JP2016216581A - Photocurable resin composition and method of manufacturing device using the same - Google Patents

Photocurable resin composition and method of manufacturing device using the same Download PDF

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智至 榎本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photocurable resin composition containing a radical polymerization initiator which has an appropriate molar extinction coefficient at 365 nm while retaining transmittance, has high transmittance in the visible light region after curing, and is neutral.SOLUTION: A photocurable resin composition contains: a compound represented by the general formula (A) in the figure that generates radicals upon light exposure; and a radical polymerizable compound.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明に係るいくつかの態様は、紫外線等の光を照射することによりラジカルを発生するラジカル重合開始剤として用いることができる化合物を含む光硬化性樹脂組成物、及び、該光硬化性樹脂組成物を用いたデバイスの製造方法に関するものである。   Some embodiments according to the present invention include a photocurable resin composition containing a compound that can be used as a radical polymerization initiator that generates radicals upon irradiation with light such as ultraviolet rays, and the photocurable resin composition. The present invention relates to a device manufacturing method using an object.

リソグラフィー、フレキソグラフィー、シルクスクリーンのUV硬化インキ、ソルダーレジスト、電子工業用材料等のためのエッチレジスト、カラーフィルターレジスト、UV粉体塗料、水系UV塗料、紫外線吸収剤併用塗料、木工製品の仕上げ塗料、プラスチック及び金属コーティング等の分野において、ラジカルにより重合するラジカル重合性化合物(ラジカル重合性のモノマー等)と紫外線等の光を照射することによりラジカルを発生しラジカル重合性化合物の重合を開始するラジカル重合開始剤とを有する光硬化性樹脂組成物が用いられている。ラジカル重合開始剤として、例えば、アセトフェノン系のラジカル重合開始剤が知られている(特許文献1及び2参照)。   Lithography, flexography, UV curable ink for silk screen, solder resist, etch resist for electronic industry materials, color filter resist, UV powder paint, water based UV paint, UV absorber paint, paint for woodworking products In radicals such as plastics and metal coatings, radically polymerizable compounds (radical polymerizable monomers, etc.) that are polymerized by radicals and radicals that generate radicals by irradiating light such as ultraviolet rays and initiate polymerization of radically polymerizable compounds A photocurable resin composition having a polymerization initiator is used. As radical polymerization initiators, for example, acetophenone-based radical polymerization initiators are known (see Patent Documents 1 and 2).

そして、アセトフェノン系のラジカル重合開始剤として知られている2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オンは、紫外線等の光の照射により自己開裂することでラジカルを発生させてラジカル重合性化合物の重合を開始する化合物であり、IRGACURE651の製品名でBASF社から市場に提供されている。上記2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オンは、他のアセトフェノン系のラジカル重合開始剤、例えば1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(IRGACURE184、BASF社)及び2−ヒドロキシ−1−{4−[4−{2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル}−ベンジル]−フェニル}−2−メチルプロパン−1−オン(IRGACURE127、BASF社製)と比較して、波長365nmのモル吸光係数が適度に高く、工業的に有用な高圧水銀灯等が発する光の輝線に含まれる波長成分であるi線(波長365nm)を効果的に利用することができる利点がある。上記2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オンは、光分解によって生じるメチルラジカルの高い反応性により、高感度で目的の硬化物が得られる利点もある。   Then, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, which is known as an acetophenone-based radical polymerization initiator, generates radicals by self-cleavage by irradiation with light such as ultraviolet rays. It is a compound that initiates polymerization of a polymerizable compound, and is marketed by BASF under the product name IRGACURE651. The above-mentioned 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one is used as another acetophenone-based radical polymerization initiator such as 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (IRGACURE184, BASF) and 2-hydroxy- Compared with 1- {4- [4- {2-hydroxy-2-methylpropionyl} -benzyl] -phenyl} -2-methylpropan-1-one (IRGACURE127, manufactured by BASF), molar absorption at a wavelength of 365 nm There is an advantage that i-line (wavelength 365 nm), which is a wavelength component contained in a bright line of light emitted from an industrially useful high-pressure mercury lamp or the like, can be effectively used. The 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one is advantageous in that the desired cured product can be obtained with high sensitivity due to the high reactivity of the methyl radical generated by photolysis.

このようなラジカル重合開始剤を用いた光重合は、熱重合と異なり、加熱の必要が無く室温付近で紫外線等の光照射により硬化物を得ることができるため、材料の変質のリスクが少なく且つ熱重合と比較して極短時間で硬化物を得ることができる利点があり、工業的に広く用いられている有用な手法である。   Unlike the thermal polymerization, the photopolymerization using such a radical polymerization initiator does not require heating, and a cured product can be obtained by irradiation with light such as ultraviolet rays near room temperature. Compared to thermal polymerization, there is an advantage that a cured product can be obtained in a very short time, which is a useful technique widely used industrially.

一方、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン(IRGACURE907、BASF社製)は、可視光領域において高い透明性を有し光学材料に用いられており、365nmにおける透過率がよく厚膜用に使用可能である。
また、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)](IRGACURE OXE01、BASF社製)及びエタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)(IRGACURE OXE02、BASF社製)も365nmのモル吸光係数が高く感度がよいものとして使用されている。
On the other hand, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one (IRGACURE907, manufactured by BASF) has high transparency in the visible light region and is used as an optical material. It has good transmittance at 365 nm and can be used for thick films.
In addition, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)] (IRGACURE OXE01, manufactured by BASF) and ethanone-1- [9-ethyl-6- (2 -Methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) (IRGACURE OXE02, manufactured by BASF) is also used as a compound having a high molar absorption coefficient of 365 nm and good sensitivity.

特開平02−180909号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-180909 特開昭49―55646号公報JP 49-55646 A

上記IRGACURE651は、365nmにおける透過率がよいため厚膜用途としても好適である。しかしながら、光硬化後に着色する傾向があるため、高い透明性が求められる光学材料に用いるには課題がある。また、フォトリソグラフィ用途のように均一な膜厚で樹脂層を塗布するために樹脂を溶剤に希釈して調製し塗布する工程を含む場合、硬化前に溶剤を揮発させるプロセスにおいてラジカル重合開始剤が揮発してしまう問題がある。そして、この揮発する現象の影響は、硬化時間を短時間化するためにラジカル重合開始剤の添加量を増やした場合に、より顕著に現れる。   The IRGACURE 651 is suitable for thick film applications because of its good transmittance at 365 nm. However, since it tends to be colored after photocuring, there is a problem in using it for optical materials that require high transparency. In addition, in the case of including a step of diluting and preparing a resin in a solvent in order to apply a resin layer with a uniform film thickness as in photolithography, a radical polymerization initiator is used in the process of volatilizing the solvent before curing. There is a problem of volatilization. The effect of this volatilizing phenomenon appears more prominently when the amount of radical polymerization initiator added is increased in order to shorten the curing time.

一方、上記IRGACURE907は厚膜用途として使用可能であるが、揮発性が高く窒素原子を導入しているため塩基性を示すため、酸性条件下の使用が好ましい組成物の成分として用いる場合に課題がある。   On the other hand, the IRGACURE 907 can be used for thick film applications, but has high volatility and exhibits basicity due to the introduction of nitrogen atoms, so there are problems when used as a component of a composition that is preferably used under acidic conditions. is there.

また、上記IRGACURE OXE01及びIRGACURE OXE02は、365nmにおける透過率が十分でないため厚膜用途には適さないという課題がある。また、IRGACURE OXE01は400nm以上の可視光域で吸収がある。IRGACURE OXE02は365nmのモル吸光係数を向上させるために窒素原子を導入しているためIRGACURE907同様に塩基性を示すため、酸性条件下の使用が好ましい組成物の成分として用いる場合、課題がある。   In addition, IRGACURE OXE01 and IRGACURE OXE02 have a problem that they are not suitable for thick film applications because of insufficient transmittance at 365 nm. IRGACURE OXE01 has absorption in a visible light region of 400 nm or more. Since IRGACURE OXE02 introduces a nitrogen atom to improve the molar extinction coefficient of 365 nm and exhibits basicity like IRGACURE907, there is a problem when it is used as a component of a composition that is preferably used under acidic conditions.

本発明のいくつかの態様はこのような事情に鑑み、365nmにおけるモル吸光係数を適度に有しつつ且つ透過率を保持し、硬化後に400nm以上の可視光域で高い透過率を有し中性である特定の化合物を含む光硬化性樹脂組成物を提供することを課題とする。また、本発明のいくつかの態様は、硬化前に溶剤を揮発させるプロセスにおいて低揮発性である特定の化合物を含む光硬化性樹脂組成物及びそれを用いたデバイスの製造方法を提供することを課題とする。   In view of such circumstances, some aspects of the present invention have a moderate molar extinction coefficient at 365 nm and maintain the transmittance, and have a high transmittance in the visible light region of 400 nm or more after curing and are neutral. It is an object of the present invention to provide a photocurable resin composition containing a specific compound. In addition, some embodiments of the present invention provide a photocurable resin composition containing a specific compound that has low volatility in a process of volatilizing a solvent before curing, and a method for manufacturing a device using the same. Let it be an issue.

本発明者等は上記課題を解決するため鋭意検討した結果、2,2-アルコキシ1,2−ジフェニルエタン−1−オン骨格のパラ位に特定の置換基を導入した構造を有する下記一般式(A)で表される化合物が上記課題を満たすラジカル重合開始剤となることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the following general formula (II) having a structure in which a specific substituent is introduced at the para position of the 2,2-alkoxy 1,2-diphenylethane-1-one skeleton It has been found that the compound represented by A) becomes a radical polymerization initiator that satisfies the above-mentioned problems, and has completed the present invention.

本発明の一つの態様は、光によってラジカルを発生する下記一般式(A)で表される化合物(以下、「化合物(A)」ともいう)と、ラジカル重合性化合物と、を含有する光硬化性樹脂組成物である。   One embodiment of the present invention is a photocuring comprising a compound represented by the following general formula (A) that generates a radical by light (hereinafter also referred to as “compound (A)”) and a radical polymerizable compound. It is an adhesive resin composition.

(上記一般式(A)中、R及びRは、それぞれ置換基を有していてもよい直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、互いに同一でも異なっていてもよい。R、R、R及びRは、それぞれ置換基を有していてもよい直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケニルチオ基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルオキシカルボニルオキシ基、アルケニルオキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルケニルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニル基及びアルケニルスルホニル基、並びに、ニトロ基からなる群より選択されるいずれかの基を示し、互いに同一でも異なっていてもよい。n及びmはそれぞれ0〜4の整数を表す。) (In the general formula (A), R 1 and R 2 each represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group which may have a substituent, and may be the same or different from each other. 3 , R 4 , R 5 and R 6 are each a linear or branched alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, alkenyl group, alkenyloxy group, alkenylthio group, aryl which may have a substituent. Oxy group, arylthio group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkyloxycarbonyloxy group, alkenyloxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, aryl Carbonylamino group, alkylsulfo A group selected from the group consisting of a ruoxy group, an alkenylsulfonyloxy group, an arylsulfonyloxy group, an alkylsulfonyl group and an alkenylsulfonyl group, and a nitro group, which may be the same or different from each other. m represents an integer of 0 to 4, respectively.

本発明の一つの態様は、上記光硬化性樹脂組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
活性エネルギー線を用いて、上記レジスト膜をパターン状に露光するフォトリソグラフィ工程と、
露光されたレジスト膜を現像してフォトレジストパターンを得るパターン形成工程と、を含むデバイスの製造方法である。
One aspect of the present invention is a resist film forming step of forming a resist film on a substrate using the photocurable resin composition,
A photolithographic step of exposing the resist film in a pattern using an active energy ray;
And a pattern forming step of obtaining a photoresist pattern by developing the exposed resist film.

本発明のいくつかの態様により、365nmにおけるモル吸光係数を適度に有しつつ且つ透過率を保持し、硬化後に400nm以上の可視光域で高い透過率を有し中性であるラジカル重合開始剤を含有する光硬化性樹脂組成物を提供できる。また、本発明のいくつかの態様により、硬化前に溶剤を揮発させるプロセスにおいて低揮発性である特定の化合物を含有する光硬化性樹脂組成物、及び、それを用いたデバイスの製造方法を提供することができる。   According to some embodiments of the present invention, a radical polymerization initiator that has a molar extinction coefficient at 365 nm moderately and maintains transmittance, and has high transmittance in the visible light region of 400 nm or more after curing and is neutral. The photocurable resin composition containing can be provided. In addition, according to some embodiments of the present invention, there are provided a photocurable resin composition containing a specific compound that has low volatility in a process of volatilizing a solvent before curing, and a device manufacturing method using the same. can do.

<1>光硬化性樹脂組成物
本発明の一つの態様は、光によってラジカルを発生する下記一般式(A)で表される化合物(化合物(A))と、ラジカル重合性化合物と、を含有する光硬化性樹脂組成物である。
<1> Photocurable resin composition One aspect of the present invention contains a compound (compound (A)) represented by the following general formula (A) that generates a radical by light and a radical polymerizable compound. It is a photocurable resin composition.

(上記一般式(A)中、R及びRは、それぞれ置換基を有していてもよい直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、互いに同一でも異なっていてもよい。R、R、R及びRは、それぞれ置換基を有していてもよい直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケニルチオ基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルオキシカルボニルオキシ基、アルケニルオキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルケニルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニル基及びアルケニルスルホニル基、並びに、ニトロ基からなる群より選択されるいずれかの基を示し、互いに同一でも異なっていてもよい。n及びmはそれぞれ0〜4の整数を表す。) (In the general formula (A), R 1 and R 2 each represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group which may have a substituent, and may be the same or different from each other. 3 , R 4 , R 5 and R 6 are each a linear or branched alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, alkenyl group, alkenyloxy group, alkenylthio group, aryl which may have a substituent. Oxy group, arylthio group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkyloxycarbonyloxy group, alkenyloxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, aryl Carbonylamino group, alkylsulfo A group selected from the group consisting of a ruoxy group, an alkenylsulfonyloxy group, an arylsulfonyloxy group, an alkylsulfonyl group and an alkenylsulfonyl group, and a nitro group, which may be the same or different from each other. m represents an integer of 0 to 4, respectively.

(一般式(A)で表される化合物:化合物(A))
まず、上記化合物(A)について説明する。
上記式中、R及びRの直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基としては、発生するラジカルに高い可動性又は高い活性を付与する場合等は炭素原子の総数がそれぞれ1〜4であることが好ましく、炭素原子の総数がそれぞれ1〜4のアルキル基がより好ましい。
(Compound represented by formula (A): Compound (A))
First, the compound (A) will be described.
In the above formula, as the linear or branched alkyl group or alkenyl group of R 1 and R 2 , the total number of carbon atoms is 1 to 4 respectively when giving high mobility or high activity to the generated radical. It is preferable that the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms in total.

及びRとして具体的には、それぞれ、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、イソプロピル、t−ブチル等のアルキル基;及び該アルキル基の炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが炭素−炭素二重結合に置換されたアルケニル基;等が挙げられる。
及びRのそれぞれは、互いに同一でも異なっていてもよいが、合成の簡便性という観点から互いに同一であることが好ましい。
Specifically, R 1 and R 2 are each an alkyl group such as methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, isopropyl, t-butyl; and at least one carbon-carbon single bond of the alkyl group is carbon. -An alkenyl group substituted by a carbon double bond;
Each of R 1 and R 2 may be the same as or different from each other, but is preferably the same from the viewpoint of ease of synthesis.

上記式中、R及びRそれぞれの直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケニルチオ基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルオキシカルボニルオキシ基、アルケニルオキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルケニルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニル基及びアルケニルスルホニル基としては、市場からの入手が容易な炭素原子の総数が20以下のものが好ましい。さらに好ましくは、安価に入手可能な炭素原子の総数12以下が好ましく、光硬化性樹脂との相溶性等を加味すると炭素原子の総数8以下がより好ましい。 In the above formula, each of R 3 and R 4 linear or branched alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, alkenyl group, alkenyloxy group, alkenylthio group, aryloxy group, arylthio group, alkylcarbonyloxy group, Alkenylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkyloxycarbonyloxy group, alkenyloxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, alkylsulfonyloxy group, alkenylsulfonyl As the oxy group, arylsulfonyloxy group, alkylsulfonyl group, and alkenylsulfonyl group, those having a total number of carbon atoms of 20 or less that are readily available from the market are preferable. More preferably, the total number of carbon atoms that can be obtained at low cost is preferably 12 or less, and the total number of carbon atoms is preferably 8 or less in consideration of compatibility with the photocurable resin.

及びRとしては、市場で原料の入手が容易で、合成工程が少なく、且つ上記化合物(A)が中性である点から、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケニルチオ基、アリールオキシ基及びアリールチオ基等の電子供与性基が好ましい。
及びRのそれぞれは、互いに同一でも異なっていてもよいが、合成の簡便性という観点から互いに同一であることが好ましい。
As R 3 and R 4 , an alkyl group, an alkyloxy group, an alkylthio group, an alkenyl group, an alkenyl group can be used because raw materials are easily available on the market, the synthesis process is small, and the compound (A) is neutral. Electron donating groups such as an oxy group, an alkenylthio group, an aryloxy group and an arylthio group are preferred.
Each of R 3 and R 4 may be the same as or different from each other, but is preferably the same from the viewpoint of ease of synthesis.

上記式中、R及びRそれぞれの直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケニルチオ基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルオキシカルボニルオキシ基、アルケニルオキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルケニルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニル基及びアルケニルスルホニル基としては、市場からの入手が容易な炭素原子の総数が20以下のものが好ましい。さらに好ましくは、安価に入手可能な炭素原子の総数12以下が好ましく、光硬化性樹脂との相溶性等を加味すると炭素原子の総数8以下がより好ましい。n及びmはそれぞれ0〜4であり、0〜2が好ましく、原料を市場からの入手が容易な点から0であることが好ましい。 In the above formula, each of R 5 and R 6 linear or branched alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, alkenyl group, alkenyloxy group, alkenylthio group, aryloxy group, arylthio group, alkylcarbonyloxy group, Alkenylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkyloxycarbonyloxy group, alkenyloxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, alkylsulfonyloxy group, alkenylsulfonyl As the oxy group, arylsulfonyloxy group, alkylsulfonyl group, and alkenylsulfonyl group, those having a total number of carbon atoms of 20 or less that are readily available from the market are preferable. More preferably, the total number of carbon atoms that can be obtained at low cost is preferably 12 or less, and the total number of carbon atoms is preferably 8 or less in consideration of compatibility with the photocurable resin. n and m are each 0 to 4, preferably 0 to 2, and preferably 0 in view of easy availability of raw materials from the market.

上記n及びmが0でないとき、つまり上記化合物(A)がR及びRを有する場合、R及びRとしては、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルオキシカルボニルオキシ基、アルケニルオキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルケニルスルホニルオキシ基及びアリールスルホニルオキシ基等の電子吸引性基が好ましい。これは、合成原料を市場から容易に入手することが出来るためである。アルキルカルボニルオキシ基及びアリールカルボニルオキシ基は市場から入手できる誘導体が豊富であるという利点をさらに有することからより好ましい。 When n and m are not 0, that is, when the compound (A) has R 5 and R 6 , R 5 and R 6 are alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkyloxy Electron attractive groups such as carbonyloxy group, alkenyloxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, alkylsulfonyloxy group, alkenylsulfonyloxy group and arylsulfonyloxy group are preferred. This is because synthetic raw materials can be easily obtained from the market. Alkylcarbonyloxy groups and arylcarbonyloxy groups are more preferred because they further have the advantage of being rich in commercially available derivatives.

上記置換基に酸素原子、ケイ素原子、リン原子、硫黄原子及び窒素原子等のヘテロ原子を含有させることで分子間の相互作用が強まり、あるいは分子量が増加し、揮発性を低下させることできる。さらに、これらのヘテロ原子を上記置換基に適宜含有させることにより、ラジカル重合性化合物との相溶性や組成物における溶解度を調整することができる。
上記のヘテロ原子を含む置換基のうち、酸素原子、硫黄原子、リン原子及び窒素原子等の非共有電子対を有する原子を含む置換基は、水素結合等の分子間相互作用や分極による分子間の静電相互作用により揮発性を低減できるために特に好適である。
及びRのそれぞれは、互いに同一でも異なっていてもよいが、合成の簡便性という観点から互いに同一であることが好ましい。
By adding a hetero atom such as an oxygen atom, a silicon atom, a phosphorus atom, a sulfur atom and a nitrogen atom to the substituent, the interaction between molecules is increased, or the molecular weight is increased and the volatility can be lowered. Furthermore, the compatibility with a radically polymerizable compound and the solubility in the composition can be adjusted by appropriately containing these heteroatoms in the above substituent.
Among the above-mentioned substituents containing heteroatoms, substituents containing atoms having unshared electron pairs such as oxygen atoms, sulfur atoms, phosphorus atoms, and nitrogen atoms are intermolecular interactions such as hydrogen bonds and intermolecular due to polarization. This is particularly suitable because the volatility can be reduced by the electrostatic interaction.
Each of R 5 and R 6 may be the same as or different from each other, but is preferably the same from the viewpoint of ease of synthesis.

上記化合物(A)の典型例である2,2−アルコキシ1,2−ジ−フェニルエタン−1−オン誘導体は、フェニル基と共役したカルボニル基、さらにフェニル基が当該カルボニル基を介して近接しているため、紫外線等の光(例えば、波長200nm〜400nm)のうち比較的長波長の313nm〜365nmの光を照射しても自己開裂して、例えば室温でも短時間のうちに効率よくラジカルを発生する。よって、上記誘導体構造を有する上記化合物(A)は、ラジカル重合開始剤として有用である。   A typical example of the compound (A) is a 2,2-alkoxy 1,2-di-phenylethane-1-one derivative in which a carbonyl group conjugated with a phenyl group and a phenyl group are adjacent to each other through the carbonyl group. Therefore, even when irradiated with light having a relatively long wavelength of 313 nm to 365 nm among light such as ultraviolet rays (for example, wavelength of 200 nm to 400 nm), radicals are efficiently generated within a short time even at room temperature, for example. Occur. Therefore, the compound (A) having the derivative structure is useful as a radical polymerization initiator.

なお、上記誘導体構造を有する上記化合物(A)からのラジカル発生には工業的に有用な高圧水銀灯が発する光の輝線に含まれるi線(波長365nm)を利用することが可能であるため、上記化合物(A)は工業的にも利用し易いという利点を有する。
また、上記化合物(A)の二つのフェニル基上の上記R〜Rの置換基を適宜選択することにより、分子量や芳香環の電子状態を調整できるために揮発性、ラジカル発生効率等の吸収特性を調整することが可能である。例えば、チャンバー内で当該化合物を含む光硬化性樹脂組成物を硬化する場合であっても、チャンバー内の汚染を抑制することが可能となる。
In addition, since it is possible to utilize i line | wire (wavelength 365nm) contained in the bright line of the light which an industrially useful high pressure mercury lamp emits for the radical generation | occurrence | production from the said compound (A) which has the said derivative structure, Compound (A) has the advantage that it is easy to use industrially.
Moreover, since the molecular weight and the electronic state of the aromatic ring can be adjusted by appropriately selecting the substituents of R 3 to R 6 on the two phenyl groups of the compound (A), volatility, radical generation efficiency, etc. It is possible to adjust the absorption characteristics. For example, even when the photocurable resin composition containing the compound is cured in the chamber, contamination in the chamber can be suppressed.

揮発性については、R、R、R及びRの置換基として分子量の大きいものを選択することにより、揮発性の低減が見られる傾向がある。より具体的には、R、R、R及びRの置換基として、置換基自体の分子量が30以上であることがより好ましい。
ラジカル発生効率については、置換基を電子吸引性基とすることにより、ラジカル発生効率が高くなる傾向がある。そのため、R及びRの置換基は電子吸引性基が好ましい。R及びRの置換基は、上述したように電子供与性基が好ましいが電子吸引性基であってもよい。
Regarding the volatility, there is a tendency that a reduction in volatility is observed by selecting a substituent having a high molecular weight as a substituent for R 3 , R 4 , R 5 and R 6 . More specifically, as the substituents for R 3 , R 4 , R 5 and R 6 , the molecular weight of the substituent itself is more preferably 30 or more.
Regarding radical generation efficiency, radical generation efficiency tends to be increased by using a substituent as an electron-withdrawing group. Therefore, the substituents for R 5 and R 6 are preferably electron withdrawing groups. The substituents for R 3 and R 4 are preferably electron donating groups as described above, but may be electron withdrawing groups.

上記化合物(A)は、2,2−アルコキシ1,2−ジフェニルエタン−1−オン又は2,2−アルケニルオキシ1,2−ジフェニルエタン−1−オンの構造を有するため、ラジカル重合開始剤として作用する。また上記化合物(A)は、i線(波長365nm)に吸収を有するので工業的に有用な高圧水銀灯等に多く含まれる波長成分であるi線を効果的に利用することができる。芳香環のパラ位に置換基を付加することで、露光後の長波長化を抑制でき、400nm以上の可視光域で透過率を向上させることができる。また、特定の置換基を有することで、揮発性を低減することができる。   Since the above compound (A) has a structure of 2,2-alkoxy 1,2-diphenylethane-1-one or 2,2-alkenyloxy 1,2-diphenylethane-1-one, it serves as a radical polymerization initiator. Works. Moreover, since the said compound (A) has absorption in i line | wire (wavelength 365nm), i line | wire which is a wavelength component contained abundantly in an industrially useful high pressure mercury lamp etc. can be utilized effectively. By adding a substituent to the para-position of the aromatic ring, it is possible to suppress a longer wavelength after exposure and to improve the transmittance in the visible light region of 400 nm or more. Moreover, volatility can be reduced by having a specific substituent.

上記化合物(A)の365nmにおけるモル吸光係数は、1.0×10cm/mol以上であることが好ましい。また、365nmにおけるモル吸光係は1.0×10cm/mol以上1.0×10cm/mol以下であることがより好ましい。
365nmにおけるモル吸光係数を上記範囲とするには、化合物(A)の構造とすればよい。
The molar extinction coefficient at 365 nm of the compound (A) is preferably 1.0 × 10 5 cm 2 / mol or more. The molar absorption at 365 nm is more preferably 1.0 × 10 5 cm 2 / mol or more and 1.0 × 10 6 cm 2 / mol or less.
In order to make the molar extinction coefficient at 365 nm within the above range, the structure of the compound (A) may be used.

上記化合物(A)の400nm以上でのモル吸光係数は、1.0×10cm/mol以下であることが好ましい。400nmにおけるモル吸光係数を上記範囲とするには、化合物(A)の構造とすればよい。
上記化合物(A)のpKaは6.5〜7.5であることが好ましく、6.2〜7.2であることがさらに好ましい。上記化合物(A)のpKaを上記範囲とするには、化合物(A)の構造とすればよい。
本発明において、pKaの測定は下記のようにして行う。
測定サンプル1.0mmolを75質量%エタノール水溶液100mlに溶解して0.01規定水酸化ナトリウム及び0.01規定塩酸を用いて自動滴定装置(GT−200 (株)三菱化学アナリテック製)により電位差滴定法を用いて求める。
The molar extinction coefficient of the compound (A) at 400 nm or more is preferably 1.0 × 10 3 cm 2 / mol or less. In order to set the molar extinction coefficient at 400 nm within the above range, the structure of the compound (A) may be used.
The pKa of the compound (A) is preferably 6.5 to 7.5, and more preferably 6.2 to 7.2. In order to set the pKa of the compound (A) within the above range, the structure of the compound (A) may be used.
In the present invention, pKa is measured as follows.
Dissolve 1.0 mmol of measurement sample in 100 ml of 75% by weight ethanol aqueous solution, and use 0.01N sodium hydroxide and 0.01N hydrochloric acid with an automatic titrator (GT-200, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.). Obtained using a titration method.

(化合物(A)の製造方法)
上記化合物(A)の典型例である2,2−アルコキシ1,2−ジ−フェニルエタン−1−オン誘導体の製造方法としては、上記一般式(A)中のn及びmが0の場合、例えば、4,4'−ジヒドロキシベンジルとオルトカルボン酸トリアルキルエステルとを酸触媒の存在下で反応させる工程を含む。
まず、4,4'−ジヒドロキシベンジルとオルトカルボン酸トリアルキルエステルとを、例えば、アルキルアルコール等を含む反応溶媒で希釈して、酸触媒の存在下で反応させる。これにより、4,4'−ジヒドロキシベンジルをアセタール化する。
(Method for producing compound (A))
As a method for producing a 2,2-alkoxy1,2-di-phenylethane-1-one derivative that is a typical example of the compound (A), when n and m in the general formula (A) are 0, For example, it includes a step of reacting 4,4′-dihydroxybenzyl and an orthocarboxylic acid trialkyl ester in the presence of an acid catalyst.
First, 4,4′-dihydroxybenzyl and orthocarboxylic acid trialkyl ester are diluted with a reaction solvent containing, for example, alkyl alcohol, and reacted in the presence of an acid catalyst. Thereby, 4,4′-dihydroxybenzyl is acetalized.

4,4'−ジヒドロキシベンジルは、市場にて容易に入手可能な4,4'−ジメトキシベンジルから製造することができる。具体的には、例えば、4,4'−ジメトキシベンジルに臭化水素を反応させることにより得られる。
オルトカルボン酸トリアルキルエステルは、所望の性能や製造コスト等を考慮して適宜選択することができるが、典型的な例としては、例えば、オルト蟻酸トリアルキルエステル、オルト酢酸トリアルキルエステル、オルトクロロ酢酸トリアルキルエステル、オルトプロピオン酸トリアルキルエステル、オルト酪酸トリアルキルエステル、オルトイソ酪酸トリアルキルエステル、オルト吉草酸トリアルキルエステル及びオルト安息香酸トリアルキルエステル等が挙げられる。低コストで製造することに重点を置く場合等は、上記のオルトカルボン酸トリアルキルエステルの中で、最も汎用的で安価なオルト蟻酸トリメチルエステルであることが好ましい。
4,4′-Dihydroxybenzyl can be prepared from 4,4′-dimethoxybenzyl which is readily available on the market. Specifically, for example, it can be obtained by reacting hydrogen bromide with 4,4′-dimethoxybenzyl.
The orthocarboxylic acid trialkyl ester can be appropriately selected in consideration of the desired performance, production cost, and the like. Typical examples include orthoformate trialkyl ester, orthoacetic acid trialkyl ester, orthochloroacetic acid. Examples thereof include trialkyl esters, orthopropionic acid trialkyl esters, orthobutyric acid trialkyl esters, orthoisobutyric acid trialkyl esters, orthovaleric acid trialkyl esters and orthobenzoic acid trialkyl esters. In the case where emphasis is placed on the production at a low cost, among the above-mentioned orthocarboxylic acid trialkyl esters, the most versatile and inexpensive ortho formic acid trimethyl ester is preferable.

上記のアルキルアルコールとしては、例えば、25℃で液体である直鎖又は分岐状のアルキル基を有するアルコールが好ましい。さらに、上記のアルキルアルコールは、上記のオルトカルボン酸トリアルキルエステルのアルキル基と同一のアルキル基を有することが好ましい。そのようにすれば、仮にアセタールの交換反応が生起しても副生成物が生じないからである。   As said alkyl alcohol, the alcohol which has a linear or branched alkyl group which is liquid at 25 degreeC, for example is preferable. Further, the alkyl alcohol preferably has the same alkyl group as the alkyl group of the orthocarboxylic acid trialkyl ester. By doing so, even if an acetal exchange reaction occurs, no by-product is produced.

また、酸触媒としては、ブレンステッド酸及びルイス酸等が挙げられる。ブレンステッド酸としては、硫酸、塩化水素、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸及びトリフルオロメタンスルホン酸等が挙げられる。ルイス酸としては、トリフルオロメタンスルホン酸セリウム(III)、トリフルオロメタンスルホン酸ハフニウム(IV)、トリフルオロメタンスルホン酸ランタン(III)、トリフルオロメタンスルホン酸イットリウム(III)、トリフルオロメタンスルホン酸ネオジウム(III)及びトリフルオロメタンスルホン酸インジウム(III)等の水溶液中で安定なルイス酸が挙げられるが、これらに限られるものではない。   Examples of the acid catalyst include Bronsted acid and Lewis acid. Examples of the Bronsted acid include sulfuric acid, hydrogen chloride, trifluoroacetic acid, methanesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic acid. Lewis acids include cerium (III) trifluoromethanesulfonate, hafnium trifluoromethanesulfonate (IV), lanthanum trifluoromethanesulfonate (III), yttrium trifluoromethanesulfonate (III), neodymium trifluoromethanesulfonate (III) and Examples include Lewis acids that are stable in an aqueous solution such as indium (III) trifluoromethanesulfonate, but are not limited thereto.

4,4'−ジヒドロキシベンジルとオルトカルボン酸トリアルキルエステルとを酸触媒の存在下で反応させる条件は目的物に応じて適宜設定することができる。典型的な反応条件は、例えば、0〜70℃で10〜100時間反応させるというものである。
4,4'−ジヒドロキシベンジルとオルトカルボン酸トリアルキルエステルとを酸触媒の存在下で反応させた後に、さらにエステル化反応を行うことにより、フェニル基に直接エステル基を結合することにより、上記化合物(A)を得ることができる。
Conditions for reacting 4,4′-dihydroxybenzyl and orthocarboxylic acid trialkyl ester in the presence of an acid catalyst can be appropriately set according to the target product. Typical reaction conditions are, for example, a reaction at 0 to 70 ° C. for 10 to 100 hours.
After reacting 4,4′-dihydroxybenzyl and orthocarboxylic acid trialkyl ester in the presence of an acid catalyst, further esterification is carried out to bond the ester group directly to the phenyl group, thereby obtaining the above compound (A) can be obtained.

エステル化反応に利用する化合物としては、例えば、カルボン酸塩化物、カルボン酸無水物、スルホン酸塩化物及び二炭酸ジアルキル等が挙げられる。
4,4'−ジヒドロキシベンジルとオルトカルボン酸トリアルキルエステルとを酸触媒の存在下で反応させた生成物をエステル化する反応条件は、目的物に応じて適宜設定することができる。典型的な反応条件は、例えば、塩基性条件下で10〜100℃で1〜10時間反応させるというものである。
パラ位だけでなくさらにオルト位やメタ位に目的とする置換基を導入する方法としては、例えば下記が挙げられる。アルキルベンゼン誘導体、アルコキシベンゼン誘導体及びチオアルコキシベンゼン誘導体等と塩化オキサリルのフリーデルクラフトアシル化反応、又は、アルコキシベンゼン誘導体、チオアルコキシベンゼン誘導体及びアニリン誘導体等のハロゲン化物をグリニャール試薬として塩化オキサリルとカップリング反応させることで、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケニルチオ基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルオキシカルボニルオキシ基、アルケニルオキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルケニルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニル基及びアルケニルスルホニル基等を有するベンジル誘導体を得ることが出来る。
Examples of the compound used for the esterification reaction include carboxylic acid chlorides, carboxylic acid anhydrides, sulfonic acid chlorides, and dialkyl dicarbonates.
The reaction conditions for esterifying a product obtained by reacting 4,4′-dihydroxybenzyl and orthocarboxylic acid trialkyl ester in the presence of an acid catalyst can be appropriately set according to the target product. Typical reaction conditions are, for example, reacting at 10 to 100 ° C. for 1 to 10 hours under basic conditions.
Examples of a method for introducing a target substituent not only in the para position but also in the ortho position and the meta position include the following. Friedelcraft acylation reaction of alkylbenzene derivatives, alkoxybenzene derivatives and thioalkoxybenzene derivatives with oxalyl chloride, or coupling reaction with oxalyl chloride using halides such as alkoxybenzene derivatives, thioalkoxybenzene derivatives and aniline derivatives as Grignard reagents Alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, alkenyl group, alkenyloxy group, alkenylthio group, aryloxy group, arylthio group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkyloxycarbonyl Oxy group, alkenyloxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonyl Amino group, arylcarbonylamino group, an alkylsulfonyloxy group, alkenyloxy sulfonyloxy group, an arylsulfonyloxy group, an alkylsulfonyl group and alkenyl-sulfonyl group or the like can be obtained benzyl derivative having.

(ラジカル重合性化合物)
ラジカル重合性化合物は、一分子中に1個以上のラジカル重合性基を有する化合物である。ラジカル重合性化合物の一分子内のラジカル重合性基の種類や数は、所望の塗膜の粘度、硬化物の硬度及び透過率等の性質に応じて適宜設定することができる。例えば、より硬度を向上させるために複数のラジカル重合性基を一分子内に設けることができる。
(Radically polymerizable compound)
The radical polymerizable compound is a compound having one or more radical polymerizable groups in one molecule. The kind and number of radical polymerizable groups in one molecule of the radical polymerizable compound can be appropriately set according to properties such as the desired viscosity of the coating film, hardness of the cured product, and transmittance. For example, in order to further improve the hardness, a plurality of radical polymerizable groups can be provided in one molecule.

一分子中にラジカル重合性基を1個のみ有するラジカル重合性化合物(以下、「1官能ラジカル重合性化合物」ともいう)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、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、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−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、n−ノニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2−ジシクロペンテノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエトキシエチル(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、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(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、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ビフェニル(メタ)アクリレート、ビフェノキシエチル(メタ)アクリレート、ビフェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、ナフタレン(メタ)アクリレート、ナフタレンオキシエチル(メタ)アクリレート、ナフタレンオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、フェナントレン(メタ)アクリレート、フェナントレンオキシエチル(メタ)アクリレート、フェナントレンオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、アントラセン(メタ)アクリレート、アントラセンオキシエチル(メタ)アクリレート、アントラセンオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、フェニルエポキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルホリン、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、N−[2−(メタ)アクリロイルエチル]−1,2−シクロヘキサンジカルボイミド、N−[2−(メタ)アクリロイルエチル]−1,2−シクロヘキサンジカルボイミド−1−エン及びN−[2−(メタ)アクリロイルエチル]−1,2−シクロヘキサンジカルボイミド−4−エン等の単官能性(メタ)アクリレート系モノマー;N−ビニルピロリドン、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、4−ヒドロキシスチレン、酢酸アリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及び安息香酸ビニル等のビニル系モノマー;等が挙げられる。   Examples of the radical polymerizable compound having only one radical polymerizable group in one molecule (hereinafter also referred to as “monofunctional radical polymerizable compound”) include (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl ( (Meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-nonyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl ( (Meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, 2-dicyclopentenoxyethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) Acrylate Methoxyethoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethoxyethyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate , Cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxyethoxyethyl ( (Meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, biphenyl (meth) acrylate, biphenoxyethyl (meth) Acrylate, biphenoxyethoxyethyl (meth) acrylate, naphthalene (meth) acrylate, naphthaleneoxyethyl (meth) acrylate, naphthaleneoxyethoxyethyl (meth) acrylate, phenanthrene (meth) acrylate, phenanthreneoxyethyl (meth) acrylate, phenanthreneoxy Ethoxyethyl (meth) acrylate, anthracene (meth) acrylate, anthraceneoxyethyl (meth) acrylate, anthraceneoxyethoxyethyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) ) Acrylate, dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) Acrylate, phenyl epoxy (meth) acrylate, (meth) acryloylmorpholine, diacetone (meth) acrylamide, N- [2- (meth) acryloylethyl] -1,2-cyclohexanedicarboximide, N- [2- (meta Monofunctional (meth) such as) acryloylethyl] -1,2-cyclohexanedicarbomido-1-ene and N- [2- (meth) acryloylethyl] -1,2-cyclohexanedicarbomido-4-ene Acrylate monomers; vinyl monomers such as N-vinylpyrrolidone, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, 4-hydroxystyrene, allyl acetate, vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl benzoate;

一分子中にラジカル重合性基を2個有するラジカル重合性化合物(以下、「2官能ラジカル重合性化合物」ともいう)としては、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、トリ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、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(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、ネオペンチルグリコールピバリン酸エステルジ(メタ)アクリレート、ビス(オキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0(2,6)]デカンジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−(アクリルオキシジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタクリルオキシジエトキシ)フェニル)プロパン、トリシクロ[5.2.1.0(2,6)]デカン−3,8−ジイルジメチルジメタクリレート、ビスフェノール−A−ジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールのエチレンオキサイド変性ジアクリレート、エチレンオキサイド変性テトラブロモビスフェノール−A−ジ(メタ)アクリレート、フェニルジ(メタ)アクリレート、フェニルジオキシエチル(メタ)アクリレート、フェニルジオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、ビフェニルジ(メタ)アクリレート、ビフェニルジオキシエチル(メタ)アクリレート、ビフェニルジオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、ナフタレンジ(メタ)アクリレート、ナフタレンジオキシエチル(メタ)アクリレート、ナフタレンジオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、フェナントレンジ(メタ)アクリレート、フェナントレンジオキシエチル(メタ)アクリレート、フェナントレンジオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、アントラセンジ(メタ)アクリレート、アントラセンジオキシエチル(メタ)アクリレート及びアントラセンジオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート等の2官能性(メタ)アクリレート系モノマー等が挙げられる。   Examples of the radical polymerizable compound having two radical polymerizable groups in one molecule (hereinafter also referred to as “bifunctional radical polymerizable compound”) include diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene Glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 1, 6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol pivalic acid ester di (meth) acrylate, bis (oxymethyl) Tricyclo [5.2.1.0 (2,6)] decanedi (meth) acrylate, 2,2-bis (4- (acryloxydiethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4- (methacryloxy) Diethoxy) phenyl) propane, tricyclo [5.2.1.0 (2,6)] decane-3,8-diyldimethyldimethacrylate, bisphenol-A-diglycidyl ether di (meth) acrylate, 1,4- Ethylene oxide modified diacrylate of cyclohexanedimethanol, ethylene oxide modified tetrabromobisphenol-A-di (meth) acrylate, phenyl di (meth) acrylate, phenyldioxyethyl (meth) acrylate, phenyldioxyethoxyethyl (meth) acrylate, Biphenyl di (meth) acrylate Biphenyldioxyethyl (meth) acrylate, biphenyldioxyethoxyethyl (meth) acrylate, naphthalene di (meth) acrylate, naphthalene dioxyethyl (meth) acrylate, naphthalene dioxyethoxyethyl (meth) acrylate, phenanthrene (meth) Bifunctional such as acrylate, phenanthrene dioxyethyl (meth) acrylate, phenanthrene dioxyethoxyethyl (meth) acrylate, anthracene di (meth) acrylate, anthracene dioxyethyl (meth) acrylate and anthracene dioxyethoxyethyl (meth) acrylate (Meth) acrylate monomers and the like.

一分子中にラジカル重合性基を3個以上有するラジカル重合性化合物(以下、「多官能ラジカル重合性化合物」ともいう)としては、フェニルトリ(メタ)アクリレート、フェニルトリオキシエチル(メタ)アクリレート、フェニルトリオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、ビフェニルトリ(メタ)アクリレート、ビフェニルトリオキシエチル(メタ)アクリレート、ビフェニルトリオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、ナフタレントリ(メタ)アクリレート、ナフタレントリオキシエチル(メタ)アクリレート、ナフタレントリオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、フェナントレントリ(メタ)アクリレート、フェナントレントリオキシエチル(メタ)アクリレート、フェナントレントリオキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、アントラセントリ(メタ)アクリレート、アントラセントリオキシエチル(メタ)アクリレート、アントラセントリオキシエトキシエチル(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、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート及びトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート等の3〜6官能(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。   Examples of the radical polymerizable compound having three or more radical polymerizable groups in one molecule (hereinafter, also referred to as “polyfunctional radical polymerizable compound”) include phenyl tri (meth) acrylate, phenyl trioxyethyl (meth) acrylate, Phenyltrioxyethoxyethyl (meth) acrylate, biphenyltri (meth) acrylate, biphenyltrioxyethyl (meth) acrylate, biphenyltrioxyethoxyethyl (meth) acrylate, naphthalenetri (meth) acrylate, naphthalenetrioxyethyl (meth) Acrylate, naphthalene trioxyethoxyethyl (meth) acrylate, phenanthrene tri (meth) acrylate, phenanthrene trioxyethyl (meth) acrylate, phenanthrene trioxyethoxyethyl ( Acrylate), anthracentri (meth) acrylate, anthracentrioxyethyl (meth) acrylate, anthracenoxyoxyethyl (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethoxytri (meth) acrylate, tetra Methylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate And tris-6-functional (meth) acrylates such as tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate Tomonoma, and the like.

さらに、一分子中にラジカル重合性基を2個以上有するオリゴマーであるラジカル重合性化合物としては、ウレタン(メタ)アクリレート及びエステル(メタ)アクリレート等のオリゴマー(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、本明細書において、(メタ)アクリロイルという呼称は、アクリロイル及びメタアクリロイルの総称として用いている。
上記1官能ラジカル重合性化合物と2官能ラジカル重合性化合物と多官能ラジカル重合性化合物との配合割合は、全ラジカル重合性化合物において、それぞれ1官能ラジカル重合性化合物0〜50質量部、2官能ラジカル重合性化合物0〜100質量部、多官能ラジカル重合性化合物0〜50質量部であることが好ましい。
Furthermore, examples of the radical polymerizable compound that is an oligomer having two or more radical polymerizable groups in one molecule include oligomer (meth) acrylates such as urethane (meth) acrylate and ester (meth) acrylate.
In the present specification, the name (meth) acryloyl is used as a general term for acryloyl and methacryloyl.
The blending ratio of the monofunctional radical polymerizable compound, the bifunctional radical polymerizable compound, and the polyfunctional radical polymerizable compound is as follows. It is preferable that they are 0-100 mass parts of polymeric compounds, and 0-50 mass parts of polyfunctional radically polymerizable compounds.

(光硬化性樹脂組成物)
本発明の一つの態様に関する光硬化性樹脂組成物は、上記化合物(A)とラジカル重合性化合物とを含有することを特徴とする。
上記化合物(A)は、上述したように、光ラジカル重合開始剤として機能する。そのため、上記化合物(A)と上記ラジカル重合性化合物とを含む構成とすることで、様々な分野において好適に用いられる本発明のいくつかの態様に係る光硬化性樹脂組成物とすることができる。好適に用いられる分野としては、リソグラフィー、フレキソグラフィー、シルクスクリーンのUV硬化インキ、ソルダーレジスト、電子工業用材料等のためのエッチレジスト、カラーフィルターレジスト、バンプ形成用レジスト、UV粉体塗料、水系UV塗料、紫外線吸収剤併用塗料、木工製品の仕上げ塗料、プラスチック及び金属コーティング等の分野が挙げられる。
(Photocurable resin composition)
The photocurable resin composition concerning one aspect of this invention contains the said compound (A) and a radically polymerizable compound, It is characterized by the above-mentioned.
As described above, the compound (A) functions as a radical photopolymerization initiator. Therefore, it can be set as the photocurable resin composition which concerns on some aspects of this invention used suitably in various fields by setting it as the structure containing the said compound (A) and the said radically polymerizable compound. . Suitable fields include lithography, flexography, silk screen UV curable ink, solder resist, etch resist for electronic industry materials, color filter resist, bump forming resist, UV powder coating, water-based UV Examples include paints, UV absorber combined paints, woodwork finish paints, plastics and metal coatings.

例えば、上記化合物(A)と上記ラジカル重合性化合物とを非重合性の有機溶媒で希釈して、本発明のいくつかの態様に係る光硬化性樹脂組成物を調製することができる。なお、上記化合物(A)と上記ラジカル重合性化合物とを適宜選択すれば、有機溶媒を含まない光硬化性樹脂組成物を調製することもできる。   For example, the photocurable resin composition according to some embodiments of the present invention can be prepared by diluting the compound (A) and the radical polymerizable compound with a non-polymerizable organic solvent. In addition, if the said compound (A) and the said radically polymerizable compound are selected suitably, the photocurable resin composition which does not contain an organic solvent can also be prepared.

上記の光硬化性樹脂組成物が含有する上記化合物(A)の量は、目的とする用途や性質等によって適宜選択される。一例としては、上記化合物(A)の含有量は、上記化合物(A)及び有機溶媒を除く光硬化性樹脂組成物成分100質量部に対し、例えば、0.1〜60質量部であり、典型的には、0.5〜30質量部であり、さらに典型的には、1〜10質量部である。   The amount of the compound (A) contained in the photocurable resin composition is appropriately selected depending on the intended use and properties. As an example, content of the said compound (A) is 0.1-60 mass parts with respect to 100 mass parts of photocurable resin composition components except the said compound (A) and an organic solvent, and is typical. Specifically, it is 0.5 to 30 parts by mass, and more typically 1 to 10 parts by mass.

光硬化性樹脂組成物に含有される上記有機溶媒の例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系化合物;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸メトキシエチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系化合物;ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、ジオキサン等のエーテル系化合物;トルエン、キシレン等の芳香族化合物;ペンタン、ヘキサン等の脂肪族化合物;塩化メチレン、クロロベンゼン、クロロホルム等のハロゲン系炭化水素;メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール等のアルコール;等を挙げることができる。   Examples of the organic solvent contained in the photocurable resin composition include ketone compounds such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone; methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, methoxyethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate Ester compounds such as diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, phenyl cellosolve, dioxane and the like; aromatic compounds such as toluene and xylene; aliphatic compounds such as pentane and hexane; methylene chloride and chlorobenzene And halogen-based hydrocarbons such as chloroform; alcohols such as methanol, ethanol, normal propanol and isopropanol;

本発明のいくつかの態様に係る光硬化性樹脂組成物は、上記化合物(A)以外の光ラジカル重合開始剤を含有していてもよい。当該他の光ラジカル重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンジルジアルキルケタール、α−ヒドロキシアルキルフェノン類、α−アミノアセトフェノン類、アシルフォスフィンオキサイド類、チタノセン類及びオキシムエステル類、トリハロメチルトリアジン類、その他トリハロメチル基を有する化合物等が挙げられる。上記化合物(A)以外の光ラジカル重合開始剤を用いる場合、全光ラジカル重合開始剤の光硬化性樹脂組成物中の配合量は光ラジカル重合開始剤及び有機溶媒を除く光硬化性樹脂組成物成分100質量部に対し、例えば、0.1〜60質量部であることが好ましい。   The photocurable resin composition according to some embodiments of the present invention may contain a photoradical polymerization initiator other than the compound (A). Examples of the other photo radical polymerization initiators include acetophenone, benzophenone, benzyldialkyl ketal, α-hydroxyalkylphenones, α-aminoacetophenones, acylphosphine oxides, titanocenes and oxime esters, trihalomethyltriazines, Other examples include compounds having a trihalomethyl group. When a photo radical polymerization initiator other than the above compound (A) is used, the total amount of the photo radical polymerization initiator in the photo curable resin composition is a photo curable resin composition excluding the photo radical polymerization initiator and the organic solvent. It is preferable that it is 0.1-60 mass parts with respect to 100 mass parts of components, for example.

上記のような光ラジカル重合開始剤以外にも、例えば、2,2'−アゾビス(イソブチロニトリル)、過酸化ベンゾイル等の主に加熱によりラジカルを発生させる熱ラジカル重合開始剤を用いることができる。
上記のような熱ラジカル重合開始剤以外にも、例えば、スルホニウム塩、ヨード二ウム塩及びアンモニウム塩等に代表される光又は熱により酸又は塩基を発生させる開始剤を添加することも可能である。熱ラジカル重合開始剤及び/又は酸又は塩基を発生させる開始剤を用いる場合、光硬化性樹脂組成物中のそれぞれの配合量は、熱ラジカル重合開始剤及び酸又は塩基を発生させる開始剤並びに有機溶媒を除く光硬化性樹脂組成物成分100質量部に対し、0.1〜60質量部であることが好ましい。
In addition to the photo radical polymerization initiator as described above, for example, a thermal radical polymerization initiator that generates radicals mainly by heating, such as 2,2′-azobis (isobutyronitrile), benzoyl peroxide, etc., may be used. it can.
In addition to the thermal radical polymerization initiator as described above, it is also possible to add an initiator that generates an acid or a base by light or heat represented by, for example, a sulfonium salt, an iododium salt, and an ammonium salt. . When a thermal radical polymerization initiator and / or an initiator that generates an acid or a base is used, the amount of each compound in the photocurable resin composition depends on the thermal radical polymerization initiator, the initiator that generates an acid or a base, and organic. It is preferable that it is 0.1-60 mass parts with respect to 100 mass parts of photocurable resin composition components except a solvent.

上述のように、複数の重合開始剤を組成物に含有させることにより、例えば、多段階の硬化や、パターニング後の硬化が容易となる。
本発明のいくつかの態様に係る光硬化性樹脂組成物は、対象とする用途や性質等に応じて、後述のアルコキシシラン化合物等の密着性付与剤、後述の光酸発生剤、光増感剤、後述の特定の基を有する単位を含む重合体、後述の重合禁止剤、レベリング剤、可塑剤、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、酸化防止剤、香料、熱架橋剤等の添加物を含有させてもよく、これらは、単独で又は2種類以上を組み合わせて含有させてもよい。
As described above, by including a plurality of polymerization initiators in the composition, for example, multi-stage curing and curing after patterning are facilitated.
The photocurable resin composition according to some embodiments of the present invention includes an adhesiveness imparting agent such as an alkoxysilane compound described below, a photoacid generator described below, and a photosensitization, depending on the intended use and properties. Agents, polymers containing units having specific groups described below, polymerization inhibitors described below, leveling agents, plasticizers, fillers, antifoaming agents, flame retardants, stabilizers, antioxidants, perfumes, thermal crosslinking agents, etc. These additives may be contained, and these may be contained alone or in combination of two or more.

光硬化性樹脂組成物を基板に塗布して硬化した際に両者の密着性を向上させるために、シランカップリング剤等のアルコキシシラン化合物を光硬化性樹脂組成物に含有させることが好ましい。該アルコキシシラン化合物が基板に対する密着性付与特性を発揮するには、硬化させる際に酸性条件とすることが好ましい。そのため、ほぼ中性である上記化合物(A)と併用する際に特に効果を発揮できることから、光硬化性樹脂組成物がアルコキシシラン化合物を含有することが好ましい。
例えば、上記アルコキシシラン化合物としては、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のトリアルコキシシリル基を有するアルコキシシラン化合物が挙げられる。アルコキシシラン化合物は、低分子量化合物の態様であってもよいが、アルコキシシラン化合物が重合性基をさらに有する場合は、単独重合体の態様であってもよく、例えば上記ラジカル重合性化合物と共重合体の態様であってもよい。
アルコキシシラン化合物の光硬化性樹脂組成物中の含有量は、該アルコキシシラン化合物及び有機溶媒を除く光硬化性樹脂組成物成分100質量部に対し1〜40質量部であることが好ましく、5〜20質量部であることがより好ましい。
When the photocurable resin composition is applied to a substrate and cured, the photocurable resin composition preferably contains an alkoxysilane compound such as a silane coupling agent in order to improve the adhesion between the two. In order for the alkoxysilane compound to exhibit adhesion imparting properties to the substrate, it is preferable to use acidic conditions when curing. For this reason, it is preferable that the photocurable resin composition contains an alkoxysilane compound because it can exhibit an effect particularly when used in combination with the compound (A) which is almost neutral.
For example, the alkoxysilane compound includes an alkoxysilane compound having a trialkoxysilyl group such as 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane. The alkoxysilane compound may be in the form of a low molecular weight compound, but if the alkoxysilane compound further has a polymerizable group, it may be in the form of a homopolymer, for example, co-polymerized with the above radical polymerizable compound. It may be a combined mode.
The content of the alkoxysilane compound in the photocurable resin composition is preferably 1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photocurable resin composition component excluding the alkoxysilane compound and the organic solvent. More preferably, it is 20 parts by mass.

上述したように、基板との密着性を付与させるために光硬化性樹脂組成物にアルコキシシラン化合物を含有させるが、該光硬化性樹脂組成物を硬化させるときに酸性条件とすることが好ましい。そのために、光硬化性樹脂組成物に光酸発生剤を含有させることが好ましい。アルコキシシラン及び上記化合物(A)はほぼ中性であるために光酸発生剤から発生する酸を阻害することなく、効率的にアルコキシシラン化合物の密着性付与効果を発揮させることができる。上記光酸発生剤としては、通常用いられる光酸発生剤であれば特に制限はない。例えば、スルホニウム塩及びヨードニウム塩等のオニウム塩光酸発生剤;イミドスルホネート及びオキシムスルホネート等のノニオン光酸発生剤;等が挙げられる。   As described above, an alkoxysilane compound is included in the photocurable resin composition in order to impart adhesion to the substrate, but it is preferable to use acidic conditions when the photocurable resin composition is cured. Therefore, it is preferable to include a photoacid generator in the photocurable resin composition. Since the alkoxysilane and the compound (A) are almost neutral, the adhesion imparting effect of the alkoxysilane compound can be efficiently exhibited without inhibiting the acid generated from the photoacid generator. The photoacid generator is not particularly limited as long as it is a commonly used photoacid generator. Examples thereof include onium salt photoacid generators such as sulfonium salts and iodonium salts; nonionic photoacid generators such as imide sulfonates and oxime sulfonates; and the like.

本発明の一つの態様の光硬化性樹脂組成物中の光酸発生剤の含有量は、該光酸発生剤を及び有機溶媒を除く光硬化性樹脂組成物成分100質量部に対し0.01〜20質量部であることが好ましく、0.05〜10質量部であることがより好ましく、0.1〜5質量部であることがさらに好ましい。
上記範囲内で光酸発生剤を光硬化性樹脂組成物中に含有させることで、酸による脱保護反応する重合体と併用する場合にパターニング性能を向上させることができる。また、本発明の一つの態様である上記化合物(A)は中性であるため、ガラス基板を用いた表示体等の絶縁膜等の永久膜用の光硬化性樹脂組成物の成分としてアルコキシシラン化合物を光酸発生剤と併用する場合、上記絶縁膜と基板との密着性を向上させることができる。さらに酸により架橋作用を有する架橋剤を光酸発生剤と併用する場合、光硬化性樹脂組成物の架橋密度を上げることができる。
The content of the photoacid generator in the photocurable resin composition of one embodiment of the present invention is 0.01 with respect to 100 parts by mass of the photocurable resin composition component excluding the photoacid generator and the organic solvent. It is preferably ˜20 parts by mass, more preferably 0.05 to 10 parts by mass, and further preferably 0.1 to 5 parts by mass.
When the photoacid generator is contained in the photocurable resin composition within the above range, the patterning performance can be improved when used in combination with a polymer that undergoes a deprotection reaction with an acid. In addition, since the compound (A) which is one embodiment of the present invention is neutral, alkoxysilane is used as a component of a photocurable resin composition for a permanent film such as an insulating film such as a display body using a glass substrate. When the compound is used in combination with a photoacid generator, the adhesion between the insulating film and the substrate can be improved. Furthermore, when using together the crosslinking agent which has a crosslinking action with an acid with a photo-acid generator, the crosslinking density of a photocurable resin composition can be raised.

重合禁止剤は保存安定性向上を目的として光硬化性樹脂組成物中に含有させる。重合禁止剤の光硬化性樹脂組成物中の含有量は、該重合禁止剤及び有機溶媒を除く光硬化性樹脂組成物成分100質量部に対し0.0001〜10質量部であることが好ましく、0.001〜1質量部であることがより好ましい。
重合禁止剤は、(4−ヒドロキシ)−フェニルメタクリレート、4−ヒドロキシスチレン及びαメチル4−ヒドロキシスチレン等を、後述の重合体を構成するモノマー成分としてとして含ませてもよい。
The polymerization inhibitor is contained in the photocurable resin composition for the purpose of improving storage stability. The content of the polymerization inhibitor in the photocurable resin composition is preferably 0.0001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photocurable resin composition component excluding the polymerization inhibitor and the organic solvent, It is more preferable that it is 0.001-1 mass part.
The polymerization inhibitor may contain (4-hydroxy) -phenyl methacrylate, 4-hydroxystyrene, α-methyl 4-hydroxystyrene, or the like as a monomer component constituting the polymer described later.

本発明の一つの態様に関する光硬化性樹脂組成物は、下記(a)〜(d)からなる群より選択される少なくとも1つの単位を含む重合体をさらに含有することが好ましい。
(a)カルボキシル基を有する単位
(b)カルボキシル基が酸解離性基で保護された基を有する単位
(c)オキシラニル基を有する単位
(d)オキセタニル基を有する単位
光硬化性樹脂組成物が重合体を含有する場合、有機溶媒を除く光硬化性樹脂組成物の全成分を100質量部とした場合に、0質量部以上100質量部未満であることが好ましく20〜80質量部であることがより好ましい。
The photocurable resin composition according to one embodiment of the present invention preferably further contains a polymer containing at least one unit selected from the group consisting of the following (a) to (d).
(A) a unit having a carboxyl group (b) a unit having a group in which the carboxyl group is protected with an acid dissociable group (c) a unit having an oxiranyl group (d) a unit having an oxetanyl group In the case of containing a coalescence, it is preferably 0 to less than 100 parts by weight, preferably 20 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of all components of the photocurable resin composition excluding the organic solvent. More preferred.

上記重合体がカルボキシル基を有する単位(以下、「単位(a)ともいう」)を含むことで、現像特性が向上する。単位(a)としては、例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸等の分子中に少なくとも1個のカルボキシ基を有する不飽和カルボン酸等のモノマーに由来する単位が挙げられる。
上記重合体が、カルボキシルが酸解離性基で保護された残基を有する単位(以下、「単位(b)ともいう」)を含むことで、高感度な光硬化性樹脂組成物とすることができる。単位(b)の酸解離性基としては、レジストの酸解離性基として公知のものを使用でき、特に限定されない。例えば、エステル基、アセタール基、ケタール基、テトラヒドロピラニル基、t−ブチルエステル基、シロキシ基及びベンジロキシ基等が挙げられる。カルボニル基が酸解離性基で保護された基を有する単位を含有する重合体として、これら酸解離性基がペンダントしたスチレン骨格、メタクリレート又はアクリレート骨格を有する重合体等が挙げられる。
When the polymer includes a unit having a carboxyl group (hereinafter, also referred to as “unit (a)”), development characteristics are improved. Examples of the unit (a) include units derived from monomers such as unsaturated carboxylic acids having at least one carboxy group in the molecule such as unsaturated monocarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, and unsaturated tricarboxylic acids. It is done.
When the polymer includes a unit having a residue in which carboxyl is protected with an acid dissociable group (hereinafter, also referred to as “unit (b)”), a highly sensitive photocurable resin composition can be obtained. it can. As the acid dissociable group of the unit (b), known acid dissociable groups for the resist can be used, and are not particularly limited. Examples thereof include an ester group, an acetal group, a ketal group, a tetrahydropyranyl group, a t-butyl ester group, a siloxy group, and a benzyloxy group. Examples of the polymer containing a unit having a group in which a carbonyl group is protected with an acid dissociable group include a polymer having a styrene skeleton, a methacrylate or an acrylate skeleton pendant with these acid dissociable groups.

上記重合体が、オキシラニル基を有する単位(以下、「単位(c)ともいう」)を有することで、高温下及び酸又は塩基触媒存在下で架橋させることができる。単位(c)としては、グリシジル基、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル基等を有する単位が挙げられる。単位(c)は、オキシラニル基を有するモノマーに由来する。
上記重合体が、オキセタニル基を有する単位(以下、「単位(d)ともいう」)を有することで、オキシラニル基と同様に架橋させることができる。単位(d)としては、3-メチルオキセタニル基、3-エチルオキセタニル基等を有する単位が挙げられる。単位(d)は、オキセタニル基を有するモノマーに由来する。
単位(a)〜(d)は、重合体を構成する全単位に対し、それぞれ0〜100質量%であることが好ましく、10〜50質量%であることが好ましい。
When the polymer has a unit having an oxiranyl group (hereinafter, also referred to as “unit (c)”), it can be crosslinked at a high temperature and in the presence of an acid or base catalyst. Examples of the unit (c) include units having a glycidyl group, a 3,4-epoxycyclohexylmethyl group, and the like. Unit (c) is derived from a monomer having an oxiranyl group.
When the polymer has a unit having an oxetanyl group (hereinafter, also referred to as “unit (d)”), it can be crosslinked in the same manner as the oxiranyl group. Examples of the unit (d) include units having a 3-methyloxetanyl group, a 3-ethyloxetanyl group, and the like. The unit (d) is derived from a monomer having an oxetanyl group.
The units (a) to (d) are each preferably 0 to 100% by mass, and preferably 10 to 50% by mass, based on all units constituting the polymer.

本発明の一つの態様に関する光硬化性樹脂組成物は、架橋剤をさらに含有していてもよい。上記架橋剤としては、フェノール性水酸基及びカルボキシル基等を有する単位を含む架橋性重合体;ヘキサメトキシメチルメラミン、テトラメトキシメチルベンゾグアナミン及び1,3,4,6−テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル等の架橋性化合物;等が挙げられる。光硬化性樹脂組成物が架橋剤を含有する場合、架橋剤及び有機溶媒を除く光硬化性樹脂組成物成分100質量部に対して、0〜20質量部含有させることが好ましい。   The photocurable resin composition according to one embodiment of the present invention may further contain a crosslinking agent. Examples of the cross-linking agent include cross-linkable polymers containing units having a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group; hexamethoxymethyl melamine, tetramethoxymethyl benzoguanamine, 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril, and the like. Crosslinkable compounds; and the like. When a photocurable resin composition contains a crosslinking agent, it is preferable to make it contain 0-20 mass parts with respect to 100 mass parts of photocurable resin composition components except a crosslinking agent and an organic solvent.

上記の光硬化性樹脂組成物に、例えば、波長200〜400nmのいずれかの波長の光を照射することにより、上記化合物(A)が自己開裂してラジカルを発生し、このラジカルをトリガーとして、上記化合物(A)自身又は必要に応じて添加するラジカル重合性化合物が重合して、光硬化物が形成される。そして、上記化合物(A)は二つのフェニル基のそれぞれにパラ位に結合したR及びRの置換基を有するため、失活反応による長波長化を抑制できるため、400nmにおけるモル吸光係数を上記範囲とすることができる。また、上記化合物(A)及び上記化合物(A)が開裂して生成する化学種がR及びRの置換基、並びに、任意にR及びRの置換基を有するため、分子量が増大及び分子間相互作用が強くなることで容易に揮発せず光硬化物内に保持される。それ故、光硬化後に従来問題となっていた経時によるラジカル重合開始剤成分及びその開裂物のブリードアウトを大幅に抑制することができる。 For example, by irradiating the photocurable resin composition with light having a wavelength of 200 to 400 nm, the compound (A) self-cleaves to generate a radical, and using this radical as a trigger, The said compound (A) itself or the radically polymerizable compound added as needed polymerizes, and photocured material is formed. And since the said compound (A) has the substituent of R < 3 > and R < 4 > couple | bonded with the para position to each of two phenyl groups, since it can suppress the wavelength increase by a deactivation reaction, the molar absorption coefficient in 400 nm is shown. It can be set as the said range. Further, since the compound (A) and the chemical species generated by cleavage of the compound (A) have R 3 and R 4 substituents, and optionally R 5 and R 6 substituents, the molecular weight is increased. And, since the intermolecular interaction becomes strong, it is not easily volatilized and is held in the photocured product. Therefore, the bleeding out of the radical polymerization initiator component and its cleavage product over time, which has been a problem after photocuring, can be greatly suppressed.

<2>デバイスの製造方法
本発明の一つの態様は、上記光硬化性樹脂組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、活性エネルギー線を用いて、上記レジスト膜をパターン状に露光するフォトリソグラフィ工程と、露光されたレジスト膜を現像してフォトレジストパターンを得るパターン形成工程と、を含むデバイスの製造方法である。
<2> Device Manufacturing Method One embodiment of the present invention includes a resist film forming step of forming a resist film on a substrate using the photocurable resin composition, and an active energy ray to form the resist film. It is a device manufacturing method including a photolithography step of exposing in a pattern and a pattern forming step of developing the exposed resist film to obtain a photoresist pattern.

フォトリソグラフィ工程において露光に用いる活性エネルギー線としては、本発明のいくつかの態様における光ラジカル重合開始剤が活性化してラジカルを発生させ得る光であればよく、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、F2エキシマレーザ光、電子線、UV、可視光線、X線、電子線、イオン線、i線、EUV等を意味する。好ましくはi線である。 The active energy ray used for exposure in the photolithography process may be light that can activate radical photopolymerization initiators in some embodiments of the present invention to generate radicals. KrF excimer laser light, ArF excimer laser light , F 2 excimer laser light, electron beam, UV, visible light, X-ray, electron beam, ion beam, i-ray, EUV, and the like. Preferably, it is i line.

上記化合物(A)を含有する光硬化性樹脂組成物を用いる以外は、通常のデバイスの製造方法に従えばよい。
上記基板としては、ガラス基板であることが好ましい。光硬化性樹脂組成物がアルコキシシラン化合物を含有するときに光硬化性樹脂組成物のレジスト膜と基板との密着性が良好となる。上記基板はプラスチック基板であっても好ましい。
What is necessary is just to follow the manufacturing method of a normal device except using the photocurable resin composition containing the said compound (A).
The substrate is preferably a glass substrate. When the photocurable resin composition contains an alkoxysilane compound, the adhesion between the resist film of the photocurable resin composition and the substrate is improved. The substrate is preferably a plastic substrate.

以下、本発明のいくつかの態様に係る実施例によって、さらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although it demonstrates still in detail with the Example which concerns on some aspects of this invention, this invention is not restrict | limited at all by these Examples.

<化合物1の合成>
(4,4'−ジヒドロキシベンジルの合成)
<Synthesis of Compound 1>
(Synthesis of 4,4′-dihydroxybenzyl)

4,4'−ジメトキシベンジル5.0gを酢酸95mlに溶解する。これに、48質量%HBr水溶液31.2gを70℃で10分間かけて滴下する。滴下後、110℃で70時間攪拌する。その後、水150gを添加して結晶化する。これをろ過し、結晶を水250gで洗浄した後、乾燥することで、目的物である4,4'−ジヒドロキシベンジルを4.0g得る。   Dissolve 5.0 g of 4,4′-dimethoxybenzyl in 95 ml of acetic acid. To this, 31.2 g of 48 mass% HBr aqueous solution is dropped at 70 ° C. over 10 minutes. After dropping, the mixture is stirred at 110 ° C. for 70 hours. Thereafter, 150 g of water is added for crystallization. This is filtered, and the crystals are washed with 250 g of water and dried to obtain 4.0 g of 4,4′-dihydroxybenzyl which is the target product.

(2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−アセトキシ)フェニルエタン−1−オンの合成) (Synthesis of 2,2-dimethoxy-1,2-di- (4-acetoxy) phenylethane-1-one)

4,4'−ジヒドロキシベンジル1.6gと硫酸0.16gとをメタノール12.8gに溶解して25℃とする。これにオルト蟻酸トリメチル4.2gを滴下して15時間攪拌する。トリエチルアミン3.0gを30℃で添加して5分間攪拌後、溶媒であるメタノールを留去する。そして、得られた残渣にアセトニトリル14gを加えることで結晶化する。これをろ過して得られた結晶を再びアセトニトリル14gに分散する。それにトリエチルアミン1.7g及びジメチルアミノピリジン0.081gを添加した後、アセトニトリル5.0gで希釈した無水酢酸1.7gを30℃で滴下する。滴下終了後、25℃にて2時間攪拌した後、3質量%NaHCO水溶液64gを添加して5分間攪拌する。その後、酢酸エチル32gで抽出し、水10gで3回洗浄、飽和食塩水10gで1回洗浄を行った後に溶媒を留去することで、2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−アセトキシ)フェニルエタン−1−オン(化合物1)を1.35g得る。得られた化合物1の純度は99.2%であり、365nmのモル吸光係数は1.5×10cm/molである。また、pKaは7程度である。
なお、化合物の純度は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により求めた。HPLC分析の条件は次のとおりである。
カラム:SHISEIDO 製 SUPERIOREX ODS
溶離液:アセトニトリル:水=80:20(体積比)の混合溶媒
検出波長:254nm
1.6 g of 4,4′-dihydroxybenzyl and 0.16 g of sulfuric acid are dissolved in 12.8 g of methanol to 25 ° C. To this, 4.2 g of trimethyl orthoformate is added dropwise and stirred for 15 hours. After adding 3.0 g of triethylamine at 30 ° C. and stirring for 5 minutes, methanol as a solvent is distilled off. And it crystallizes by adding 14g of acetonitrile to the obtained residue. The crystals obtained by filtering this are dispersed again in 14 g of acetonitrile. After 1.7 g of triethylamine and 0.081 g of dimethylaminopyridine are added thereto, 1.7 g of acetic anhydride diluted with 5.0 g of acetonitrile is added dropwise at 30 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture is stirred at 25 ° C. for 2 hours, and then 64 g of 3 mass% NaHCO 3 aqueous solution is added and stirred for 5 minutes. Thereafter, the mixture was extracted with 32 g of ethyl acetate, washed 3 times with 10 g of water and once with 10 g of saturated saline, and then the solvent was distilled off to obtain 2,2-dimethoxy-1,2-di- (4 -Acetoxy) phenylethane-1-one (compound 1) 1.35g. The purity of the obtained compound 1 is 99.2%, and the molar extinction coefficient at 365 nm is 1.5 × 10 5 cm 2 / mol. The pKa is about 7.
The purity of the compound was determined by high performance liquid chromatography (HPLC). The conditions for HPLC analysis are as follows.
Column: SUISEIODO ODS made by SHISEIDO
Eluent: acetonitrile: water = 80: 20 (volume ratio) mixed solvent detection wavelength: 254 nm

<化合物2の合成>
(2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−メトキシ)フェニルエタン−1−オンの合成)
<Synthesis of Compound 2>
(Synthesis of 2,2-dimethoxy-1,2-di- (4-methoxy) phenylethane-1-one)

4,4'−ジメトキシベンジル1.8gと硫酸0.16gとをメタノール12.8gに溶解して25℃とする。これにオルト蟻酸トリメチル4.2gを滴下して15時間攪拌する。トリエチルアミン3.0gを30℃で添加して5分間攪拌後、溶媒であるメタノールを留去する。その後、酢酸エチル32gで再溶解し、水10gで3回洗浄、飽和食塩水10gで1回洗浄を行った後に溶媒を留去することで、2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−メトキシ)フェニルエタン−1−オン(化合物2)を1.6g得る。得られた化合物2の純度は98.9%であり、365nmのモル吸光係数は2.1×10cm/molである。また、pKaは7程度である。 1.8 g of 4,4′-dimethoxybenzyl and 0.16 g of sulfuric acid are dissolved in 12.8 g of methanol to 25 ° C. To this, 4.2 g of trimethyl orthoformate is added dropwise and stirred for 15 hours. After adding 3.0 g of triethylamine at 30 ° C. and stirring for 5 minutes, methanol as a solvent is distilled off. Thereafter, redissolved with 32 g of ethyl acetate, washed 3 times with 10 g of water and once with 10 g of saturated saline, and then the solvent was distilled off to remove 2,2-dimethoxy-1,2-di- ( 1.6 g of 4-methoxy) phenylethane-1-one (compound 2) are obtained. The purity of the obtained compound 2 is 98.9%, and the molar extinction coefficient at 365 nm is 2.1 × 10 5 cm 2 / mol. The pKa is about 7.

<化合物3の合成>
(4,4'−ジメチルチオベンジルの合成)
<Synthesis of Compound 3>
(Synthesis of 4,4′-dimethylthiobenzyl)

チオアニソール18.7gを塩化メチレン56gに添加して0℃とする。これに塩化アルミニウム11.6gを添加する。そこに塩化オキサリル10.0gを10分間かけて滴下する。滴下後、0℃で1時間攪拌する。25℃でさらに1時間撹拌した後に、水100gを添加するこれを分液し、得られた有機層をさらに水50gで3回洗浄した後に溶媒留去する。得られた残渣をエタノールを用いて再結晶することで、目的物である4,4'−ジメチルチオベンジルを10.7g得る。   Add 18.7 g of thioanisole to 56 g of methylene chloride and bring to 0 ° C. To this is added 11.6 g of aluminum chloride. To this, 10.0 g of oxalyl chloride is added dropwise over 10 minutes. After dropping, the mixture is stirred at 0 ° C. for 1 hour. After further stirring at 25 ° C. for 1 hour, 100 g of water is added and the mixture is separated. The obtained organic layer is further washed with 50 g of water three times, and then the solvent is distilled off. By recrystallizing the obtained residue using ethanol, 10.7 g of 4,4′-dimethylthiobenzyl which is the target product is obtained.

(2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−メチルチオ)フェニルエタン−1−オンの合成) (Synthesis of 2,2-dimethoxy-1,2-di- (4-methylthio) phenylethane-1-one)

4,4'−ジメトキシベンジルのかわりに4,4'−ジメチルチオベンジルを用いる以外は、上記<化合物2の合成>と同様の操作を行うことで、2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−メチルチオ)フェニルエタン−1−オン(化合物3)を収率82モル%、純度98.3%で得る。365nmのモル吸光係数は2.0×10〜1.5×10cm/molの範囲内であり、pKaは7程度である。 Except for using 4,4′-dimethylthiobenzyl instead of 4,4′-dimethoxybenzyl, the same operation as in the above <Synthesis of Compound 2> was carried out to give 2,2-dimethoxy-1,2-di -(4-Methylthio) phenylethane-1-one (compound 3) is obtained in a yield of 82 mol% and a purity of 98.3%. The molar extinction coefficient at 365 nm is in the range of 2.0 × 10 5 to 1.5 × 10 6 cm 2 / mol, and the pKa is about 7.

<化合物4の合成>
2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−メタンスルホニル)フェニルエタン−1−オンの合成)
<Synthesis of Compound 4>
Synthesis of 2,2-dimethoxy-1,2-di- (4-methanesulfonyl) phenylethane-1-one)

2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−メチルチオ)フェニルエタン−1−オン3.0gと水酸化カリウム0.07gとをメタノール27gに添加して25℃とする。これに35%過酸化水素水4.7gを10分間かけて滴下する。滴下後、25℃で3時間攪拌する。その後、メタノールを留去して、塩化メチレン28gを添加して抽出する。これを分液し、得られた有機層をさらに水20gで3回洗浄した後に溶媒留去する。得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(塩化メチレン)により精製することで、目的物である2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−メタンスルホニル)フェニルエタン−1−オン(化合物4)を2.7g、純度97.6%で得る。365nmのモル吸光係数は1.0×10〜1.0×10cm/molの範囲内であり、pKaは7程度である。 Add 3.0 g of 2,2-dimethoxy-1,2-di- (4-methylthio) phenylethane-1-one and 0.07 g of potassium hydroxide to 27 g of methanol and bring to 25 ° C. To this, 4.7 g of 35% hydrogen peroxide solution is dropped over 10 minutes. After dropping, the mixture is stirred at 25 ° C. for 3 hours. Thereafter, methanol is distilled off, and 28 g of methylene chloride is added for extraction. This is separated, and the obtained organic layer is further washed with 20 g of water three times, and then the solvent is distilled off. The obtained residue is purified by column chromatography (methylene chloride), whereby 2,2-dimethoxy-1,2-di- (4-methanesulfonyl) phenylethane-1-one (Compound 4), which is the target product. 2.7 g, 97.6% purity. The molar extinction coefficient at 365 nm is in the range of 1.0 × 10 5 to 1.0 × 10 6 cm 2 / mol, and the pKa is about 7.

<揮発性試験>
上記で得られた化合物1(2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−アセトキシ)フェニルエタン−1−オン)、及び、化合物3(2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−メチルチオ)フェニルエタン−1−オン)の揮発性を評価する。比較としてIRGACURE651を用いる。化合物1、化合物3及びIRGACURE651をそれぞれ5.00mgアルミ製容器に秤量して、示差熱-熱質量同時測定装置(TG−DTA:Material Analysis and Characterization製 TG−DTA 2000S)を用いて130℃、15分間の質量減少率を測定することで揮発性を評価する。
<Volatility test>
Compound 1 (2,2-dimethoxy-1,2-di- (4-acetoxy) phenylethane-1-one) obtained above and compound 3 (2,2-dimethoxy-1,2-di-) The volatility of (4-methylthio) phenylethane-1-one) is evaluated. IRGACURE651 is used for comparison. Compound 1, Compound 3 and IRGACURE 651 were weighed in a 5.00 mg aluminum container, and each was measured at 130 ° C. and 15 ° C. using a differential thermal-thermal mass simultaneous measurement apparatus (TG-DTA: TG-DTA 2000S manufactured by Material Analysis and Characterization). Volatility is evaluated by measuring the mass loss rate per minute.

結果よりアセチル基及びメチルチオ基を付加した化合物1及び化合物3のどちらの場合においても、溶媒揮発工程で利用される温度において、従来のIRGACURE651と比較して揮発性が十分に低減されていることがわかる。   As a result, in both cases of Compound 1 and Compound 3 to which an acetyl group and a methylthio group are added, the volatility is sufficiently reduced as compared with the conventional IRGACURE 651 at the temperature used in the solvent volatilization step. Recognize.

(実施例1)
<共重合体Aの合成>
メタクリル酸3.0gと、グリシジルメタクリレート8.7gと、2−ヒドロキシエチルメタクリレート3.4gと、(4−ヒドロキシ)−フェニルメタクリレートと、スチレン1.8gと、ジメチル-2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.8gと、をプロピレングリコール−1−モノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解して脱酸素する。これをあらかじめ85℃に加熱した7.5gのPGMEAに4時間かけて滴下する。滴下後に2時間撹拌してその後に冷却する。冷却後に220gのヘキサンに滴下することで再沈殿する。これをろ過し、真空乾燥することで目的の共重合体Aを10.4g得る。
Example 1
<Synthesis of Copolymer A>
3.0 g of methacrylic acid, 8.7 g of glycidyl methacrylate, 3.4 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, (4-hydroxy) -phenyl methacrylate, 1.8 g of styrene, dimethyl-2,2′-azobis (2 -Methyl propionate) is dissolved in propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA) and deoxygenated. This is dripped in 7.5 g of PGMEA previously heated at 85 degreeC over 4 hours. After dropping, the mixture is stirred for 2 hours and then cooled. It reprecipitates by dripping at 220 g of hexane after cooling. This is filtered and vacuum dried to obtain 10.4 g of the desired copolymer A.

<光硬化性樹脂組成物の調製>
上記で得られた共重合体Aと、プロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(商品名:エポキシエステル70PA、共栄社化学(株)製)(モノマーA)と、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(商品名:ライトアクリレートPE−4A、共栄社化学(株)製)(モノマーB)と、ラジカル重合開始剤として上記化合物1と、をそれぞれ秤量して、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)で希釈し室温(25℃)で撹拌混合して、光硬化性樹脂組成物を調製する。配合の詳細は表2に示す。
<Preparation of photocurable resin composition>
Copolymer A obtained above, propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct (trade name: epoxy ester 70PA, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) (monomer A), pentaerythritol tetraacrylate (trade name: LIGHT Acrylate PE-4A (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) (Monomer B) and Compound 1 as a radical polymerization initiator were weighed and diluted with propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) at room temperature (25 ° C.). The mixture is stirred and mixed to prepare a photocurable resin composition. Details of the formulation are shown in Table 2.

<感度評価>
得られた光硬化性樹脂組成物をあらかじめヘキサメチレンジシラザン(HMDS)処理を行ったシリコンウェハ上にスピンコートし、その後130℃で3分間プレベーク(PB)を行い、約10μmの膜を作製する。これを、バンドパスフィフィルターを用いて露光波長が365nm±5nmとなるようにした高圧水銀灯を光源として、フォトマスクを介して露光装置(HMW―661C―3、(株)オーク製作所製)を用いて露光することにより光硬化性樹脂組成物を硬化させる。硬化後、2.38%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で1分間現像、純水で1分間洗浄することで100μmのパターンを作成し、その際の最小露光量を感度(Emax)とする。サンプルの積算露光量は照度計(UIT―150−A、ウシオ電機(株)製)の365nm受光器を用いて得られた照度から算出する。結果を表3に示す。
<Sensitivity evaluation>
The obtained photocurable resin composition is spin-coated on a silicon wafer that has been subjected to a hexamethylene disilazane (HMDS) treatment in advance, and then pre-baked (PB) at 130 ° C. for 3 minutes to produce a film of about 10 μm. . Using a high pressure mercury lamp with an exposure wavelength of 365 nm ± 5 nm as a light source using a band pass filter, an exposure apparatus (HMW-661C-3, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) is used via a photomask. The photocurable resin composition is cured by exposing to light. After curing, a pattern of 100 μm is created by developing with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 1 minute and washing with pure water for 1 minute, and the minimum exposure amount at that time is defined as sensitivity (E max ). The integrated exposure amount of the sample is calculated from the illuminance obtained by using a 365 nm light receiver of an illuminometer (UIT-150-A, manufactured by USHIO INC.). The results are shown in Table 3.

<透過率評価>
得られた光硬化性樹脂組成物を無アルカリガラス上にスピンコートし、その後130℃で1分間プレベーク(PB)を行い約10μmの膜を作製する。これを、バンドパスフィフィルターを用いて露光波長が365nm±5nmとなるようにした高圧水銀灯を光源としてフォトマスクを介さずに露光装置(HMW―661C―3、(株)オーク製作所製)を用いて1000mJ/cm2露光することにより光硬化性樹脂組成物を硬化させる。硬化後、紫外可視光測定装置(UV−VIS)によって400nmの透過率を測定することで可視光透過率を求める。10μm厚の膜での400nm透過率が95%以上の場合に透明性が良好とする。結果を表3に示す。
<Transmittance evaluation>
The obtained photocurable resin composition is spin-coated on non-alkali glass, and then pre-baked (PB) at 130 ° C. for 1 minute to produce a film of about 10 μm. An exposure apparatus (HMW-661C-3, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) is used without a photomask as a high pressure mercury lamp with an exposure wavelength of 365 nm ± 5 nm using a bandpass filter. The photocurable resin composition is cured by exposing to 1000 mJ / cm 2 . After curing, the visible light transmittance is determined by measuring the transmittance at 400 nm with an ultraviolet-visible light measuring device (UV-VIS). Transparency is good when the 400 nm transmittance in a 10 μm thick film is 95% or more. The results are shown in Table 3.

<ガラス密着性評価>
表2に示す組成物に光酸発生剤としてN−トリイソプロピルベンゼンスルホニルオキシ−1,8−ナフタルイミド0.5gと、アルコキシシラン化合物として3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン10gと、を混合してガラス密着性試験用の光硬化性樹脂組成物を調製する。
<Glass adhesion evaluation>
A composition shown in Table 2 was mixed with 0.5 g of N-triisopropylbenzenesulfonyloxy-1,8-naphthalimide as a photoacid generator and 10 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane as an alkoxysilane compound. A photocurable resin composition for glass adhesion test is prepared.

得られた光硬化性樹脂組成物を無アルカリガラス上にスピンコートし、その後100℃で2分間プレベーク(PB)を行い、約10μmの膜を作製する。これを、バンドパスフィフィルターを用いて露光波長が365nm±5nmとなるようにした高圧水銀灯を光源としてフォトマスクを介さずに露光装置(HMW―661C―3、(株)オーク製作所製)を用いて200mJ/cm2露光することにより光硬化性樹脂組成物を硬化させる。硬化後、120℃で3分間プレベークを行う。
その後にJIS K5400に従い1cm四方にカッターで1mmの格子を100個作成して粘着により剥離し、ガラス基板上の格子の残存数を光学顕微鏡にて確認する。ガラス基板から1つも格子が剥離しない場合を○、剥離が確認されるものをすべて×とする条件でクロスカット試験を行うことでガラス基板密着性を評価する。結果を表4に示す。
The obtained photocurable resin composition is spin-coated on an alkali-free glass, and then prebaked (PB) at 100 ° C. for 2 minutes to produce a film of about 10 μm. An exposure apparatus (HMW-661C-3, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) is used without a photomask as a high pressure mercury lamp with an exposure wavelength of 365 nm ± 5 nm using a bandpass filter. The photocurable resin composition is cured by exposure to 200 mJ / cm 2 . After curing, prebaking is performed at 120 ° C. for 3 minutes.
After that, according to JIS K5400, 100 grids of 1 mm are prepared in a 1 cm square with a cutter and peeled off by adhesion, and the remaining number of grids on the glass substrate is confirmed with an optical microscope. The glass substrate adhesion is evaluated by performing a cross-cut test under the condition that no lattice is peeled off from the glass substrate and all the cases where peeling is confirmed are x. The results are shown in Table 4.

(実施例2)
ラジカル重合開始剤として、上記化合物1(2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−アセトキシ)フェニルエタン−1−オンに代えて、上記化合物2(2,2−ジメトキシ−1,2−ジ−(4−メトキシ)フェニルエタン−1−オンを用いた以外は、実施例1と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製し、実施例1と同様にして各種評価を行う。
(Example 2)
As a radical polymerization initiator, in place of the compound 1 (2,2-dimethoxy-1,2-di- (4-acetoxy) phenylethane-1-one, the compound 2 (2,2-dimethoxy-1,2- A photocurable resin composition is prepared in the same manner as in Example 1 except that -di- (4-methoxy) phenylethane-1-one is used, and various evaluations are performed in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
ラジカル重合開始剤として、上記化合物1に代えてIRGACURE651を用いた以外は、実施例1と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製し、実施例1と同様にして各種評価を行う。
(Comparative Example 1)
A photocurable resin composition is prepared in the same manner as in Example 1 except that IRGACURE 651 is used in place of Compound 1 as a radical polymerization initiator, and various evaluations are performed in the same manner as in Example 1.

(比較例2)
ラジカル重合開始剤として、上記化合物1に代えてIRGACURE907を用いた以外は、実施例1と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製し、実施例1と同様にして各種評価を行う。
(Comparative Example 2)
A photocurable resin composition is prepared in the same manner as in Example 1 except that IRGACURE907 is used in place of the compound 1 as a radical polymerization initiator, and various evaluations are performed in the same manner as in Example 1.

表3に示す通り、ラジカル重合開始剤としてパラ位に置換基を有する化合物1及び2を用いた場合、比較例と同程度の感度を保持し、かつ、高い可視光透過率を維持することが出来る。
一方、パラ位に置換基を有さないIRGACURE651は露光後に着色してしまい可視光透過率が93%まで低下する。これは光分解後のラジカルがパラ位に再結合する転移反応を起こすことで共役長が伸びるために長波長化するためと考えられる。パラ位に置換基を持つ場合、再結合する場合にパラ位への付加が出来ないことから共役長が伸びず長波長化が起きないために、光照射によっても着色が見られなかったと考えられる。
イルガキュア907はベンゾイルラジカルのパラ位にメチルチオ基を有するために長波長化を抑制でき、かつ開裂後に生じる2−モルホリノ−イソプロピルラジカルは共役長が短いため転移した場合にも長波長化の効果は小さく、可視光透過率を保持出来る。しかしながら、感度は他に比べて若干劣る。
As shown in Table 3, when using compounds 1 and 2 having a substituent at the para-position as a radical polymerization initiator, the sensitivity comparable to that of the comparative example can be maintained and high visible light transmittance can be maintained. I can do it.
On the other hand, IRGACURE 651 having no substituent at the para position is colored after exposure and the visible light transmittance is reduced to 93%. This is thought to be because the conjugation length is extended by causing a rearrangement reaction in which the radical after photolysis recombines to the para-position, resulting in a longer wavelength. In the case of having a substituent at the para position, it is considered that no coloration was observed even by light irradiation because the conjugation length does not increase and the wavelength does not increase because reattachment cannot be performed at the para position. .
Since Irgacure 907 has a methylthio group at the para-position of the benzoyl radical, it can suppress the increase in wavelength, and the 2-morpholino-isopropyl radical generated after cleavage has a short conjugation length, so the effect of increasing the wavelength is small even when transferred. , Visible light transmittance can be maintained. However, the sensitivity is slightly inferior to the others.

表4に示す通り、実施例1、2及び比較例1はガラス基板からの剥離が見られず、高いガラス基板密着性を示す。これは光酸発生剤の効果で露光部に発生した酸によりシランカップリング剤が加水分解されることで露光後の加熱によりガラス密着性が増大する効果によると考えられる。
一方、比較例2は大部分が基板から剥離してしまう。これは、比較例2ではラジカル重合性開始剤として用いたIRGACURE907がアミノ基を有するために、露光により発生した酸が中和されてしまい、シランカップリング剤の加水分解が進まずガラス密着性が不十分になったためと考えられる。
以上の結果から、本発明のいくつかの態様における光硬化性樹脂組成物は、高いガラス密着性と可視光透過率を両立する事が出来る光学材料用途に適したものと言える。
As shown in Table 4, in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, peeling from the glass substrate was not observed, and high glass substrate adhesion was exhibited. This is considered to be due to the effect that the glass adhesion is increased by heating after exposure because the silane coupling agent is hydrolyzed by the acid generated in the exposed portion due to the effect of the photoacid generator.
On the other hand, most of Comparative Example 2 is peeled off from the substrate. This is because, in Comparative Example 2, IRGACURE907 used as the radical polymerizable initiator has an amino group, so that the acid generated by exposure is neutralized, and hydrolysis of the silane coupling agent does not proceed and the glass adhesion is low. This is thought to be due to inadequate.
From the above results, it can be said that the photocurable resin composition according to some embodiments of the present invention is suitable for optical material applications that can achieve both high glass adhesion and visible light transmittance.

本発明のいくつかの態様により、365nmにおけるモル吸光係数を適度に有しつつ且つ透過率を保持し、硬化後に可視光域で高い透過率を有し中性であるラジカル重合開始剤を含む光硬化性樹脂組成物を提供できる。   According to some embodiments of the present invention, light comprising a radical polymerization initiator that has a moderate molar extinction coefficient at 365 nm and retains transmittance, and has high transmittance in the visible light region after curing and is neutral. A curable resin composition can be provided.

Claims (10)

光によってラジカルを発生する下記一般式(A)により表される化合物と、ラジカル重合性化合物と、を含有する光硬化性樹脂組成物。

(前記一般式(A)中、R及びRは、それぞれ置換基を有していてもよい直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、互いに同一でも異なっていてもよい。R、R、R及びRは、それぞれ置換基を有していてもよい直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケニルチオ基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルオキシカルボニルオキシ基、アルケニルオキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、アルキルスルホニルオキシ基、アルケニルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニル基及びアルケニルスルホニル基、並びに、ニトロ基からなる群より選択されるいずれかの基を示し、互いに同一でも異なっていてもよい。n及びmはそれぞれ0〜4の整数を示す。)
The photocurable resin composition containing the compound represented by the following general formula (A) which generate | occur | produces a radical by light, and a radically polymerizable compound.

(In the general formula (A), R 1 and R 2 each represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group which may have a substituent, and may be the same or different from each other. 3 , R 4 , R 5 and R 6 are each a linear or branched alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, alkenyl group, alkenyloxy group, alkenylthio group, aryl which may have a substituent. Oxy group, arylthio group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkyloxycarbonyloxy group, alkenyloxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, aryl Carbonylamino group, alkylsulfo A group selected from the group consisting of a ruoxy group, an alkenylsulfonyloxy group, an arylsulfonyloxy group, an alkylsulfonyl group and an alkenylsulfonyl group, and a nitro group, which may be the same or different from each other. m represents an integer of 0 to 4, respectively.
前記n及びmが0である請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。   The photocurable resin composition according to claim 1, wherein the n and m are 0. アルコキシシラン化合物をさらに含有する請求項1又は2に記載の光硬化性樹脂組成物。   The photocurable resin composition according to claim 1 or 2, further comprising an alkoxysilane compound. 光酸発生剤をさらに含有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の光硬化性樹脂組成物。   The photocurable resin composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising a photoacid generator. 重合禁止剤をさらに含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の光硬化性樹脂組成物。   The photocurable resin composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising a polymerization inhibitor. 下記(a)〜(d)からなる群より選択される少なくとも1つの単位を含む重合体をさらに含有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の光硬化性樹脂組成物。
(a)カルボキシル基を有する単位
(b)カルボキシル基が酸解離性基で保護された基を有する単位
(c)オキシラニル基を有する単位
(d)オキセタニル基を有する単位
The photocurable resin composition as described in any one of Claims 1-5 which further contains the polymer containing the at least 1 unit selected from the group which consists of following (a)-(d).
(A) Unit having carboxyl group (b) Unit having carboxyl group protected by acid dissociable group (c) Unit having oxiranyl group (d) Unit having oxetanyl group
架橋剤をさらに含有する請求項1〜6のいずれか一項に記載の光硬化性樹脂組成物。   The photocurable resin composition as described in any one of Claims 1-6 which further contains a crosslinking agent. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の光硬化性樹脂組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
活性エネルギー線を用いて、前記レジスト膜をパターン状に露光するフォトリソグラフィ工程と、
露光されたレジスト膜を現像してフォトレジストパターンを得るパターン形成工程と、を含むデバイスの製造方法。
A resist film forming step of forming a resist film on a substrate using the photocurable resin composition according to claim 1;
A photolithographic step of exposing the resist film in a pattern using an active energy ray;
A pattern forming step of developing the exposed resist film to obtain a photoresist pattern.
前記基板がガラス基板である請求項8に記載のデバイスの製造方法。   The device manufacturing method according to claim 8, wherein the substrate is a glass substrate. 前記基板がプラスチック基板である請求項8に記載のデバイスの製造方法。   The device manufacturing method according to claim 8, wherein the substrate is a plastic substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113698299A (en) * 2021-09-03 2021-11-26 温州医科大学 Intermediate substance with acid degradation function, preparation method thereof and polymerizable monomer prepared from intermediate

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