JP2022069041A - Polymerization initiator mixture, polymerizable composition, cured object and production method of cured object - Google Patents

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諒介 糸山
Ryosuke Itoyama
章世 矢野
Akiyo Yano
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Abstract

To provide a radical polymerization initiator mixture comprising photo-polymerizability capable of preferably curing both of a depth to which light hardly reaches, and a surface which is easily subjected to curing inhibition due to oxygen, in photo-curing of a photo-polymerizable composition formed of a polymerization initiator and a radical polymerizable compound.SOLUTION: There is provided a polymerization initiator mixture which contains a triazine peroxide derivative expressed by a following formula (1) and an α-hydroxyketone based photo polymerization initiator, in which the triazine peroxide derivative is included by 60 mass% or greater and 95 mass% or lower, and the α-hydroxyketone based photo polymerization initiator is included by 5 mass% or greater and 40 mass% or lower.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、重合開始剤混合物、重合性組成物、硬化物、及び硬化物の製造方法に関する。 The present invention relates to a polymerization initiator mixture, a polymerizable composition, a cured product, and a method for producing a cured product.

高分子等を合成するために、熱または光、酸化-還元により、ラジカルを発生させることのできる重合開始剤が広く用いられている。特に、光重合開始剤は、光等の活性エネルギー線を吸収することでラジカルを発生させることができ、ラジカル重合性化合物の重合開始剤として利用される。 In order to synthesize a polymer or the like, a polymerization initiator capable of generating radicals by heat, light, or oxidation-reduction is widely used. In particular, the photopolymerization initiator can generate radicals by absorbing active energy rays such as light, and is used as a polymerization initiator for radically polymerizable compounds.

上記のような光重合開始剤とラジカル重合性化合物からなる光重合性組成物は、光照射により速やかに硬化するため、カラーレジストやブラックレジスト等の各種フォトレジストやコーティング剤、塗料、印刷インキ、感光性印刷版、接着剤等の用途に適用されている。 Since the photopolymerizable composition composed of the above-mentioned photopolymerization initiator and radically polymerizable compound is rapidly cured by light irradiation, various photoresists such as color resists and black resists, coating agents, paints, printing inks, etc. It is applied to applications such as photosensitive printing plates and adhesives.

ここで、特許文献1及び2には、選択されたトリアジンペルオキシド誘導体が、高圧水銀ランプやLEDランプから放射される光を効率よく吸収することができ、公知の光重合開始剤化合物よりも優れて実施可能であることが開示されている。 Here, in Patent Documents 1 and 2, the selected triazine peroxide derivative can efficiently absorb the light emitted from the high-pressure mercury lamp or the LED lamp, and is superior to the known photopolymerization initiator compound. It is disclosed that it is feasible.

国際公開第2018-221177International Publication No. 2018-22177 特開2020-94196号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-94196

近年、上記の光重合技術分野では、光の届きにくい深部の硬化性や、酸素による硬化阻害を受けやすい表面の硬化性の改善が求められている。例えば、液晶ディスプレイパネルなどで高い色純度が求められており、カラーレジストの作製においては顔料の含有量が増加しているが、顔料の含有量が増すに従ってカラーレジストの硬化は困難になる。また、印刷インキなども同様に、印刷時に高い発色性を得るために顔料を多く含有するケースがある。従って、従来の光重合開始剤よりも高い深部硬化特性と表面硬化特性を有する光重合開始剤が必要とされている。 In recent years, in the above-mentioned photopolymerization technology field, it is required to improve the curability of a deep part where light is hard to reach and the curability of a surface which is easily inhibited by oxygen. For example, a liquid crystal display panel or the like is required to have high color purity, and the content of a pigment is increasing in the production of a color resist, but as the content of the pigment increases, it becomes difficult to cure the color resist. Similarly, printing inks and the like may also contain a large amount of pigment in order to obtain high color development during printing. Therefore, there is a need for a photopolymerization initiator having higher deep curing properties and surface curing properties than conventional photopolymerization initiators.

従って、本発明は、重合開始剤とラジカル重合性化合物からなる光重合性組成物の光硬化において、光の届きにくい深部及び酸素による硬化阻害を受けやすい表面の両方を良好に硬化できる光重合性を持つラジカル重合開始剤混合物を提供するものである。 Therefore, according to the present invention, in photocuring of a photopolymerizable composition composed of a polymerization initiator and a radically polymerizable compound, both the deep part where light is difficult to reach and the surface which is susceptible to curing inhibition by oxygen can be satisfactorily cured. It is intended to provide a radical polymerization initiator mixture having.

さらに、本発明は、上記の重合開始剤混合物とラジカル重合性化合物を含有する重合性組成物及びその硬化物と、当該硬化物の製造方法を提供するものである。 Further, the present invention provides a polymerizable composition containing the above-mentioned polymerization initiator mixture and a radically polymerizable compound, a cured product thereof, and a method for producing the cured product.

すなわち、本発明は、一般式(1):

Figure 2022069041000001
(式(1)中、R及びRは独立してメチル基またはエチル基を表す。Rは炭素数1~5の脂肪族炭化水素基、またはアルキル基を有してもよい炭素数6~9の芳香族炭化水素基を表す。Xは下記一般式(2):Ar、Ar、ArまたはArで表されるアリール基である。nは0から2の整数を表す。)
Figure 2022069041000002
(式(2)中、mは0から3の整数を表す。Rは、独立した置換基であって、炭素数1から6のアルキル基、一般式(3):R-Y-で表される置換基、ニトロ基、またはシアノ基を表す。前記Yは、酸素原子または硫黄原子を表す。前記Rは、炭素骨格中に、エーテル結合、チオエーテル結合、及び、末端に水酸基のいずれか1つ以上を有していてもよい炭素数1~6の炭化水素基、またはアルキル基を有してもよい炭素数6~9の芳香族炭化水素基を表す。あるいは、Rは隣接する2つの前記一般式(3):R-Y-により5~6員環を形成してもよい。)で表されるトリアジンペルオキシド誘導体と、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤を含有し、前記トリアジンペルオキシド誘導体が60質量%以上95質量%以下であり、前記α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤が5質量%以上40質量%以下である重合開始剤混合物に関する。 That is, the present invention has the general formula (1) :.
Figure 2022069041000001
(In the formula (1), R 1 and R 2 independently represent a methyl group or an ethyl group. R 3 has an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a carbon number which may have an alkyl group. Represents an aromatic hydrocarbon group of 6-9. X is an aryl group represented by the following general formula (2): Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 or Ar 4. n represents an integer from 0 to 2. .)
Figure 2022069041000002
(In the formula (2), m represents an integer from 0 to 3. R 4 is an independent substituent and is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. In the general formula (3): R 5 -Y-. Represents a substituent, a nitro group, or a cyano group. The Y represents an oxygen atom or a sulfur atom. The R5 is any of an ether bond, a thioether bond, and a hydroxyl group at the terminal in the carbon skeleton. It represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may have one or more, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 9 carbon atoms which may have an alkyl group, or R4 is adjacent. A triazineperoxide derivative represented by the above two general formulas (3): R5-Y- may form a 5- to 6-membered ring) and an α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator. The present invention relates to a polymerization initiator mixture in which the triazine peroxide derivative is 60% by mass or more and 95% by mass or less, and the α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator is 5% by mass or more and 40% by mass or less.

本発明は、前記重合開始剤混合物、及びラジカル重合性化合物を含有する重合性組成物に関する。 The present invention relates to a polymerizable composition containing the above-mentioned polymerization initiator mixture and a radically polymerizable compound.

本発明は、前記重合性組成物から形成される硬化物に関する。 The present invention relates to a cured product formed from the polymerizable composition.

本発明は、前記重合性組成物を活性エネルギー線で照射する工程を含む前記硬化物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing the cured product, which comprises a step of irradiating the polymerizable composition with an active energy ray.

本発明にかかる重合開始剤混合物における効果の作用メカニズムの詳細は不明な部分があるが、以下のように推定される。但し、本発明は、この作用メカニズムに限定されるものではない。 The details of the mechanism of action of the effect of the polymerization initiator mixture according to the present invention are unknown, but are presumed as follows. However, the present invention is not limited to this mechanism of action.

本発明の重合開始剤混合物は、特定量の、前記トリアジンペルオキシド誘導体と、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤を含有するものである。前記トリアジンペルオキシド誘導体は、高圧水銀ランプやLEDランプ等のランプから放射される光のうち、波長365nm等の長波長の光を効率よく吸収して光分解し、ラジカルを発生することができる。さらに、前記トリアジンペルオキシド誘導体は、光照射によって感光基の分解が進み、波長365nm等の光の吸収効率が低下する。このため、光重合性組成物に照射された波長365nm等の光は、前記トリアジンペルオキシド誘導体の分解残渣による阻害を受けず、光が届きにくい深部を良好に硬化することができる。一方、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤は、波長365nmより短波長の光を効率よく吸収してラジカルを発生し、酸素による硬化阻害を受けやすい表面を良好に硬化することができる。さらに、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤は、波長365nm等の長波長の光の吸収効率が低いため、前記トリアジンペルオキシド誘導体による深部硬化を阻害しない。このため、前記トリアジンペルオキシド誘導体と、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤を混合することによって、光の届きにくい深部と、酸素による硬化阻害を受けやすい表面の両方を良好に硬化することができる。 The polymerization initiator mixture of the present invention contains the above-mentioned triazine peroxide derivative and an α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator in a specific amount. The triazine peroxide derivative can efficiently absorb light having a long wavelength such as 365 nm among the light radiated from a lamp such as a high-pressure mercury lamp or an LED lamp, photodecompose it, and generate radicals. Further, in the triazine peroxide derivative, the decomposition of the photosensitive group proceeds by irradiation with light, and the absorption efficiency of light having a wavelength of 365 nm or the like is lowered. Therefore, the light having a wavelength of 365 nm or the like irradiated to the photopolymerizable composition is not hindered by the decomposition residue of the triazine peroxide derivative, and the deep portion where the light is difficult to reach can be satisfactorily cured. On the other hand, the α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator efficiently absorbs light having a wavelength shorter than 365 nm to generate radicals, and can satisfactorily cure a surface that is susceptible to curing inhibition by oxygen. Further, since the α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator has a low absorption efficiency of light having a long wavelength such as 365 nm, it does not inhibit deep curing by the triazine peroxide derivative. Therefore, by mixing the triazine peroxide derivative with the α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator, it is possible to satisfactorily cure both the deep portion where light is difficult to reach and the surface which is susceptible to curing inhibition by oxygen.

本発明の重合開始剤混合物は、下記一般式(1)で表されるトリアジンペルオキシド誘導体と、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤を含有する。 The polymerization initiator mixture of the present invention contains a triazine peroxide derivative represented by the following general formula (1) and an α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator.

<トリアジンペルオキシド誘導体>
本発明のトリアジンペルオキシド誘導体は、下記一般式(1)で表すことができる。前記トリアジンペルオキシド誘導体は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。

Figure 2022069041000003
(式(1)中、R及びRは独立してメチル基またはエチル基を表す。Rは炭素数1~5の脂肪族炭化水素基、またはアルキル基を有してもよい炭素数6~9の芳香族炭化水素基を表す。Xは下記一般式(2):Ar、Ar、ArまたはArで表されるアリール基である。nは0から2の整数を表す。)
Figure 2022069041000004
(式(2)中、mは0から3の整数を表す。Rは、独立した置換基であって、炭素数1から6のアルキル基、一般式(3):R-Y-で表される置換基、ニトロ基、またはシアノ基を表す。前記Yは、酸素原子または硫黄原子を表す。前記Rは、炭素骨格中に、エーテル結合、チオエーテル結合、及び、末端に水酸基のいずれか1つ以上を有していてもよい炭素数1~6の炭化水素基、またはアルキル基を有してもよい炭素数6~9の芳香族炭化水素基を表す。あるいは、Rは隣接する2つの前記一般式(3):R-Y-により5~6員環を形成してもよい。) <Triazine peroxide derivative>
The triazine peroxide derivative of the present invention can be represented by the following general formula (1). The triazine peroxide derivative may be used alone or in combination of two or more.
Figure 2022069041000003
(In the formula (1), R 1 and R 2 independently represent a methyl group or an ethyl group. R 3 has an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a carbon number which may have an alkyl group. Represents an aromatic hydrocarbon group of 6-9. X is an aryl group represented by the following general formula (2): Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 or Ar 4. n represents an integer from 0 to 2. .)
Figure 2022069041000004
(In the formula (2), m represents an integer from 0 to 3. R 4 is an independent substituent and is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the general formula (3): R 5 -Y-. Represents a substituent, a nitro group, or a cyano group. The Y represents an oxygen atom or a sulfur atom. The R5 is any of an ether bond, a thioether bond, and a hydroxyl group at the terminal in the carbon skeleton. It represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may have one or more, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 9 carbon atoms which may have an alkyl group, or R4 is adjacent. A 5- to 6-membered ring may be formed by the above two general formulas (3): R5-Y-.)

前記一般式(1)中、R及びRは独立してメチル基またはエチル基を表す。前記トリアジンペルオキシド誘導体に含まれる過酸化結合の開裂温度が高いほど重合性組成物の貯蔵安定性が向上する観点から、R及びRはメチル基が好ましい。 In the general formula (1), R 1 and R 2 independently represent a methyl group or an ethyl group. Methyl groups are preferable for R1 and R2 from the viewpoint that the higher the cleavage temperature of the peroxide bond contained in the triazine peroxide derivative, the better the storage stability of the polymerizable composition.

前記一般式(1)中、Rは、炭素数が1~5の脂肪族炭化水素基、またはアルキル基を有してもよい炭素数6~9の芳香族炭化水素基である。前記アルキル基は、直鎖であってもよく、分岐鎖であってもよい。Rの具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、フェニル基、イソプロピルフェニル基が挙げられる。これらの中でも、前記トリアジンペルオキシド誘導体の合成が容易である観点から、メチル基、エチル基、プロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、フェニル基であることが好ましい。前記トリアジンペルオキシド誘導体の分解温度が高いため重合性組成物の貯蔵安定性が高くなり、照射光に対する感度が高い点から、メチル基、エチル基であることがより好ましい。 In the general formula ( 1 ), R3 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 9 carbon atoms which may have an alkyl group. The alkyl group may be a straight chain or a branched chain. Specific examples of R 3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2,2-dimethylpropyl group, a phenyl group and an isopropylphenyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a 2,2-dimethylpropyl group and a phenyl group are preferable from the viewpoint of facilitating the synthesis of the triazine peroxide derivative. Since the decomposition temperature of the triazine peroxide derivative is high, the storage stability of the polymerizable composition is high, and the sensitivity to irradiation light is high, so that a methyl group or an ethyl group is more preferable.

前記一般式(1)中の、nは、0から2の整数で表される。トリアジンペルオキシド誘導体の合成が容易である観点から、nが0または1であることが好ましい。nが0の場合においては、XがAr、Ar、またはArであり、nが1の場合においては、XがArであることが、照射光を効率よく吸収し、硬化物の黄色度が低減できる観点から、より好ましい。 In the general formula (1), n is represented by an integer from 0 to 2. From the viewpoint of facilitating the synthesis of the triazine peroxide derivative, n is preferably 0 or 1. When n is 0, X is Ar 2 , Ar 3 , or Ar 4 , and when n is 1, X is Ar 1. It efficiently absorbs the irradiation light and the cured product. It is more preferable from the viewpoint that the yellowness can be reduced.

前記一般式(2)中の、mは、0から3の整数で表される。トリアジンペルオキシド誘導体の合成が容易である観点から、mが0から2であることが好ましく、照射光を効率よく吸収する観点から、mが1であることがより好ましい。 In the general formula (2), m is represented by an integer from 0 to 3. From the viewpoint of easy synthesis of the triazine peroxide derivative, m is preferably 0 to 2, and from the viewpoint of efficiently absorbing irradiation light, m is more preferably 1.

前記一般式(2)中の、Rは、独立した置換基であって、炭素数1から6のアルキル基、一般式(3):R-Y-で表される置換基、ニトロ基、またはシアノ基を表す。Yは、酸素原子または硫黄原子を表す。前記Rは、炭素骨格中に、エーテル結合、チオエーテル結合、および、末端に水酸基のいずれか1つ以上を有していてもよい炭素数1~6の炭化水素基、またはアルキル基を有してもよい炭素数6~9の芳香族炭化水素基を表す。あるいは、Rは隣接する2つの前記一般式(3):R-Y-により5~6員環を形成してもよい。 In the general formula (2), R 4 is an independent substituent, which is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a general formula (3): a substituent represented by R5 - Y-, and a nitro group. , Or a cyano group. Y represents an oxygen atom or a sulfur atom. The R 5 has an ether bond, a thioether bond, and a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, which may have one or more hydroxyl groups at the terminal, or an alkyl group in the carbon skeleton. It represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 9 carbon atoms which may be used. Alternatively, R 4 may form a 5- to 6-membered ring by the two adjacent general formulas (3): R 5 -Y-.

前記Rは、照射光を効率よく吸収する観点から、独立した置換基であって、炭素数1から6のアルキル基、または一般式(3):R-Y-で表される置換基を表し、Yは、酸素原子を表し、Rは、炭素骨格中に、エーテル結合、および、末端に水酸基のいずれか1つ以上を有していてもよい炭素数1~6の炭化水素基、またはアルキル基を有してもよい炭素数6~9の芳香族炭化水素基であることが好ましい。あるいは、Rは隣接する2つの前記一般式(3):R-X-により5~6員環を形成することが好ましい。 The R4 is an independent substituent from the viewpoint of efficiently absorbing the irradiation light, and is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituent represented by the general formula (3): R5 - Y-. , Y represents an oxygen atom, and R5 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may have one or more of an ether bond and a hydroxyl group at the terminal in the carbon skeleton. , Or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 9 carbon atoms which may have an alkyl group. Alternatively, it is preferable that R 4 forms a 5- to 6-membered ring by the two adjacent general formulas (3): R 5 -X-.

前記Rの具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ヘキシル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n-ブチルオキシ基、sec-ブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基、n-ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、2-ヒドロキシエトキシ基、2-メトキシエトキシ基、2-エトキシエトキシ基、2-ブトキシエトキシ基、2-(2-ヒドロキシエトキシ)エトキシ基、2-(2-エトキシエトキシ)エトキシ基、1,2-ジヒドロキシプロポキシ基、メチレンジオキシ基、ジメチルメチレンジオキシ基、エチレンジオキシ基等のアルコキシ基;フェニルオキシ基、4-イソプロピルフェニルオキシ基等のアリールオキシ基;メチルスルファニル基、エチルスルファニル基、ヘキシルスルファニル基、2-メトキシエチルスルファニル基、2-(2-メトキシエトキシ)エチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基;フェニルスルファニル基、2-メチルフェニルスルファニル基、4-メチルフェニルスルファニル基等のアリールスルファニル基等が挙げられる。これら官能基を有する一般式(1)で表される化合物は、365nmの吸光度が高く、照射光を効率よく吸収するため好ましい。 Specific examples of the R4 include, for example, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and an n-hexyl group; a methoxy group, an ethoxy group, an n-propyloxy group, an isopropyloxy group, and the like. n-butyloxy group, sec-butyloxy group, tert-butyloxy group, n-pentyloxy group, cyclopentyloxy group, n-hexyloxy group, cyclohexyloxy group, 2-hydroxyethoxy group, 2-methoxyethoxy group, 2-ethoxy Ethoxy group, 2-butoxyethoxy group, 2- (2-hydroxyethoxy) ethoxy group, 2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy group, 1,2-dihydroxypropoxy group, methylenedioxy group, dimethylmethylenedioxy group, Aalkoxy group such as ethylenedioxy group; aryloxy group such as phenyloxy group and 4-isopropylphenyloxy group; methylsulfanyl group, ethylsulfanyl group, hexylsulfanyl group, 2-methoxyethylsulfanyl group, 2- (2-methoxy) Ethoxy) Alkyl sulfanyl group such as ethyl sulfanyl group; aryl sulfanyl group such as phenylsulfanyl group, 2-methylphenylsulfanyl group, 4-methylphenylsulfanyl group and the like can be mentioned. The compound represented by the general formula (1) having these functional groups is preferable because it has a high absorbance at 365 nm and efficiently absorbs irradiation light.

さらに、これらの中でも、前記トリアジン誘導体の重合性組成物への溶解性が高く、合成が容易であり、照射光に対する感度が高い観点から、前記Rは、メトキシ基、エトキシ基、2-ヒドロキシエトキシ基がより好ましい。 Further, among these, from the viewpoint of high solubility of the triazine derivative in the polymerizable composition, easy synthesis, and high sensitivity to irradiation light, the R 1 has a methoxy group, an ethoxy group, and a 2-hydroxyl group. The ethoxy group is more preferred.

前記Rの置換位置は、特に限定されないが、XがArの場合、Rの少なくとも一つが、トリアジン基が置換されたベンゼン環の4位に置換されていることが好ましい。また、XがArの場合、Rの少なくとも一つが、トリアジン基が置換されたベンゼン環とは別のベンゼン環の4位に置換されていることが好ましい。また、XがArの場合、Rの少なくとも一つが、1位に置換されたトリアジン基の4位に置換されていることが好ましい。また、XがArの場合、Rの少なくとも一つが、トリアジン基が置換されたベンゼン環とは別のベンゼン環の4位に置換されていることが照射光を効率よく吸収するため好ましい。 The substitution position of R 4 is not particularly limited, but when X is Ar 1 , it is preferable that at least one of R 4 is substituted with the 4-position of the benzene ring substituted with the triazine group. When X is Ar 2 , it is preferable that at least one of R 4 is substituted at the 4-position of a benzene ring different from the benzene ring substituted with the triazine group. When X is Ar 3 , it is preferable that at least one of R 4 is substituted with the 4-position of the triazine group substituted with the 1-position. When X is Ar 4 , it is preferable that at least one of R 4 is substituted at the 4-position of a benzene ring different from the benzene ring substituted with the triazine group because it efficiently absorbs irradiation light.

以下に本発明のトリアジンペルオキシド誘導体の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。

Figure 2022069041000005
Figure 2022069041000006
Figure 2022069041000007
Figure 2022069041000008
Specific examples of the triazine peroxide derivative of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
Figure 2022069041000005
Figure 2022069041000006
Figure 2022069041000007
Figure 2022069041000008

本発明のトリアジンペルオキシド誘導体としては、好ましくは化合物19、化合物23、化合物25、化合物26、化合物27、化合物28、化合物31、化合物32、化合物33、化合物35、化合物37、化合物38、化合物39、化合物40、化合物41、化合物42、化合物43、化合物44、化合物46、化合物47、化合物48が挙げられ、より好ましくは化合物25、化合物26、化合物31、化合物32、化合物35、化合物37、化合物38、化合物41、化合物44、化合物47、化合物48が挙げられる。 The triazine peroxide derivative of the present invention is preferably compound 19, compound 23, compound 25, compound 26, compound 27, compound 28, compound 31, compound 32, compound 33, compound 35, compound 37, compound 38, compound 39, Examples thereof include compound 40, compound 41, compound 42, compound 43, compound 44, compound 46, compound 47, and compound 48, and more preferably compound 25, compound 26, compound 31, compound 32, compound 35, compound 37, and compound 38. , Compound 41, compound 44, compound 47, compound 48 and the like.

<α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤>
本発明のα-ヒドロキシケトン系光重合開始剤は、高圧水銀ランプやLEDランプ等のランプから放射される波長365nmよりも短波長の光によりラジカルを発生するものであれば、制限なく使用でき、例えば、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-プロピオフェノン、4’-(2F-ヒドロキシエトキシ)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、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-オン等のα―ヒドロキシケトン誘導体を使用することができ、なかでも、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンがより好ましい。
<Α-Hydroxyketone-based photopolymerization initiator>
The α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator of the present invention can be used without limitation as long as it generates radicals by light having a wavelength shorter than 365 nm emitted from a lamp such as a high-pressure mercury lamp or an LED lamp. For example, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-propiophenone, 4'-(2F-hydroxyethoxy) -2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2-hydroxy-1- (4). -(4- (2-Hydroxy-2-methylpropionyl) benzyl) phenyl) -2-methylpropan-1-one and other α-hydroxyketone derivatives can be used, among which 1-hydroxycyclohexylphenylketone. Is more preferable.

前記重合開始剤混合物中、前記トリアジンペルオキシド誘導体は、60質量%以上95質量%以下である。前記重合開始剤混合物中、深部硬化性と表面硬化性とを両立させる観点から、前記トリアジンペルオキシド誘導体は、60質量%以上85質量%以下であることが好ましく、65質量%以上80質量%以下であることが好ましい。前記重合開始剤混合物中、前記α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤は、5質量%以上40質量%以下である。前記重合開始剤混合物中、深部硬化性と表面硬化性とを両立させる観点から、前記α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤は、15質量%以上40質量%以下であることが好ましく、20質量%以上35質量%以下であることがより好ましい。 In the polymerization initiator mixture, the triazine peroxide derivative is 60% by mass or more and 95% by mass or less. From the viewpoint of achieving both deep curability and surface curability in the polymerization initiator mixture, the triazine peroxide derivative is preferably 60% by mass or more and 85% by mass or less, and 65% by mass or more and 80% by mass or less. It is preferable to have. In the polymerization initiator mixture, the α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator is 5% by mass or more and 40% by mass or less. From the viewpoint of achieving both deep curability and surface curability in the polymerization initiator mixture, the α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator is preferably 15% by mass or more and 40% by mass or less, preferably 20% by mass. It is more preferably 35% by mass or less.

本発明の重合開始剤混合物は、増感剤を含む組成物であってもよい。前記増感剤は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 The polymerization initiator mixture of the present invention may be a composition containing a sensitizer. The sensitizer may be used alone or in combination of two or more.

<増感剤>
本発明の増感剤は、活性エネルギー線の照射によって、吸収した光エネルギーを重合開始剤に伝達するものであれば、制限なく使用でき、例えば、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体;イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体;9,10-ジブトキシアントラセン等のアントラセン誘導体;クマリン、ケトクマリン等のクマリン誘導体;アクリジンオレンジ、9-フェニルアクリジン等のアクリジン誘導体;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イソアミル、安息香酸(2-ジメチルアミノ)エチル等の安息香酸エステル誘導体;トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等のアルキルアミン誘導体;カンファーキノン等が挙げられる。
<Sensitizer>
The sensitizer of the present invention can be used without limitation as long as it transfers the absorbed light energy to the polymerization initiator by irradiation with active energy rays, and can be used without limitation, for example, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone and the like. Benzophenone derivatives; Thioxanthone derivatives such as isopropylthioxanthone and diethylthioxanthone; Anthracene derivatives such as 9,10-dibutoxyanthracene; Cumarin derivatives such as coumarin and ketocoumarin; Examples thereof include benzoic acid ester derivatives such as ethyl acid, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, and ethyl benzoate (2-dimethylamino); alkylamine derivatives such as triethanolamine and methyldiethanolamine; camphorquinone and the like.

前記トリアジンペルオキシド誘導体100質量部に対して、前記増感剤は、高圧水銀ランプやLEDランプ等のランプから放射される光を効率よく吸収して効率よくラジカルを発生する観点から、1質量部以上であることが好ましく、10質量部以上であることがより好ましく、そして、硬化物の着色を防止する観点から、500質量部以下であることが好ましく、100質量部以下であることがより好ましい。 With respect to 100 parts by mass of the triazine peroxide derivative, the sensitizer efficiently absorbs light emitted from a lamp such as a high-pressure mercury lamp or an LED lamp and efficiently generates a radical, and is 1 part by mass or more. It is preferably 10 parts by mass or more, and from the viewpoint of preventing coloring of the cured product, it is preferably 500 parts by mass or less, and more preferably 100 parts by mass or less.

<重合性組成物>
本発明の重合性組成物は、前記重合開始剤混合物、及びラジカル重合性化合物を含有する。
<Polymerizable composition>
The polymerizable composition of the present invention contains the above-mentioned polymerization initiator mixture and a radically polymerizable compound.

前記ラジカル重合性化合物としては、ラジカルにより、重合性を有する化合物であれば、特に制限なく使用することができる。 The radically polymerizable compound can be used without particular limitation as long as it is a compound having curability by radicals.

<ラジカル重合性化合物>
前記ラジカル重合性化合物としては、エチレン性不飽和基を有する化合物を好ましく用いることができる。前記ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、スチレン類、マレイン酸エステル類、フマル酸エステル類、イタコン酸エステル類、桂皮酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、ビニルケトン類、アリルエーテル類、アリルエステル類、N-置換マレイミド類、N-ビニル化合物類、不飽和ニトリル類、オレフィン類等が挙げられる。これらの中でも、反応性が高い(メタ)アクリル酸エステル類を含むことが好ましい。前記ラジカル重合性化合物は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
<Radical polymerizable compound>
As the radically polymerizable compound, a compound having an ethylenically unsaturated group can be preferably used. Examples of the radically polymerizable compound include (meth) acrylic acid esters, styrenes, maleic acid esters, fumaric acid esters, itaconic acid esters, cinnamon acid esters, crotonic acid esters, vinyl ethers, and vinyl. Examples thereof include esters, vinyl ketones, allyl ethers, allyl esters, N-substituted maleimides, N-vinyl compounds, unsaturated nitriles, olefins and the like. Among these, it is preferable to contain highly reactive (meth) acrylic acid esters. The radically polymerizable compound may be used alone or in combination of two or more.

前記(メタ)アクリル酸エステル類は、単官能化合物及び多官能化合物を使用することができる。前記単官能化合物としては、例えば、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、tert-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、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレ-ト、2―エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と脂環族アルコールとのエステル化合物;フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等のアリール(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、4-ヒドロキシブチル(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、3-ヒドロキシ-1-アダマンチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有するモノマー;メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-フェニルフェノキシエチル(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-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレート等の鎖状または環状のエーテル結合を有するモノマー等;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチル(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-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド等の窒素原子を有するモノマー;2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基を有するモノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等のエポキシ基を有するモノマー;リン酸2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチル等のリン原子を有するモノマー;3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のケイ素原子を有するモノマー;2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2-(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート等のフッ素原子を有するモノマー;(メタ)アクリル酸、コハク酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、フタル酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、マレイン酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等のカルボキシル基を有するモノマー等が挙げられる。 As the (meth) acrylic acid esters, monofunctional compounds and polyfunctional compounds can be used. Examples of the monofunctional compound include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and stearyl. Alkyl (meth) acrylates such as (meth) acrylates; cyclohexyl (meth) acrylates, isobornyl (meth) acrylates, dicyclopentanyl (meth) acrylicates, dicyclopentenyl (meth) acrylicates, dicyclopentenyloxyethyl Ester compounds of (meth) acrylic acid and alicyclic alcohol such as (meth) acrylicate, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate; aryl such as phenyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate (meth) Meta) acrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono Monomer having a hydroxy group such as (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate; methoxyethyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, 2-phenylphenoxyethyl (meth). ) Acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl) methyl (meth) acrylate, (3-ethyloxetane-3-yl) methyl (meth) Monomer having a chain or cyclic ether bond such as acrylate, cyclic trimethylolpropaneformal (meth) acrylate; N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-methylol. (Meta) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, (meth) acryloylmorpholine, N- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalimide, etc. A monomer having a nitrogen atom; a monomer having an isocyanate group such as 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate; a glycidyl (meth) acrylic Monomer having an epoxy group such as relate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether; Monomer having a phosphorus atom such as 2-((meth) acryloyloxy) ethyl phosphate; 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxy Monomers with silicon atoms such as silane; 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl (meth) acrylate, 2- (perfluorohexyl) ethyl ( Monomer having a fluorine atom such as (meth) acrylate; (meth) acrylic acid, mono succinate (2- (meth) acryloyloxyethyl), mono phthalate (2- (meth) acryloyloxyethyl), mono (2) maleic acid. Examples thereof include monomers having a carboxyl group such as- (meth) acryloyloxyethyl) and ω-carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate.

前記多官能化合物としては、例えば、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、ポリエチレングリコールジ(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、1,4-ブタンジオールジ(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、グリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートモノステアレート、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、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシエトキシフェニル)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、9,9-ビス(4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ)フェニル)フルオレン等の多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物;ビス(4-(メタ)アクリロキシフェニル)スルフィド、ビス(4-(メタ)アクリロイルチオフェニル)スルフィド、トリス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸亜鉛、(メタ)アクリル酸ジルコニウム、脂肪族ウレタンアクリレート、芳香族ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等が挙げられる。 Examples of the polyfunctional compound include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, and 1,4-butanediol di (meth). Acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, glycerin propoxytri (meth) acrylate, trimethylol Etantri (meth) acrylate, trimethylolpropantri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate monostearate, dipentaerythritol penta (meth) Acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, tricyclodecanedimethanol di (meth) acrylate, 2,2-bis (4- (meth) acryloxyethoxyphenyl) Propane, 2,2-bis (4- (meth) acryloxypolyethoxyphenyl) propane, 9,9-bis (4- (2- (meth) acryloyloxyethoxy) phenyl) fluorene, 9,9-bis (4) -Ester compound of polyhydric alcohol such as 2- (2- (2- (meth) acryloyloxyethoxy) ethoxy) phenyl) fluorene and (meth) acrylic acid; bis (4- (meth) acryloyloxyphenyl) sulfide, bis ( 4- (meth) acryloylthiophenyl) sulfide, tris (2- (meth) acryloyloxyethyl) isocyanurate, ethylenebis (meth) acrylamide, zinc (meth) acrylate, zirconium (meth) acrylate, aliphatic urethane acrylate , Aromatic urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate and the like.

前記(メタ)アクリル酸エステル類は、重合性組成物の感度の向上、酸素阻害の低減や、硬化物の塗膜の機械的強度や硬度、耐熱性、耐久性、耐薬品性の向上の観点から、前記多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物が好ましく、特に、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、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が好ましい。 The (meth) acrylic acid esters are used from the viewpoints of improving the sensitivity of the polymerizable composition, reducing oxygen inhibition, and improving the mechanical strength, hardness, heat resistance, durability, and chemical resistance of the coating film of the cured product. Therefore, the ester compound of the polyhydric alcohol and (meth) acrylic acid is preferable, and in particular, dipropylene glycol diacrylate, trimethylolethane triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, and di Pentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate are preferable.

なお、前記重合性組成物は、前記ラジカル重合性化合物から得られた共重合体を加えることができる。 A copolymer obtained from the radically polymerizable compound can be added to the polymerizable composition.

前記重合開始剤混合物の含有量は、前記ラジカル重合性化合物100質量部に対して、0.1から20質量部であることが好ましく、0.5から15質量部であることがより好ましく、0.8から10質量部であることがさらに好ましい。前記重合開始剤混合物の含有量は、前記ラジカル重合性化合物100質量部に対して、0.1質量部未満では硬化反応が進行しないため好ましくない。また、前記重合開始剤混合物の含有量は、前記ラジカル重合性化合物100質量部に対して、20質量部より多い場合、前記ラジカル重合性化合物への溶解度が飽和に達し、重合性組成物の成膜時に前記重合開始剤混合物の結晶が析出し、皮膜表面の荒れが問題になる場合や、前記重合開始剤混合物の分解残渣の増加により、硬化物の塗膜の強度が低下する場合があるため、好ましくない。 The content of the polymerization initiator mixture is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass, and 0 by mass with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable compound. It is more preferably .8 to 10 parts by mass. The content of the polymerization initiator mixture is not preferable if it is less than 0.1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable compound because the curing reaction does not proceed. When the content of the polymerization initiator mixture is more than 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable compound, the solubility in the radically polymerizable compound reaches saturation and the polymerizable composition is formed. This is because crystals of the polymerization initiator mixture may precipitate during the film and the surface of the film may be roughened, or the strength of the coating film of the cured product may decrease due to an increase in the decomposition residue of the polymerization initiator mixture. , Not preferable.

<顔料>
前記重合性組成物は、顔料を配合することにより、カラーレジストやブラックレジスト等の各種フォトレジストやコーティング剤、塗料、印刷インキ、感光性印刷版、接着剤等として好適に使用することができる。前記顔料としては、カラーレジストやブラックレジスト等の各種フォトレジストやコーティング剤、塗料、印刷インキ、感光性印刷版、接着剤等の用途で一般的に使用される、黄色顔料、青色顔料、赤色顔料、白色顔料、黒色顔料、カーボンブラック等を用いることができ、特に限定されない。前記顔料は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
<Pigment>
By blending the pigment, the polymerizable composition can be suitably used as various photoresists such as color resists and black resists, coating agents, paints, printing inks, photosensitive printing plates, adhesives and the like. The pigments include yellow pigments, blue pigments, and red pigments that are generally used in various photoresistes such as color resists and black resists, coating agents, paints, printing inks, photosensitive printing plates, adhesives, and the like. , White pigment, black pigment, carbon black and the like can be used, and the present invention is not particularly limited. The pigment may be used alone or in combination of two or more.

前記顔料を使用する場合、前記顔料の割合は、前記重合性組成物の全固形分中、10から90質量%程度であることが好ましく、20から50質量%程度であることがより好ましい。顔料の含有量が少なすぎると、十分な着色性が得られない場合があり、逆に顔料の含有量が多すぎると、硬化膜の強度や画像形成性の低下を招く場合がある。 When the pigment is used, the proportion of the pigment is preferably about 10 to 90% by mass, more preferably about 20 to 50% by mass, based on the total solid content of the polymerizable composition. If the content of the pigment is too small, sufficient coloring property may not be obtained, and conversely, if the content of the pigment is too large, the strength of the cured film and the image forming property may be deteriorated.

<アルカリ可溶性樹脂>
前記重合性組成物は、アルカリ可溶性樹脂を配合することにより、ネガ型レジストとして好適に使用することができる。前記アルカリ可溶性樹脂としては、ネガ型レジストに一般的に使用されるものを用いることができ、アルカリ水溶液に可溶な樹脂であれば特に限定されないが、カルボキシル基を含む樹脂であることが好ましい。前記アルカリ可溶性樹脂は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
<Alkali-soluble resin>
The polymerizable composition can be suitably used as a negative resist by blending an alkali-soluble resin. As the alkali-soluble resin, those generally used for negative resists can be used, and the resin is not particularly limited as long as it is soluble in an alkaline aqueous solution, but a resin containing a carboxyl group is preferable. The alkali-soluble resin may be used alone or in combination of two or more.

前記アルカリ可溶性樹脂には、例えば、カルボキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル共重合物、カルボキシル基含有エポキシアクリレート樹脂等が好ましく使用される。 As the alkali-soluble resin, for example, a carboxyl group-containing (meth) acrylic acid ester copolymer, a carboxyl group-containing epoxy acrylate resin, or the like is preferably used.

前記カルボキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル共重合物は、前述の(メタ)アクリル酸エステル類の単官能化合物から選ばれる少なくとも1種(但し、前記カルボキシル基を有するモノマーを除く)と、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸の二量体、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル安息香酸、桂皮酸、コハク酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、フタル酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、マレイン酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、及びそれらの酸無水物等のエチレン性不飽和基含有カルボン酸から選ばれる少なくとも1種を含む共重合物である。 The carboxyl group-containing (meth) acrylic acid ester copolymer is at least one selected from the monofunctional compounds of the (meth) acrylic acid esters described above (excluding the monomer having the carboxyl group) and (meth). ) Acrylic acid, (meth) acrylic acid dimer, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, vinyl benzoic acid, cinnamic acid, succinic acid mono (2- (meth) acryloyloxyethyl), phthalic acid mono Ethylene unsaturated groups such as (2- (meth) acryloyloxyethyl), mono (2- (meth) acryloyloxyethyl), ω-carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate, and their acid anhydrides. It is a copolymer containing at least one selected from the contained carboxylic acids.

前記カルボキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル共重合物としては、例えば、メチルメタクリレートと、シクロヘキシルメタクリレートと、メタクリル酸の共重合物等が挙げられる。さらに、スチレン、α-メチルスチレン、N-ビニル-2-ピロリドン、N-メチルマレイミド、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等が共重合されても良い。 Examples of the carboxyl group-containing (meth) acrylic acid ester copolymer include a copolymer of methyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, and methacrylic acid. Further, styrene, α-methylstyrene, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-methylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, diethyl fumarate, diethyl itaconic acid and the like may be copolymerized.

また、前記カルボキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル共重合物は、ネガ型レジストの現像性と耐熱性、硬度、耐薬品性等の被膜特性を両立させる観点から、エチレン性不飽和基等の反応性基が側鎖に導入されたカルボキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル共重合物も好ましく使用される。上記の側鎖にエチレン性不飽和基を導入する方法として、例えば、カルボキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル共重合物のカルボキシル基の一部に、グリシジル(メタ)アクリレート等の分子内にエポキシ基とエチレン性不飽和基を有する化合物を付加させる方法や、エポキシ基及びカルボキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル共重合物に、メタクリル酸等のエチレン性不飽和基含有モノカルボン酸を付加させる方法や、水酸基及びカルボキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル共重合物に、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート等の分子内にイソシアネート基とエチレン性不飽和基を有する化合物を付加させる方法等が挙げられる。 Further, the carboxyl group-containing (meth) acrylic acid ester copolymer is a reaction of an ethylenically unsaturated group or the like from the viewpoint of achieving both the developability of the negative resist and the film characteristics such as heat resistance, hardness and chemical resistance. Carboxyl group-containing (meth) acrylic acid ester copolymers having a sex group introduced into the side chain are also preferably used. As a method for introducing an ethylenically unsaturated group into the above side chain, for example, an epoxy group in a molecule such as glycidyl (meth) acrylate is added to a part of the carboxyl group of the carboxyl group-containing (meth) acrylic acid ester copolymer. And a method of adding a compound having an ethylenically unsaturated group, or a method of adding an ethylenically unsaturated group-containing monocarboxylic acid such as methacrylic acid to an epoxy group and a carboxyl group-containing (meth) acrylic acid ester copolymer. , A method of adding a compound having an isocyanate group and an ethylenically unsaturated group in a molecule such as 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate to a (meth) acrylic acid ester copolymer containing a hydroxyl group and a carboxyl group can be mentioned. ..

前記カルボキシル基含有エポキシアクリレート樹脂としては、エポキシ化合物と前記エチレン性不飽和基含有カルボン酸との反応物であるエポキシアクリレート樹脂に、更に酸無水物を反応させた化合物が好適である。 As the carboxyl group-containing epoxy acrylate resin, a compound obtained by further reacting an acid anhydride with an epoxy acrylate resin which is a reaction product of an epoxy compound and the ethylenically unsaturated group-containing carboxylic acid is suitable.

前記エポキシ樹脂としては、例えば、(o,m,p-)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビスフェニルフルオレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 Examples of the epoxy resin include (o, m, p-) cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, trisphenol methane type epoxy resin, and bisphenylfluorene. Examples include type epoxy resins. The epoxy resin may be used alone or in combination of two or more.

前記酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ノルボルネンジカルボン酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、無水イタコン酸等が挙げられる。 Examples of the acid anhydride include maleic anhydride, succinic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, 4-methylhexahydrophthalic anhydride, norbornendicarboxylic acid anhydride, and trimellitic anhydride. , Pyromytz anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, itaconic anhydride and the like.

さらに、カルボキシル基含有エポキシアクリレート樹脂の合成の際に、必要に応じて、無水トリメリット酸等のトリカルボン酸無水物を用いて、反応後に残った酸無水物基を加水分解することにより、カルボキシル基を増やすことができる。また、エチレン性不飽和基含有の無水マレイン酸を用いて、更にエチレン性二重結合を増やすこともできる。 Further, when synthesizing a carboxyl group-containing epoxy acrylate resin, if necessary, a tricarboxylic acid anhydride such as trimellitic anhydride is used to hydrolyze the acid anhydride group remaining after the reaction to obtain a carboxyl group. Can be increased. In addition, maleic anhydride containing an ethylenically unsaturated group can be used to further increase the ethylenically double bond.

前記アルカリ可溶性樹脂の酸価は、20から300mgKOH/gであることが好ましく、40から180mg/KOHであることがさらに好ましい。酸価が20mgKOH/gよりも少ない場合、アルカリ水溶液への溶解性が乏しいため、未露光部の現像が困難となるため好ましくない。また、酸価が300mgKOH/gよりも多い場合、現像時に露光部も基材から脱離しやすい傾向にあるため、好ましくない。 The acid value of the alkali-soluble resin is preferably 20 to 300 mgKOH / g, more preferably 40 to 180 mg / KOH. When the acid value is less than 20 mgKOH / g, the solubility in an alkaline aqueous solution is poor, which makes it difficult to develop the unexposed portion, which is not preferable. Further, when the acid value is more than 300 mgKOH / g, the exposed portion tends to be easily detached from the substrate during development, which is not preferable.

前記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、1,000から100,000であることが好ましく、1,500から30,000であることが好ましい。重量平均分子量が1,000よりも小さい場合、露光部の耐熱性や硬度等が乏しいため、好ましくない。重量平均分子量が100,000よりも大きい場合は、未露光部の現像が困難となる場合があるため、好ましくない。尚、前記重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法によって測定することができる。一例として、GPC装置としてHLC-8220GPC(東ソー社製)、カラムとして3本のTSKgelHZM-M(東ソー社製)を使用して、展開溶媒としてテトラヒドロフラン、カラム温度40℃、流速0.3ミリリットル/分、RI検出器、試料注入濃度0.5質量%、注入量10マイクロリットルの条件下、クロマトグラフィーを行ない、ポリスチレン換算の重量平均分子量として求めることができる。 The weight average molecular weight of the alkali-soluble resin is preferably 1,000 to 100,000, preferably 1,500 to 30,000. When the weight average molecular weight is smaller than 1,000, the heat resistance and hardness of the exposed portion are poor, which is not preferable. If the weight average molecular weight is larger than 100,000, it may be difficult to develop the unexposed portion, which is not preferable. The weight average molecular weight can be measured by a gel permeation chromatography (GPC) method. As an example, using HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation) as a GPC device and three TSKgelHZM-M (manufactured by Tosoh Corporation) as a column, tetrahydrofuran is used as a developing solvent, the column temperature is 40 ° C., and the flow velocity is 0.3 ml / min. Chromatography can be performed under the conditions of an RI detector, a sample injection concentration of 0.5% by mass, and an injection amount of 10 microliters, and can be obtained as a weight average molecular weight in terms of polystyrene.

また、前記アルカリ可溶性樹脂の割合は、重合性組成物の全固形分中、10から70質量%であることが好ましく、15から60質量%であることがより好ましい。前記割合が10質量%よりも少ない場合、現像性が乏しいため、好ましくない。前記割合が70質量%よりも多い場合、パターン形状の再現性や耐熱性が低下するため、好ましくない。 The proportion of the alkali-soluble resin is preferably 10 to 70% by mass, more preferably 15 to 60% by mass, based on the total solid content of the polymerizable composition. If the ratio is less than 10% by mass, the developability is poor, which is not preferable. If the ratio is more than 70% by mass, the reproducibility of the pattern shape and the heat resistance are lowered, which is not preferable.

なお、前記アルカリ可溶性樹脂は、合成反応後に有効成分であるアルカリ可溶性樹脂を単離精製したものを用いることができる他、合成反応により得られた反応溶液、その乾燥物等をそのまま用いることもできる。 As the alkali-soluble resin, an alkali-soluble resin which is an active ingredient after the synthesis reaction can be isolated and purified, or a reaction solution obtained by the synthesis reaction, a dried product thereof, or the like can be used as it is. ..

<その他の成分>
前記その他の成分として、重合性組成物には、カラーレジストやブラックレジスト等の各種フォトレジストやコーティング剤、塗料、印刷インキ、感光性印刷版、接着剤等の用途で一般的に使用されている添加剤を配合できる。添加剤としては、例えば、重合禁止剤(p-メトキシフェノール、ヒドロキノン、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、フェノチアジン等)、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、連鎖移動剤、光安定剤、酸化防止剤、レベリング剤、表面調整剤、界面活性剤、増粘剤、消泡剤、接着促進剤、硬化促進剤、可塑剤、エポキシ化合物、チオール化合物、エチレン性不飽和結合を有する樹脂、飽和樹脂、着色染料、蛍光染料、炭素系材料(炭素繊維、カーボンブラック、黒鉛、黒鉛化カーボンブラック、活性炭、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラフェン、カーボンマイクロコイル、カーボンナノホーン、カーボンエアロゲル等)、金属酸化物(酸化チタン、酸化イリジウム、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ等)、金属(銀、銅等)、無機化合物(ガラス粉末、層状粘度鉱物、マイカ、タルク、炭酸カルシウム等)、分散剤、難燃剤等が挙げられる。添加剤は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
<Other ingredients>
As the other components, the polymerizable composition is generally used in various photoresists such as color resists and black resists, coating agents, paints, printing inks, photosensitive printing plates, adhesives and the like. Additives can be added. Examples of the additive include a polymerization inhibitor (p-methoxyphenol, hydroquinone, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, phenothiazine, etc.), an ultraviolet absorber, an infrared absorber, a chain transfer agent, and light. It has stabilizers, antioxidants, leveling agents, surface conditioners, surfactants, thickeners, defoaming agents, adhesion promoters, curing accelerators, plasticizers, epoxy compounds, thiol compounds, and ethylenically unsaturated bonds. Resins, saturated resins, colored dyes, fluorescent dyes, carbon-based materials (carbon fibers, carbon black, graphite, graphitized carbon black, activated carbon, carbon nanotubes, fullerene, graphene, carbon microcoils, carbon nanohorns, carbon aerogels, etc.), metals Oxides (titanium oxide, iridium oxide, zinc oxide, alumina, silica, etc.), metals (silver, copper, etc.), inorganic compounds (glass powder, layered viscosity minerals, mica, talc, calcium carbonate, etc.), dispersants, flame retardants And so on. The additive may be used alone or in combination of two or more.

前記添加剤の含有量は、使用目的に応じて適宜選択され、特に制限されるものではないが、通常、前記ラジカル重合性化合物100質量部に対して、500質量部以下でありことが好ましく、100質量部以下であることより好ましい。 The content of the additive is appropriately selected according to the purpose of use and is not particularly limited, but is usually preferably 500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable compound. It is more preferable that the amount is 100 parts by mass or less.

前記重合性組成物には、粘度や塗装性、硬化膜の平滑性の改良のため、更に溶媒を加えることもできる。溶媒は、前記重合開始剤混合物、前記ラジカル重合性化合物等の成分を、溶解または分散することができるものであり、乾燥温度において揮発する溶媒であれば、特に制限されるものではない。 A solvent may be further added to the polymerizable composition in order to improve the viscosity, coatability, and smoothness of the cured film. The solvent can dissolve or disperse components such as the polymerization initiator mixture and the radically polymerizable compound, and is not particularly limited as long as it is a solvent that volatilizes at a drying temperature.

前記溶媒としては、例えば、水、アルコール系溶媒、カルビトール系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、ラクトン系溶媒、不飽和炭化水素系溶媒、セロソルブアセテート系溶媒、カルビトールアセテート系溶媒やプロピ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ジメチルエーテル等が挙げられる。溶媒は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 Examples of the solvent include water, alcohol-based solvent, carbitol-based solvent, ester-based solvent, ketone-based solvent, ether-based solvent, lactone-based solvent, unsaturated hydrocarbon-based solvent, cellosolve acetate-based solvent, and carbitol acetate-based solvent. Examples thereof include a solvent, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether and the like. The solvent may be used alone or in combination of two or more.

前記溶媒の使用量は、重合性組成物の固形分100質量部に対して、10から1000質量部であることが好ましく、20から500質量部であることがより好ましい。 The amount of the solvent used is preferably 10 to 1000 parts by mass, more preferably 20 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the polymerizable composition.

<重合性組成物の調製方法>
前記重合性組成物を調製する場合には、収納容器内に前記重合開始剤混合物、前記ラジカル重合性化合物、必要に応じて、前記顔料等の成分を投入し、ペイントシェーカー、ビーズミル、サンドグラインドミル、ボールミル、アトライターミル、2本ロールミル、3本ロールミル等を用いて、常法に従って溶解または分散させればよい。また、必要に応じて、メッシュまたはメンブレンフィルター等を通してもろ過してもよい。
<Method for preparing a polymerizable composition>
When preparing the polymerizable composition, components such as the polymerization initiator mixture, the radically polymerizable compound, and if necessary, the pigment are put into a storage container, and a paint shaker, a bead mill, and a sand grind mill are added. , A ball mill, an attritor mill, a two-roll mill, a three-roll mill, or the like, and may be dissolved or dispersed according to a conventional method. Further, if necessary, filtration may be performed through a mesh or a membrane filter or the like.

なお、前記重合性組成物の調製において、前記重合開始剤混合物は、重合性組成物に最初から添加しておいてもよいが、重合性組成物を比較的長時間保存する場合には、使用直前に重合開始剤混合物を、ラジカル重合性化合物を含む組成物中に溶解または分散させることが好ましい。 In the preparation of the polymerizable composition, the polymerization initiator mixture may be added to the polymerizable composition from the beginning, but it is used when the polymerizable composition is stored for a relatively long time. Immediately before, the polymerization initiator mixture is preferably dissolved or dispersed in the composition containing the radically polymerizable compound.

<硬化物の製造方法>
本発明の硬化物は、前記重合性組成物から形成されるものである。硬化物の製造方法は、重合性組成物を基板上に塗布後、当該重合性組成物を活性エネルギー線で照射する工程を含む製造方法である。
<Manufacturing method of cured product>
The cured product of the present invention is formed from the polymerizable composition. The method for producing a cured product is a production method including a step of applying a polymerizable composition on a substrate and then irradiating the polymerizable composition with an active energy ray.

前記塗布方法としては、例えば、スピンコート法、バーコート法、スプレーコート法、ディップコート法、フローコート法、スリットコート法、ドクターブレードコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法等の種々の方法が挙げられる。また、前記基板は、例えば、ガラス、シリコンウエハ、金属、プラスチック等のフィルムやシート、及び立体形状の成形品等が挙げられ、基板の形状が制限されることは無い。 Examples of the coating method include spin coating method, bar coating method, spray coating method, dip coating method, flow coating method, slit coating method, doctor blade coating method, gravure coating method, screen printing method, offset printing method, and inkjet. Various methods such as a printing method and a dispenser printing method can be mentioned. Further, examples of the substrate include films and sheets such as glass, silicon wafers, metals and plastics, and three-dimensional molded products, and the shape of the substrate is not limited.

上記の重合性組成物を活性エネルギー線で照射する工程は、電子線、紫外線、可視光線、放射線等の活性エネルギー線の照射により、重合開始剤混合物を分解させて、ラジカル重合性化合物を重合させることで、硬化物を得ることができるものである。 In the step of irradiating the above polymerizable composition with active energy rays, the polymerization initiator mixture is decomposed by irradiation with active energy rays such as electron beam, ultraviolet rays, visible light, and radiation to polymerize the radically polymerizable compound. As a result, a cured product can be obtained.

活性エネルギー線は、活性エネルギー線の波長が250から450nmの光であることが好ましい。さらに、深部硬化性と表面硬化性を両立させる観点から、365nm等の長波長の光と、365nmより短波長の光を組み合わせて使用することがより好ましい。 The active energy ray is preferably light having a wavelength of 250 to 450 nm. Further, from the viewpoint of achieving both deep curability and surface curability, it is more preferable to use a combination of light having a long wavelength such as 365 nm and light having a wavelength shorter than 365 nm.

前記光の照射の光源としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、紫外線無電極ランプ、LEDランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、太陽光、YAGレーザー等の固体レーザー、半導体レーザー、アルゴンレーザー等のガスレーザー等を使用することができる。なお、重合開始剤混合物の吸収が少ない可視光から赤外光の光を用いる場合には、前記添加剤として、その光を吸収する増感剤を使用することにより硬化を行なうことができる。 The light source for irradiating the light is a solid-state laser such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an ultraviolet non-electrode lamp, an LED lamp, a xenon arc lamp, a carbon arc lamp, sunlight, and a YAG laser. , A gas laser such as a semiconductor laser or an argon laser can be used. When light from visible light to infrared light, which absorbs less of the polymerization initiator mixture, is used, curing can be performed by using a sensitizer that absorbs the light as the additive.

前記活性エネルギー線の露光量は、活性エネルギー線の波長や強度、重合性組成物の組成に応じて適宜設定すべきである。一例として、UV-A領域での露光量は、10から5,000mJ/cmであることが好ましく、30から1,000mJ/cmであることがより好ましい。 The exposure amount of the active energy ray should be appropriately set according to the wavelength and intensity of the active energy ray and the composition of the polymerizable composition. As an example, the exposure amount in the UV-A region is preferably 10 to 5,000 mJ / cm 2 , and more preferably 30 to 1,000 mJ / cm 2 .

また、前記重合組成物に前記溶媒を含む場合、前記硬化物の製造方法は、乾燥工程を含むことができる。 When the polymerization composition contains the solvent, the method for producing the cured product can include a drying step.

前記乾燥工程において、溶媒を乾燥させる手法は、例えば、加熱乾燥、通風加熱乾燥、減圧乾燥等が挙げられる。加熱乾燥の方式としては、特に制限されることはないが、例えば、オーブン、ホットプレート、赤外線照射、電磁波照射等が挙げられる。また、通風加熱乾燥の方式としては、例えば、送風式乾燥オーブン等が挙げられる。 Examples of the method for drying the solvent in the drying step include heat drying, ventilation heating drying, vacuum drying and the like. The heat-drying method is not particularly limited, and examples thereof include an oven, a hot plate, infrared irradiation, and electromagnetic wave irradiation. Further, as a method of ventilation heating and drying, for example, a ventilation type drying oven and the like can be mentioned.

また、前記乾燥工程において、重合性組成物の温度は、溶媒の蒸発潜熱によって、乾燥の設定温度よりも低くなるため、重合性組成物のゲル化するまでの時間を長く確保することができる。このゲル化するまでの時間は、乾燥手法や膜厚等にも影響されるため、溶媒の選定を含めて乾燥温度と時間は適宜設定すべきである。一例として、乾燥温度は、20から120℃であることが好ましく、40から100℃であることがより好ましい。乾燥時間は1から60分であることが好ましく、1から30分であることがより好ましい。また、前記重合禁止剤を使用することで、ゲル化までの時間を長く確保することもできる。 Further, in the drying step, the temperature of the polymerizable composition becomes lower than the set temperature for drying due to the latent heat of vaporization of the solvent, so that it is possible to secure a long time until the polymerizable composition gels. Since the time until gelation is affected by the drying method, film thickness, etc., the drying temperature and time should be appropriately set including the selection of the solvent. As an example, the drying temperature is preferably 20 to 120 ° C, more preferably 40 to 100 ° C. The drying time is preferably 1 to 60 minutes, more preferably 1 to 30 minutes. Further, by using the polymerization inhibitor, it is possible to secure a long time until gelation.

前記重合性組成物の乾燥膜厚(硬化物の膜厚)は、用途に応じて適宜設定されるが、0.05から500μmであることが好ましく、0.1から100μmであることがより好ましい。 The dry film thickness (film thickness of the cured product) of the polymerizable composition is appropriately set depending on the intended use, but is preferably 0.05 to 500 μm, more preferably 0.1 to 100 μm. ..

<パターン形成方法>
前記重合性組成物が、前記アルカリ可溶性樹脂を含む場合、フォトリソグラフィー法によりパターンを形成することができる。前述と同様にして重合性組成物を基材に塗布し、必要に応じて、乾燥して乾燥被膜を形成する。そして、乾燥被膜にマスクを介して活性エネルギー線を照射することにより、露光部ではラジカル重合性化合物が重合することで硬化膜となる。一方、レーザーを用いた直接描画により、マスクを介さずに高精度なパターン形状を作製することもできる。
<Pattern formation method>
When the polymerizable composition contains the alkali-soluble resin, a pattern can be formed by a photolithography method. The polymerizable composition is applied to the substrate in the same manner as described above, and if necessary, dried to form a dry film. Then, by irradiating the dry film with active energy rays via a mask, the radically polymerizable compound is polymerized in the exposed portion to form a cured film. On the other hand, it is also possible to produce a highly accurate pattern shape without using a mask by direct drawing using a laser.

上記の露光後、未露光部は、例えば、0.3から3質量%の炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ現像液により現像除去され、パターン化した硬化膜が得られる。さらに、硬化膜と基材との密着性を高めること等を目的に、後乾燥として180から250℃、20から90分でのポストベークが行われる。このようにして、硬化膜に基づく所望のパターンが形成される。 After the above exposure, the unexposed portion is developed and removed with an alkaline developer such as, for example, 0.3 to 3% by mass of an aqueous sodium carbonate solution to obtain a patterned cured film. Further, for the purpose of improving the adhesion between the cured film and the substrate, post-baking is performed at 180 to 250 ° C. and 20 to 90 minutes as post-drying. In this way, a desired pattern based on the cured film is formed.

本発明の重合開始剤混合物は、カラーレジスト、ブラックレジスト、カラーフィルター用保護膜、フォトスペーサー、ブラックカラムスペーサー、額縁レジスト、TFT配線用フォトレジスト、層間絶縁膜等のFPD用レジスト;液状ソルダーレジスト、ドライフィルムレジスト等のプリント基板用レジスト;半導体レジスト、バッファーコート膜等の半導体用材料;オフセット印刷インキ、グラビア印刷インキ、スクリーン印刷インキ、インクジェット印刷インキ、導電性インキ、絶縁性インキ、導光板用インキ等の印刷インキ;感光性印刷版;ナノインプリント材料;3Dプリンター用樹脂;ハードコート剤、光ディスク用コート剤、光ファイバー用コート剤、モバイル端末用塗料、家電用塗料、化粧品容器用塗料、木工用塗料、光学素子用内面反射防止塗料、高・低屈折率コート剤、遮熱コート剤、放熱コート剤、防曇剤等の塗料・コーティング剤;ホログラフィー記録材料;歯科用材料;導波路用材料;レンズシート用ブラックストライプ;コンデンサ用グリーンシート及び電極材料;FPD用接着剤、HDD用接着剤、光ピックアップ用接着剤、イメージセンサー用接着剤、有機EL用シール剤、タッチパネル用OCA、タッチパネル用OCR等の接着剤・シール剤等の各種用途に使用でき、その用途に特に制限は無い。 The polymerization initiator mixture of the present invention is a resist for FPD such as a color resist, a black resist, a protective film for a color filter, a photo spacer, a black column spacer, a frame resist, a photoresist for TFT wiring, and an interlayer insulating film; a liquid solder resist, Resists for printed substrates such as dry film resists; Semiconductor resists, materials for semiconductors such as buffer coat films; Offset printing inks, gravure printing inks, screen printing inks, inkjet printing inks, conductive inks, insulating inks, light guide plate inks. Printing inks such as; Photosensitive printing plates; Nanoimprint materials; Resins for 3D printers; Hard coating agents, coating agents for optical disks, coating agents for optical fibers, paints for mobile terminals, paints for home appliances, paints for cosmetic containers, paints for woodwork, etc. Paints / coating agents such as internal antireflection paints for optical elements, high / low refractive index coating agents, heat shielding coating agents, heat dissipation coating agents, antifogging agents; holography recording materials; dental materials; waveguide materials; lens sheets Black stripes; Green sheets and electrode materials for capacitors; FPD adhesives, HDD adhesives, optical pickup adhesives, image sensor adhesives, organic EL sealants, touch panel OCA, touch panel OCR adhesives, etc. It can be used for various purposes such as agents and sealants, and there are no particular restrictions on the application.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(1)重合性組成物の調製
<重合性組成物(A)の調製>
表1に示す量の(b)ラジカル重合性化合物、(c)アルカリ可溶性樹脂、その他の成分を混合撹拌し、(a)重合開始剤混合物を添加してよく撹拌し、実施例1~4及び比較例1~3の重合性組成物(A)を調製した。
(1) Preparation of polymerizable composition <Preparation of polymerizable composition (A)>
The amounts of (b) radically polymerizable compound, (c) alkali-soluble resin, and other components shown in Table 1 are mixed and stirred, and (a) the polymerization initiator mixture is added and stirred well, and Examples 1 to 4 and The polymerizable composition (A) of Comparative Examples 1 to 3 was prepared.

Figure 2022069041000009
Figure 2022069041000009

上記表1中、TMPTAは、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業製);
RD210は、メタクリル酸メチル/メタクリル酸/シクロヘキシルマレイミド(質量%:52/23/25)共重合物、重量平均分子量:17,800、酸価:49(合成品);
F-477は、フッ素系レベリング剤(商品名:メガファックF-477、DIC社製);
PGMEAは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート;を示す。
In Table 1 above, TMPTA is trimethylolpropane triacrylate (manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.);
RD210 is a copolymer of methyl methacrylate / methacrylic acid / cyclohexylmaleimide (mass%: 52/23/25), weight average molecular weight: 17,800, acid value: 49 (synthetic product);
F-477 is a fluorine-based leveling agent (trade name: Megafuck F-477, manufactured by DIC Corporation);
PGMEA indicates propylene glycol monomethyl ether acetate;

<重合性組成物(B)の調製>
表2に示す量の(b)ラジカル重合性化合物と、(a)重合開始剤混合物を添加してよく撹拌し、実施例1~4、及び比較例1~3の重合性組成物(B)を調製した。
<Preparation of Polymerizable Composition (B)>
The amount of the radically polymerizable compound (b) shown in Table 2 and the mixture of (a) the polymerization initiator were added and stirred well, and the polymerizable compositions (B) of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were added. Was prepared.

Figure 2022069041000010
Figure 2022069041000010

(2)深部硬化性の評価
上記で調製した重合性組成物(A)を、スピンコーターを用いて、アルミニウム基板上に塗布した。塗布後、アルミニウム基板を90℃のクリーンオーブン中で2.5分間乾燥処理により溶媒を乾燥させ、厚さ1.5μmの均一な塗布膜を作製した。次いで、超高圧水銀灯を光源とするプロキシミティー露光機を用い、マスクパターンを介して10から1000mJ/cmの範囲で、段階露光を行った。露光後のアルミニウム基板を1.0質量%の炭酸ナトリウム水溶液に23℃で60秒間浸漬して、現像による未露光部の除去を行った。続いて純水にて30秒間洗浄を行い、パターン形状を得た。パターン形状が形成される最低露光量を、深部硬化性として評価した。その結果を表3に示す。
(2) Evaluation of Deep Curability The polymerizable composition (A) prepared above was applied onto an aluminum substrate using a spin coater. After coating, the aluminum substrate was dried in a clean oven at 90 ° C. for 2.5 minutes to dry the solvent to prepare a uniform coating film having a thickness of 1.5 μm. Then, using a proximity exposure machine using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source, stepwise exposure was performed in the range of 10 to 1000 mJ / cm 2 via a mask pattern. The exposed aluminum substrate was immersed in a 1.0 mass% sodium carbonate aqueous solution at 23 ° C. for 60 seconds to remove the unexposed portion by development. Then, it was washed with pure water for 30 seconds to obtain a pattern shape. The minimum exposure amount at which the pattern shape was formed was evaluated as deep curability. The results are shown in Table 3.

(3)表面硬化性の評価
上記で調製した重合性組成物(B)を、バーコーター(#6)を用いて、易接着処理が施されたPETフィルム(コスモシャインA4300、東洋紡社製)上に塗布し、厚さ10μmの均一な塗布膜を作製した。次いで、高圧水銀ランプ(アイグラフィック製)が設置されたコンベア式UV照射装置を使用して100mJ/cmの光照射を行った。硬化表面を指で触れたときに塗膜が指に付着しなくなるまで光照射を繰り返し、光照射の繰り返し回数を、表面硬化性として評価した。その結果を表3に示す。
(3) Evaluation of surface curability The polymerizable composition (B) prepared above is applied to a PET film (Cosmo Shine A4300, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) that has been easily adhered using a bar coater (# 6). To prepare a uniform coating film having a thickness of 10 μm. Next, light irradiation of 100 mJ / cm 2 was performed using a conveyor-type UV irradiation device equipped with a high-pressure mercury lamp (manufactured by Eye Graphic). Light irradiation was repeated until the coating film did not adhere to the finger when the cured surface was touched with a finger, and the number of times of repeated light irradiation was evaluated as surface curability. The results are shown in Table 3.

Figure 2022069041000011
Figure 2022069041000011

上記表3中、HKは、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを示す。 In Table 3 above, HK represents 1-hydroxycyclohexylphenylketone.

表3の結果より、本発明のトリアジンペルオキシド誘導体と、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤を含む重合開始剤混合物、及び当該化合物を含む重合性組成物は、光に対して優れた深部硬化性と表面硬化性の両方を有することを特長とすることが明らかである。さらに、本発明の重合開始剤組成物は、波長365nm等の長波長の光を放出する光源と、波長365nmより短波長の光を放出する光源の、異なる2種以上の光源を組み合わせて、段階的に光照射を行うプロセスにおいて、優れた深部硬化性と表面硬化性を有する。 From the results in Table 3, the triazine peroxide derivative of the present invention, the polymerization initiator mixture containing the α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator, and the polymerizable composition containing the compound have excellent deep curability with respect to light. It is clear that it is characterized by having both surface curability and surface curability. Further, the polymerization initiator composition of the present invention is obtained by combining two or more different light sources, that is, a light source that emits light having a long wavelength such as a wavelength of 365 nm and a light source that emits light having a wavelength shorter than 365 nm. It has excellent deep curability and surface curability in the process of light irradiation.

Claims (4)

一般式(1):
Figure 2022069041000012
(式(1)中、R及びRは独立してメチル基またはエチル基を表す。Rは炭素数1~5の脂肪族炭化水素基、またはアルキル基を有してもよい炭素数6~9の芳香族炭化水素基を表す。Xは下記一般式(2):Ar、Ar、ArまたはArで表されるアリール基である。nは0から2の整数を表す。)
Figure 2022069041000013
(式(2)中、mは0から3の整数を表す。Rは、独立した置換基であって、炭素数1から6のアルキル基、一般式(3):R-Y-で表される置換基、ニトロ基、またはシアノ基を表す。前記Yは、酸素原子または硫黄原子を表す。前記Rは、炭素骨格中に、エーテル結合、チオエーテル結合、及び、末端に水酸基のいずれか1つ以上を有していてもよい炭素数1~6の炭化水素基、またはアルキル基を有してもよい炭素数6~9の芳香族炭化水素基を表す。あるいは、Rは隣接する2つの前記一般式(3):R-Y-により5~6員環を形成してもよい。)で表されるトリアジンペルオキシド誘導体と、
α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤を含有し、
前記トリアジンペルオキシド誘導体が60質量%以上95質量%以下であり、前記α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤が5質量%以上40質量%以下であることを特徴とする重合開始剤混合物。
General formula (1):
Figure 2022069041000012
(In the formula (1), R 1 and R 2 independently represent a methyl group or an ethyl group. R 3 has an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a carbon number which may have an alkyl group. Represents an aromatic hydrocarbon group of 6-9. X is an aryl group represented by the following general formula (2): Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 or Ar 4. n represents an integer from 0 to 2. .)
Figure 2022069041000013
(In the formula (2), m represents an integer from 0 to 3. R 4 is an independent substituent and is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the general formula (3): R 5 -Y-. Represents a substituent, a nitro group, or a cyano group. The Y represents an oxygen atom or a sulfur atom. The R5 is any of an ether bond, a thioether bond, and a hydroxyl group at the terminal in the carbon skeleton. It represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may have one or more, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 9 carbon atoms which may have an alkyl group, or R4 is adjacent. The triazineperoxide derivative represented by the above general formula (3): R5-Y— may form a 5- to 6-membered ring.
Contains α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator,
A polymerization initiator mixture, wherein the triazine peroxide derivative is 60% by mass or more and 95% by mass or less, and the α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator is 5% by mass or more and 40% by mass or less.
請求項1記載の重合開始剤混合物、及びラジカル重合性化合物を含有することを特徴とする重合性組成物。 A polymerizable composition comprising the polymerization initiator mixture according to claim 1 and a radically polymerizable compound. 請求項2記載の重合性組成物から形成されることを特徴とする硬化物。 A cured product, which is formed from the polymerizable composition according to claim 2. 請求項2記載の重合性組成物を活性エネルギー線で照射する工程を含む硬化物の製造方法。 A method for producing a cured product, which comprises a step of irradiating the polymerizable composition according to claim 2 with an active energy ray.
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