JP2504392B2 - 光活性化重合可能組成物 - Google Patents

光活性化重合可能組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なカルバゾールジ
アゾニウム塩、エポキシプレポリマー任意に光増感剤お
よびそれらを溶解しうる溶媒からなる光活性化重合可能
組成物に関する。尚、ポリマー組成物中の、光開始させ
た強酸源としての上記カルバゾールジアゾニウム塩は、
フィルムの重合を開始させるためか或は保護基を除去す
るため強酸が必要とされている画像フィルムの如き現像
における光開始剤として使用される。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
技術には、光で発生させた強酸の給源としてのジアゾニ
ウム塩の使用が開示されている。しかしながら、これら
のジアゾニウム塩をエポキシモノマーもしくはプレポリ
マーと一緒に調合すると、これらの混合物は早すぎる重
合を生じさせる。従って、これらの混合物は不安定な組
成物を生じさせる。早すぎる重合に関する問題を克服す
るために種々の手段が用いられてきた。
【0003】米国特許番号3,721,616には、揮発性溶媒
を本質的に含有していない組成物中で、上記組成物に、
放射感受性を示す触媒先駆体と共に数重量%以下の少量
で存在させたアセトニトリルの如きニトリル化合物の形
態のゲル抑制剤を用いることにより、エポキシドモノマ
ーおよびプレポリマー、並びにカチオン系触媒の作用に
より重合可能な他の材料、の重合を制御する方法が開示
されている。この特許には、光もしくは紫外線照射の如
きエネルギー源が無いときでも放置すると、ニトリルの
使用無しでは、感光性を示す触媒の先駆体を含有してい
るエポキシドおよびそれに関連した組成物はゲルを生じ
ることが開示されている。早すぎる反応が進行するこの
傾向は、反応性を示さない液状希釈剤もしくは溶媒が有
効に含有されていない調合物の場合特に問題であり、貯
蔵安定性および利用性を低下させる。しかしながら、ゲ
ル抑制剤としてニトリルを使用することは完全には満足
できるものではない、何故ならば、そのジアゾニウム塩
/エポキシド混合物の粘度が時間と共に増大するからで
ある。 米国特許番号3,721,617には、放射感受性を示
す触媒の先駆体と共に、環状アミドの形態のゲル抑制剤
を用いることにより、エポキシドモノマーおよびプレポ
リマー、並びにカチオン系触媒の作用で重合可能な他の
材料、の重合を制御する方法が開示されている。光また
は紫外線照射無しで放置したとき、該環状アミドの存在
は該組成物がゲルを生じる傾向を低下させる。しかしな
がら、これらの溶液は安定ではない、何故ならば、その
ジアゾニウム塩/エポキシド混合物の粘度が時間と共に
増大するからである。この重合反応は発熱的であり、そ
して大きな質量を伴う場合、該エポキシド樹脂の燃焼を
生じさせるに充分な熱を発生し得る。
【0004】米国特許番号3,960,684は、有機スルホン
に触媒を溶解させたところの、安定なジアゾニウム触媒
溶液を提供している。これらの触媒溶液は、エネルギー
源に暴露させたときエポキシ樹脂を迅速硬化させる能力
を維持しながら、増大した貯蔵安定性を有している。し
かしながら、これらの溶液は安定ではない、何故なら
ば、そのジアゾニウム塩/エポキシド混合物の粘度が時
間と共に増大するからである。
【0005】3種の抑制剤、即ちニトリル類、アミド類
およびスルホン類は、ジアゾニウム塩の熱シーマン反応
中に生じる酸の一部を除去する弱塩基として作用する。
この熱シーマン反応は暗所でも生じ得る。このようなゲ
ル抑制剤はこの反応を停止させることはできなく、それ
らは単に、生じてきた酸の影響を遅らせるか、或は低下
させるのみである。
【0006】Gilbert T. MoranおよびHugh Norman Rea
d、 J. Chem. Soc.、 121、 2709 (1922)には、カルバゾー
ル−3−ジアゾニウム塩は、ベンゼン、ジフェニルおよ
びナフタレンの組の、相当するジアゾ誘導体に比較し
て、それらを製造する反応条件に対して安定性を示すこ
とが開示されている。例えば、3−アミノカルバゾール
は0〜8℃でジアゾ化でき、そしてN−エチル−3−ア
ミノカルバゾールは15〜20℃でジアゾ化できる。更
に、塩化N−エチル−カルバゾール−3−ジアゾニウム
に対する光の作用は感知できない程であったと報告され
ている。
【0007】
【課題を解決するための手段】MoranおよびReadとは逆
に、本出願者らは、これらの記述されているカルバゾー
ルジアゾニウム塩は光に対して非常に敏感であることを
見い出した。
【0008】本発明は、放射感受性を示す触媒としてカ
ルバゾールジアゾニウム塩を用いることにより、ゲル抑
制剤添加に対する必要性に打ち勝つものである。これら
の化合物は、光が無いとき、プレポリマーもしくはポリ
マー組成物中で熱安定性を示すことを見い出した。
【0009】本発明は、強酸、例えばBF3、PF5、A
sF5、SbF5、FeCl3、SnCl4、SbCl5およ
びBiCl3、の光開始源として、下記の構造:
【0010】
【化2】
【0011】[式中、Yは、BF4 -、PF6 -、As
6 -、SbF6 -、FeCl4 -、SnCl6 -2、SbCl6 -
またはBiCl5 -2であり、そしてRは、CX2X+1(こ
こで、xは1〜16である)、ベンジル、フェニル、置
換ベンジル、置換フェニルおよびシクロアルキルから成
る群から選択されるが、但し−N2Yが式II中の
「1」位にある場合、Rはフェニルもしくは置換フェニ
ルではない]を有するカルバゾールジアゾニウム塩を本
発明の組成物で使用することを開示する。該ジアゾニウ
ム塩は、重合を生じさせるためか或はポリマーフィルム
から保護基を除去することで暴露領域を化学処理で容易
に除去できるようにするため、強酸が必要とされている
フィルム、例えば画像フィルムで用いられる。
【0012】ジアゾニウム塩は強酸の光開始源として公
知であるが、ここに記述するカルバゾールジアゾニウム
塩は、エポキシプレポリマー組成物中で用いたとき、暗
所貯蔵したときいかなるフォト速度損失も示さず、そし
て光が存在していないとき長期間に渡る安定性を示す点
で、ユニークである。このような特性は、これらのカル
バゾールジアゾニウム塩を画像フィルムで用いたとき特
に有益である、と言うのは、それらは、光が無いときに
酸が遊離(暗反応)することで生じるフィルムの曇り、
即ち他のジアゾニウム塩を用いたとき生じる問題、を無
くさせるからである。
【0013】本発明の組成物で用いられるカルバゾール
ジアゾニウム塩は、プレポリマーの重合を開始させるた
めか或はポリマー構造から保護基を除去するため、強酸
が必要とされているいかなるプレポリマーもしくはポリ
マーと一緒に用いたとき有益である。本発明の組成物で
使用できるプレポリマーの例は、オルソクレゾールホル
ムアルデヒドノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル
であるところの、Chiba GeigyのECN-1299である。保護
基を含有しているポリマーの例は、これに限定されるも
のではないが、例えば米国特許番号4,491,628(IBM)お
よび3,779,778(3M)中に見いだされる。
【0014】コーティング用溶液中のエポキシプレポリ
マーもしくはポリマー濃度は10〜30重量%の範囲で
あり得る。
【0015】本発明の組成物に有益なカルバゾールジア
ゾニウム塩には、下記の構造
【0016】
【化3】
【0017】[式中、Yは、BF4 -、PF6 -、As
6 -、SbF6 -、FeCl4 -、SnCl6 -2、SbCl6 -
またはBiCl5 -2であり、そしてRは、CX2X+1(こ
こで、xは1〜16である)、ベンジル、フェニル、置
換ベンジル、置換フェニルおよびシクロアルキルから成
る群から選択されるが、但し−N2Yが式II中の
「1」位にある場合、Rはフェニルもしくは置換フェニ
ルではない]が含まれる。
【0018】コーティング用溶液中の該ジアゾニウム塩
の濃度は5〜30重量/容積%の範囲であり得る。
【0019】これらのカルバゾールジアゾニウム塩は、
光無しで貯蔵したとき、長期間に渡ってフィルム中で安
定であることが示された。
【0020】この光反応は、X線、紫外線、可視または
Eビーム放射を含む種々の放射源で開始され得る。この
熱シーマン反応を生じさせるため、望まれるならば、I
R照射も使用され得ると理解される。
【0021】これらの成分のいずれに対しても分解を生
じさせないという要求を満たすいかなる溶媒もしくは溶
媒混合物も、該ジアゾニウム塩、並びにその基質に対す
る用途のためのポリマー、を溶解させるために用いられ
得る。カルバゾールジアゾニウム塩/ECN-1299プレポリ
マー混合物のための好適な溶媒系は、セロソルブ/アセ
トニトリルから成る50/50(v/v)溶媒混合物で
ある。
【0022】該ポリマーもしくはプレポリマーおよびジ
アゾニウム塩に加えて、該溶液は、これに限定されるも
のではないが、9,10−ジメチルアントラセンの如き
光増感剤を任意に含有している。
【0023】この本発明の組成物である溶液は、これに
限定されるものではないが、アルミニウム、ガラスおよ
びプラスチック材料、例えばポリエチレンテレフタレー
トフィルムを含む、種々の基質をコートするために用い
られ得る。
【0024】これらの基質に対するコーティング剤の塗
布、照射に対するプレートの暴露、およびプレートの現
像、に関する詳細を以下の実施例に示す。
【0025】
【実施例】コートしたフィルムの試験操作 A. 一般的 光開始剤とエポキシプレポリマーとを含有している溶液
で、金属プレート[例えば、ケイ酸塩処理および陽極処
理したところの、厚さ1ミクロンのアルミナ層を有する
*MR(中間実験グレード)細粒化アルミニウムプレー
ト]をコートした後、乾燥した。この乾燥したプレート
を、このプレート上への相対的暴露を変化させるための
段階くさびまたは他の装置により、UV照射に特定時間
暴露した。その後、未暴露(未重合)のエポキシプレポ
リマーをそのプレートから洗い流すことで、ネガ画像を
残した。このプレートにインクを付けるか、或は適切な
染料溶液中にこのプレートを浸漬することによって、該
画像を可視化した。光重合開始剤としての該化合物の能
力の尺度として、全ての画像の有り無し、或は段階くさ
びに関する段階数を記録した。
【0026】* Advanced Litho Plate Co.、 Holyoke、
Mass.から入手可能。
【0027】B. エポキシプレポリマー 全ての実験で、Ciba Geigy ECN-1299(オルソ−クレゾ
ール−ホルムアルデヒドノボラック樹脂のポリグリシジ
ルエーテル)を用いた。
【0028】C. 光源の特性記述 使用光源は、下部に可動棚が備わっている二区間3/
4”合板箱の上部に含まれているアルミニウム製円錐体
で保護されている275ワットのGeneral Electric製サ
ンランプ#22であった。このサンランプの下に厚さが
4”の水充填石英IRフィルターを置くことにより、こ
のランプからのIR放射を除去した。このフラックス
を、Ultra Violet Products製UVメーター49-5082で測
定した。
【0029】D. コーティング用溶媒 この溶媒としてセロソルブ/アセトニトリル(50/5
0v/v)を用いた。 E. コーティングの施工 黒色に塗装しそしてDP480の褐色シートを表面に張
ったグローブボックス内で、5%(w/v)の所望カル
バゾールジアゾニウム塩および10%(w/v)のECN-
1299を含有している溶液を用いて、該プレートをコート
した。3ミルにセットしたドクターナイフを用いて該混
合物でコートしたが、1000〜3000rpmのスピン
コーティングによるコートも同様に良好な結果が得られ
た。
【0030】F. 暴露 水平な位置でこれらのプレートを暴露した。段階くさび
をそのプレート上に置き、そして1/8”の石英から成
るカバーグラスを用いて、それを該プレートの近くに保
持した。
【0031】G. 現像 暴露したプレートをアセトンに浸漬した。このプレート
を水で湿らし、このプレートをLydelTM現像液で処理し
た後、黒色インクを付けることで、該画像を可視化し
た。二者択一的に、このプレートを、Ciba Geigy Oraso
lブラックCNTMまたはCRTMの飽和酢酸エチル溶液に浸し
た。このCNが黒色画像を与え、一方CRが暗青色画像を与
えた。このプレートを酢酸エチル/アセトン1:1(v
/v)溶液中で洗浄することで、過剰の染料を除去した
後、乾燥した。
【0032】H. NMR 全てのNMRスペクトルは、内部標準としてのテトラメ
チルシランに対するppmで報告する。
【0033】実施例1 ヘキサフルオロアンチモン酸9−エチル−3−カルバゾ
ールジアゾニウムの製造 氷酢酸30mL中に3−アミノ−9−エチルカルバゾー
ル(5g、24ミリモル)が入っている溶液を15℃に
冷却した。この冷却した溶液に、水3mL中の1.7g
のNaNO2を加えた。この溶液を3分間撹拌した。こ
の溶液に水10mL中のNaSbF6(6.16g、2
4ミリモル)を加えることで、緑黄色沈澱物を生じさせ
た。このスラリーを水100mLで希釈し、撹拌した
後、濾過した。この濾過した固体を4x50mLの水そ
して15mLのH2O中1gのスルファミン酸溶液で洗
浄した後、真空濾過で乾燥した。この乾燥した固体を7
0mLのアセトニトリルに溶解した。スプーン3杯の木
炭をこの溶液に加え、撹拌した後、濾過した。この透明
な濾液に700mLのジエチルエーテルを加えること
で、黄色のジアゾニウム塩を沈澱させた。この塩を濾過
で集めた後、乾燥した。収量6.48g。
【0034】1H NMR(DMSO−d6)9.54
(s,C4,1H)、8.62(s,C2,1H)、8.3
7(d,C1,1H)、8.17(d,C8,1H)、7.
92(d,C5,1H)、7.75(t,C6,1H)、
7.53(t,C7,1H)、4.63(q,CH2,2
H)、1.40(t,CH3,3H)。
【0035】IR(Nujol Mull)2215cm
-1(N2 +)、615cm-1(SbF6 -実施例2 ヘキサフルオロ燐酸9−エチル−3−カルバゾールジア
ゾニウムの製造 6.16gのNaSbF6の代わりに
4.03gのNaPF6を用いて、実験1を繰り返し
た。
【0036】1H NMR(CD3CN)9.15(芳香
族,1H)、8.4−7.4(m,芳香族,6H)、4.
55(q,CH2,2H)、1.46(t,CH3,3
H)。
【0037】IR(Nujol Mull)2210cm
-1(N2 +)、833cm-1(PF6 -)。C141236Pに
関する元素分析: 計算値:C、45.79;H、3.29;N、11.44 実測値:C、45.23;H、3.19;N、11.29 C、45.42;H、3.18;N、11.36実施例3 ヘキサフルオロ砒酸9−エチル−3−カルバゾールジア
ゾニウムの製造 6.16gのNaSbF6の代わりに
5.09gのNaAsF6を用いて、実験1を繰り返し
た。
【0038】1H NMR(CD3CN)9.14(芳香
族,1H)、8.4−7.4(m,芳香族,6H)、4.
55(q,CH2,2H)、1.46(t,CH3,3
H)。
【0039】IR(Nujol Mull)2208cm
-1(N2 +)、700cm-1(AsF6 -)。実施例4 テトラフルオロホウ酸9−エチル−3−カルバゾールジ
アゾニウムの製造 6.16gのNaSbF6の代わりに2.62gのNa
BF4を用いて、実験1を繰り返した。更に、該ジアゾ
ニウム塩を溶解させるため240mLのアセトニトリル
を用いた。
【0040】1H NMR(CD3CN)9.15(芳香
族,1H)、8.45−7.4(m,芳香族,6H)、
4.53(q,CH2,2H)、1.45(t,CH3,3
H)。
【0041】IR(Nujol Mull)2220cm
-1(N2 +)、1050cm-1(BF4 -)。実施例5 ヘキサフルオロアンチモン酸9−メチル−3−カルバゾ
ールジアゾニウムの製造 A. 3,6−ジブロモカルバゾールの製造 還流コンデンサ、機械撹拌機、加熱用マントルおよびH
Brトラップが備わっている5リットルの3つ口RBフ
ラスコに、カルバゾール(250g)と3リットルのC
2を入れた。この懸濁液を撹拌し、そして1.75時
間かけて155mLのBr2溶液を添加しながら穏やか
に還流させた。この臭素添加終了後、HBrの発生が非
常にゆっくりになるまで(更に1.5時間)この混合物
を撹拌した。温めながらこのスラリーを濾過して、黄褐
色の沈澱物と褐色の母液が得られた。この沈澱物を2x
400mLの水で洗浄した。この固体を4.5リットル
の沸騰エタノールに溶解し、スプーン5杯の木炭で処理
した後、粗フリットを通して濾過した。週末に渡ってこ
の濾液を冷却した後、濾過して、251gの針状物(融
点205〜206℃)が得られた。
【0042】1H NMR(DMSO−d6)7.5
(m,芳香族,4H)、8.36(m,芳香族,2
H)、DMSO−d6で交換したNH。
【0043】B. 3,6−ジブロモ−1−ニトロカル
バゾールの製造 還流コンデンサ、機械撹拌機および加熱用マントルが備
わっている1リットルの3つ口RBフラスコに、酢酸
(600mL)と3,6−ジブロモカルバゾール(45
g)を入れた。この撹拌している溶液を還流にまで加熱
し、この時点で、硝酸溶液(10mL、密度1.4g/
cc、100mLの酢酸中0.156モル)を30分間
かけて加えた。このニトロ化用混合物の2/3を加えた
後、綿状の黄色沈澱物が沈降した。このニトロ化用混合
物の残りを加えた後、この全体を穏やかに1時間還流さ
せ、氷浴中で0℃に冷却した後、濾過した。この粗黄色
沈澱物は232℃で軟化し、243〜246℃で溶融し
た。この粗生成物を沸騰アセトニトリルから再結晶する
ことで、融点が252〜256℃(カバーを付けず)、
256〜260℃(カバーを付けて)の黄色結晶が得ら
れた。[H. Lindemann& F. Muhlhaus、 Ber.、 58、 2371
(1925)には、この生成物に関して260℃の融点が報
告されている]。
【0044】1H NMR(DMSO−d6)7.6
(m,芳香族,2H)、8.29(m,芳香族,1
H)、8.42(m,芳香族,1H)、8.76(m,芳
香族,1H)、DMSO−d6で交換したNH。
【0045】C126Br222に関する元素分析: 計算値:C、38.95;H、1.63;N、7.57 実測値:C、38.82;H、1.74;N、7.60 C、38.81;H、1.75;N、7.52 C. 3,6−ジブロモ−9−メチル−1−ニトロカル
バゾールの製造 3,6−ジブロモ−1−ニトロカルバ
ゾール(3.56g、0.01モル)を30mLの温D
MSOに溶解した後、30mLのCH3Iを加えた。次
に、鉱物油中の50%NaH懸濁液2.0g(0.02
モル)を窒素下2x50mLのペンタンで洗浄し、N2
下乾燥した後、直ちに該DMSO溶液に加えた。この溶
液はH2を発生しながら直ちに紫色に変わり、そして2
分で黄色に変わった。0.25gのNaHを添加しても
この黄色スラリーを紫色に変えることなく、これによ
り、この反応が完結したことが示された。メタノール
(200mL)を注意深く加えることで、生成物を沈澱
させた。この生成物を濾過で回収し、25mLのメタノ
ール、10x25mLの水、そして25mLのメタノー
ルで洗浄した後、空気乾燥して、融点が225〜226
℃(修正)の生成物3.40gが得られた。[H. Linde
mann & F. Muhlhaus、 Ber.、 58、 2371 (1925)には、こ
の生成物に関して221℃の融点が報告されている]。
1H NMR(DMSO−d6)3.76(s,3H,C
3)、7.65(m,芳香族,2H)、8.13(m,
芳香族,1H)、8.48(m,芳香族、1H)、8.7
6(m,芳香族、1H)。
【0046】C138Br222に関する元素分析: 計算値:C、40.66;H、2.10;N、7.29 実測値:C、39.66;H、2.14;N、7.19 C、39.73;H、2.16;N、7.25 D. 1−アミノ−9−メチルカルバゾールの製造 3,6−ジブロモ−9−メチル−1−ニトロカルバゾー
ル(10g)を300mLのメタノールに溶解した。こ
の溶液に50gのRexynTM(OH-)形態)、そして二酸
化炭素雰囲気下、2gの5%Pd/Cを加えた。この容
器に44.5psiのH2を充填した。この反応工程中、こ
の水素圧は32.8psiに降下した(100%のH2
収)。この粗反応混合物を濾過した後、この透明な溶液
を、真空ポンプおよび20℃水浴を用いたロータリーエ
バポレーターで蒸発させることで、融点が90〜92℃
の白色固体が得られた。収量2.77g(54.3
%)。この生成物は空気中で容易に分解して、赤色の固
体を生じた。
【0047】1H NMR(CDCl3)3.38(b
r,s,2H,NH2)、3.80(s,3H,C
3)、6.45−8.0(m,芳香族,7H)。
【0048】E. 1−アミノ−9−メチルカルバゾー
ルのジアゾ化 200mLの氷水と20mLの1N HClを用いて1
−アミノ−9−メチルカルバゾール(2.77g)をス
ラリーにした。この白色スラリーに6.5gのNaSb
6を加えた後、このスラリーを3℃に冷却した。次
に、水20mL中2gのNaNO2を加えることで、褐
色の沈澱物が得られた。20mLのH2O中に溶解した
2gのスルファミン酸から成る溶液でこの沈澱物を処理
した後、水で洗浄した。この沈澱物をアセトニトリルに
3回取り上げ、木炭で処理した後、エーテルで沈澱させ
て、明黄色の固体が得られた。
【0049】実施例6 この一般的操作に続いて、50:50(v/v)のセロ
ソルブ/アセトニトリル25cc中に2.5gのECN-12
99と1.25gのヘキサフルオロ燐酸9−エチル−3−
カルバゾールジアゾニウムが入っているコーティング用
溶液を用いた。プレートの中心に1mLのコーティング
用溶液を置いた後、1000rpmでこのプレートを回転
させることにより、4”x4”のアルミニウムプレート
にスピンコートした。その後、このコートしたプレート
を乾燥して、コーティング用溶媒を除去した。全体で1
8枚のプレートを製造した。4ミリワット/cm2の放
射フラックスで、45秒間、立方根の2段階くさびを通
して6枚のプレートを暴露した後、現像に先立って0、
1、2、3、5および10分間保持した。15秒と30
秒の暴露時間でこの操作を繰り返した。このデータを表
1に挙げる。
【0050】 表1 プレート 暴露時間 保持時間 全段階 部分段階 1 15秒 0分 0 0 2 15秒 1分 0 1 3 15秒 2分 0 4 4 15秒 3分 0 4 5 15秒 5分 0 6 6 15秒 10分 0 7 1 30秒 0分 0 1 2 30秒 1分 0 6 3 30秒 2分 0 5 4 30秒 3分 0 8 5 30秒 5分 0 9 6 30秒 10分 3 11 1 45秒 0分 0 5 2 45秒 1分 0 10 3 45秒 2分 3 11 4 45秒 3分 4 11 5 45秒 5分 6 12 6 45秒 10分 7 13実施例7 この一般的操作に続いて、50:50(v/v)のセロ
ソルブ/アセトニトリル25cc中に2.5gのECN-12
99と1.25gのヘキサフルオロアンチモン酸9−エチ
ル−3−カルバゾールジアゾニウムが入っているコーテ
ィング用溶液を用いた。プレートの中心に1mLのコー
ティング用溶液を置いた後、1000rpmでこのプレー
トを回転させることにより、4”x4”のアルミニウム
プレートにスピンコートした。その後、このプレートを
乾燥して、コーティング用溶媒を除去した。全体で18
枚のプレートを製造した。4ミリワット/cm2の放射
フラックスで、45秒間、立方根の2段階くさびを通し
て6枚のプレートを暴露した後、現像に先立って0、
1、2、3、5および10分間保持した。15秒と30
秒の暴露時間でこの操作を繰り返した。このデータを表
2に挙げる。
【0051】 表2 プレート 暴露時間 保持時間 全段階 部分段階 1 15秒 0分 0 0 2 15秒 1分 0 1 3 15秒 2分 0 2 4 15秒 3分 0 3 5 15秒 5分 0 5 6 15秒 10分 0 8 1 30秒 0分 0 2 2 30秒 1分 0 6 3 30秒 2分 0 8 4 30秒 3分 0 8 5 30秒 5分 0 9 6 30秒 10分 2 12 1 45秒 0分 0 9 2 45秒 1分 1 12 3 45秒 2分 2 11 4 45秒 3分 2 12 5 45秒 5分 3 12 6 45秒 10分 4 14実施例8 この一般的操作に続いて、50:50(v/v)のセロ
ソルブ/アセトニトリル25cc中に2.5gのECN-12
99と1.25gのヘキサフルオロアンチモン酸9−メチ
ル−1−カルバゾールジアゾニウムが入っているコーテ
ィング用溶液を用いた。プレートの中心に1mLのコー
ティング用溶液を置いた後、1000rpmでこのプレー
トを回転させることにより、4”x4”のアルミニウム
プレートにスピンコートした。全体で18枚のプレート
を製造した。4ミリワット/cm2の放射フラックス
で、45秒間、立方根の2段階くさびを通して6枚のプ
レートを暴露した後、現像に先立って0、1、2、3、
5および10分間保持した。15秒と30秒の暴露時間
でこの操作を繰り返した。このデータを表3に挙げる。
【0052】 表3 プレート 暴露時間 保持時間 全段階 部分段階 1 15秒 0分 0 0 2 15秒 1分 0 3 3 15秒 2分 0 5 4 15秒 3分 0 6 5 15秒 5分 1 8 6 15秒 10分 1 11 1 30秒 0分 1 7 2 30秒 1分 1 9 3 30秒 2分 2 11 4 30秒 3分 2 12 5 30秒 5分 3 12 6 30秒 10分 5 14 1 45秒 0分 1 10 2 45秒 1分 4 11 3 45秒 2分 5 12 4 45秒 3分 1 11 5 45秒 5分 7 14 6 45秒 10分 6 15実施例9 この一般的操作に続いて、50:50(v/v)のセロ
ソルブ/アセトニトリル25cc中に2.5gのECN-12
99と1.25gのヘキサフルオロアンチモン酸9−エチ
ル−3−カルバゾールジアゾニウムと1.25gの9,
10−ジメチルアントラセンが入っているコーティング
用溶液を用いた。プレートの中心に1mLのコーティン
グ用溶液を置いた後、1000rpmでこのプレートを回
転させることにより、4”x4”のアルミニウムプレー
トにスピンコートした。その後、このプレートを乾燥し
て、コーティング用溶媒を除去した。全体で18枚のプ
レートを製造した。4ミリワット/cm2の放射フラッ
クスで、45秒間、立方根の2段階くさびを通して6枚
のプレートを暴露した後、現像に先立って0、1、2、
3、5および10分間保持した。15秒と30秒の暴露
時間でこの操作を繰り返した。このデータを表4に挙げ
る。
【0053】 表4 プレート 暴露時間 保持時間 全段階 部分段階 1 15秒 0分 0 1 2 15秒 1分 0 5 3 15秒 2分 0 6 4 15秒 3分 0 7 5 15秒 5分 0 8 6 15秒 10分 1 10 1 30秒 0分 0 8 2 30秒 1分 1 8 3 30秒 2分 2 11 4 30秒 3分 4 11 5 30秒 5分 3 12 6 30秒 10分 4 13 1 45秒 0分 4 11 2 45秒 1分 4 11 3 45秒 2分 4 12 4 45秒 3分 5 12 5 45秒 5分 5 13 6 45秒 10分 5 15実施例10 この一般的操作に続いて、50:50(v/v)のセロ
ソルブ/アセトニトリル25cc中に2.5gのECN-12
99と1.25gの所望カルバゾールが入っているコーテ
ィング用溶液を用いた。プレートの中心に1mLのコー
ティング用溶液を置いた後、1000rpmでこのプレー
トを回転させることにより、4”x4”のアルミニウム
プレートにスピンコートした。その後、このプレートを
乾燥して、コーティング用溶媒を除去した。4ミリワッ
ト/cm2の放射フラックスで、45秒間、立方根の2
段階くさびを通して該プレートを暴露した後、現像に先
立って光無しで10分間保持した。これらのプレートは
暗所で製造しそして保存した。8.8年後それらに照射
した。その結果を表5に挙げる。
【0054】実施例11 この一般的操作に続いて、50:50(v/v)のセロ
ソルブ/アセトニトリル25cc中に2.5gのECN-12
99と1.25gとヘキサフルオロ燐酸−9−エチル−3
−カルバゾールジアゾニウムが入っているコーティング
用溶液を用いた。シートの中心に1mLのコーティング
用溶液を置いた後、1000rpmでこのシートを回転さ
せることにより、金属盤上に貼った4”x4”MylarR
リエステルフィルムのシートにスピンコートした。その
後、このMylarRシートを乾燥して、コーティング用溶媒
を除去した。4ミリワット/cm2の放射フラックス
で、45秒間、立方根の2段階くさびを通して該シート
を暴露した後、現像に先立って光無しで10分間保持し
た。その後、このプラスチック製フィルムをメタノール
で洗浄した後、OrasolブラックCRTMで染色して、7つの
全段階および9つの部分段階で暗青色画像が得られた。
【0055】 表5 プレート 化合物 全段階 部分段階 1 ヘキサフルオロアンチモン酸 4 11 9−エチル−3−カルバゾール ジアゾニウム 2 ヘキサフルオロ砒酸 3 8 9−エチル−3−カルバゾール ジアゾニウム 3 ヘキサフルオロ燐酸 3 7 9−エチル−3−カルバゾール ジアゾニウム 4 ヘキサフルオロホウ酸 0 2 9−エチル−3−カルバゾール ジアゾニウム これらのフィルムはいかなるフォト速度の損失も示さ
ず、そして現像後いかなる曇りの兆候も示さなかった。
【0056】比較実施例A、B、C この一般的操作に続いて、50:50(v/v)のセロ
ソルブ/アセトニトリル25cc中に2.5gのECN-12
99と1.25gのヘキサフルオロ燐酸p−ニトロベンゼ
ンジアゾニウムが入っているコーティング用溶液を用い
た。プレートの中心に1mLのコーティング用溶液を置
いた後、1000rpmでこのプレートを回転させること
により、4”x4”のアルミニウムプレートにスピンコ
ートした。その後、このコートしたプレートを暗所で乾
燥した。次の日、4ミリワット/cm2の放射フラック
スで、45秒間、立方根の2段階くさびを通して該プレ
ートを暴露した後、現像に先立って10分間保持した。
現像後、このプレートはひどく曇り、これは、暗反応が
生じたことを示唆していた。
【0057】ヘキサフルオロ燐酸p−クロロベンゼンジ
アゾニウムおよびテトラフルオロホウ酸ベンゼンジアゾ
ニウムを用いて上記実施例を繰り返した。両方共、現像
後のプレートはひどく曇った。
【0058】特別な具体例をここに記述してきたが、本
発明を逸脱しない種々の変更および修飾が成され得るこ
とは本分野の技術者に明らかであり、そして本発明の精
神および範囲内に入る上記変更および修飾の全てを付随
する請求の範囲に包含させることを意図したものであ
る。
【0059】本発明の主なる特徴および態様を示せば次
のとおりである。
【0060】1.下記の構造:
【0061】
【化4】
【0062】[式中、Yは、BF4 -、PF6 -、As
6 -、SbF6 -、FeCl4 -、SnCl6 -2、SbCl6 -
またはBiCl5 -2であり、そしてRは、CX2X+1(こ
こで、xは1〜16である)、ベンジル、フェニル、置
換ベンジル、置換フェニルおよびシクロアルキルから成
る群から選択されるが、但し−N2Yが式II中の
「1」位にある場合、Rはフェニルもしくは置換フェニ
ルではない]を有するカルバゾールジアゾニウム塩。
【0063】2.(a)エポキシプレポリマー; (b)上記第1項の構造から選択されるカルバゾールジ
アゾニウム塩; (c)任意に光増感剤; (d)(a)のエポキシプレポリマーおよび(b)のカ
ルバゾールジアゾニウム塩、並びに該任意の光増感剤、
を溶解し得る溶媒;から本質的に成る、長期間分解無し
で暗所貯蔵できる光活性化重合可能組成物。 3.該カルバゾールジアゾニウム塩濃度が5〜30重量
/容積%の範囲にある上記第2項の組成物。
【0064】4.溶液中の該プレポリマー濃度が10〜
30重量/容積%の範囲にある上記第3項の組成物。
【0065】5.該プレポリマーがオルソクレゾールホ
ルムアルデヒドノボラック樹脂のポリグリシジルエーテ
ルである上記第2項の組成物。
【0066】6.該溶媒がセロソルブ、アセトニトリ
ル、或はそれらの混合物である上記第2項の組成物。
【0067】7.該溶媒がセロソルブとアセトニトリル
との50/50(v/v)の混合物である上記第6項の
組成物。
【0068】8.光増感剤を含有している上記第2項の
組成物。
【0069】9.該光増感剤が9,10−ジメチルアン
トラセンである上記第8項の組成物。
【0070】10.上記第2項で開示された組成物から
成るフィルム。
【0071】11.上記第10項のフィルムでコートさ
れた基質。
【0072】12.該基質がアルミニウム、ガラスおよ
びプラスチックから成る群から選択される上記第11項
の基質。
【0073】13.上記第2項の組成物でコートされた
フォトレジスト。
【0074】14.任意の光増感剤および溶媒の存在
下、光開始させた強酸の作用で重合が開始したところ
の、モノマー状もしくはプレポリマー状エポキシ材料の
重合方法における、強酸の給源として上記第1項の構造
を有するカルバゾールジアゾニウム塩を使用することか
ら成る改良。
【0075】15.使用する該プレポリマーがオルソク
レゾールホルムアルデヒドノボラック樹脂のポリグリシ
ジルエーテルである上記第14項の方法。 16.該溶
媒がセロソルブとアセトニトリルとの混合物である上記
第14項の方法。
【0076】17.光増感剤を使用する上記第14項の
方法。
【0077】18.使用する該光増感剤が9,10−ジ
メチルアントラセンである上記第17項の方法。
【0078】19.任意の光増感剤および任意の溶媒の
存在下、放射エネルギー源に暴露したとき強酸が生じる
ところの、ポリマー構造からの保護基の除去を該強酸で
開始させる方法における、強酸の給源として上記第1項
の構造を有するカルバゾールジアゾニウム塩を使用する
ことから成る改良。
【0079】20.該溶液中の該ジアゾニウム塩濃度が
5〜30重量/容積%の範囲にある上記第19項の方
法。
【0080】21.放射で開始させた酸の給源として用
いる上記第1項の化合物。 22.光増感剤の任意存在
下そして溶媒の任意存在下、上記第1項のカルバゾール
ジアゾニウム塩を入射放射源に暴露することから成る、
強酸の発生方法。
【0081】23.該放射源がX線、紫外線およびEビ
ーム放射から選択される上記第22項の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/016 G03F 7/016 7/029 7/029 (56)参考文献 特開 昭63−14156(JP,A) 特開 昭56−125454(JP,A) 米国特許3789004(US,A) 欧州特許出願公開151191(EP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)エポキシプレポリマー; (b)下記の構造: 【化1】 [式中、Yは、BF4 -、PF6 -、AsF6 -、SbF6 -
    FeCl4 -、SnCl6 -2、SbCl6 -またはBiCl5 -2
    であり、そしてRは、CX2X+1(ここで、xは1〜1
    6である)、ベンジル、フェニル、置換ベンジル、置換
    フェニルおよびシクロアルキルから成る群から選択され
    るが、但し−N2Yが式II中の「1」位にある場合、
    Rはフェニルもしくは置換フェニルではない]から選択
    されるカルバゾールジアゾニウム塩; (c)任意に光増感剤; (d)(a)のエポキシプレポリマーおよび(b)のカ
    ルバゾールジアゾニウム塩、並びに該任意の光増感剤、
    を溶解し得る溶媒;から本質的に成る、長期間分解無し
    で暗所貯蔵できる光活性化重合可能組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1で開示された組成物から成るフ
    ィルム。
  3. 【請求項3】 請求項2のフィルムでコートされた基
    質。
  4. 【請求項4】 請求項1の組成物でコートされたフォト
    レジスト。
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