JP2016210820A - Polymerizable composition, photosensitive composition, and cured product of said photosensitive composition - Google Patents
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/105—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
- C08F222/10—Esters
- C08F222/12—Esters of phenols or saturated alcohols
- C08F222/20—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
- C08F222/205—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen the ester chains containing seven or more carbon atoms
Abstract
Description
本発明は、重合性組成物、及び感光性組成物に関する。また、本発明は、当該重合性組成物を含む感光性組成物の硬化物に関する。 The present invention relates to a polymerizable composition and a photosensitive composition. Moreover, this invention relates to the hardened | cured material of the photosensitive composition containing the said polymeric composition.
カルド構造と呼ばれる、9,9−ジフェニルフルオレン骨格を含む構造を有する化合物及び樹脂が広く知られている。このようなカルド構造を有する化合物又は樹脂は、光学特性や耐熱性に優れることから、種々の感光性組成物に配合されている。 Compounds and resins having a structure containing a 9,9-diphenylfluorene skeleton called a cardo structure are widely known. Such a compound or resin having a cardo structure is blended in various photosensitive compositions because of its excellent optical properties and heat resistance.
このような感光性組成物としては、例えば、カルド構造を有する光重合性化合物と、特定の構造の光重合開始剤と、着色剤と、を含有する感光性組成物が知られている(特許文献1)。 As such a photosensitive composition, for example, a photosensitive composition containing a photopolymerizable compound having a cardo structure, a photopolymerization initiator having a specific structure, and a colorant is known (patent) Reference 1).
ところが、感光性組成物全般について、高感度化により低露光量で良好なパターンを形成できることが望まれているところ、カルド構造を有する化合物又は樹脂を含む従来の感光性組成物では、低露光量で露光を行う場合に、直進性に優れ、且つ基板への密着性に優れるパターンを形成しにくい場合がある。 However, with respect to the photosensitive compositions in general, it is desired that a good pattern can be formed at a low exposure amount by increasing the sensitivity. However, in a conventional photosensitive composition containing a compound or resin having a cardo structure, a low exposure amount is required. In the case of performing the exposure in step 1, it may be difficult to form a pattern having excellent straightness and adhesion to the substrate.
本発明は、低露光量でも、直進性に優れ、且つ基板への密着性に優れるパターンを形成可能な感光性組成物を与える重合性組成物と、当該重合性組成物を含む感光性組成物と、当該感光性組成物の硬化物とを提供することを目的とする。 The present invention provides a polymerizable composition that provides a photosensitive composition that can form a pattern that is excellent in straightness and excellent in adhesion to a substrate even at a low exposure amount, and a photosensitive composition comprising the polymerizable composition And a cured product of the photosensitive composition.
本発明者らは、9,9−ジフェニルフルオレン骨格を含む所定の構造を有する、所謂カルド構造を含む重合性化合物を、1以上の水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートを用いて変性することにより上記の課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。 The present inventors modify a polymerizable compound having a so-called cardo structure having a predetermined structure including a 9,9-diphenylfluorene skeleton with a polyfunctional (meth) acrylate having one or more hydroxyl groups. The present inventors have found that the above problems can be solved and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following.
本発明の第一の態様は、下式(1)で表される化合物と、多塩基酸無水物とを反応させて得られる生成物を、1以上の水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートと反応させて得られる重合性組成物であって、
前述の多官能(メタ)アクリレートが2以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物である、多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物である。
It is a polymerizable composition containing a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound, wherein the polyfunctional (meth) acrylate is a compound having two or more (meth) acryloyloxy groups.
本発明の第二の態様は、下式(1)で表される化合物と、多塩基酸無水物及び1以上の水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートとを反応させて得られる重合性組成物であって、
前述の多官能(メタ)アクリレートが2以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物である、多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物である。
It is a polymerizable composition containing a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound, wherein the polyfunctional (meth) acrylate is a compound having two or more (meth) acryloyloxy groups.
本発明の第三の態様は、下式(1)で表される化合物と、下式(2)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物、又は下式(2)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物と多塩基酸無水物との混合物とを反応させて得られる、多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物である。
本発明の第四の態様は、第一の態様から第三の態様のいずれかに係る重合性組成物であって、且つ水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物について、水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート変性化合物が有する水酸基に、多塩基酸一無水物を反応させて得られる、多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物である。 A fourth aspect of the present invention relates to a polymerizable composition according to any one of the first to third aspects, and a polymerizable composition containing a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound having a hydroxyl group. A polymerizable composition containing a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound obtained by reacting a polybasic acid monoanhydride with a hydroxyl group of a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound having a hydroxyl group.
本発明の第五の態様は、第一の態様から第四の態様のいずれかに係る重合性組成物を含んでなる感光性組成物である。 A fifth aspect of the present invention is a photosensitive composition comprising the polymerizable composition according to any one of the first to fourth aspects.
本発明の第六の態様は、第五の態様に係る感光性組成物の硬化物である。 The sixth aspect of the present invention is a cured product of the photosensitive composition according to the fifth aspect.
本発明によれば、低露光量でも、直進性に優れ、且つ基板への密着性に優れるパターンを形成可能な感光性組成物を与える重合性組成物と、当該重合性組成物を含む感光性組成物と、当該感光性組成物の硬化物とを提供することができる。 According to the present invention, a polymerizable composition that provides a photosensitive composition that can form a pattern that is excellent in straightness and excellent in adhesion to a substrate even at a low exposure amount, and a photosensitive property that includes the polymerizable composition. A composition and a cured product of the photosensitive composition can be provided.
≪第一の態様≫
本発明の第一の態様は、下式(1)で表される化合物と、多塩基酸無水物とを反応させて得られる生成物を、1以上の水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートと反応させて得られる重合性組成物であって、
前述の多官能(メタ)アクリレートが2以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物である、多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物に関する。
In a first aspect of the present invention, a product obtained by reacting a compound represented by the following formula (1) with a polybasic acid anhydride is a polyfunctional (meth) acrylate having one or more hydroxyl groups: A polymerizable composition obtained by reacting,
The present invention relates to a polymerizable composition containing a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound, wherein the polyfunctional (meth) acrylate is a compound having two or more (meth) acryloyloxy groups.
なお、本願明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、当該化合物が、アクリレート化合物及びメタクリレート化合物のいずれかであることを意味する。また、多官能(メタ)アクリレートについて、同一の分子中に、アクリロイルオキシ基と、メタクリロイルオキシ基との双方が含まれていてもよい。 In the present specification, “(meth) acrylate” means that the compound is either an acrylate compound or a methacrylate compound. Moreover, about polyfunctional (meth) acrylate, both the acryloyloxy group and the methacryloyloxy group may be contained in the same molecule | numerator.
式(1)で表される化合物は、下式(1−1)で表されるエポキシフルオレン化合物と、(メタ)アクリル酸とを常法に従って反応させることにより得られる。式(1)で表される化合物について、R1は、水素原子、炭素原子数1〜6の炭化水素基、又はハロゲン原子であり、水素原子であるのが好ましい。 The compound represented by the formula (1) can be obtained by reacting the epoxyfluorene compound represented by the following formula (1-1) with (meth) acrylic acid according to a conventional method. The compound represented by formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a halogen atom, preferably a hydrogen atom.
R1が炭素原子数1〜6の炭化水素基である場合、炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であっても、芳香族炭化水素基であってもよい。脂肪族炭化水素基は、飽和炭化水素基であっても、不飽和炭化水素基であってもよく、飽和炭化水素基が好ましい。脂肪族炭化水素基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であっても、環状であってもよく、これらの構造を組み合わせた構造であってもよい。R1が炭素原子数1〜6の炭化水素基である場合、直鎖状又は分岐鎖状の飽和脂肪族炭化水素基、すなわち、アルキル基が好ましい。 When R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, the hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group, and is preferably a saturated hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched, cyclic, or a structure combining these structures. When R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a linear or branched saturated aliphatic hydrocarbon group, that is, an alkyl group is preferable.
R1が炭素原子数1〜6のアルキル基である場合の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、及びネオヘキシル基が挙げられる。 Specific examples when R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert- Examples include a butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, sec-pentyl group, tert-pentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, sec-hexyl group, tert-hexyl group, and neohexyl group.
式(1)で表される化合物は、多塩基酸無水物との反応に供され、第一の態様に係る重合性組成物の中間体である反応生成物を与える。多塩基酸無水物はカルボン酸無水物基を有する化合物である。多塩基酸無水物は、脂肪族ポリカルボン酸の酸無水物であってもよく、芳香族ポリカルボン酸の酸無水物であってもよい。また、多塩基酸無水物が有する酸無水物基は、例えばフタル酸無水物が有する酸無水物基のような五員環構造の酸無水物基であってもよく、例えば1,8−ナフタル酸無水物が有するような6員環構造の酸無水物基であってもよい。 The compound represented by the formula (1) is subjected to a reaction with a polybasic acid anhydride to give a reaction product that is an intermediate of the polymerizable composition according to the first embodiment. A polybasic acid anhydride is a compound having a carboxylic acid anhydride group. The polybasic acid anhydride may be an acid anhydride of an aliphatic polycarboxylic acid or an acid anhydride of an aromatic polycarboxylic acid. The acid anhydride group possessed by the polybasic acid anhydride may be a five-membered ring acid anhydride group such as an acid anhydride group possessed by phthalic anhydride, for example, 1,8-naphthalene. It may be a 6-membered ring acid anhydride group as the acid anhydride has.
多塩基酸無水物は、一無水物であってもよく、二以上の酸無水物基を有する化合物であってもよい。以下、二以上の酸無水物基を有する化合物を「多価無水物」とも記す。また、一無水物と多価無水物とを併用してもよい。併用する場合は、例えば、多価無水物と一無水物との混合物であってもよく、両者を別個に段階的に添加する使用であってもよい。多塩基酸無水物としては、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応により、ある程度分子量が高い生成物を得やすいことから、二位以上の酸無水物基を有する化合物が好ましく、二無水物が好ましい。 The polybasic acid anhydride may be a monoanhydride or a compound having two or more acid anhydride groups. Hereinafter, a compound having two or more acid anhydride groups is also referred to as “polyhydric anhydride”. Moreover, you may use together monoanhydride and a polyhydric anhydride. When using together, the mixture of a polyhydric anhydride and monoanhydride may be sufficient, for example, and the use which adds both separately in steps may be sufficient. The polybasic acid anhydride has an acid anhydride group at the 2-position or higher because a product having a high molecular weight is easily obtained by the reaction of the compound represented by the formula (1) with the polybasic acid anhydride. Compounds are preferred and dianhydrides are preferred.
多塩基酸一無水物の具体例としては、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、マレイン酸無水物、テトラ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、メチルナジック酸無水物、ナジック酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、及びメチルヘキサヒドロフタル酸無水物が挙げられる。 Specific examples of polybasic acid monoanhydrides include phthalic anhydride, trimellitic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methyl nadic acid anhydride, nadic acid anhydride Products, hexahydrophthalic anhydride, and methylhexahydrophthalic anhydride.
多塩基酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2,6,6−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4−(p−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、4,4−(m−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、9,9−ビス無水フタル酸フルオレン、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、及び1,2,3,4−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Specific examples of the polybasic acid dianhydride include pyromellitic dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane Anhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid Dianhydride, 2,2,6,6-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-di Carboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,2-bis (2, 3-dicarboxyphenyl) -1,1, , 3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (2 , 3-Dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4- (p-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, 4,4 -(M-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6 , 7-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7 -Anthraces Tetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride, 9,9-bis phthalic anhydride fluorene, 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride Thing etc. are mentioned. Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include, for example, ethylene tetracarboxylic dianhydride, butane tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane tetracarboxylic dianhydride, cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, 1, 2, Examples include 4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 1,2,3,4-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride.
多塩基酸無水物が一無水物である場合、式(1)で表される化合物1モルに対して、多塩基酸無水物を0.1〜3モル反応させるのが好ましく、0.3〜2モル反応させるのがより好ましく、0.5〜1.5モル反応させるのが特に好ましい。 When the polybasic acid anhydride is a monoanhydride, it is preferable to react 0.1 to 3 mol of the polybasic acid anhydride with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (1). It is more preferable to carry out 2 mol reaction, and it is especially preferable to carry out 0.5-1.5 mol reaction.
多塩基酸無水物が多価無水物である場合、式(1)で表される化合物1モルに対して、多塩基酸無水水物を0.1〜3モル反応させるのが好ましく、0.3〜2モル反応させるのがより好ましく、0.5〜1.5モル反応させるのが特に好ましい。
一無水物と多価無水物を併用する場合は合計で式(1)で表される化合物1モルに対して、0.2〜4モル反応させるのが好ましく、0.6〜2モル反応させるのがより好ましく、0.8〜1.5モル反応させるのが特に好ましい。
When the polybasic acid anhydride is a polyhydric anhydride, 0.1 to 3 mol of the polybasic acid anhydride is preferably reacted with 1 mol of the compound represented by the formula (1). The reaction is more preferably 3 to 2 mol, and particularly preferably 0.5 to 1.5 mol.
When monoanhydride and polyhydric anhydride are used in combination, it is preferable to react 0.2 to 4 mol, and 0.6 to 2 mol with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (1) in total. Is more preferable, and 0.8 to 1.5 mol is particularly preferable.
式(1)で表される化合物と、多塩基酸無水物とを反応させる方法は特に限定されず、水酸基含有化合物に対して多塩基酸無水物を付加させる反応についての従来知られる方法を適宜採用することができる。
式(1)で表される化合物と、多塩基酸無水物とを反応させる際に用いる溶媒は、酸無水物基と反応し得る、水酸基やアミノ基のような活性水素原子を含む官能基を持たない溶媒であれば特に限定されない。好適な溶媒としては、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、及びアミド系溶剤等の極性溶剤と、炭化水素系溶剤とが挙げられる。
The method for reacting the compound represented by the formula (1) with the polybasic acid anhydride is not particularly limited, and a conventionally known method for the reaction of adding the polybasic acid anhydride to the hydroxyl group-containing compound is appropriately selected. Can be adopted.
The solvent used when the compound represented by the formula (1) is reacted with the polybasic acid anhydride is a functional group containing an active hydrogen atom such as a hydroxyl group or an amino group that can react with the acid anhydride group. The solvent is not particularly limited as long as it does not have a solvent. Suitable solvents include polar solvents such as ketone solvents, ester solvents, ether solvents, and amide solvents, and hydrocarbon solvents.
ケトン系溶剤は、構造中にC−C(=O)−Cを含む有機溶剤である。エステル系溶剤は、構造中にC−C(=O)−O−Cを含む有機溶剤である。エーテル系溶剤は構造中にC−O−Cを含む有機溶剤である。有機溶剤の中には、構造中に上記各溶剤を特徴づける官能基を複数種含む有機溶剤も存在するが、その場合は、有機溶剤が有する官能基を含むいずれの溶剤種にも該当するものとする。炭化水素系溶剤は、炭化水素からなり、置換基(水素原子及び炭化水素基以外の基又は原子)を有さない炭化水素溶剤である。 The ketone solvent is an organic solvent containing C—C (═O) —C in the structure. The ester solvent is an organic solvent containing C—C (═O) —O—C in the structure. The ether solvent is an organic solvent containing C—O—C in the structure. Among organic solvents, there are organic solvents that contain multiple types of functional groups that characterize each of the above solvents in the structure, but in that case, those that fall under any solvent type that contains functional groups that the organic solvent has And A hydrocarbon solvent is a hydrocarbon solvent which consists of hydrocarbons and does not have a substituent (group or atom other than a hydrogen atom and a hydrocarbon group).
各溶剤の具体例として、ケトン系溶剤としては、例えば、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、アセトン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン、1−ヘキサノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。 Specific examples of each solvent include ketone solvents such as 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 2-heptanone, 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone and diisobutyl. Ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methylethylketone, methylisobutylketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetylalcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthylketone, isophorone, propylene carbonate, γ-butyrolactone, etc. It is done.
エステル系溶剤としては、例えば、鎖状のエステル系溶剤として、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、2−メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、4−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−エチル−3−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、2−エトキシブチルアセテート、4−エトキシブチルアセテート、4−プロポキシブチルアセテート、2−メトキシペンチルアセテート、3−メトキシペンチルアセテート、4−メトキシペンチルアセテート、2−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、4−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、プロピル−3−メトキシプロピオネート等が挙げられる。また、環状のエステル系溶剤として、γ−ブチロラクトン等のラクトン類等が挙げられる。 Examples of ester solvents include chain ester solvents such as methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol. Monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol mono Butyl Ether acetate, 2-methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 4-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-ethyl-3-methoxybutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl Ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, 2-ethoxybutyl acetate, 4-ethoxybutyl acetate, 4-propoxybutyl acetate, 2-methoxypentyl acetate, 3-methoxypentyl acetate, 4-methoxypentyl acetate, 2-methyl- 3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-3-methoxypentyl acetate, 3-methyl-4-methoxypentyl acetate, -Methyl-4-methoxypentyl acetate, propylene glycol diacetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl carbonate, propyl carbonate, butyl carbonate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, butyl pyruvate , Methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, isopropyl propionate, methyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropio And propyl-3-methoxypropionate. Examples of cyclic ester solvents include lactones such as γ-butyrolactone.
エーテル系溶剤としては、例えば、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピ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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤;ジイソペンチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、パーフルオロ−2−ブチルテトラヒドロフラン、パーフルオロテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等が挙げられる。これらのなかでも、グリコールエーテル系溶剤が好ましい。 Examples of ether solvents include glycol ether solvents such as ethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether; diisopentyl ether, diisobutyl ether, dioxane, tetrahydrofuran , Anisole, perfluoro-2-butyltetrahydrofuran, perfluorotetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like. Of these, glycol ether solvents are preferred.
アミド系溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。 Examples of the amide solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. Can be mentioned.
上記の他の極性溶剤として、ジメチルスルホキシドも有機溶剤(S)として好適に使用される。 As the other polar solvent, dimethyl sulfoxide is also preferably used as the organic solvent (S).
炭化水素系溶剤としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、2,2,4−トリメチルペンタン、2,2,3−トリメチルヘキサン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロヘプタン、リモネン、及びピネン等の脂肪族炭化水素系溶剤;トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、1−メチルプロピルベンゼン、2−メチルプロピルベンゼン、ジメチルベンゼン、ジエチルベンゼン、エチルメチルベンゼン、トリメチルベンゼン、エチルジメチルベンゼン、ジプロピルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤;が挙げられる。これらの中でも、芳香族炭化水素系溶剤が好ましい。 Examples of hydrocarbon solvents include fats such as pentane, hexane, octane, decane, 2,2,4-trimethylpentane, 2,2,3-trimethylhexane, perfluorohexane, perfluoroheptane, limonene, and pinene. Aromatic hydrocarbon solvents: aromatics such as toluene, xylene, ethylbenzene, propylbenzene, 1-methylpropylbenzene, 2-methylpropylbenzene, dimethylbenzene, diethylbenzene, ethylmethylbenzene, trimethylbenzene, ethyldimethylbenzene, dipropylbenzene, etc. And hydrocarbon solvents. Among these, aromatic hydrocarbon solvents are preferable.
式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物とを反応させる温度は特に限定されない。式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物とを反応させる温度は、例えば、30〜200℃が好ましく、50〜180℃がより好ましく、70〜150℃が特に好ましい。式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応は、通常、大気圧下で行われる。しかし、反応温度が溶媒の沸点を超える場合、耐圧容器中で、加圧条件下で反応が行われてもよい。 The temperature at which the compound represented by formula (1) is reacted with the polybasic acid anhydride is not particularly limited. The temperature at which the compound represented by the formula (1) and the polybasic acid anhydride are reacted is preferably, for example, 30 to 200 ° C, more preferably 50 to 180 ° C, and particularly preferably 70 to 150 ° C. The reaction between the compound represented by the formula (1) and the polybasic acid anhydride is usually performed under atmospheric pressure. However, when the reaction temperature exceeds the boiling point of the solvent, the reaction may be performed in a pressure resistant container under a pressurized condition.
式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応は、不活性ガス雰囲気下で行われるのが好ましい。不活性ガス雰囲気下で反応を行うことにより、多塩基酸無水物が有する酸無水物基の空気中の水分による加水分解が抑制される。 The reaction between the compound represented by the formula (1) and the polybasic acid anhydride is preferably performed in an inert gas atmosphere. By performing the reaction in an inert gas atmosphere, hydrolysis of the acid anhydride group of the polybasic acid anhydride due to moisture in the air is suppressed.
式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物とを反応させる際には、必要に応じて触媒を加えてもよい。触媒の種類は特に限定されないが、例えば、臭化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、及び塩化テトラブチルアンモニウムのような相間移動触媒が挙げられる。 When reacting the compound represented by the formula (1) with the polybasic acid anhydride, a catalyst may be added as necessary. The type of the catalyst is not particularly limited, and examples thereof include phase transfer catalysts such as tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetraethylammonium chloride, and tetrabutylammonium chloride.
式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物は、溶媒から単離されることなくそのまま次工程に供されてもよく、溶媒から単離した後に、次工程に供されてもよい。また、反応生成物は、必要に応じて周知の方法に従って精製されてもよい。 The reaction product of the compound represented by formula (1) and the polybasic acid anhydride may be used as it is in the next step without being isolated from the solvent. May be. Further, the reaction product may be purified according to a known method as necessary.
次いで、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物に、1以上の水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートを反応させることによって、第一の態様に係る重合性組成物が得られる。
ここで、重合性組成物は、未反応原料、複数種の生成物、反応溶媒、反応時に添加された触媒等を含んでいてもよい。
Next, by reacting the reaction product of the compound represented by the formula (1) and the polybasic acid anhydride with a polyfunctional (meth) acrylate having one or more hydroxyl groups, the polymerizability according to the first aspect is achieved. A composition is obtained.
Here, the polymerizable composition may contain unreacted raw materials, a plurality of types of products, a reaction solvent, a catalyst added during the reaction, and the like.
多官能(メタ)アクリレートが有する水酸基数は特に限定されないが、1以上であるのが好ましく、1であるのがより好ましい。 The number of hydroxyl groups possessed by the polyfunctional (meth) acrylate is not particularly limited, but is preferably 1 or more, and more preferably 1.
多官能(メタ)アクリレートは、脂肪族ポリオールに由来するものであってもよく、芳香族ポリオールに由来するものであってもよく、フェノール性水酸基とアルコール性水酸基とを有するポリオールに由来するものであってもよい。式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物との反応性の点で、多官能(メタ)アクリレートは脂肪族ポリオールに由来するものであるのが好ましい。また、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物との反応性の点で、多官能(メタ)アクリレートが有する水酸基は、1級水酸基であるのが好ましい。 The polyfunctional (meth) acrylate may be derived from an aliphatic polyol, may be derived from an aromatic polyol, or is derived from a polyol having a phenolic hydroxyl group and an alcoholic hydroxyl group. There may be. In terms of the reactivity between the reaction product of the compound represented by formula (1) and the polybasic acid anhydride, the polyfunctional (meth) acrylate is preferably derived from an aliphatic polyol. Moreover, it is preferable that the hydroxyl group which polyfunctional (meth) acrylate has is a primary hydroxyl group at the reactive point with the reaction product of the compound represented by Formula (1) and a polybasic acid anhydride.
多官能(メタ)アクリレートの前駆体について、芳香族ポリオールとしては、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ナフトールノボラック等のノボラック樹脂;カリックスアレーン;フロログルシノール、ピロガロール、1,2,4−ベンゼントリオール等のベンゼントリオール;1,4,5−ナフタレントリオール、1,2,4−ナフタレントリオール、1,3,8−ナフタレントリオール、1,2,7−ナフタレントリオール等のナフタレントリオール;3,3’,4,4’−テトラヒドロキシビフェニル、3,3’,5,5’−テトラヒドロキシビフェニル等のテトラヒドロキシビフェニル等が挙げられる。 Regarding the precursor of polyfunctional (meth) acrylate, aromatic polyols include novolak resins such as phenol novolak, cresol novolak, naphthol novolak; calixarene; benzene such as phloroglucinol, pyrogallol, 1,2,4-benzenetriol Triols; 1,4,5-naphthalenetriol, 1,2,4-naphthalenetriol, 1,3,8-naphthalenetriol, 1,2,7-naphthalenetriol and other naphthalenetriols; 3,3 ′, 4,4 And tetrahydroxybiphenyl such as '-tetrahydroxybiphenyl and 3,3', 5,5'-tetrahydroxybiphenyl.
脂肪族ポリオールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン、ショ糖、グルコース、マンノース、フルクトース、及びメチルグルコシド等が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyol include glycerin, trimethylolpropane, dipentaerythritol, pentaerythritol, sorbitol, mannitol, sorbitan, diglycerin, sucrose, glucose, mannose, fructose, and methylglucoside.
また、以上説明した、芳香族ポリオールや、脂肪族ポリオールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させた化合物も、多官能(メタ)アクリレートの前駆体として有用である。 Moreover, the compound which added alkylene oxides, such as an ethylene polyol and a propylene oxide, to the aromatic polyol and aliphatic polyol demonstrated above is also useful as a precursor of polyfunctional (meth) acrylate.
好ましい多官能(メタ)アクリレートの具体例としては、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テトラ(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、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ジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリン−1,2−ビス(メタ)アクリレート、グリセリン−1,3−ビス(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、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、及びソルビトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of preferred polyfunctional (meth) acrylates include dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and pentaerythritol. Di (meth) acrylate, ethylene oxide-added pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerin-1,2-bis (meth) acrylate, glycerin-1,3-bis (meth) acrylate, Examples include sorbitol penta (meth) acrylate, sorbitol tetra (meth) acrylate, and sorbitol tri (meth) acrylate.
これらの中では、多数の(メタ)アクリロイルオキシ基を分子中に有することと、変性時の反応性とから、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、及びジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートが好ましく、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートがより好ましい。 Among these, dipentaerythritol penta (meth) acrylate and dipentaerythritol tetra (meth) acrylate are preferable because of having a large number of (meth) acryloyloxy groups in the molecule and reactivity at the time of modification. Dipentaerythritol penta (meth) acrylate is more preferred.
式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物と、多官能(メタ)アクリレートとの間で生じる反応は、多塩基酸無水物に由来するカルボキシル基と、多官能(メタ)アクリレートが有する水酸基との間でのエステル生成反応である。このため、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物と、多官能(メタ)アクリレートとの反応は、周知のエステル生成反応と同様に行われる。 The reaction that occurs between the reaction product of the compound represented by the formula (1) and the polybasic acid anhydride and the polyfunctional (meth) acrylate is a carboxyl group derived from the polybasic acid anhydride and a polyfunctional acid. This is an ester formation reaction with a hydroxyl group of (meth) acrylate. For this reason, the reaction of the reaction product of the compound represented by the formula (1) with the polybasic acid anhydride and the polyfunctional (meth) acrylate is carried out in the same manner as the well-known ester formation reaction.
具体的な方法としては例えば、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物が有するカルボキシル基を、オキシ塩化リンや塩化チオニル等によりカルボン酸ハライド(カルボン酸クロリド)に変換した後、当該カルボン酸ハライドと、多官能(メタ)アクリレートが有する水酸基とを反応させる方法が挙げられる。
また、硫酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の酸触媒の存在下に、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物が有するカルボキシル基と、多官能(メタ)アクリレートが有する水酸基とを脱水縮合させる方法も好ましい。
触媒を添加せずとも、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物が有するカルボキシル基と、多官能(メタ)アクリレートが有する水酸基との脱水縮合が進行する場合、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物と、多官能(メタ)アクリレートとを、溶媒中で加熱下に混合して反応させてもよい。
As a specific method, for example, the carboxyl group of the reaction product of the compound represented by the formula (1) and the polybasic acid anhydride is converted to a carboxylic acid halide (carboxylic acid chloride) with phosphorus oxychloride or thionyl chloride. Examples of the method include a method of reacting the carboxylic acid halide with the hydroxyl group of the polyfunctional (meth) acrylate.
In addition, in the presence of an acid catalyst such as sulfuric acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, etc., a carboxyl group possessed by the reaction product of the compound represented by formula (1) and the polybasic acid anhydride, and polyfunctional A method of dehydrating and condensing the hydroxyl group of (meth) acrylate is also preferred.
Even when no catalyst is added, dehydration condensation of the carboxyl group of the reaction product of the compound represented by formula (1) and the polybasic acid anhydride and the hydroxyl group of the polyfunctional (meth) acrylate proceeds The reaction product of the compound represented by formula (1) and the polybasic acid anhydride and the polyfunctional (meth) acrylate may be mixed and reacted in a solvent under heating.
式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物と、多官能(メタ)アクリレートとの反応は、通常、有機溶媒中で行われる。かかる有機溶媒としては、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応使用される溶媒と同様の溶媒を用いることができる。 The reaction of the reaction product of the compound represented by the formula (1) with the polybasic acid anhydride and the polyfunctional (meth) acrylate is usually performed in an organic solvent. As such an organic solvent, a solvent similar to the solvent used for the reaction of the compound represented by the formula (1) and the polybasic acid anhydride can be used.
式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物と、多官能(メタ)アクリレートとを反応させる温度は特に限定されない。当該反応が行われる温度は、例えば、30〜200℃が好ましく、50〜180℃がより好ましく、70〜150℃が特に好ましい。 The temperature at which the reaction product of the compound represented by formula (1) and the polybasic acid anhydride is reacted with the polyfunctional (meth) acrylate is not particularly limited. For example, the temperature at which the reaction is performed is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 50 to 180 ° C, and particularly preferably 70 to 150 ° C.
第一の態様に係る重合性組成物を調製する際の多官能(メタ)アクリレートの使用量は特に限定されない。重合性組成物を含有する感光性組成物にフォトリソグラフィー特性が要求されない場合、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物との反応生成物が有するカルボキシル基を、多官能(メタ)アクリレートにより完全に変性してもよい。他方、重合性組成物を含有する感光性組成物にフォトリソグラフィー特性が要求される場合、感光性組成物のアルカリ現像性を確保できる範囲でカルボキシル基を残存させつつ、所望の量の多官能、(メタ)アクリレートによる変性を行えばよい。 The amount of polyfunctional (meth) acrylate used when preparing the polymerizable composition according to the first aspect is not particularly limited. When the photolithographic property is not required for the photosensitive composition containing the polymerizable composition, the carboxyl group of the reaction product of the compound represented by the formula (1) and the polybasic acid anhydride is converted into a polyfunctional (meta ) It may be completely modified with acrylate. On the other hand, when photolithography characteristics are required for the photosensitive composition containing the polymerizable composition, a desired amount of polyfunctionality is maintained while leaving the carboxyl group within a range that can ensure the alkali developability of the photosensitive composition. Modification with (meth) acrylate may be performed.
以上説明した方法により、第一の態様に係る重合性組成物が得られる。重合性組成物は、反応溶媒を含む溶液又は懸濁液の状態で使用されてもよいし、反応溶液を部分的又は完全に除去して得られる、固体又はペーストとして使用されてもよい。第一の態様に係る重合性組成物を感光性組成物に配合することにより、低露光量でも、基板への密着性に優れ、且つ直進性に優れるパターンを形成可能な感光性組成物が得られる。 By the method described above, the polymerizable composition according to the first aspect is obtained. The polymerizable composition may be used in the form of a solution or suspension containing a reaction solvent, or may be used as a solid or paste obtained by partially or completely removing the reaction solution. By blending the polymerizable composition according to the first aspect into the photosensitive composition, a photosensitive composition capable of forming a pattern having excellent adhesion to the substrate and excellent straightness even at a low exposure amount is obtained. It is done.
≪第二の態様≫
本発明の第二の態様は、下式(1)で表される化合物と、多塩基酸無水物及び1以上の水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートとを反応させて得られる重合性組成物であって、
前述の多官能(メタ)アクリレートが2以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物である、多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物である。
The second aspect of the present invention is a polymerizable composition obtained by reacting a compound represented by the following formula (1) with a polybasic acid anhydride and a polyfunctional (meth) acrylate having one or more hydroxyl groups. Because
It is a polymerizable composition containing a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound, wherein the polyfunctional (meth) acrylate is a compound having two or more (meth) acryloyloxy groups.
第二の態様について、式(1)で表される化合物、多塩基酸無水物、及び多官能(メタ)アクリレートは、第一の態様と同様である。 About a 2nd aspect, the compound represented by Formula (1), a polybasic acid anhydride, and a polyfunctional (meth) acrylate are the same as that of a 1st aspect.
第二の態様に係る重合性組成物は、式(1)で表される化合物と、多塩基酸無水物と、多官能(メタ)アクリレートとを同時に反応させることによって得られる。
第一の態様では、式(1)で表される化合物に多塩基酸無水物が付加することで生成する、酸無水物基に由来するカルボキシル基に対して、多官能(メタ)アクリレートが縮合する。他方、第二の態様に係る重合性組成物を製造する際には、多塩基酸無水物が、式(1)で表される化合物が有する水酸基と、多官能(メタ)アクリレートが有する水酸基とに同時に反応するため、第二の態様に係る重合性組成物の組成は、第一の態様に係る重合性組成物と幾分異なる。
例えば、二以上の酸無水物基を有する多塩基酸無水物(多価無水物)と、一つの水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートとを用いて重合性組成物を調製する場合、式(1)で表される化合物と多価無水物との間で生じる重合反応が、多官能(メタ)アクリレートにより停止され、重合性組成物に含まれる化合物の平均分子量が幾分低くなる場合がある。
The polymerizable composition according to the second aspect is obtained by reacting the compound represented by the formula (1), the polybasic acid anhydride, and the polyfunctional (meth) acrylate at the same time.
In the first aspect, polyfunctional (meth) acrylate is condensed to a carboxyl group derived from an acid anhydride group, which is generated by adding a polybasic acid anhydride to the compound represented by formula (1). To do. On the other hand, when producing the polymerizable composition according to the second embodiment, the polybasic acid anhydride includes a hydroxyl group possessed by the compound represented by the formula (1) and a hydroxyl group possessed by the polyfunctional (meth) acrylate. The composition of the polymerizable composition according to the second embodiment is somewhat different from that of the polymerizable composition according to the first embodiment.
For example, when preparing a polymerizable composition using a polybasic acid anhydride (polyhydric anhydride) having two or more acid anhydride groups and a polyfunctional (meth) acrylate having one hydroxyl group, the formula ( The polymerization reaction occurring between the compound represented by 1) and the polyhydric anhydride is stopped by the polyfunctional (meth) acrylate, and the average molecular weight of the compound contained in the polymerizable composition may be somewhat lowered. .
式(1)で表される化合物、多塩基酸無水物、及び多官能(メタ)アクリレートを反応させる条件は、第一の態様の重合性組成物を製造する際に、式(1)で表される化合物と、多塩基酸無水物とを反応させる条件と同様である。なお、水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートが関与するエステル生成反応を促進させるために、反応系に、硫酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の酸触媒を加えてもよい。
また、反応系には、必要に応じて触媒を加えてもよい。触媒の種類は特に限定されないが、例えば、臭化テトラエチルアンモニウムや、臭化テトラブチルアンモニウムのような相間移動触媒が挙げられる。
The conditions for reacting the compound represented by the formula (1), the polybasic acid anhydride, and the polyfunctional (meth) acrylate are represented by the formula (1) when the polymerizable composition of the first aspect is produced. The conditions for reacting the compound to be reacted with the polybasic acid anhydride are the same. An acid catalyst such as sulfuric acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid or the like may be added to the reaction system in order to promote an ester production reaction involving a polyfunctional (meth) acrylate having a hydroxyl group.
Moreover, you may add a catalyst to a reaction system as needed. The type of the catalyst is not particularly limited, and examples thereof include phase transfer catalysts such as tetraethylammonium bromide and tetrabutylammonium bromide.
第二の態様に係る重合性組成物を製造する際の、多塩基酸無水物の使用量は、第一の態様に係る重合性組成物を製造する場合と同様である。また、第二の係る重合性組成物を製造する際の、多官能(メタ)アクリレートによる変性量も、第一の態様に係る重合性組成物を製造する場合と同様である。 The amount of polybasic acid anhydride used when producing the polymerizable composition according to the second aspect is the same as that when producing the polymerizable composition according to the first aspect. Moreover, the modification amount by polyfunctional (meth) acrylate when producing the second polymerizable composition is the same as that for producing the polymerizable composition according to the first embodiment.
以上説明した方法により、第二の態様に係る重合性組成物が得られる。重合性組成物は、反応溶媒を含む溶液又は懸濁液の状態で使用されてもよいし、反応溶液を部分的又は完全に除去して得られる、固体又はペーストとして使用されてもよい。第二の態様に係る重合性組成物を感光性組成物に配合することにより、低露光量でも、基板への密着性に優れ、且つ直進性に優れるパターンを形成可能な感光性組成物が得られる。 The polymerizable composition according to the second aspect is obtained by the method described above. The polymerizable composition may be used in the form of a solution or suspension containing a reaction solvent, or may be used as a solid or paste obtained by partially or completely removing the reaction solution. By blending the polymerizable composition according to the second aspect into the photosensitive composition, a photosensitive composition capable of forming a pattern having excellent adhesion to the substrate and excellent straightness even at a low exposure amount is obtained. It is done.
≪第三の態様≫
本発明の第三の態様は、下式(1)で表される化合物と、下式(2)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物、又は下式(2)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物と多塩基酸無水物との混合物とを反応させて得られる、多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物である。
In the third aspect of the present invention, a compound represented by the following formula (1) and a polyfunctional (meth) acrylate modified product of a polybasic acid dianhydride represented by the following formula (2), or the following formula ( 2) Polymerizability containing a polyfunctional (meth) acrylate modified compound obtained by reacting a polyfunctional (meth) acrylate modified product of polybasic acid dianhydride represented by 2) with a mixture of polybasic acid anhydride It is a composition.
第三の態様について、式(1)で表される化合物、及び多塩基酸無水物については第一の態様と同様である。式(2)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物については、後述する。なお、式(2)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物について、「式(2)で表される変性物」とも記す。 About a 3rd aspect, it is the same as that of a 1st aspect about the compound represented by Formula (1), and a polybasic acid anhydride. The polyfunctional (meth) acrylate modified product of the polybasic acid dianhydride represented by the formula (2) will be described later. The polyfunctional (meth) acrylate modified product of the polybasic acid dianhydride represented by the formula (2) is also referred to as “modified product represented by the formula (2)”.
第三の態様について、式(1)で表される化合物と、式(2)で表される変性物とを反応させる場合、式(1)で表される化合物と、式(2)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物との使用量の比率は特に限定されない。例えば、式(1)で表される化合物1モルに対して、式(2)で表される変性物は、0.1〜3モル使用されるのが好ましく、0.3〜2モル使用されるのがより好ましく、0.5〜1.5モル使用されるのが特に好ましい。 In the third embodiment, when the compound represented by the formula (1) and the modified product represented by the formula (2) are reacted, the compound represented by the formula (1) and the formula (2) The ratio of the amount of polybasic acid dianhydride used with the polyfunctional (meth) acrylate modified product is not particularly limited. For example, with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (1), the modified product represented by the formula (2) is preferably used in an amount of 0.1 to 3 mol, and 0.3 to 2 mol is used. It is more preferable to use 0.5 to 1.5 mol.
式(1)で表される化合物と、式(2)で表される変性物とを反応させる方法は、第一の態様における、式(1)で表される化合物と、多塩基酸二無水物とを反応させる方法と同様である。 The method of reacting the compound represented by the formula (1) with the modified product represented by the formula (2) includes the compound represented by the formula (1) and the polybasic acid dianhydride in the first embodiment. This is the same as the method of reacting a product.
第三の態様について、式(1)で表される化合物と、式(2)で表される変性物と多塩基酸無水物との混合物とを反応させる場合、式(1)で表される化合物と、式(2)で表される変性物と、多塩基酸無水物との使用量の比率は特に限定されない。
多塩基酸無水物が一無水物である場合、式(1)で表される化合物1モルに対して、式(2)で表される変性物と、多塩基酸無水物との総量が、0.1〜3モルであるのが好ましく、0.3〜2モルであるのがより好ましく、0.5〜1.5モルであるのが特に好ましい。
この場合、式(2)で表される変性物と、多塩基酸無水物との総量において、式(2)で表される変性物の量は10〜90モル%であるのが好ましい。
When the compound represented by the formula (1) is reacted with the mixture of the modified product represented by the formula (2) and the polybasic acid anhydride with respect to the third aspect, it is represented by the formula (1). The ratio of the usage-amount of a compound, the modified material represented by Formula (2), and a polybasic acid anhydride is not specifically limited.
When the polybasic acid anhydride is a monoanhydride, the total amount of the modified product represented by the formula (2) and the polybasic acid anhydride is 1 mol of the compound represented by the formula (1). The amount is preferably 0.1 to 3 mol, more preferably 0.3 to 2 mol, and particularly preferably 0.5 to 1.5 mol.
In this case, in the total amount of the modified product represented by the formula (2) and the polybasic acid anhydride, the amount of the modified product represented by the formula (2) is preferably 10 to 90 mol%.
第三の態様について、式(1)で表される化合物と、式(2)で表される変性物と、二以上の酸無水物基を有する多塩基酸無水物(多価無水物)との混合物とを反応させる場合、式(1)で表される化合物1モルに対して、式(2)で表される変性物と、多価無水物との総量が、0.1〜3モルであるのが好ましく、0.3〜2モルであるのがより好ましく、0.5〜1.5モルであるのが特に好ましい。この場合、式(2)で表される変性物と、多価無水物との総量において、式(2)で表される変性物の量は50モル%以下が好ましく、30モル%以下がより好ましい。 About a 3rd aspect, the compound represented by Formula (1), the modified material represented by Formula (2), the polybasic acid anhydride (polyhydric anhydride) which has two or more acid anhydride groups, In the case of reacting with a mixture of the above, the total amount of the modified product represented by the formula (2) and the polyhydric anhydride is 0.1 to 3 mol with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (1). It is preferable that it is 0.3-2 mol, and it is especially preferable that it is 0.5-1.5 mol. In this case, in the total amount of the modified product represented by the formula (2) and the polyhydric anhydride, the amount of the modified product represented by the formula (2) is preferably 50 mol% or less, more preferably 30 mol% or less. preferable.
式(1)で表される化合物と、式(2)で表される変性物と多価無水物との混合物を反応させる方法は、第一の態様における、式(1)で表される化合物と、多塩基酸二無水物とを反応させる方法と同様である。 A method of reacting a compound represented by the formula (1) with a mixture of a modified product represented by the formula (2) and a polyhydric anhydride is a compound represented by the formula (1) in the first embodiment. And the method of reacting polybasic acid dianhydride.
以上説明した方法により、第三の態様に係る重合性組成物が得られる。重合性組成物は、反応溶媒を含む溶液又は懸濁液の状態で使用されてもよいし、反応溶液を部分的又は完全に除去して得られる、固体又はペーストとして使用されてもよい。第三の態様に係る重合性組成物を感光性組成物に配合することにより、低露光量でも、基板への密着性に優れ、且つ直進性に優れるパターンを形成可能な感光性組成物が得られる。 The polymerizable composition according to the third aspect is obtained by the method described above. The polymerizable composition may be used in the form of a solution or suspension containing a reaction solvent, or may be used as a solid or paste obtained by partially or completely removing the reaction solution. By blending the polymerizable composition according to the third aspect into the photosensitive composition, a photosensitive composition capable of forming a pattern having excellent adhesion to the substrate and excellent straightness even at a low exposure amount is obtained. It is done.
≪第四の態様≫
本発明の第四の態様は、第一の態様から第三の態様のいずれかに係る重合性組成物であって、且つ水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物について、水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート変性化合物が有する水酸基に、多塩基酸一無水物を反応させて得られる、多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物である。
≪Fourth aspect≫
A fourth aspect of the present invention relates to a polymerizable composition according to any one of the first to third aspects, and a polymerizable composition containing a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound having a hydroxyl group. A polymerizable composition containing a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound obtained by reacting a polybasic acid monoanhydride with a hydroxyl group of a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound having a hydroxyl group.
ここで、第一の態様から第三の態様のいずれかに係る重合性組成物に含まれる、多官能(メタ)アクリレート変性化合物とは、前述の式(1)で表される化合物に対して、各態様における所定の反応を施して生成した化合物を意味する。前述の式(1)で表される化合物に対して、各態様における所定の反応を施して生成した化合物は、通常、種々の構造を有する複数の化合物の混合物である。 Here, the polyfunctional (meth) acrylate-modified compound contained in the polymerizable composition according to any one of the first to third aspects refers to the compound represented by the above formula (1). The compound produced | generated by giving the predetermined reaction in each aspect is meant. The compound produced by subjecting the compound represented by the above formula (1) to a predetermined reaction in each embodiment is usually a mixture of a plurality of compounds having various structures.
第四の態様において、多官能(メタ)アクリレート変性化合物が有する水酸基に、多塩基酸一無水物を反応させることによって、多官能(メタ)アクリレート変性化合物にカルボキシル基を導入することができる。そうすることによって、第四の態様に係る重合性組成物は、アルカリ可溶性が高められたものとなる。 4th aspect WHEREIN: A carboxyl group can be introduce | transduced into a polyfunctional (meth) acrylate modified compound by making a polybasic acid monoanhydride react with the hydroxyl group which a polyfunctional (meth) acrylate modified compound has. By doing so, the polymeric composition which concerns on a 4th aspect becomes what the alkali solubility was improved.
多塩基酸一無水物としては、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、マレイン酸無水物、テトラ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、メチルナジック酸無水物、ナジック酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、及びメチルヘキサヒドロフタル酸無水物一が好ましく使用される。 Polybasic acid monoanhydrides include phthalic anhydride, trimellitic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methyl nadic acid anhydride, nadic acid anhydride, hexa Hydrophthalic anhydride and methylhexahydrophthalic anhydride one are preferably used.
第四の態様において、多官能(メタ)アクリレート変性化合物が有する水酸基に、多塩基酸一無水物を反応させる方法は、第一の態様における、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物とを反応させる方法と同様である。 In the fourth aspect, the method of reacting the polybasic acid monoanhydride with the hydroxyl group of the polyfunctional (meth) acrylate-modified compound is the same as the compound represented by the formula (1) and the polybasic acid in the first aspect. This is the same as the method of reacting with an anhydride.
以上説明した方法により、第四の態様に係る重合性組成物が得られる。重合性組成物は、反応溶媒を含む溶液又は懸濁液の状態で使用されてもよいし、反応溶液を部分的又は完全に除去して得られる、固体又はペーストとして使用されてもよい。第四の態様に係る重合性組成物を感光性組成物に配合することにより、低露光量でも、基板への密着性に優れ、且つ直進性に優れるパターンを形成可能な感光性組成物が得られる。また、第四の態様に係る重合性組成物は末端にカルボキシル基を導入されているため、第四の態様に係る重合性組成物を含む感光性組成物は、アルカリ現像性に優れる。 The polymerizable composition according to the fourth aspect is obtained by the method described above. The polymerizable composition may be used in the form of a solution or suspension containing a reaction solvent, or may be used as a solid or paste obtained by partially or completely removing the reaction solution. By blending the polymerizable composition according to the fourth aspect into the photosensitive composition, a photosensitive composition capable of forming a pattern having excellent adhesion to the substrate and excellent straightness even at a low exposure amount is obtained. It is done. Moreover, since the carboxyl group is introduce | transduced into the terminal in the polymeric composition which concerns on a 4th aspect, the photosensitive composition containing the polymeric composition which concerns on a 4th aspect is excellent in alkali developability.
≪式(2)で表される変性物≫
以下、第三の態様において使用される下式(2)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物について説明する。
Hereinafter, the polyfunctional (meth) acrylate modified product of polybasic acid dianhydride represented by the following formula (2) used in the third embodiment will be described.
式(2)で表される変性物は、下式(2−1)で表される多塩基酸二無水物と、下式(2−2)で表される多官能(メタ)アクリレートとを反応させることによって得られる。
A1は4価の有機基であって、炭化水素基には限定されず、本発明の目的を阻害しない範囲で、O、S、N、P、ハロゲン原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。
式(2−1)で表される多塩基酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2,6,6−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4−(p−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、4,4−(m−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、9,9−ビス無水フタル酸フルオレン、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、及び1,2,3,4−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
A 1 is a tetravalent organic group, is not limited to a hydrocarbon group, and may contain a hetero atom such as O, S, N, P, or a halogen atom as long as the object of the present invention is not impaired. Good.
Specific examples of the polybasic acid dianhydride represented by the formula (2-1) include pyromellitic dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis ( 2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3, 3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2,6,6-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2 , 2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride 2,2-bis (2,3-dicarboxyphene Nyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) Ether dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4- (p-phenylenedioxy) diphthal Acid dianhydride, 4,4- (m-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxylic acid di Anhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride , 2, 3, 6, 7- Anthracene tetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride, 9,9-bisphthalic anhydride fluorene, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic acid An anhydride etc. are mentioned. Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include, for example, ethylene tetracarboxylic dianhydride, butane tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane tetracarboxylic dianhydride, cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, 1, 2, Examples include 4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 1,2,3,4-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride.
A2は、a+c価の多価の有機基であって、脂肪族基であっても、芳香族基であっても、脂肪族基と芳香族基とを組み合わせて含有する基であってもよい。A2は炭化水素基には限定されず、本発明の目的を阻害しない範囲で、O、S、N、P、ハロゲン原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。また、式(2−2)において、cは1であるのが好ましい。この場合、式(2)において、bは0である。 A 2 is an a + c-valent polyvalent organic group, which may be an aliphatic group, an aromatic group, or a group containing a combination of an aliphatic group and an aromatic group. Good. A 2 is not limited to a hydrocarbon group, and may contain a heteroatom such as O, S, N, P, and a halogen atom as long as the object of the present invention is not impaired. In formula (2-2), c is preferably 1. In this case, b is 0 in the formula (2).
式(2−2)で表される多官能(メタ)アクリレートの好適な具体例としては、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テトラ(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、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ジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリン−1,2−ビス(メタ)アクリレート、グリセリン−1,3−ビス(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、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、及びソルビトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of the polyfunctional (meth) acrylate represented by the formula (2-2) include dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, and dipentaerythritol tri (meth) acrylate. , Pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, ethylene oxide-added pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerin-1,2-bis (meth) acrylate, glycerin Examples include -1,3-bis (meth) acrylate, sorbitol penta (meth) acrylate, sorbitol tetra (meth) acrylate, and sorbitol tri (meth) acrylate.
式(2−1)で表される多塩基酸二無水物と、式(2−2)で表される多官能(メタ)アクリレートとを反応させる方法は特に限定されず、例えば、第一の態様について説明した、式(1)で表されル化合物と、多塩基酸無水物とを反応させる方法と同様の方法により行われる。 The method of reacting the polybasic acid dianhydride represented by the formula (2-1) and the polyfunctional (meth) acrylate represented by the formula (2-2) is not particularly limited. The embodiment is carried out by the same method as the method of reacting the compound represented by the formula (1) and the polybasic acid anhydride described above.
式(2)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物は、後述する多官能(メタ)アクリレート変性化合物や、多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物の製造に好適に使用される。 The polyfunctional (meth) acrylate modified product of the polybasic acid dianhydride represented by the formula (2) is a polymerizable composition containing a polyfunctional (meth) acrylate modified compound or a polyfunctional (meth) acrylate modified compound described later. It is used suitably for manufacture of a thing.
≪式(3)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物≫
以上説明した重合性組成物に含まれる重合性化合物としては、例えば、下式(3)で表される、多官能(メタ)アクリレート変性化合物が挙げられる。
As a polymeric compound contained in the polymeric composition demonstrated above, the polyfunctional (meth) acrylate modified compound represented by the following Formula (3) is mentioned, for example.
式(3)で表される化合物の製造方法は特に限定されない。式(3)中のmが1以上の整数である場合、式(3)で表される化合物は、例えば、以下の方法により製造される。
まず、前述の式(1)で表される化合物と、下式(3−1)で表されるテトラカルボン酸二無水物とを反応させて下式(3−2)又は下式(3−3)で表される中間体を得る。
次いで、下式(3−2)又は下式(3−3)で表される中間体中のA3に結合する複数のカルボキシル基の少なくとも一部に下式(3−4)で表される多官能(メタ)アクリレートを縮合させる。
式(3−4)で表される多官能(メタ)アクリレートを縮合させた後の生成物が有する末端の水酸基には、必要に応じて、下式(3−5)で表される多塩基酸二無水物、又は下式(3−6)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物を反応させてもよい。
The manufacturing method of the compound represented by Formula (3) is not specifically limited. When m in Formula (3) is an integer greater than or equal to 1, the compound represented by Formula (3) is manufactured by the following method, for example.
First, the compound represented by the above formula (1) and the tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (3-1) are reacted to form the following formula (3-2) or the following formula (3- The intermediate represented by 3) is obtained.
Next, at least part of the plurality of carboxyl groups bonded to A 3 in the intermediate represented by the following formula (3-2) or the following formula (3-3) is represented by the following formula (3-4). Polyfunctional (meth) acrylate is condensed.
The terminal hydroxyl group of the product after the polyfunctional (meth) acrylate represented by the formula (3-4) is condensed is optionally a polybasic represented by the following formula (3-5) An acid dianhydride or a polyfunctional (meth) acrylate modified product of a polybasic acid dianhydride represented by the following formula (3-6) may be reacted.
式(3)で表される化合物においてmが0である場合には、前述の式(1)で表される化合物が有する二つの水酸基の少なくとも一方に、下式(3−6)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物を反応させることによって、式(3)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物が得られる。 When m is 0 in the compound represented by the formula (3), it is represented by the following formula (3-6) on at least one of the two hydroxyl groups of the compound represented by the formula (1). The polyfunctional (meth) acrylate modified compound represented by the formula (3) is obtained by reacting the polybasic acid dianhydride modified polyfunctional (meth) acrylate.
A3は4価の有機基であって、炭化水素基には限定されず、本発明の目的を阻害しない範囲で、O、S、N、P、ハロゲン原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。
式(3−1)で表される多塩基酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2,6,6−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4−(p−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、4,4−(m−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、9,9−ビス無水フタル酸フルオレン、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、及び1,2,3,4−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
式(3−1)で表される多塩基酸二無水物と、前述の式(1)で表される化合物とを反応させることにより、下式(3−2)又は下式(3−3)で表される中間体が得られる。
A 3 is a tetravalent organic group, and is not limited to a hydrocarbon group, and may contain heteroatoms such as O, S, N, P, and halogen atoms as long as the object of the present invention is not impaired. Good.
Specific examples of the polybasic acid dianhydride represented by the formula (3-1) include pyromellitic dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis ( 2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3, 3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2,6,6-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2 , 2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride 2,2-bis (2,3-dicarboxyphene Nyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) Ether dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4- (p-phenylenedioxy) diphthal Acid dianhydride, 4,4- (m-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxylic acid di Anhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride , 2, 3, 6, 7- Anthracene tetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride, 9,9-bisphthalic anhydride fluorene, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic acid An anhydride etc. are mentioned. Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include, for example, ethylene tetracarboxylic dianhydride, butane tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane tetracarboxylic dianhydride, cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, 1, 2, Examples include 4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 1,2,3,4-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride.
By reacting the polybasic acid dianhydride represented by the formula (3-1) with the compound represented by the above formula (1), the following formula (3-2) or the following formula (3-3) ) Is obtained.
前述の式(1)で表される化合物と、式(3−1)で表される多塩基酸二無水物とを反応させる方法は、第一の態様について説明した方法と同様である。上記式(3−2)又は式(3−3)で表される中間体中のA3に結合する複数のカルボキシル基の少なくとも一部に下式(3−4)で表される多官能(メタ)アクリレートを縮合させることによって、式(3)で表される化合物であって、Yが水素原子である多官能(メタ)アクリレート変性化合物が得られる。 The method of reacting the compound represented by the above formula (1) with the polybasic acid dianhydride represented by the formula (3-1) is the same as the method described for the first embodiment. A polyfunctional group represented by the following formula (3-4) is present in at least a part of a plurality of carboxyl groups bonded to A 3 in the intermediate represented by the above formula (3-2) or formula (3-3) ( By condensing (meth) acrylate, a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound represented by formula (3), wherein Y is a hydrogen atom, is obtained.
A5は、p+r価の多価の有機基であって、脂肪族基であっても、芳香族基であっても、脂肪族基と芳香族基とを組み合わせて含有する基であってもよい。A5は炭化水素基には限定されず、本発明の目的を阻害しない範囲で、O、S、N、P、ハロゲン原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。 A 5 is a p + r-valent polyvalent organic group, which may be an aliphatic group, an aromatic group, or a group containing a combination of an aliphatic group and an aromatic group. Good. A 5 is not limited to a hydrocarbon group, and may contain a hetero atom such as O, S, N, P, or a halogen atom as long as the object of the present invention is not impaired.
式(3−3)で表される多官能(メタ)アクリレートの好適な具体例としては、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テトラ(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、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ジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリン−1,2−ビス(メタ)アクリレート、グリセリン−1,3−ビス(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、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、及びソルビトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Preferred specific examples of the polyfunctional (meth) acrylate represented by the formula (3-3) include dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, and dipentaerythritol tri (meth) acrylate. , Pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, ethylene oxide-added pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerin-1,2-bis (meth) acrylate, glycerin Examples include -1,3-bis (meth) acrylate, sorbitol penta (meth) acrylate, sorbitol tetra (meth) acrylate, and sorbitol tri (meth) acrylate.
式(3−4)で表される多官能(メタ)アクリレートを縮合させた後の生成物が有する末端の水酸基には、必要に応じて、下式(3−5)で表される多塩基酸二無水物、又は下式(3−6)で表される多塩基酸二無水物の多官能(メタ)アクリレート変性物を反応させてもよい。かかる反応により、式(3)で表される化合物において、Yとして式(5)で表される官能基が導入される。 The terminal hydroxyl group of the product after the polyfunctional (meth) acrylate represented by the formula (3-4) is condensed is optionally a polybasic represented by the following formula (3-5) An acid dianhydride or a polyfunctional (meth) acrylate modified product of a polybasic acid dianhydride represented by the following formula (3-6) may be reacted. By this reaction, the functional group represented by the formula (5) is introduced as Y in the compound represented by the formula (3).
以上説明した、式(3)で表される化合物の製造方法について、カルボキシル基に水酸基を有する多官能(メタ)アクリレートを縮合させる方法や、水酸基に多塩基酸無水物を反応させる方法は、第一から第三の態様について説明した方法と同様である。 About the manufacturing method of the compound represented by Formula (3) demonstrated above, the method of condensing the polyfunctional (meth) acrylate which has a hydroxyl group in a carboxyl group, and the method of making a polybasic acid anhydride react with a hydroxyl group are the following. This is the same as the method described for the first to third aspects.
以上説明した方法により、式(3)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物が得られる。感光性組成物が、式(3)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む場合、低露光量でも、基板への密着性に優れ、且つ直進性に優れるパターンを形成しやすい。 By the method demonstrated above, the polyfunctional (meth) acrylate modified compound represented by Formula (3) is obtained. When the photosensitive composition contains the polyfunctional (meth) acrylate-modified compound represented by the formula (3), it is easy to form a pattern having excellent adhesion to the substrate and excellent straightness even at a low exposure amount.
≪式(7)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物≫
以上説明した重合性組成物に含まれる重合性化合物としては、前述の式(3)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物の他に、例えば、下式(7)で表される、多官能(メタ)アクリレート変性化合物が挙げられる。
As the polymerizable compound contained in the polymerizable composition described above, in addition to the polyfunctional (meth) acrylate-modified compound represented by the above formula (3), for example, represented by the following formula (7): A polyfunctional (meth) acrylate modified compound is mentioned.
式(7)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物の製造方法は特に限定されないが、式(7)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物は、例えば、以下のような方法で製造される。まず、式(3)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物について説明した方法と同様の方法により、下式(7−1)又は下式(7−2)で表される化合物を得る。次いで、式(3)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物について説明した方法と同様の方法により、式(7−1)又は式(7−2)で表される化合物が有するカルボキシル基の少なくとも一部に前述の式(3−4)で表される多官能(メタ)アクリレートを縮合させることにより式(7−3)又は式(7−4)で表される化合物が得られる。そして、式(7−3)又は式(7−4)で表される化合物が有する末端の水酸基に、下式(7−5)で表される多塩基酸一無水物を反応させて、式(7)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物が得られる。 Although the manufacturing method of the polyfunctional (meth) acrylate modified compound represented by Formula (7) is not particularly limited, the polyfunctional (meth) acrylate modified compound represented by Formula (7) is, for example, the following method Manufactured by. First, the compound represented by the following formula (7-1) or the following formula (7-2) is obtained by the same method as that described for the polyfunctional (meth) acrylate-modified compound represented by the formula (3). . Subsequently, the carboxyl group which the compound represented by Formula (7-1) or Formula (7-2) has by the method similar to the method demonstrated about the polyfunctional (meth) acrylate modified compound represented by Formula (3). A compound represented by the formula (7-3) or the formula (7-4) is obtained by condensing the polyfunctional (meth) acrylate represented by the above formula (3-4) to at least a part of the above. Then, the terminal hydroxyl group of the compound represented by formula (7-3) or formula (7-4) is reacted with a polybasic acid monoanhydride represented by the following formula (7-5) to obtain a formula The polyfunctional (meth) acrylate modified compound represented by (7) is obtained.
A7は、2価の有機基であって、脂肪族基であっても、芳香族基であっても、脂肪族基と芳香族基とを組み合わせて含有する基であってもよい。A7は炭化水素基には限定されず、本発明の目的を阻害しない範囲で、O、S、N、P、ハロゲン原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。 A 7 is a divalent organic group, and may be an aliphatic group, an aromatic group, or a group containing a combination of an aliphatic group and an aromatic group. A 7 is not limited to a hydrocarbon group and may contain heteroatoms such as O, S, N, P, and halogen atoms as long as the object of the present invention is not impaired.
多塩基酸一無水物である式(7−5)で表される化合物の好適な例としては、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、マレイン酸無水物、テトラ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、メチルナジック酸無水物、ナジック酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、及びメチルヘキサヒドロフタル酸無水物一が好ましく使用される。 Preferable examples of the compound represented by the formula (7-5) which is a polybasic acid monoanhydride include phthalic anhydride, trimellitic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydro Phthalic anhydride, methyl nadic acid anhydride, nadic acid anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and methyl hexahydrophthalic anhydride are preferably used.
式(7−3)又は式(7−4)で表される化合物が有する水酸基に、式(7−5)で表される多塩基酸一無水物を反応させる方法は、第一の態様における、式(1)で表される化合物と多塩基酸無水物とを反応させる方法と同様である。 The method of reacting the polybasic acid monoanhydride represented by the formula (7-5) with the hydroxyl group of the compound represented by the formula (7-3) or the formula (7-4) in the first aspect This is the same as the method of reacting the compound represented by the formula (1) with the polybasic acid anhydride.
以上説明した方法により、式(7)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物が得られる。感光性組成物が、式(7)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む場合、低露光量でも、基板への密着性に優れ、且つ直進性に優れるパターンを形成しやすい。また、式(7)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物は末端にカルボキシル基を導入されているため、式(7)で表される多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む感光性組成物は、アルカリ現像性に優れる。 By the method demonstrated above, the polyfunctional (meth) acrylate modified compound represented by Formula (7) is obtained. When the photosensitive composition contains the polyfunctional (meth) acrylate-modified compound represented by the formula (7), it is easy to form a pattern having excellent adhesion to the substrate and excellent straightness even at a low exposure amount. In addition, since the polyfunctional (meth) acrylate-modified compound represented by the formula (7) has a carboxyl group introduced at the terminal, the photosensitivity includes the polyfunctional (meth) acrylate-modified compound represented by the formula (7). The composition is excellent in alkali developability.
≪第五の態様≫
第五の態様は、第一の態様から第四の態様のいずれかに係る重合性組成物を含んでなる感光性組成物である。
第五の態様に係る感光性組成物は、所定の重合性組成物を含有するものであって、露光により硬化可能なものであれば特に限定されない。このため、感光性組成物は、通常、光重合開始剤を含む。
≪Fifth aspect≫
A fifth aspect is a photosensitive composition comprising the polymerizable composition according to any one of the first to fourth aspects.
The photosensitive composition according to the fifth aspect is not particularly limited as long as it contains a predetermined polymerizable composition and can be cured by exposure. For this reason, the photosensitive composition usually contains a photopolymerization initiator.
感光性組成物として典型的なものとしては、以下の1)〜4):
1)所定の重合性組成物と、光重合開始剤とを含む感光性組成物
2)所定の重合性組成物と、光重合開始剤と、所定の重合性組成物以外の光重合性化合物とを含む感光性組成物
3)所定の重合性組成物と、光重合開始剤と、所定の重合性組成物以外のアルカリ可溶性樹脂とを含む感光性組成物
4)所定の重合性組成物と、光重合開始剤と、所定の重合性組成物以外の光重合性化合物と、所定の重合性組成物以外のアルカリ可溶性樹脂とを含む感光性組成物
の組成物が挙げられる。
Typical examples of the photosensitive composition include the following 1) to 4):
1) Photosensitive composition containing a predetermined polymerizable composition and a photopolymerization initiator 2) A predetermined polymerizable composition, a photopolymerization initiator, and a photopolymerizable compound other than the predetermined polymerizable composition Photosensitive composition 3) containing a predetermined polymerizable composition, a photopolymerization initiator, and an alkali-soluble resin other than the predetermined polymerizable composition 4) a predetermined polymerizable composition; The composition of the photosensitive composition containing a photoinitiator, photopolymerizable compounds other than a predetermined polymerizable composition, and alkali-soluble resin other than a predetermined polymerizable composition is mentioned.
以下感光性組成物が含んでいてもよい成分について説明する。なお、感光性組成物における以下の成分の含有量は、感光性組成物の使用目的に応じて、適宜設定される。 Hereinafter, components that the photosensitive composition may contain will be described. In addition, content of the following components in a photosensitive composition is suitably set according to the intended purpose of the photosensitive composition.
〔光重合開始剤〕
光重合開始剤としては、従来から、不飽和結合を有する光重合性化合物を含有する感光性組成物に配合されているものを特に制限なく用いることができる。
(Photopolymerization initiator)
As a photoinitiator, what is conventionally mix | blended with the photosensitive composition containing the photopolymerizable compound which has an unsaturated bond can be used without a restriction | limiting in particular.
光重合開始剤の具体的例としては、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、ビス(4−ジメチルアミノフェニル)ケトン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、4−ベンゾイル−4’−メチルジメチルスルフィド、4−ジメチルアミノ安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、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チル、4−ジメチルアミノ−2−エチルヘキシル安息香酸、4−ジメチルアミノ−2−イソアミル安息香酸、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール、ベンジルジメチルケタール、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、o−ベンゾイル安息香酸メチル、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、チオキサンテン、2−クロロチオキサンテン、2,4−ジエチルチオキサンテン、2−メチルチオキサンテン、2−イソプロピルチオキサンテン、2−エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキシド、クメンパーオキシド、2−メルカプトベンゾイミダール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、ベンゾフェノン、2−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(すなわち、ミヒラーズケトン)、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン(すなわち、エチルミヒラーズケトン)、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、3,3−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、p−tert−ブチルトリクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルジクロロアセトフェノン、α,α−ジクロロ−4−フェノキシアセトフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジベンゾスベロン、ペンチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、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、1,3−ビス−(9−アクリジニル)プロパン、p−メトキシトリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(フラン−2−イル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−n−ブトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス−トリクロロメチル−6−(3−ブロモ−4−メトキシ)フェニル−s−トリアジン、2,4−ビス−トリクロロメチル−6−(2−ブロモ−4−メトキシ)フェニル−s−トリアジン、2,4−ビス−トリクロロメチル−6−(3−ブロモ−4−メトキシ)スチリルフェニル−s−トリアジン、2,4−ビス−トリクロロメチル−6−(2−ブロモ−4−メトキシ)スチリルフェニル−s−トリアジン、「IRGACURE OXE02」、「IRGACURE OXE01」、「IRGACURE 369」、「IRGACURE 651」、「IRGACURE 907」(商品名:BASF製)、「NCI−831」(商品名:ADEKA製)等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。 Specific examples of the photopolymerization initiator include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, and 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2. -Hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- (4-dodecylphenyl) -2-hydroxy- 2-methylpropan-1-one, bis (4-dimethylaminophenyl) ketone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 4-benzoyl-4′-methyldimethylsulfide, 4-dimethylaminobenzoic acid, 4 -Methyl dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, 4-dimethylaminobenzoic acid Til, 4-dimethylamino-2-ethylhexylbenzoic acid, 4-dimethylamino-2-isoamylbenzoic acid, benzyl-β-methoxyethyl acetal, benzyldimethyl ketal, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- ( o-ethoxycarbonyl) oxime, methyl o-benzoylbenzoate, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, thioxanthene, 2-chlorothioxanthene 2,4-diethylthioxanthene, 2-methylthioxanthene, 2-isopropylthioxanthene, 2-ethylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-diphenylanthraquinone, azobisiso Butyronitrile, benzoyl peroxide, cumene peroxide, 2-mercaptobenzoimidazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- ( o-chlorophenyl) -4,5-di (methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5 -Diphenylimidazole dimer, 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2,4,5-triarylimidazole dimer, benzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4,4 ' -Bisdimethylaminobenzophenone (ie Michler's ketone), , 4′-bisdiethylaminobenzophenone (ie, ethyl Michler's ketone), 4,4′-dichlorobenzophenone, 3,3-dimethyl-4-methoxybenzophenone, benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether Benzoin-n-butyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin butyl ether, acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, dichloroacetophenone, trichloroacetophenone, p-tert-butylacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, p-tert-butyltrichloroacetophenone, p-tert-butyldichloroacetate Phenone, α, α-dichloro-4-phenoxyacetophenone, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, dibenzosuberone, pentyl-4-dimethylaminobenzoate, 9-phenylacridine, 1,7-bis- (9 -Acridinyl) heptane, 1,5-bis- (9-acridinyl) pentane, 1,3-bis- (9-acridinyl) propane, p-methoxytriazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s- Triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (5-methylfuran-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s- Triazine, 2- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) s-triazine, 2- [2- (4-diethylamino-2-methylphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl ] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxystyryl) -4, 6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-n-butoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-bis-trichloromethyl-6- (3 -Bromo-4-methoxy) phenyl-s-triazine, 2,4-bis-trichloromethyl-6- (2-bromo-4-methoxy) phenyl-s-triazine, 2,4-bi S-trichloromethyl-6- (3-bromo-4-methoxy) styrylphenyl-s-triazine, 2,4-bis-trichloromethyl-6- (2-bromo-4-methoxy) styrylphenyl-s-triazine, “IRGACURE OXE02”, “IRGACURE OXE01”, “IRGACURE 369”, “IRGACURE 651”, “IRGACURE 907” (trade name: manufactured by BASF), “NCI-831” (trade name: manufactured by ADEKA), and the like. These photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
〔光重合性化合物〕
感光性組成物は、第一の態様から第四の態様のいずれかに係る重合性組成物以外に、光重合性化合物を含んでいてもよい。光重合性化合物としては、通常、エチレン性不飽和基を有するモノマーが使用される。エチレン性不飽和基を有するモノマーには、単官能モノマーと多官能モノマーとがある。
[Photopolymerizable compound]
The photosensitive composition may contain a photopolymerizable compound in addition to the polymerizable composition according to any one of the first to fourth aspects. As the photopolymerizable compound, a monomer having an ethylenically unsaturated group is usually used. Monomers having an ethylenically unsaturated group include monofunctional monomers and polyfunctional monomers.
単官能モノマーとしては、(メタ)アクリルアミド、メチロール(メタ)アクリルアミド、メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、ブトキシメトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、クロトン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、tert−ブチルアクリルアミドスルホン酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、フタル酸誘導体のハーフ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの単官能モノマーは、単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。 Monofunctional monomers include (meth) acrylamide, methylol (meth) acrylamide, methoxymethyl (meth) acrylamide, ethoxymethyl (meth) acrylamide, propoxymethyl (meth) acrylamide, butoxymethoxymethyl (meth) acrylamide, N-methylol ( (Meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, (meth) acrylic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, citraconic anhydride, crotonic acid, 2-acrylamide- 2-methylpropane sulfonic acid, tert-butylacrylamide sulfonic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate Cyclohexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2- (Meth) acryloyloxy-2-hydroxypropyl phthalate, glycerin mono (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, dimethylamino (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl ( And (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth) acrylate, and half (meth) acrylate of a phthalic acid derivative. These monofunctional monomers may be used alone or in combination of two or more.
多官能モノマーとしては、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、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブ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、1,6−ヘキサングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)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、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、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、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレート、グリセリントリアクリレート、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート(すなわち、トリレンジイソシアネート)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとヘキサメチレンジイソシアネートと2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとの反応物、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドメチレンエーテル、多価アルコールとN−メチロール(メタ)アクリルアミドとの縮合物等の多官能モノマーや、トリアクリルホルマール等が挙げられる。これらの多官能モノマーは、単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。 Polyfunctional monomers include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, butylene glycol di ( (Meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexane glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate , Dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate Rate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 2,2-bis (4- (meth) acryloxydi Ethoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4- (meth) acryloxypolyethoxyphenyl) propane, 2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxypropyl (meth) acrylate, ethylene glycol diglycidyl ether di (meth) Acrylate, diethylene glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, diglycidyl phthalate di (meth) acrylate, glycerin triacrylate, glycerin polyglycidyl ether poly (meta Acrylate, urethane (meth) acrylate (ie, tolylene diisocyanate), reaction product of trimethylhexamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, methylene bis (meth) acrylamide, (meth) acrylamide methylene ether, Examples thereof include polyfunctional monomers such as a condensate of polyhydric alcohol and N-methylol (meth) acrylamide, and triacryl formal. These polyfunctional monomers may be used alone or in combination of two or more.
〔アルカリ可溶性樹脂〕
感光性組成物はアルカリ可溶性樹脂を含んでいてもよい。本明細書においてアルカリ可溶性樹脂とは、樹脂濃度20質量%の樹脂溶液(溶媒:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)により、膜厚1μmの樹脂膜を基板上に形成し、0.04質量%の水酸化カリウム(KOH)水溶液に1分間浸漬した際に、膜厚0.01μm以上溶解するものをいう。アルカリ可溶性樹脂は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
[Alkali-soluble resin]
The photosensitive composition may contain an alkali-soluble resin. In this specification, the alkali-soluble resin means that a resin film having a film thickness of 1 μm is formed on a substrate with a resin solution (solvent: propylene glycol monomethyl ether acetate) having a resin concentration of 20% by mass, and 0.04% by mass of hydroxide. When immersed in a potassium (KOH) aqueous solution for 1 minute, it means a film that dissolves in a thickness of 0.01 μm or more. The alkali-soluble resins can be used alone or in combination of two or more.
アルカリ可溶性樹脂としては、特に限定されず、例えば、ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂、アクリル樹脂、多官能(メタ)アクリレートによって変性されていないカルド構造を有する樹脂等が挙げられる。 The alkali-soluble resin is not particularly limited, and examples thereof include novolak resins, polyhydroxystyrene resins, acrylic resins, and resins having a cardo structure not modified with polyfunctional (meth) acrylate.
アルカリ可溶性樹脂としては、製膜性に優れる点や、単量体の選択によって樹脂の特性を調整しやすいこと等から、エチレン性不飽和二重結合を有する単量体の重合体が好ましい。エチレン性不飽和二重結合を有する単量体としては、(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸アミド;クロトン酸;マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、これらジカルボン酸の無水物;酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリル、及びアリルオキシエタノールのようなアリル化合物;ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル、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−2,4−ジクロロフェニルエーテル、ビニルナフチルエーテル、及びビニルアントラニルエーテルのようなビニルエーテル;ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロロアセテート、ビニルジクロロアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルフエニルアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、安息香酸ビニル、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、及びナフトエ酸ビニルのようなビニルエステル;スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、シクロヘキシルスチレン、デシルスチレン、ベンジルスチレン、クロロメチルスチレン、トリフルオロメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセ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、クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリクロロスチレン、テトラクロロスチレン、ペンタクロロスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、ヨードスチレン、フルオロスチレン、トリフルオロスチレン、2−ブロモ−4−トリフルオロメチルスチレン、及び4−フルオロ−3−トリフルオロメチルスチレンのようなスチレン又はスチレン誘導体;エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、及び1−エイコセンのようなオレフィンが挙げられる。 As the alkali-soluble resin, a polymer of a monomer having an ethylenically unsaturated double bond is preferable because it is excellent in film-forming properties and the characteristics of the resin can be easily adjusted by selecting a monomer. As monomers having an ethylenically unsaturated double bond, (meth) acrylic acid; (meth) acrylic acid ester; (meth) acrylic acid amide; crotonic acid; maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, Itaconic acid, anhydrides of these dicarboxylic acids; such as allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, and allyloxyethanol Allyl compounds; hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2- Tilbutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, vinyl phenyl ether, vinyl tolyl ether, vinyl chlorophenyl ether, vinyl-2,4 -Vinyl ethers such as dichlorophenyl ether, vinyl naphthyl ether, and vinyl anthranyl ether; vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valerate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, Vinyl methoxyacetate, Vinyls such as nylbutoxy acetate, vinyl phenyl acetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenylbutyrate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chlorobenzoate, vinyl tetrachlorobenzoate, and vinyl naphthoate Esters: styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, diethyl styrene, isopropyl styrene, butyl styrene, hexyl styrene, cyclohexyl styrene, decyl styrene, benzyl styrene, chloromethyl styrene, trifluoromethyl styrene, ethoxymethyl styrene, Acetoxymethylstyrene, methoxystyrene, 4-methoxy-3-methylstyrene, dimethoxystyrene, chlorostyrene, dichlorostyrene , Trichlorostyrene, tetrachlorostyrene, pentachlorostyrene, bromostyrene, dibromostyrene, iodostyrene, fluorostyrene, trifluorostyrene, 2-bromo-4-trifluoromethylstyrene, and 4-fluoro-3-trifluoromethylstyrene Styrene or styrene derivatives such as: ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, 3-ethyl-1-pentene, 4- Methyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 4-ethyl-1-hexene, 3-ethyl-1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene 1-octadecene, and olefins such as 1-eicosene.
アルカリ可溶性及び透明性の点からは、アルカリ可溶性樹脂として、エチレン性不飽和二重結合を有する単量体の重合体であって、不飽和カルボン酸に由来する単位を含む樹脂が好ましい。 From the viewpoint of alkali solubility and transparency, the alkali soluble resin is preferably a polymer of a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and containing a unit derived from an unsaturated carboxylic acid.
不飽和カルボン酸の例としては、(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸アミド;クロトン酸;マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、これらジカルボン酸の無水物が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂として使用されるエチレン性不飽和二重結合を有する単量体の重合体に含まれる、不飽和カルボン酸に由来する単位の量は、樹脂が所望するアルカリ可溶性を有する限り特に限定されない。アルカリ可溶性樹脂中の、不飽和カルボン酸に由来する単位の量は、アルカリ可溶性樹脂全体に対して、5〜25質量%が好ましく、8〜16質量%がより好ましい。 Examples of the unsaturated carboxylic acid include (meth) acrylic acid; (meth) acrylic acid amide; crotonic acid; maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid, and anhydrides of these dicarboxylic acids. The amount of the unit derived from the unsaturated carboxylic acid contained in the polymer of the monomer having an ethylenically unsaturated double bond used as the alkali-soluble resin is not particularly limited as long as the resin has the desired alkali solubility. . 5-25 mass% is preferable with respect to the whole alkali-soluble resin, and, as for the quantity of the unit derived from unsaturated carboxylic acid in alkali-soluble resin, 8-16 mass% is more preferable.
以上例示した単量体から選択される1種以上の単量体の重合体である、エチレン性不飽和二重結合を有する単量体の重合体の中では、透明性、製膜性、硬度のような機械的特性のバランスがよいことから、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される1種以上の単量体の重合体が好ましい。以下、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される1種以上の単量体の重合体について説明する。 Among polymers of monomers having an ethylenically unsaturated double bond, which are polymers of one or more monomers selected from the monomers exemplified above, transparency, film-forming property, hardness Because of such a good balance of mechanical properties, a polymer of at least one monomer selected from (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester is preferable. Hereinafter, a polymer of one or more monomers selected from (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester will be described.
(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される1種以上の単量体の重合体の調製に用いられる、(メタ)アクリル酸エステルは、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されず、公知の(メタ)アクリル酸エステルから適宜選択される。 The (meth) acrylic acid ester used for the preparation of a polymer of one or more monomers selected from (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester is particularly within the range not hindering the object of the present invention. It is not limited, It selects suitably from well-known (meth) acrylic acid ester.
(メタ)アクリル酸エステルの好適な例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、t−オクチル(メタ)アクリレート等の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル(メタ)アクリレート;クロロエチル(メタ)アクリレート、2,2−ジメチルヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フルフリル(メタ)アクリレート;エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステル;脂環式骨格を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステル、及び脂環式骨格を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルの詳細については後述する。 Suitable examples of (meth) acrylic acid esters include linear or methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate, t-octyl (meth) acrylate, and the like. Branched alkyl (meth) acrylate; chloroethyl (meth) acrylate, 2,2-dimethylhydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, trimethylolpropane mono (meth) acrylate, benzyl (meth) Examples include acrylate, furfuryl (meth) acrylate; (meth) acrylic acid ester having a group having an epoxy group; and (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic skeleton. Details of the (meth) acrylic acid ester having a group having an epoxy group and the (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic skeleton will be described later.
(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される1種以上の単量体の重合体の中では、感光性組成物を用いて形成される膜の基材への密着性や機械的強度が優れる点から、エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位を含む樹脂が好ましい。 Among polymers of one or more monomers selected from (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid esters, adhesion of a film formed by using a photosensitive composition to a substrate or a machine From the viewpoint of excellent mechanical strength, a resin containing a unit derived from a (meth) acrylic acid ester having a group having an epoxy group is preferred.
エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルは、鎖状脂肪族エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルであっても、後述するような、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルであってもよい。 Even if the (meth) acrylic ester having a group having an epoxy group is a (meth) acrylic ester having a group having a chain aliphatic epoxy group, a group having an alicyclic epoxy group as described later (Meth) acrylic acid ester having
エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルは、芳香族基を含んでいてもよい。芳香族基を構成する芳香環の例としては、ベンゼン環、ナフタレン環が挙げられる。芳香族基を有し、且つ、エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルの例としては、4−グリシジルオキシフェニル(メタ)アクリレート、3−グリシジルオキシフェニル(メタ)アクリレート、2−グリシジルオキシフェニル(メタ)アクリレート、4−グリシジルオキシフェニルメチル(メタ)アクリレート、3−グリシジルオキシフェニルメチル(メタ)アクリレート、及び2−グリシジルオキシフェニルメチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 The (meth) acrylic acid ester having a group having an epoxy group may contain an aromatic group. Examples of the aromatic ring constituting the aromatic group include a benzene ring and a naphthalene ring. Examples of (meth) acrylic acid ester having an aromatic group and a group having an epoxy group include 4-glycidyloxyphenyl (meth) acrylate, 3-glycidyloxyphenyl (meth) acrylate, and 2-glycidyl. Examples thereof include oxyphenyl (meth) acrylate, 4-glycidyloxyphenylmethyl (meth) acrylate, 3-glycidyloxyphenylmethyl (meth) acrylate, and 2-glycidyloxyphenylmethyl (meth) acrylate.
鎖状脂肪族エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルの例としては、エポキシアルキル(メタ)アクリレート、及びエポキシアルキルオキシアルキル(メタ)アクリレート等のような、エステル基(−O−CO−)中のオキシ基(−O−)に鎖状脂肪族エポキシ基が結合する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。このような(メタ)アクリル酸エステルが有する鎖状脂肪族エポキシ基は、鎖中に1又は複数のオキシ基(−O−)を含んでいてもよい。鎖状脂肪族エポキシ基の炭素数は、特に限定されないが、3〜20が好ましく、3〜15がより好ましく、3〜10が特に好ましい。 Examples of (meth) acrylic acid ester having a group having a chain aliphatic epoxy group include an ester group (—O—CO, such as epoxyalkyl (meth) acrylate, epoxyalkyloxyalkyl (meth) acrylate, and the like. (Meth) acrylic acid ester in which a chain aliphatic epoxy group is bonded to the oxy group (—O—) in —). Such a chain aliphatic epoxy group possessed by the (meth) acrylate ester may contain one or a plurality of oxy groups (—O—) in the chain. Although carbon number of a chain | strand-shaped aliphatic epoxy group is not specifically limited, 3-20 are preferable, 3-15 are more preferable, and 3-10 are especially preferable.
鎖状脂肪族エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、2−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、6,7−エポキシヘプチル(メタ)アクリレート等のエポキシアルキル(メタ)アクリレート;2−グリシジルオキシエチル(メタ)アクリレート、3−グリシジルオキシ−n−プロピル(メタ)アクリレート、4−グリシジルオキシ−n−ブチル(メタ)アクリレート、5−グリシジルオキシ−n−ヘキシル(メタ)アクリレート、6−グリシジルオキシ−n−ヘキシル(メタ)アクリレート等のエポキシアルキルオキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。 Specific examples of the (meth) acrylic acid ester having a group having a chain aliphatic epoxy group include glycidyl (meth) acrylate, 2-methylglycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, 6 , 7-epoxyheptyl (meth) acrylate and other epoxy alkyl (meth) acrylates; 2-glycidyloxyethyl (meth) acrylate, 3-glycidyloxy-n-propyl (meth) acrylate, 4-glycidyloxy-n-butyl ( Examples thereof include epoxyalkyloxyalkyl (meth) acrylates such as (meth) acrylate, 5-glycidyloxy-n-hexyl (meth) acrylate, and 6-glycidyloxy-n-hexyl (meth) acrylate.
エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位を含む、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される1種以上の単量体の重合体における、エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位の含有量は、樹脂の重量に対して、1〜95質量%が好ましく、30〜70質量%がより好ましい。 Epoxy group in a polymer of one or more monomers selected from (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester, including a unit derived from (meth) acrylic acid ester having a group having an epoxy group 1-95 mass% is preferable with respect to the weight of resin, and, as for content of the unit derived from the (meth) acrylic acid ester which has group which has a more preferable 30-70 mass%.
また、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される1種以上の単量体の重合体の中では、感光性組成物を用いて透明性に優れる膜を形成しやすいことから、脂環式骨格を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位を含む樹脂も好ましい。 Moreover, in the polymer of 1 or more types of monomers selected from (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester, it is easy to form the film | membrane excellent in transparency using a photosensitive composition. A resin containing a unit derived from a (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic skeleton is also preferable.
脂環式骨格を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルにおいて、脂環式骨格を有する基は、脂環式炭化水素基を有する基であっても、脂環式エポキシ基を有する基であってもよい。脂環式骨格を構成する脂環式基は、単環であっても多環であってもよい。単環の脂環式基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。また、多環の脂環式基としては、ノルボルニル基、イソボルニル基、トリシクロノニル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基等が挙げられる。 In the (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic skeleton, the group having an alicyclic skeleton is a group having an alicyclic epoxy group, even if the group has an alicyclic hydrocarbon group. May be. The alicyclic group constituting the alicyclic skeleton may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Examples of the polycyclic alicyclic group include a norbornyl group, an isobornyl group, a tricyclononyl group, a tricyclodecyl group, and a tetracyclododecyl group.
脂環式骨格を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルのうち、脂環式炭化水素基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば下記式(a1−1)〜(a1−8)で表される化合物が挙げられる。これらの中では、下記式(a1−3)〜(a1−8)で表される化合物が好ましく、下記式(a1−3)又は(a1−4)で表される化合物がより好ましい。 Among the (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic skeleton, examples of the (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic hydrocarbon group include the following formulas (a1-1) to (a1- The compound represented by 8) is mentioned. In these, the compound represented by the following formula (a1-3)-(a1-8) is preferable, and the compound represented by the following formula (a1-3) or (a1-4) is more preferable.
上記式中、Ra1は水素原子又はメチル基を示し、Ra2は単結合又は炭素原子数1〜6の2価の脂肪族飽和炭化水素基を示し、Ra3は水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を示す。Ra2としては、単結合、直鎖状、又は分枝鎖状のアルキレン基、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基が好ましい。Ra3としては、メチル基、エチル基が好ましい。 In the above formula, R a1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R a2 represents a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R a3 represents a hydrogen atom or 1 carbon atom. Represents an alkyl group of ~ 5. R a2 is preferably a single bond, a linear or branched alkylene group, for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a tetramethylene group, an ethylethylene group, a pentamethylene group, or a hexamethylene group. R a3 is preferably a methyl group or an ethyl group.
脂環式骨格を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルのうち、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、例えば下記式(a2−1)〜(a2−16)で表される化合物が挙げられる。これらの中でも、膜形成用樹脂組成物の現像性を適度なものとするためには、下記式(a2−1)〜(a2−6)で表される化合物が好ましく、下記式(a2−1)〜(a2−4)で表される化合物がより好ましい。 Among the (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic skeleton, specific examples of the (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic epoxy group include, for example, the following formulas (a2-1) to ( and a compound represented by a2-16). Among these, the compounds represented by the following formulas (a2-1) to (a2-6) are preferable in order to make the developability of the film-forming resin composition appropriate, and the following formula (a2-1) ) To (a2-4) are more preferred.
上記式中、Ra4は水素原子又はメチル基を示し、Ra5は炭素原子数1〜6の2価の脂肪族飽和炭化水素基を示し、Ra6は炭素原子数1〜10の2価の炭化水素基を示し、tは0〜10の整数を示す。Ra5としては、直鎖状又は分枝鎖状のアルキレン基、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基が好ましい。Ra6としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、フェニレン基、シクロヘキシレン基、−CH2−Ph−CH2−(Phはフェニレン基を示す)が好ましい。 In the above formula, R a4 represents a hydrogen atom or a methyl group, R a5 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R a6 represents a divalent divalent hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms. A hydrocarbon group is shown, t shows the integer of 0-10. R a5 is preferably a linear or branched alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a tetramethylene group, an ethylethylene group, a pentamethylene group, or a hexamethylene group. Examples of R a6 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a tetramethylene group, an ethylethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, a phenylene group, a cyclohexylene group, —CH 2 —Ph—CH 2 — (Ph Represents a phenylene group).
(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される1種以上の単量体の重合体が、脂環式骨格を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位を含む樹脂である場合、樹脂中の脂環式骨格を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位の量は、5〜95質量%が好ましく、10〜90質量%がより好ましく、30〜70質量%がさらにより好ましい。 Resin containing a unit derived from (meth) acrylic acid ester, in which a polymer of at least one monomer selected from (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester has a group having an alicyclic skeleton The amount of the unit derived from the (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic skeleton in the resin is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 10 to 90% by mass, and 30 to 70%. Even more preferred is mass%.
また、脂環式骨格を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位を含む、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される1種以上の単量体の重合体の中では、(メタ)アクリル酸に由来する単位と、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位とを含む樹脂が好ましい。このような樹脂は、透明絶縁膜が形成される基材に対する密着性に優れる。また、このような樹脂を用いる場合、樹脂に含まれるカルボキシル基と、脂環式エポキシ基との自己反応を生じさせることが可能である。このため、このような樹脂を含む感光性組成物を用いると、膜を加熱する方法等を用いて、カルボキシル基と、脂環式エポキシ基との自己反応を生じさせることによって、形成された膜の硬度のような機械的物性を向上させることができる。 Moreover, the polymer of the 1 or more types of monomer selected from the (meth) acrylic acid and the (meth) acrylic acid ester containing the unit derived from the (meth) acrylic acid ester which has group which has alicyclic skeleton Among these, a resin containing a unit derived from (meth) acrylic acid and a unit derived from a (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic epoxy group is preferable. Such a resin is excellent in adhesion to a substrate on which a transparent insulating film is formed. When such a resin is used, it is possible to cause a self-reaction between a carboxyl group contained in the resin and an alicyclic epoxy group. Therefore, when a photosensitive composition containing such a resin is used, a film formed by causing a self-reaction between a carboxyl group and an alicyclic epoxy group using a method of heating the film or the like. It is possible to improve mechanical properties such as hardness.
(メタ)アクリル酸に由来する単位と、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位とを含む樹脂において、樹脂中の、(メタ)アクリル酸に由来する単位の量は、1〜95質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましい。(メタ)アクリル酸に由来する単位と、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位とを含む樹脂において、樹脂中の、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位の量は、1〜95質量%が好ましく、30〜70質量%がより好ましい。 In a resin containing a unit derived from (meth) acrylic acid and a unit derived from a (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic epoxy group, a unit derived from (meth) acrylic acid in the resin Is preferably 1 to 95% by mass, more preferably 10 to 50% by mass. In a resin including a unit derived from (meth) acrylic acid and a unit derived from a (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic epoxy group, a group having an alicyclic epoxy group in the resin 1-95 mass% is preferable and, as for the quantity of the unit derived from the (meth) acrylic acid ester which has, 30-70 mass% is more preferable.
(メタ)アクリル酸に由来する単位と、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位とを含む、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される1種以上の単量体の重合体の中では、(メタ)アクリル酸に由来する単位と、鎖状脂肪族エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位と、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位と、スチレン又はスチレン誘導体に由来する単位とを含む樹脂が好ましい。 It is selected from (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester, including a unit derived from (meth) acrylic acid and a unit derived from (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic epoxy group. Among the polymers of one or more monomers, a unit derived from (meth) acrylic acid, a unit derived from a (meth) acrylic acid ester having a group having a chain aliphatic epoxy group, A resin containing a unit derived from a (meth) acrylic acid ester having a group having a cyclic epoxy group and a unit derived from styrene or a styrene derivative is preferable.
(メタ)アクリル酸に由来する単位と、鎖状脂肪族エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位と、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位と、スチレン又はスチレン誘導体に由来する単位とを含む樹脂において、樹脂中の、(メタ)アクリル酸に由来する単位の量は、1〜95質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましい。 (Meth) acrylic acid ester having a unit derived from (meth) acrylic acid, a unit derived from (meth) acrylic acid ester having a group having a chain aliphatic epoxy group, and a group having an alicyclic epoxy group In the resin containing the unit derived from styrene and the unit derived from styrene or a styrene derivative, the amount of the unit derived from (meth) acrylic acid in the resin is preferably 1 to 95% by mass, and 10 to 50% by mass. Is more preferable.
(メタ)アクリル酸に由来する単位と、鎖状脂肪族エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位と、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位と、スチレン又はスチレン誘導体に由来する単位とを含む樹脂において、樹脂中の、鎖状脂肪族エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位の量は、1〜95質量%が好ましく、10〜70質量%がより好ましい。 (Meth) acrylic acid ester having a unit derived from (meth) acrylic acid, a unit derived from (meth) acrylic acid ester having a group having a chain aliphatic epoxy group, and a group having an alicyclic epoxy group In the resin containing the unit derived from styrene and the unit derived from styrene or a styrene derivative, the amount of the unit derived from the (meth) acrylate ester having a group having a chain aliphatic epoxy group in the resin is 1 -95 mass% is preferable, and 10-70 mass% is more preferable.
(メタ)アクリル酸に由来する単位と、鎖状脂肪族エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位と、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位と、スチレン又はスチレン誘導体に由来する単位とを含む樹脂において、樹脂中の、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位の量は、1〜95質量%が好ましく、30〜70質量%がより好ましい。 (Meth) acrylic acid ester having a unit derived from (meth) acrylic acid, a unit derived from (meth) acrylic acid ester having a group having a chain aliphatic epoxy group, and a group having an alicyclic epoxy group In the resin containing the unit derived from styrene and the unit derived from styrene or a styrene derivative, the amount of the unit derived from the (meth) acrylic acid ester having a group having an alicyclic epoxy group in the resin is 1 to 95 mass% is preferable and 30-70 mass% is more preferable.
(メタ)アクリル酸に由来する単位と、鎖状脂肪族エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位と、脂環式エポキシ基を有する基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単位と、スチレン又はスチレン誘導体に由来する単位とを含む樹脂において、樹脂中の、スチレン又はスチレン誘導体に由来する単位の量は、1〜95質量%が好ましく、10〜70質量%がより好ましい。 (Meth) acrylic acid ester having a unit derived from (meth) acrylic acid, a unit derived from (meth) acrylic acid ester having a group having a chain aliphatic epoxy group, and a group having an alicyclic epoxy group In the resin containing a unit derived from styrene and a unit derived from styrene or a styrene derivative, the amount of the unit derived from styrene or a styrene derivative in the resin is preferably 1 to 95% by mass, and 10 to 70% by mass. More preferred.
アルカリ可溶性樹脂の質量平均分子量は、1000〜40000であることが好ましく、2000〜30000であることがより好ましい。上記の範囲とすることにより、良好な現像性を得ながら、十分な耐熱性、膜強度を得ることができる。なお、本明細書において、質量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定されたポリスチレン換算による値をいう。 The mass average molecular weight of the alkali-soluble resin is preferably 1000 to 40000, and more preferably 2000 to 30000. By setting it as the above range, sufficient heat resistance and film strength can be obtained while obtaining good developability. In addition, in this specification, a mass average molecular weight means the value by polystyrene conversion measured by gel permeation chromatography (GPC).
〔着色剤〕
感光性組成物は、着色剤を含んでもよい。着色剤を含む感光性組成物は、例えば、液晶表示ディスプレイのカラーフィルタ形成用途として好ましく使用される。また、遮光剤を着色剤として含有する感光性組成物は、例えば、表示装置のカラーフィルタにおけるブラックマトリクス形成用途として好ましく使用される。
[Colorant]
The photosensitive composition may contain a colorant. The photosensitive composition containing a colorant is preferably used, for example, as a color filter forming application for a liquid crystal display. Moreover, the photosensitive composition containing a light-shielding agent as a colorant is preferably used, for example, as a black matrix forming application in a color filter of a display device.
着色剤としては、特に限定されないが、例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists社発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを用いることが好ましい。 Although it does not specifically limit as a coloring agent, For example, the compound classified into the pigment (Pigment) in the color index (CI; issue | issued by The Society of Dyers and Colorists), specifically, as follows It is preferable to use a color index (CI) number.
C.I.ピグメントイエロー1(以下、「C.I.ピグメントイエロー」は同様であり、番号のみを記載する。)、3、11、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、55、60、61、65、71、73、74、81、83、86、93、95、97、98、99、100、101、104、106、108、109、110、113、114、116、117、119、120、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、166、167、168、175、180、185;
C.I.ピグメントオレンジ1(以下、「C.I.ピグメントオレンジ」は同様であり、番号のみを記載する。)、5、13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、55、59、61、63、64、71、73;
C.I.ピグメントバイオレット1(以下、「C.I.ピグメントバイオレット」は同様であり、番号のみを記載する。)、19、23、29、30、32、36、37、38、39、40、50;
C.I.ピグメントレッド1(以下、「C.I.ピグメントレッド」は同様であり、番号のみを記載する。)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、53:1、57、57:1、57:2、58:2、58:4、60:1、63:1、63:2、64:1、81:1、83、88、90:1、97、101、102、104、105、106、108、112、113、114、122、123、144、146、149、150、151、155、166、168、170、171、172、174、175、176、177、178、179、180、185、187、188、190、192、193、194、202、206、207、208、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、243、245、254、255、264、265;
C.I.ピグメントブルー1(以下、「C.I.ピグメントブルー」は同様であり、番号のみを記載する。)、2、15、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66;
C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン37;
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25、C.I.ピグメントブラウン26、C.I.ピグメントブラウン28;
C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7。
C. I. Pigment Yellow 1 (hereinafter, “CI Pigment Yellow” is the same, and only the number is described) 3, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 31, 53 55, 60, 61, 65, 71, 73, 74, 81, 83, 86, 93, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 116 117, 119, 120, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 166, 167, 168, 175, 180 185;
C. I. Pigment Orange 1 (hereinafter, “CI Pigment Orange” is the same, and only the number is described) 5, 13, 14, 16, 17, 24, 34, 36, 38, 40, 43, 46 49, 51, 55, 59, 61, 63, 64, 71, 73;
C. I. Pigment Violet 1 (hereinafter, “CI Pigment Violet” is the same, and only the number is described), 19, 23, 29, 30, 32, 36, 37, 38, 39, 40, 50;
C. I. Pigment Red 1 (hereinafter, “CI Pigment Red” is the same, and only the number is described) 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 40, 41, 42, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49 : 1, 49: 2, 50: 1, 52: 1, 53: 1, 57, 57: 1, 57: 2, 58: 2, 58: 4, 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64 : 1, 81: 1, 83, 88, 90: 1, 97, 101, 102, 104, 105, 106, 108, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146, 149, 150, 151, 155 166, 168, 170, 171, 172, 174, 175, 176, 177, 78, 179, 180, 185, 187, 188, 190, 192, 193, 194, 202, 206, 207, 208, 209, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 242, 243, 245, 254, 255, 264, 265;
C. I. Pigment Blue 1 (hereinafter, “CI Pigment Blue” is the same, and only the number is described) 2, 15, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64 66;
C. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment green 37;
C. I. Pigment brown 23, C.I. I. Pigment brown 25, C.I. I. Pigment brown 26, C.I. I. Pigment brown 28;
C. I. Pigment black 1, C.I. I. Pigment Black 7.
着色剤を遮光剤とする場合、遮光剤としては黒色顔料を用いることが好ましい。黒色顔料としては、カーボンブラック、チタンブラック、銅、鉄、マンガン、コバルト、クロム、ニッケル、亜鉛、カルシウム、銀等の金属酸化物、複合酸化物、金属硫化物、金属硫酸塩又は金属炭酸塩等、有機物、無機物を問わず各種の顔料を挙げることができる。これらの中でも、高い遮光性を有するカーボンブラックを用いることが好ましい。 When the colorant is a light-shielding agent, it is preferable to use a black pigment as the light-shielding agent. Examples of black pigments include carbon black, titanium black, copper, iron, manganese, cobalt, chromium, nickel, zinc, calcium, silver, and other metal oxides, composite oxides, metal sulfides, metal sulfates, metal carbonates, etc. Various pigments can be mentioned regardless of organic matter and inorganic matter. Among these, it is preferable to use carbon black having high light shielding properties.
カーボンブラックとしては、チャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、ランプブラック等の公知のカーボンブラックを用いることができるが、遮光性に優れるチャンネルブラックを用いることが好ましい。また、樹脂被覆カーボンブラックを使用してもよい。 As the carbon black, known carbon blacks such as channel black, furnace black, thermal black, and lamp black can be used, but it is preferable to use channel black having excellent light shielding properties. Resin-coated carbon black may also be used.
樹脂被覆カーボンブラックは、樹脂被覆のないカーボンブラックに比べて導電性が低いことから、液晶表示ディスプレイのような液晶表示素子のブラックマトリクスとして使用した場合に電流のリークが少なく、信頼性の高い低消費電力のディスプレイを製造できる。 Resin-coated carbon black has lower electrical conductivity than carbon black without resin coating, so there is little leakage of current when used as a black matrix for liquid crystal display elements such as liquid crystal display, and high reliability and low A display with power consumption can be manufactured.
また、カーボンブラックの色調を調整するために、補助顔料として上記の有機顔料を適宜添加してもよい。 Moreover, in order to adjust the color tone of carbon black, you may add said organic pigment suitably as an auxiliary pigment.
上記の着色剤を感光性組成物において均一に分散させるために、さらに分散剤を使用してもよい。このような分散剤としては、ポリエチレンイミン系、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系の高分子分散剤を用いることが好ましい。特に、着色剤として、カーボンブラックを用いる場合には、分散剤としてアクリル樹脂系の分散剤を用いることが好ましい。 In order to uniformly disperse the colorant in the photosensitive composition, a dispersant may be further used. As such a dispersant, it is preferable to use a polyethyleneimine-based, urethane resin-based, or acrylic resin-based polymer dispersant. In particular, when carbon black is used as the colorant, it is preferable to use an acrylic resin-based dispersant as the dispersant.
また、無機顔料と有機顔料はそれぞれ単独又は2種以上併用してもよいが、併用する場合には、無機顔料と有機顔料との総量100質量部に対して、有機顔料を10〜80質量部の範囲で用いることが好ましく、20〜40質量部の範囲で用いることがより好ましい。 In addition, the inorganic pigment and the organic pigment may be used alone or in combination of two or more, but when used in combination, the organic pigment is used in an amount of 10 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the inorganic pigment and the organic pigment. Preferably, it is used in the range of 20 to 40 parts by mass.
感光性組成物における着色剤の使用量は、感光性組成物の用途に応じて適宜決定すればよいが、一例として、感光性組成物の固形分の合計100質量部に対して、5〜70質量部が好ましく、25〜60質量部がより好ましい。上記の範囲とすることにより、目的とするパターンでブラックマトリクスや各着色層を形成することができ好ましい。
特に、感光性組成物を使用してブラックマトリクスを形成する場合には、ブラックマトリクスの被膜1μm当たりのOD値が4以上となるように感光性組成物における遮光剤の量を調整することが好ましい。ブラックマトリクスにおける被膜1μm当たりのOD値が4以上あれば、液晶表示ディスプレイのブラックマトリクスに用いた場合に、十分な表示コントラストを得ることができる。
Although the usage-amount of the coloring agent in a photosensitive composition should just be determined suitably according to the use of a photosensitive composition, as an example, it is 5-70 with respect to a total of 100 mass parts of solid content of a photosensitive composition. A mass part is preferable and 25-60 mass parts is more preferable. By setting it as said range, a black matrix and each colored layer can be formed with the target pattern, and it is preferable.
In particular, when forming a black matrix using the photosensitive composition, it is preferable to adjust the amount of the light-shielding agent in the photosensitive composition so that the OD value per 1 μm of the coating film of the black matrix is 4 or more. . If the OD value per 1 μm film in the black matrix is 4 or more, sufficient display contrast can be obtained when used in the black matrix of a liquid crystal display.
着色剤は、分散剤を用いて適当な濃度で分散させた分散液とした後、感光性組成物に添加することが好ましい。 The colorant is preferably added to the photosensitive composition after making it into a dispersion liquid dispersed at an appropriate concentration using a dispersant.
〔その他の成分〕
感光性組成物には、必要に応じて、各種の添加剤を加えてもよい。具体的には、溶剤、増感剤、硬化促進剤、光架橋剤、光増感剤、分散助剤、充填剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、熱重合禁止剤、消泡剤、界面活性剤等が例示される。
[Other ingredients]
Various additives may be added to the photosensitive composition as necessary. Specifically, solvents, sensitizers, curing accelerators, photocrosslinkers, photosensitizers, dispersion aids, fillers, adhesion promoters, antioxidants, UV absorbers, anti-aggregation agents, and thermal polymerization are prohibited Examples include agents, antifoaming agents, surfactants and the like.
感光性組成物に使用される溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル部炭酸メチル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、蟻酸n−ペンチル、酢酸イソペンチル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the solvent used in the photosensitive composition include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, Diethylene glycol mono-n-propyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol Mono-n-butyl ether, dipropylene glycol mono (Poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as chill ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono-n-propyl ether, dipropylene glycol mono-n-butyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether (Poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate ; Other ethers such as glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and tetrahydrofuran; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, and 3-heptanone; methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, etc. Alkyl 2-lactic acid esters; ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, hydroxy Ethyl acetate, 2-hydroxy-3-methyl methyl carbonate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, Ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-pentyl formate, isopentyl acetate, n-butyl propionate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, n-butyl butyrate, pyruvine Other esters such as methyl acid, ethyl pyruvate, n-propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate and ethyl 2-oxobutanoate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; N-methylpyrrolidone, N , N-dimethylformamide, amides such as N, N-dimethylacetamide, and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
溶剤の使用量は、感光性組成物の用途に応じて適宜決定すればよいが、一例として、感光性組成物の固形分の合計100質量部に対して、50〜900質量部程度用いられる。 Although the usage-amount of a solvent should just be determined suitably according to the use of a photosensitive composition, about 50-900 mass parts is used with respect to the total of 100 mass parts of solid content of a photosensitive composition as an example.
感光性組成物に使用される熱重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノエチルエーテル等を挙げることができる。消泡剤としては、シリコーン系、フッ素系等の化合物を、界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン等の化合物を、それぞれ例示できる。 Examples of the thermal polymerization inhibitor used in the photosensitive composition include hydroquinone and hydroquinone monoethyl ether. Examples of the antifoaming agent include silicone-based and fluorine-based compounds, and examples of the surfactant include anionic, cationic, and nonionic compounds.
〔感光性組成物の調製方法〕
感光性組成物は、上記の各成分を全て撹拌機で混合することにより調製される。なお、調製された感光性組成物が均一なものとなるようフィルタを用いて濾過してもよい。
[Method for preparing photosensitive composition]
The photosensitive composition is prepared by mixing all the above components with a stirrer. In addition, you may filter using a filter so that the prepared photosensitive composition may become uniform.
≪第六の態様≫
第六の態様は、第五の態様に係る感光性組成物の硬化物である。第六の態様に係る硬化物は、第五の態様に係る感光性組成物を露光により硬化させたものであれば特に限定されない。通常、第五の態様に係る感光性組成物を基板に塗布した後、塗布膜に対して露光を行い、硬化膜として硬化物が形成される。硬化物を形成する際、フォトリソグラフィー法を適用して、パターン化された硬化物を形成してもよい。
≪Sixth aspect≫
The sixth aspect is a cured product of the photosensitive composition according to the fifth aspect. The cured product according to the sixth aspect is not particularly limited as long as the photosensitive composition according to the fifth aspect is cured by exposure. Usually, after apply | coating the photosensitive composition which concerns on a 5th aspect to a board | substrate, exposure is performed with respect to a coating film, and hardened | cured material is formed as a cured film. When forming the cured product, a patterned cured product may be formed by applying a photolithography method.
以下、硬化物をパターン化された硬化膜として形成する場合の好適な方法について説明する。 Hereinafter, a suitable method for forming the cured product as a patterned cured film will be described.
まず、ロールコータ、リバースコータ、バーコータ等の接触転写型塗布装置やスピンナー(回転式塗布装置)、カーテンフローコータ等の非接触型塗布装置を用いて、基板上に感光性組成物を塗布する。 First, the photosensitive composition is applied onto the substrate using a contact transfer type coating apparatus such as a roll coater, reverse coater, or bar coater, or a non-contact type coating apparatus such as a spinner (rotary coating apparatus) or a curtain flow coater.
次いで、塗布された感光性組成物を乾燥させて塗膜を形成させる。乾燥方法は、特に限定されず、例えば、(1)ホットプレートにて80〜120℃、好ましくは90〜100℃の温度にて60〜120秒間乾燥させる方法、(2)室温にて数時間〜数日間放置する方法、(3)温風ヒータや赤外線ヒータ中に数十分間〜数時間入れて溶剤を除去する方法等が挙げられる。 Next, the coated photosensitive composition is dried to form a coating film. The drying method is not particularly limited. For example, (1) a method of drying on a hot plate at 80 to 120 ° C., preferably 90 to 100 ° C. for 60 to 120 seconds, (2) several hours at room temperature Examples include a method of leaving for several days, and (3) a method of removing the solvent by putting it in a warm air heater or an infrared heater for several tens of minutes to several hours.
次いで、この塗膜に、ネガ型のマスクを介して、紫外線、エキシマレーザー光等の活性エネルギー線を照射して部分的に露光する。照射するエネルギー線量は、感光性組成物の組成によっても異なるが、例えば10〜2000mJ/cm2程度が好ましい。 Next, the coating film is partially exposed by irradiating active energy rays such as ultraviolet rays and excimer laser light through a negative mask. The energy dose to be irradiated varies depending on the composition of the photosensitive composition, but is preferably about 10 to 2000 mJ / cm 2 , for example.
次いで、露光後の膜を、現像液により現像することによって所望の形状にパターニングする。現像方法は、特に限定されず、例えば、浸漬法、スプレー法等を用いることができる。現像液としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機系のものや、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア、4級アンモニウム塩等の水溶液が挙げられる。既に説明したように、本発明に係る感光性組成物を使用することにより、低露光量で露光を行う場合であっても、直進性に優れ、且つ基板への密着性に優れるパターンを形成できる。 Next, the exposed film is developed into a desired shape by developing with a developer. The development method is not particularly limited, and for example, an immersion method, a spray method, or the like can be used. Examples of the developer include organic ones such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine, and aqueous solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, ammonia, and quaternary ammonium salts. As already explained, by using the photosensitive composition according to the present invention, it is possible to form a pattern having excellent straightness and excellent adhesion to a substrate even when exposure is performed at a low exposure amount. .
次いで、現像後のパターンに対して200℃〜250℃程度でポストベークを行うことが好ましい。 Next, it is preferable to perform post-baking on the developed pattern at about 200 ° C. to 250 ° C.
以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲は、これらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.
〔実施例1〕
500ml四つ口フラスコ中に、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂(エポキシ当量235)235g、テトラメチルアンモニウムクロライド110mg、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール100mg、及びアクリル酸72.0gを仕込み、これに25ml/分の速度で空気を吹き込みながら90〜100℃で加熱溶解した。次に、溶液が白濁した状態のまま徐々に昇温し、120℃に加熱して完全溶解させた。この際、溶液は次第に透明粘稠になったが、そのまま撹拌を継続した。この間、酸価を測定し、1.0mgKOH/g未満になるまで加熱撹拌を続けた。酸価が目標値に達するまで12時間を要した。そして室温まで冷却し、無色透明で固体状の下式で表されるビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレートを得た。
[Example 1]
In a 500 ml four-necked flask, 235 g of bisphenolfluorene type epoxy resin (epoxy equivalent 235), 110 mg of tetramethylammonium chloride, 100 mg of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, and 72.0 g of acrylic acid are charged. The solution was heated and dissolved at 90 to 100 ° C. while blowing air at a rate of 25 ml / min. Next, the temperature was gradually raised while the solution was clouded, and the solution was heated to 120 ° C. to be completely dissolved. At this time, the solution gradually became transparent and viscous, but stirring was continued as it was. During this time, the acid value was measured, and heating and stirring were continued until the acid value was less than 1.0 mgKOH / g. It took 12 hours for the acid value to reach the target value. And it cooled to room temperature and obtained the bisphenol fluorene type epoxy acrylate which is colorless and transparent, and was represented with the following solid formula.
上記のビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレート307.0gに3−メトキシブチルアセテート600gを加えて溶解した後、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物80.5g、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)4.5g、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)4.6g及び臭化テトラエチルアンモニウム1gを混合し、徐々に昇温して110〜115℃で4時間反応させた。酸無水物基の消失を確認した後、1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸38.0gを混合し、90℃で6時間反応させ、樹脂Aを得た。酸無水物基の消失はIRスペクトルにより確認した。
なお、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)は水酸基を持たないため、変性反応には関与しない。
After dissolving 600 g of 3-methoxybutyl acetate in 307.0 g of the above bisphenolfluorene type epoxy acrylate, 80.5 g of benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4.5 g of dipentaerythritol pentaacrylate (DPPA), dipentaerythritol Hexaacrylate (DPHA) (4.6 g) and tetraethylammonium bromide (1 g) were mixed, gradually heated to react at 110 to 115 ° C. for 4 hours. After confirming the disappearance of the acid anhydride group, 38.0 g of 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride was mixed and reacted at 90 ° C. for 6 hours to obtain Resin A. The disappearance of the acid anhydride group was confirmed by IR spectrum.
Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) does not participate in the modification reaction because it does not have a hydroxyl group.
固形分含有量が20質量部である上記樹脂Aの溶液と、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート20質量部と、下式の構造のオキシムエステル系光重合開始剤10質量部と、3−メトキシブチルアセテートにカーボンブラックを分散させたカーボンブラック分散液(CFブラック(御国色素株式会社製)、固形分濃度25質量%)50質量部とを、固形分濃度が17.5質量%となるように有機溶剤により希釈した。有機溶剤としては、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが、質量比1:1で混合された混合溶剤を用いた。希釈された混合物を、撹拌機で1時間均一に混合した後、孔径1μmのメンブレンフィルタでろ過し、黒色の感光性組成物を得た。 A solution of the resin A having a solid content of 20 parts by mass, 20 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate, 10 parts by mass of an oxime ester photopolymerization initiator having the following formula, and 3-methoxybutyl acetate 50 parts by mass of carbon black dispersion (CF black (manufactured by Mikuni Dye Co., Ltd.), solid concentration 25% by mass) in which carbon black is dispersed is added to an organic solvent so that the solids concentration becomes 17.5% by mass. Diluted. As the organic solvent, a mixed solvent in which diethylene glycol methyl ethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate were mixed at a mass ratio of 1: 1 was used. The diluted mixture was uniformly mixed with a stirrer for 1 hour, and then filtered through a membrane filter having a pore size of 1 μm to obtain a black photosensitive composition.
得られた感光性組成物を用いて形成されたパターンについて、以下の方法に従って、パターンの直進性と、パターンの基板への密着性と、表面抵抗とを評価した。これらの評価結果を表1に示す。 About the pattern formed using the obtained photosensitive composition, according to the following method, the linearity of a pattern, the adhesiveness to the board | substrate of a pattern, and surface resistance were evaluated. These evaluation results are shown in Table 1.
<パターン直進性評価>
感光性組成物を、ガラス基板(100mm×100mm)上にスピンコーターを用いて塗布し、80℃で120秒間プリベークを行い、塗布膜を形成した。次いで、ミラープロジェクションアライナー(製品名:TME−150RTO、株式会社トプコン製)を使用し、露光ギャップを100μmとして、幅6μmのラインパターンの形成されたネガ型マスクを介して、塗布膜に紫外線を照射した。露光量は、10、20、30、40mJ/cm2の4段階とした。露光後の塗布膜を、25℃の0.04質量%KOH水溶液で70秒間現像後、230℃にて20分間ポストベークを行うことにより、膜厚1.3μmのラインパターンを形成した。
形成されたラインパターンを光学顕微鏡により観察し、パターン直進性を評価した。パターン直進性は、ラインのエッジにがたつきがないものを「◎」とし、ややがたつきがあるものを「○」、がたつきがあるものは「×」として評価した。
<Pattern straightness evaluation>
The photosensitive composition was applied onto a glass substrate (100 mm × 100 mm) using a spin coater, and pre-baked at 80 ° C. for 120 seconds to form a coating film. Next, a mirror projection aligner (product name: TME-150 RTO, manufactured by Topcon Corporation) is used, the exposure gap is set to 100 μm, and the coating film is irradiated with ultraviolet rays through a negative mask on which a line pattern with a width of 6 μm is formed. did. The exposure amount was set in four stages of 10, 20, 30, and 40 mJ / cm 2 . The exposed coating film was developed with a 0.04 mass% KOH aqueous solution at 25 ° C. for 70 seconds and then post-baked at 230 ° C. for 20 minutes to form a line pattern with a thickness of 1.3 μm.
The formed line pattern was observed with an optical microscope, and pattern straightness was evaluated. The straightness of the pattern was evaluated as “◎” when the edge of the line was not rattled, “◯” when it was slightly shaky, and “x” if it was shaky.
<パターン密着性評価>
パターン直進性評価において形成されたラインパターンについて光学顕微鏡によりパターン剥がれの有無を確認した。
<Pattern adhesion evaluation>
The line pattern formed in the pattern straightness evaluation was checked for the presence or absence of pattern peeling with an optical microscope.
<表面抵抗>
パターン直進性評価と同様にして、ガラス基板(100mm×100mm)上に膜厚1.0μmの塗膜を形成した。次いで、ミラープロジェクションアライナー(製品名:TME−150RTO、株式会社トプコン製)を使用し、露光ギャップを100μmとして、フォトマスクを介さず、塗膜に紫外線を照射した。露光量は、40mJ/cm2とした。露光後の塗膜を、25℃の0.04質量%KOH水溶液で50秒間現像後、230℃にて30分間ポストベークを行うことより、硬化膜を作製した。この硬化膜の表面抵抗値を初期表面抵抗として測定した。さらに同硬化膜をさらに230℃にて3時間ポストベークを行い、さらなる熱処理を施された硬化膜の表面抵抗値を熱処理後表面抵抗として測定した。
<Surface resistance>
A coating film having a thickness of 1.0 μm was formed on a glass substrate (100 mm × 100 mm) in the same manner as in the pattern straightness evaluation. Next, a mirror projection aligner (product name: TME-150 RTO, manufactured by Topcon Corporation) was used, the exposure gap was set to 100 μm, and the coating film was irradiated with ultraviolet rays without using a photomask. The exposure amount was 40 mJ / cm 2 . The exposed coating film was developed with a 0.04 mass% KOH aqueous solution at 25 ° C. for 50 seconds and then post-baked at 230 ° C. for 30 minutes to prepare a cured film. The surface resistance value of this cured film was measured as the initial surface resistance. Further, the cured film was further post-baked at 230 ° C. for 3 hours, and the surface resistance value of the cured film subjected to further heat treatment was measured as the surface resistance after the heat treatment.
〔実施例2〕
実施例1と同様にビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレートを得た。ビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレート307.0gに3−メトキシブチルアセテート600gを加えて溶解した後、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物80.5g、及び臭化テトラエチルアンモニウム1gを混合し、徐々に昇温して110〜115℃で4時間反応させた。酸無水物基の消失を確認した後、1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸38.0gと、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)2.3gと、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)2.4gとを混合し、90℃で6時間反応させ、樹脂Bを得た。酸無水物基の消失はIRスペクトルにより確認した。
なお、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)は水酸基を持たないため、変性反応には関与しない。
[Example 2]
A bisphenolfluorene type epoxy acrylate was obtained in the same manner as in Example 1. After adding and dissolving 600 g of 3-methoxybutyl acetate in 307.0 g of bisphenolfluorene type epoxy acrylate, 80.5 g of benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 1 g of tetraethylammonium bromide are mixed and gradually heated to 110 The reaction was carried out at ˜115 ° C. for 4 hours. After confirming the disappearance of the acid anhydride group, 38.0 g of 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, 2.3 g of dipentaerythritol pentaacrylate (DPPA), and dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) 2 And 4 g were mixed and reacted at 90 ° C. for 6 hours to obtain Resin B. The disappearance of the acid anhydride group was confirmed by IR spectrum.
Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) does not participate in the modification reaction because it does not have a hydroxyl group.
樹脂Aの溶液に変えて得られた樹脂Bの溶液を用いることの他は、実施例1と同様にして感光性組成物を調製した。得られた感光性組成物を用いて形成されたパターンについて、実施例1と同様、パターンの直進性と、パターンの基板への密着性と、表面抵抗とを評価した。これらの評価結果を表1に記す。 A photosensitive composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin B solution obtained by changing to the resin A solution was used. About the pattern formed using the obtained photosensitive composition, like Example 1, the straight advanceability of the pattern, the adhesiveness to the board | substrate of a pattern, and surface resistance were evaluated. These evaluation results are shown in Table 1.
〔実施例3〕
実施例1と同様にビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレートを得た。ビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレート307.0gに3−メトキシブチルアセテート600gを加えて溶解した後、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物80.5g、及び臭化テトラエチルアンモニウム1gを混合し、徐々に昇温して110〜115℃で4時間反応させた。酸無水物基の消失を確認した後、1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸38.0gと、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)4.5gと、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)4.6gとを混合し、90℃で6時間反応させ、樹脂Cを得た。酸無水物基の消失はIRスペクトルにより確認した。
なお、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)は水酸基を持たないため、変性反応には関与しない。
Example 3
A bisphenolfluorene type epoxy acrylate was obtained in the same manner as in Example 1. After adding and dissolving 600 g of 3-methoxybutyl acetate in 307.0 g of bisphenolfluorene type epoxy acrylate, 80.5 g of benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 1 g of tetraethylammonium bromide are mixed and gradually heated to 110 The reaction was carried out at ˜115 ° C. for 4 hours. After confirming the disappearance of the acid anhydride group, 38.0 g of 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, 4.5 g of dipentaerythritol pentaacrylate (DPPA), and dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) 4 And 6 g were mixed and reacted at 90 ° C. for 6 hours to obtain Resin C. The disappearance of the acid anhydride group was confirmed by IR spectrum.
Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) does not participate in the modification reaction because it does not have a hydroxyl group.
樹脂Aの溶液に変えて得られた樹脂Cの溶液を用いることの他は、実施例1と同様にして感光性組成物を調製した。得られた感光性組成物を用いて形成されたパターンについて、実施例1と同様、パターンの直進性と、パターンの基板への密着性と、表面抵抗とを評価した。これらの評価結果を表1に記す。 A photosensitive composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin C solution obtained by changing to the resin A solution was used. About the pattern formed using the obtained photosensitive composition, like Example 1, the straight advanceability of the pattern, the adhesiveness to the board | substrate of a pattern, and surface resistance were evaluated. These evaluation results are shown in Table 1.
〔実施例4〕
実施例1と同様にビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレートを得た。ビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレート48.5gに3−メトキシブチルアセテート溶液85.4gを加えて溶解した後、3,3’,4,4’一ビフェニルテトラカルボン酸二無水物11.7gを混合し、徐々に昇温して100〜105℃で14時間反応させた。
酸無水物基の消失を確認した後、メトキシブチルアセテート16.7gを加えて反応液を希釈した。反応液に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)4.5gと、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)4.6gとを混合し、90〜95℃で4時間反応させ、樹脂Dを得た。酸無水物基の消失はIRスペクトルにより確認した。また、得られた樹脂Dを含む溶液の固形分濃度は56.9質量%であった。樹脂Dの酸価は48.4mgKOH/gであり、質量平均分子量は3,800であった。
なお、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)は水酸基を持たないため、変性反応には関与しない。
また、実施例4は、樹脂Dの合成の実証の目的で実施された。このため、樹脂Dを含む感光性組成物については、パターンの直進性と、パターンの基板への密着性と、表面抵抗とを評価しなかった。
Example 4
A bisphenolfluorene type epoxy acrylate was obtained in the same manner as in Example 1. After adding 85.4 g of 3-methoxybutyl acetate solution to 48.5 g of bisphenol fluorene type epoxy acrylate, 11.7 g of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride was mixed and gradually added. The mixture was heated to 100 to 105 ° C. for 14 hours.
After confirming disappearance of the acid anhydride group, 16.7 g of methoxybutyl acetate was added to dilute the reaction solution. In the reaction solution, 4.5 g of dipentaerythritol pentaacrylate (DPPA) and 4.6 g of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) were mixed and reacted at 90 to 95 ° C. for 4 hours to obtain Resin D. The disappearance of the acid anhydride group was confirmed by IR spectrum. Moreover, the solid content concentration of the solution containing the obtained resin D was 56.9% by mass. The acid value of the resin D was 48.4 mgKOH / g, and the mass average molecular weight was 3,800.
Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) does not participate in the modification reaction because it does not have a hydroxyl group.
In addition, Example 4 was carried out for the purpose of demonstrating the synthesis of Resin D. For this reason, about the photosensitive composition containing resin D, the linearity of a pattern, the adhesiveness to the board | substrate of a pattern, and surface resistance were not evaluated.
〔比較例1〕
実施例1と同様にビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレートを得た。ビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレート307.0gに3−メトキシブチルアセテート600gを加えて溶解した後、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物80.5g、及び臭化テトラエチルアンモニウム1gを混合し、徐々に昇温して110〜115℃で4時間反応させた。酸無水物基の消失を確認した後、1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸38.0gを混合し、90℃で6時間反応させ、樹脂Eを得た。酸無水物基の消失はIRスペクトルにより確認した。
[Comparative Example 1]
A bisphenolfluorene type epoxy acrylate was obtained in the same manner as in Example 1. After adding and dissolving 600 g of 3-methoxybutyl acetate in 307.0 g of bisphenolfluorene type epoxy acrylate, 80.5 g of benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 1 g of tetraethylammonium bromide are mixed and gradually heated to 110 The reaction was carried out at ˜115 ° C. for 4 hours. After confirming the disappearance of the acid anhydride group, 38.0 g of 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride was mixed and reacted at 90 ° C. for 6 hours to obtain Resin E. The disappearance of the acid anhydride group was confirmed by IR spectrum.
樹脂Aの溶液に変えて得られた樹脂Eの溶液を用いることの他は、実施例1と同様にして感光性組成物を調製した。得られた感光性組成物を用いて形成されたパターンについて、実施例1と同様、パターンの直進性と、パターンの基板への密着性と、表面抵抗とを評価した。これらの評価結果を表1に記す。 A photosensitive composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin E solution obtained by changing to the resin A solution was used. About the pattern formed using the obtained photosensitive composition, like Example 1, the straight advanceability of the pattern, the adhesiveness to the board | substrate of a pattern, and surface resistance were evaluated. These evaluation results are shown in Table 1.
表1によれば、多官能アクリレート(DPPA:ジペンタエリスリトールペンタアクリレート)を用いて変性されたカルド構造を有する樹脂を含む、実施例1〜3の感光性組成物を用いると、10mJ/cm2程度の低露光量でも、直進性に優れ、且つ基板への密着性に優れるパターンを形成できることが分かる。他方、多官能アクリレートを用いて変性されていないカルド構造を有する樹脂を含む比較例1の感光性組成物を用いる場合、10mJ/cm2程度の低露光量では、直進性に優れ、且つ基板への密着性に優れるパターンを形成できなかった。 According to Table 1, when the photosensitive compositions of Examples 1 to 3 including a resin having a cardo structure modified with polyfunctional acrylate (DPPA: dipentaerythritol pentaacrylate) are used, 10 mJ / cm 2 It can be seen that a pattern having excellent straightness and excellent adhesion to the substrate can be formed even with a low exposure amount. On the other hand, when the photosensitive composition of Comparative Example 1 containing a resin having a cardo structure not modified with a polyfunctional acrylate is used, at a low exposure amount of about 10 mJ / cm 2 , the linearity is excellent, and to the substrate. A pattern with excellent adhesion could not be formed.
また、実施例1と、実施例2及び3とでは、多官能アクリレートによる変性のタイミングが異なるが、表1から、変性のタイミングは、変性された樹脂を含む感光性組成物の性能に大きな影響を与えないことが分かる。 Moreover, although the modification timing by polyfunctional acrylate differs in Example 1 and Examples 2 and 3, from Table 1, the modification timing greatly affects the performance of the photosensitive composition containing the modified resin. It can be seen that
表1から、カルド構造を有する樹脂に関する、多官能アクリレートによる変性の有無は、硬化物(硬化膜)の表面抵抗に影響を与えないことが分かる。 From Table 1, it can be seen that the presence or absence of modification by the polyfunctional acrylate regarding the resin having a cardo structure does not affect the surface resistance of the cured product (cured film).
Claims (8)
前記多官能(メタ)アクリレートが2以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物である、多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物。
A polymerizable composition comprising a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound, wherein the polyfunctional (meth) acrylate is a compound having two or more (meth) acryloyloxy groups.
前記多官能(メタ)アクリレートが2以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物である、多官能(メタ)アクリレート変性化合物を含む重合性組成物。
A polymerizable composition comprising a polyfunctional (meth) acrylate-modified compound, wherein the polyfunctional (meth) acrylate is a compound having two or more (meth) acryloyloxy groups.
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