmの露光におけるF2エキシマレーザ、248nmにおける露光のためのKrFエキシマレーザおよび193nmにおける露光のためのArFエキシマレーザなどのエキシマレーザである。固体UVレーザ(例えば、ManiaBarcoのGemini、PENTAXのDI−2050)および405nm出力の紫色レーザダイオード(PENTAXのDI−2080、DI−PDP)がさらに好適である。可視領域のレーザを採用することもできる。コンピュータ制御放射を電子ビームによって達成することもできる。例えばA.Bertsch,J.Y.Jezequel,J.C.Andre in Journal of Photochemistry and Photobiology A:Chemistry 1997,107,p.275−281およびK.−P.Nicolay in Offset Printing 1997,6,p.34−37に記載されているように、画素毎にアドレス指定してデジタル画像を生成することができる、液晶で構成されたマスクを使用することも可能である。
材料の像様露光の後で現像の前に、熱処理を短時間実施することが有利であり得る。現像後、熱後焼成を行って、組成物を硬化させ、溶媒のすべての痕跡を除去することができる。採用温度は、一般に50〜250℃、好ましくは80〜220℃である。熱処理の継続時間は、概して0.25〜60分間である。
例えばDE4013358に記載されているように、印刷板またはフォトレジストを製造するための方法に光硬化性組成物をさらに使用することができる。当該方法では、像様照射の前に、それと同時に、またはその後で、マスクを用いることなく、少なくとも400nmの波長の可視光に組成物を短時間露光させる。
露光および実施される場合は熱処理後に、感光性塗料の未露光部を、それ自体既知の方法で現像液により除去する。
既に記載されているように、新規の組成物を水性アルカリまたは有機溶媒によって現像することができる。特に好適な水性アルカリ現像液は、水酸化テトラアルキルアンモニウムまたはアルカリ金属珪酸塩、リン酸塩、水酸化物および炭酸塩の水溶液である。所望の場合は、少量の湿潤剤および/または有機溶媒をこれらの溶液に添加することもできる。現像液に少量添加することができる典型的な有機溶媒の例は、シクロヘキサノン、2−エトキシエタノール、トルエン、アセトンおよび当該溶媒の混合物である。基板によっては、溶媒、例えば有機溶媒、または以上に記載されているように水性アルカリと当該溶媒との混合物を現像液として使用することができる。溶媒現像のための特に有用な溶媒としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、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−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、メチル−3−メトキシプロピオネート、酢酸n−ブチル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、2−ペンタノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタムおよびN−メチル−ピロリジノンが挙げられる。場合により、まだ透明な溶液が得られ、感光性組成物の未露光部の十分な溶解性が維持される程度まで水をこれらの溶媒に添加することができる。
したがって、本発明は、また、エチレン性不飽和二重結合を含む化合物、すなわち少なくとも1つのエチレン性不飽和二重結合を含むモノマー、オリゴマーまたはポリマー化合物を光重合するための方法であって、これらの化合物に上記の式IまたはI’の少なくとも1つの光開始剤を添加し、得られた組成物に電磁放射線、特に150〜600nm、特に190〜600nmの波長の光、電子ビームまたはX線を照射することを含む方法を提供する。
換言すれば、エチレン性不飽和二重結合を含むこれらの化合物に上記の式IまたはI’の少なくとも1つの光開始剤を添加し、得られた組成物に電磁放射線、特に150〜600nm、特に190〜600nmの波長の光、電子ビームまたはX線を照射する。
本発明は、さらに、少なくとも1つの表面が上記の組成物で塗装された塗装基板を提供し、浮彫画像の写真生成のための方法であって、塗装基板を像様露光し、次いで未露光部を現像液で除去する方法を記述する。像様露光は、以上に既に記載されているように、マスクを介する照射によって、またはレーザまたは電子ビームを用いて実施され得る。この文脈において、以上に既に記載されているレーザビーム露光が特に有利である。
本発明の化合物は、良好な熱安定性、低揮発性、良好な貯蔵安定性および高溶解性を有するとともに、空気(酸素)の存在下での光重合に好適である。さらに、それらは、光重合後の組成物の黄色化がごく小さい。
以下に示す実施例は、本発明をより詳細に説明する。部および百分率は、明細書の以降の記載および請求項において、他に指定する場合を除いて質量部および質量百分率である。3個超の炭素原子を有するアルキル基が、特定の異性体を挙げることなく、以下の実施例に言及される場合は、それぞれの場合においてn−異性体を意図する。
実施例1:
Figure 2011525480
の合成
[式Iの化合物;R1=R2=CH3;R7=CH3によって置換されたフェニル]
1.a.1−(4−{(4−アセチル−フェニル)−[4−(3−メチル−ベンゾイル)−フェニル]−アミノ}−フェニル)−エタノン
CH2Cl2(80mL)中トリフェニルアミン(5.00g)に対して、AlCl3(2.89g)および塩化m−トルオイル(3.15g)を0℃で添加する。室温で終夜撹拌した後、AlCl3(5.98g)および塩化アセチル(3.36g)を0℃でさらに添加する。混合物を室温で終夜撹拌した後、反応混合物を氷水に注ぎ込み、粗製物をCH2Cl2で2回抽出する。一緒にした有機層をH2Oおよび塩水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濃縮して製造物を得る。黄色固体として得られた製造物の構造を1H−NMRスペクトル(CDCl3)によって確認する。
Figure 2011525480
1.b.1−{4−([4−{1−(アセトキシイミド)−エチル}−フェニル]−[4−(3−メチル−ベンゾイル)−フェニル]−アミノ)−フェニル}−エタンオンオキシムO−アセテート
WO02−100903に記載の手順に従って、ケトン1.aを、黄色固体として単離された、対応する酢酸オキシム1.bに変換する。構造を1H−NMRスペクトル(CDCl3)によって確認する。
Figure 2011525480
実施例2〜25:
実施例2〜15の化合物を、実施例1またはUS6596445、あるいは適切な抽出物を採用するWO2007/062963に示される方法に従って調製する。化合物およびそれらの物理データを以下の表1に掲載する。
Figure 2011525480
Figure 2011525480
Figure 2011525480
Figure 2011525480
Figure 2011525480
Figure 2011525480
Figure 2011525480
応用実施例
実施例26:ポリ(ベンジルメタクリレート−コ−メタクリル酸)の調製
24gのベンジルメタクリレート、6gのメタクリル酸および0.525gのアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を90mlのプロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセテート(PGMEA)に溶解させる。得られた反応混合物を、80℃の予め加熱された油浴に入れる。80℃にて窒素下で5時間撹拌した後、得られた粘性溶液を室温まで冷却し、さらに精製することなく使用する。固形分は約25%である。
実施例27:感度試験
以下の成分を混合することによって、感度試験のための光硬化性組成物を調製する。
200.0質量部のベンジルメタクリレートとメタクリル酸のコポリマー
(ベンジルメタクリレート:メタクリル酸=80:20(質量比))
25%プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセテート
上記実施例で調製した(PGMEA)溶液
50質量部のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(UCB Chemicalsによって提供された(DPHA))、
2.0質量部の光開始剤、および
150.0質量部のPGMEA
すべての処理を黄色光の下で実施する。巻線棒を備えた電気塗布装置を使用して、組成物をアルミニウム板に塗布する。熱対流炉にて80℃で10分間加熱することによって溶媒を除去する。乾燥膜の厚さは約2μmである。21段階の異なる光学密度(Stouffer階段くさび)を有する標準化試験用ネガティブフィルムを、フィルムとレジストの間に約100μmの空隙を設けて配置する。ガラスフィルタ(L−37)をネガティブフィルムに配置する。15cmの距離で250W超高圧水銀ランプ(USHIO、USH−250BY)を使用して露光を実施する。ガラスフィルタ上で光出力計(UV−35ディテクタを備えたORC UV光測定モデルUV−M02)によって測定した全露光量は、250mJ/cm2である。露光後、噴霧型現像器(AD−1200、Takizawa Sangyo)を使用して、露光フィルムをアルカリ溶液(DL−A4の5%水溶液、Yokohama Yushi)で28℃にて120秒間現像させる。使用した開始剤の感度を、現像後に残留する(すなわち重合された)階段の最大数を示すことによって特徴づける。階段の数が多いほど、試験した開始剤の感度が高い。結果を表2に示す。
Figure 2011525480

Claims (16)

  1. 式(I)または(I’)
    Figure 2011525480
    [式中、
    1およびR’1は、互いに独立して、水素、C3−C8シクロアルキル、または非置換であるか、または1つ以上のハロゲン、フェニルおよび/またはCNによって置換されたC1−C12アルキルであり;あるいは
    1およびR’1は、C2−C5アルケニルであり;あるいは
    1およびR’1は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルであり;あるいは
    1およびR’1は、C1−C8アルコキシ、ベンジルオキシ;あるいは非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキルおよび/またはハロゲンによって置換されたフェノキシであり;
    2およびR’2は、互いに独立して水素;非置換C1−C20アルキル、または1つ以上のハロゲン、OR3、SR4、C1−C20ヘテロアリール、C8−C20フェノキシカルボニル、C1−C20ヘテロアリールオキシカルボニル、NR56、COOR3、CONR56
    Figure 2011525480
    フェニル、および/またはOR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルによって置換されたC1−C20アルキルであり、非置換または置換C1−C20アルキルは、1つ以上のC−C多重結合を場合により含み;あるいは
    2およびR’2は、NR56
    Figure 2011525480
    またはC3−C20シクロアルキルであり;あるいは
    1つ以上のOによって中断され、1つ以上のハロゲン、OR3、フェニルおよび/またはOR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルにより場合によって置換されたC2−C20アルキルであり;あるいはR2およびR’2は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、フェニル、ハロゲン、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルであり;あるいは
    2およびR’2は、C2−C20アルカノイル、または非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、フェニル、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたベンゾイルであり;あるいは
    2およびR’2は、1つ以上のOによって場合により中断され、かつ/または1つ以上のヒドロキシル基によって場合により置換されたC2−C12アルコキシカルボニルであり;あるいは
    2およびR’2は、非置換であるか、またはC1−C6アルキル、ハロゲン、フェニル、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェノキシカルボニルであり;あるいは
    2およびR’2は、CN、CONR56、NO2、S(O)m−C1−C6アルキル;C1−C12アルキルまたはSO2−C1−C6アルキルによって場合により置換されたS(O)m−フェニルであり;あるいはC1−C12アルキルによって場合により置換されたSO2O−フェニルであり;あるいは
    ジフェニルホスフィノイルまたはジ−(C1−C4アルコキシ)−ホスフィノイルであり;あるいは
    2およびR’2は、
    Figure 2011525480
    であり;
    mは1または2であり;
    Ar3は、それぞれがハロゲン、C1−C12アルキル、C3−C8シクロアルキル、ベンジルおよび/またはフェノキシカルボニルによって1回または複数回置換され;あるいはそれぞれがフェニル、または1つ以上のOR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルによって置換され;あるいはそれぞれが1つ以上のOによって中断され、かつ/または1つ以上のヒドロキシル基によって場合により置換されたC1−C12アルコキシカルボニルによって置換され;あるいはそれぞれがOR3、SR4、SOR4、SO24および/またはNR56によって置換された、フェニル、ナフチルまたはクマリニルであり;
    2は、直接結合、シクロヘキシレンまたはC1−C10アルキレンまたはC1−C10アルキレン−X−であり、そのC1−C10アルキレンまたはC1−C10アルキレン−X−は、1つ以上のOによって場合により中断され、かつ/または1つ以上のハロゲン、OR3、フェニル、またはOR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルによって場合により置換されており;あるいはM2は、それぞれが非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、フェニル、ハロゲン、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニレン、ナフチレンまたはフェニレン−X−であり;あるいはM2は、C1−C10アルキレン−C(O)−X−、C1−C10アルキレン−X−C(O)−、フェニレン−C(O)−X−またはC1−C10アルキレン−フェニレン−X−であり;
    3は、直接結合、シクロヘキシレンまたはC1−C10アルキレンまたはC1−C10アルキレン−X−であり、そのC1−C10アルキレンまたはC1−C10アルキレン−X−は、1つ以上のOによって場合により中断され、かつ/または1つ以上のハロゲン、OR3、フェニル、またはOR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニルによって場合により置換されており;あるいは
    3は、それぞれが非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、フェニル、ハロゲン、OR3、SR4および/またはNR56によって置換されたフェニレン、ナフチレンまたはフェニレン−X−であり;あるいは
    3は、C1−C10アルキレン−C(O)−X−、C1−C10アルキレン−X−C(O)−、フェニレン−C(O)−X−、C1−C10アルキレン−フェニレン−X−またはフェニレン−(CO)−フェニレンであり;
    Xは、O、SまたはNR5であり;
    1は、O、S、SOまたはSO2であり;
    2は、直接結合、O、COもしくはNR5によって場合により中断されたC1−C20アルキレンであり、中断されていない、または中断されたC1−C20アルキレンは、非置換であるか、または1つ以上のハロゲン、OR3、COOR3、NR56、C1−C20ヘテロアリール、C1−C20ヘテロアリール−(CO)O、C1−C20ヘテロアリール−S、CONR56
    Figure 2011525480
    フェニル、またはハロゲン、C1−C20アルキル、C1−C4ハロアルキル、SR4、OR3もしくはNR56によって置換されたフェニルによって置換されており、非置換の、または置換された、中断された、または中断されていないC1−C20アルキレンは、1つ以上のC−C多重結合を場合により含み;
    3は、水素、C1−C20アルキルまたはフェニル−C1−C3アルキルであり;あるいは
    3は、OH、SH、−CN、C3−C6アルケノキシ、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1−C4アルキル)、O(CO)−(C1−C4アルキル)、O(CO)−フェニル、(CO)OHおよび/または(CO)O(C1−C4アルキル)によって置換されたC1−C20アルキルであり;あるいは
    3は、1つ以上のOによって中断されたC2−C20アルキルであり;あるいは
    3は、(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)−(C1−C8アルキル)、C1−C8アルカノイル、C2−C12アルケニル、C3−C6アルケノイル、またはO、S、CO、NR5によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルであり;あるいは
    3は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、OHおよび/またはC1−C4アルコキシによって置換されたベンゾイルであり;あるいは
    3は、それぞれが非置換であるか、またはハロゲン、OH、C1−C12アルキル、C1−C12アルコキシ、CN、NO2、フェニル−C1−C3アルキルオキシ、フェノキシ、C1−C12アルキルスルファニル、フェニルスルファニル、N(C1−C12アルキル)2、ジフェニルアミノおよび/または
    Figure 2011525480
    によって置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;
    nは1〜20であり;
    4は、水素、C1−C20アルキル、C2−C12アルケニル、C3−C20シクロアルキル、フェニル−C1−C3アルキルであり、C1−C20アルキル、C2−C12アルケニル、C3−C20シクロアルキル、フェニル−C1−C3アルキルは、O、S、CO、NR5によって場合により中断されており;あるいは
    4は、OH、SH、CN、C3−C6アルケノキシ、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1−C4アルキル)、O(CO)−(C1−C4アルキル)、O(CO)−フェニル、(CO)OHまたは(CO)O(C1−C4アルキル)によって置換されたC1−C8アルキルであり;あるいは
    4は、(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)−(C1−C8アルキル)、C1−C8アルカノイル、C2−C12アルケニル、C3−C6アルケノイルであり;あるいは
    4は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、−OH、C1−C4アルコキシまたはC1−C4アルキルスルファニルによって置換されたベンゾイルであり;あるいは
    4は、それぞれが非置換であるか、またはハロゲン、C1−C12アルキル、C1−C12アルコキシ、CN、NO2、フェニル−C1−C3アルキルオキシ、フェノキシ、C1−C12アルキルスルファニル、フェニルスルファニル、N(C1−C12アルキル)2、ジフェニルアミノ、(CO)O(C1−C8アルキル)、(CO)−C1−C8アルキル、(CO)N(C1−C8アルキル)2または
    Figure 2011525480
    によって置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;
    5およびR6は、互いに独立して、水素、C1−C20アルキル、C2−C4ヒドロキシアルキル、C2−C10アルコキシアルキル、C2−C5アルケニル、C3−C20シクロアルキル、フェニル−C1−C3アルキル、C1−C8アルカノイル、C3−C12アルケニル、ベンゾイルであり;あるいは
    5およびR6は、それぞれが非置換であるか、またはC1−C12アルキル、ベンゾイルまたはC1−C12アルコキシによって置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;あるいは
    5およびR6は、それらが結合したN原子と一緒になって、O、SまたはNR3によって場合により中断された5または6員の飽和または不飽和環を形成し、その環は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C20アルキル、C1−C20アルコキシ、=O、SR4、OR3もしくはNR1718、(CO)R19、NO2、ハロゲン、C1−C4ハロアルキル、CN、フェニル、
    Figure 2011525480
    または、O、S、COもしくはNR3によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルによって置換されており;あるいは
    5およびR6は、それらが結合したN原子と一緒になって複素芳香族環系を形成し、その複素芳香族環系は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C20アルキル、C1−C4ハロアルキル、C1−C20アルコキシ、=O、SR4、OR3、NR1718、(CO)R19
    Figure 2011525480
    ハロゲン、NO2、CN、フェニル、またはO、S、COもしくはNR3によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルによって置換されており;
    R''1は、R1について示されている意味の1つを有し;
    R''2は、R2について示されている意味の1つを有し;
    7は、水素、C1−C20アルキル;ハロゲン、フェニル、OH、SH、CN、C3−C6アルケノキシ、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O(C1−C4アルキル)、O(CO)−(C1−C4アルキル)、O(CO)−フェニル、(CO)OHまたは(CO)O(C1−C4アルキル)によって置換されたC1−C8アルキルであり;あるいは
    7は、1つ以上のOによって中断されたC2−C12アルキルであり;あるいは
    7は、(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)−(C1−C8アルキル)、C2−C12アルケニルまたはC3−C8シクロアルキルであり;あるいは
    7は、それぞれが1つ以上のC1−C20アルキル、ハロゲン、C1−C12ハロアルキル、CN、NO2、OR3、SR4、SOR4、SO24またはNR56によって場合により置換されたフェニル、ビフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり、置換基OR3、SR4またはNR56は、フェニル、ビフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリール環の炭素原子の1つとR3、R4、R5および/またはR6基を介して5または6員環を場合により形成し;
    8およびR9ならびにR’8およびR’9は、互いに独立して、水素、1つ以上のハロゲン、フェニル、CN、OH、SH、C1−C4アルコキシ、(CO)OHまたは(CO)O(C1−C4アルキル)によって場合により置換されたC1−C12アルキルであり;あるいは
    8およびR9ならびにR’8およびR’9は、1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニルであり;あるいは
    8およびR9ならびにR’8およびR’9は、ハロゲン、CN、OR3、SR4、SOR4、SO24またはNR56であり、置換基OR3、SR4またはNR56は、フェニルの炭素原子の1つと、または置換基R7またはM3のナフチレンもしくはフェニレン基の炭素原子の1つとR3、R4、R5および/またはR6基を介して5または6員環を場合により形成し;あるいは
    8およびR9ならびにR’8およびR’9は、ともに
    Figure 2011525480
    であり;
    10、R11、R12およびR13は、互いに独立して、水素、1つ以上のハロゲン、フェニル、CN、OH、SH、C1−C4アルコキシ、(CO)OHまたは(CO)O(C1−C4アルキル)によって場合により置換されたC1−C12アルキルであり;あるいは
    10、R11、R12およびR13は、1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニルであり;あるいは
    10、R11、R12およびR13は、ハロゲン、CN、OR3、SR4またはNR56であり;
    14およびR15は、互いに独立して、水素、1つ以上のハロゲン、フェニル、CN、OH、SH、C1−C4アルコキシ、(CO)OHまたは(CO)O(C1−C4アルキル)によって場合により置換されたC1−C12アルキルであり;あるいはR14およびR15は、1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニルであり;
    17およびR18は、互いに独立して、水素、C1−C20アルキル、C1−C4ハロアルキル、C3−C10シクロアルキルまたはフェニルであり;あるいは
    17およびR18は、それらが結合したN原子と一緒になってO、SまたはNR24によって場合により中断された5または6員の飽和または不飽和環を形成し;あるいは
    17およびR18は、互いに独立して、C2−C5アルキレン、またはNR1718が結合したフェニルまたはナフチル環のC原子の1つに結合したC2−C5アルケニレンであり、前記C2−C5アルキレンまたはC2−C5アルケニレンは、O、COまたはNR24によって場合により中断されており、そのC2−C5アルキレンまたはC2−C5アルケニレンに対してベンゼン環が場合により縮合されており;
    19は、水素、OH、C1−C20アルキル、C1−C4ハロアルキル、O、COもしくはNR24によって中断されたC2−C20アルキル、O、S、COもしくはNR24によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキル、あるいはフェニル、ナフチル、フェニル−C1−C4アルキル、SR4、OR3またはNR1718であり;
    20は、COOR3、CONR56、(CO)R1であり;あるいは
    20は、R5およびR6について示されている意味の1つを有し;
    21は、COOR3、CONR56、(CO)R1であり;あるいは
    21は、R3について示されている意味の1つを有し;
    22は、水素、C1−C20アルキル;C2−C20アルケニル;O、S、COまたはNR5によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルであり、あるいはC3−C10シクロアルケニルであり;あるいは1つ以上のハロゲン、SR4、OR3、COOR3、NR56、C1−C20ヘテロアリール、C1−C20ヘテロアリール−(CO)O、CONR56
    Figure 2011525480
    またはフェニルによって置換されたC1−C20アルキルであり;あるいはR22は、1つ以上のOによって中断され、かつ/または1つ以上のハロゲン、SR4、OR3、COOR3、NR56、C1−C20ヘテロアリール、C1−C20ヘテロアリール−(CO)O、CONR56
    Figure 2011525480
    またはフェニルによって場合により置換されたC2−C20アルキルであり;あるいはR22は、それぞれが1つ以上のC1−C12アルキル、フェニル、ハロゲン、C1−C4ハロアルキル、CN、NO2、SR4、OR3、NR56、またはO、COもしくはNR5によって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルによって場合により置換されたフェニル、ナフチル、クマリニルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;あるいは
    22は、C2−C20アルカノイル、または非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、フェニル、SR4、OR3もしくはNR56によって置換されたベンゾイルであり;あるいは
    22は、1つ以上のOによって場合により中断され、かつ/または1つ以上のOHによって場合により置換されたC2−C12アルコキシカルボニル;あるいは
    22は、非置換であるか、または1つ以上のC1−C6アルキル、C1−C4ハロアルキル、ハロゲン、フェニル、SR4、OR3もしくはNR56によって置換されたフェノキシカルボニルであり;あるいは
    22はNR56であり;あるいは
    22は、基
    Figure 2011525480
    が結合したフェニル環のC原子の1つと環を形成し、前記形成された環は、非置換であるか、または置換されており;
    23は、R1について示されている意味の1つを有し;
    24は、水素、C1−C20アルキル、C1−C4ハロアルキル、O、SもしくはCOによって中断されたC2−C20アルキルであり、あるいはフェニル−C1−C4アルキル、O、SもしくはCOによって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルであり、あるいはフェニルである]の化合物。
  2. 式IまたはI’の化合物において、
    1およびR’1は、C1−C12アルキル、フェニルまたはC1−C8アルコキシであり;
    2およびR’2は、互いに独立して、非置換C1−C20アルキル、またはSR4もしくはCOOR3によって置換されたC1−C20アルキルであり;あるいはR2およびR’2は、
    Figure 2011525480
    であり;
    mは1であり;
    2は直接結合であり;
    3は、C1−C20アルキルまたはフェニル−C1−C3アルキルであり;あるいはR3は、Oによって場合により中断されたC3−C20シクロアルキルであり、特に、R3はC1−C20アルキルまたはC1−C8アルカノイルであり;
    4は、C1−C20アルキル、C1−C8アルカノイル、フェニル−C1−C3アルキルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;あるいはR4は、非置換であるか、またはC1−C20アルキル、ハロゲンもしくは
    Figure 2011525480
    によって置換されたフェニルであり;特に、R4は、C1−C20ヘテロアリール、または非置換であるか、またはNO2によって、もしくは
    Figure 2011525480
    によって置換されたフェニルであり;
    5およびR6は、互いに独立して、水素、フェニルまたはC1−C20アルキルであり;R5およびR6は、それらが結合したN原子と一緒になって、非置換であるか、または
    Figure 2011525480
    によって置換された複素芳香族環系を形成し、特に、R5およびR6は、それらが結合したN原子と一緒になって、非置換であるか、または
    Figure 2011525480
    によって置換された複素芳香族環系を形成し;
    R''1は、R1について示されている意味の1つを有し;
    R''2は、R2について示されている意味の1つを有し;
    7は、それぞれが1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、CN、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり、特に、R7は、それぞれが1つ以上のC1−C6アルキル、ハロゲン、OR3、SR4またはNR56によって場合により置換されたフェニル、ナフチルまたはC1−C20ヘテロアリールであり;
    8およびR9は水素であり;
    22はC1−C20アルキルであり;
    23は、R1について示されている意味の1つを有し、特に、R23はC1−C20アルキルである、請求項1に記載の式IまたはI’の化合物。
  3. (a)少なくとも1つのエチレン性不飽和光重合性化合物と、
    (b)光開始剤としての請求項1に記載の少なくとも1つの式IまたはI’の化合物と
    を含む光重合性組成物。
  4. 成分(a)が、飽和または不飽和多塩基酸無水物と、エポキシ樹脂と不飽和モノカルボン酸との反応生成物との反応によって得られる樹脂である、請求項3に記載の光重合性組成物。
  5. 光開始剤(b)に加えて、少なくとも1つのさらなる光開始剤(c)および/または他の添加剤(d)を含む、請求項3に記載の光重合性組成物。
  6. さらなる添加剤(d)として顔料または顔料の混合物を含む、請求項5に記載の光重合性組成物。
  7. さらなる添加剤(d)として分散剤または分散剤の混合物を含む、請求項6に記載の光重合性組成物。
  8. 組成物に対して0.05〜25質量%の光開始剤(b)または光開始剤(b)および(c)を含む、請求項3〜7のいずれか一項に記載の光重合性組成物。
  9. さらなる添加剤(d)として光増感剤、特に、ベンゾフェノンおよびその誘導体、チオキサントンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体またはクマリンおよびその誘導体からなる群から選択される化合物を含む、請求項3〜8のいずれか一項に記載の光重合性組成物。
  10. 結合剤ポリマー(e)、特に、メタクリレートとメタクリル酸とのコポリマーをさらに含む、請求項3〜9のいずれか一項に記載の光重合性組成物。
  11. 式IIまたはII’
    Figure 2011525480
    または
    Figure 2011525480
    [式中、R2、R’2、R7、R8およびR9は、請求項1に定義されている通りである]のオキシム化合物と、式III
    Figure 2011525480
    [式中、
    Halはハロゲン、特にClであり、
    1およびR’1は、請求項1に定義されている通りである]のハロゲン化アシル、あるいは式IV
    Figure 2011525480
    [式中、R1およびR’1は、請求項1に定義されている通りである]の無水物とを、塩基または塩基の混合物の存在中で反応させることによる、請求項1に記載の式Iおよび式I’の化合物の製造方法。
  12. 式IIまたはII’
    Figure 2011525480
    [式中、R2、R’2、R7、R8およびR9は、請求項1に定義されている通りである]の化合物。
  13. エチレン性不飽和二重結合を含む化合物を光重合するための方法であって、請求項3〜10のいずれか一項に記載の組成物に150〜600nmの範囲の電磁放射線、または電子ビームもしくはX線を照射することを含む方法。
  14. 着色および非着色ペイントおよびワニス、粉末塗料、印刷インク、印刷板、接着剤、感圧接着剤、歯科組成物、ゲルコート、電子部品用フォトレジスト、電気メッキレジスト、エッチングレジスト、液体と乾燥膜との両方、はんだレジスト、様々なディスプレイ用途のカラーフィルタを製造するためのレジスト、プラズマディスプレイパネル、エレクトロルミネセンスディスプレイおよびLCDの製造過程における構造体を生成するためのレジスト、LCDのためのスペーサの製造のための、ホログラフデータ記憶(HDS)のための、電気および電子部品を封入するための組成物としての、磁気記録材料、微小機械部品、導波管、光学スイッチ、メッキマスク、エッチングマスク、色校正システム、ガラス繊維ケーブル塗料、スクリーン印刷ステンシルの製造のための、光造形による三次元物体の製造のための、画像記録材料としての、ホログラフ記録装置、微小電子回路、脱色材料、画像記録材料のための脱色材料のための、マイクロカプセルを使用する画像記録材料のための、UVおよび可視レーザ直接映像システムのためのフォトレジスト材料としての、印刷回路基板の順次積層における誘電層を形成するのに使用されるフォトレジスト材料としての、請求項3〜10のいずれか一項に記載の組成物の使用。
  15. いずれも感光性樹脂および顔料を含む赤色、緑色および青色画素ならびに黒色マトリックスを透明基板上に設け、透明電極を基板の表面またはカラーフィルタ層の表面のいずれかに設けることによって製造されるカラーフィルタであって、前記感光性樹脂は、多官能性アクリレートモノマー、有機ポリマー結合剤および請求項1に記載の式IまたはI’の光重合開始剤を含む、カラーフィルタ。
  16. 少なくとも1つの表面が請求項3に記載の組成物で塗装された塗装基板。
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