JP4529641B2 - Energy sensitive acid generator, acid generating method, and energy sensitive curable composition - Google Patents

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Description

本発明は、感エネルギー線酸発生剤と該酸発生剤からの酸の発生方法、さらにはそれらを利用した感エネルギー線硬化性組成物および硬化物の製造方法に関する。さらに詳しくは、エネルギー線、特に光の照射により酸を発生し、発生した酸を触媒とした重合反応あるいは架橋反応により硬化性化合物を短時間に確実に重合させて良好な物性を有する硬化物を得ることが可能な材料と方法に関し、さらには、成形樹脂、注型樹脂、光造形用樹脂、封止剤、歯科用重合材料、印刷インキ、塗料、印刷版用感光性樹脂、印刷用カラープルーフ、カラーフィルター用レジスト、ブラックマトリクス用レジスト、プリント基板用レジスト、半導体製造用レジスト、マイクロエレクトロニクス用レジスト、マイクロマシン用部品製造用レジスト、絶縁材、ホログラム材料、導波路用材料、オーバーコート剤、接着剤、粘着剤、粘接着剤、剥離コート剤等の分野で良好な物性を有する硬化物を得るための感エネルギー線酸発生剤、感エネルギー線硬化性組成物および該硬化性組成物を使用した硬化物の製造方法に関する。さらに、本発明はエネルギー線、特に光の照射により酸を発生し、発生した酸を触媒とする他の用途にも関し、具体的には、発生した酸を触媒とする色素前駆体の発色反応を利用した画像形成、偽造防止、エネルギー線量検出のための材料と方法に関し、さらには、発生した酸を触媒とする分解反応を利用した半導体製造用、TFT製造用、カラーフィルター製造用、マイクロマシン部品製造用等のポジ型レジストのための材料に関する。   The present invention relates to an energy-sensitive ray acid generator, a method for generating an acid from the acid generator, and further to an energy-sensitive ray curable composition and a method for producing a cured product using them. More specifically, an acid is generated by irradiation with energy rays, particularly light, and a cured product having good physical properties is obtained by reliably polymerizing a curable compound in a short time by a polymerization reaction or a crosslinking reaction using the generated acid as a catalyst. Regarding materials and methods that can be obtained, further, molding resins, casting resins, stereolithography resins, sealants, dental polymerization materials, printing inks, paints, photosensitive resins for printing plates, printing color proofs Resist for color filter, resist for black matrix, resist for printed circuit board, resist for semiconductor manufacturing, resist for microelectronics, resist for micromachine parts manufacturing, insulating material, hologram material, waveguide material, overcoat agent, adhesive Energy to obtain cured products with good physical properties in fields such as adhesives, adhesives, and release coatings Acid generator, a method for producing a cured product using the sensitive energy ray-curable composition and the curable composition. Furthermore, the present invention relates to other uses in which an acid is generated by irradiation with energy rays, particularly light, and the generated acid is used as a catalyst. Specifically, the coloring reaction of a dye precursor using the generated acid as a catalyst. For materials and methods for image formation, anti-counterfeiting, and energy dose detection using photon, and for semiconductor manufacturing, TFT manufacturing, color filter manufacturing, micromachine parts using decomposition reaction catalyzed by generated acid The present invention relates to a material for a positive resist for manufacturing and the like.

オニウム塩類はその反応性の高さ故に、光に代表されるエネルギー線の照射により容易に分解して様々な活性種を生成することが知られており、これらの活性種により開始される重合や分解反応を利用した硬化材料やレジスト材料など様々な用途も提案されている(非特許文献1)。   Because of their high reactivity, onium salts are known to be easily decomposed by irradiation with energy rays typified by light to generate various active species. Polymerization initiated by these active species Various uses such as a curing material and a resist material using a decomposition reaction have been proposed (Non-Patent Document 1).

下記一般式(3)で表記されるカチオンに代表されるベンジルスルホニウムカチオンを有する塩類は安定性と反応性を兼ね備えた代表的なオニウム塩類の1つであり、熱、あるいは、エネルギー線の照射に感応して酸発生剤やラジカル発生剤として機能することが知られている。

Figure 0004529641
A salt having a benzylsulfonium cation represented by the cation represented by the following general formula (3) is one of typical onium salts having both stability and reactivity, and is suitable for irradiation with heat or energy rays. It is known to function as an acid generator or a radical generator in response.
Figure 0004529641

例えば、熱潜在性重合触媒としては、上記スルホニウム塩のヘキサフルオロアンチモネート等が開示されている(特許文献1、特許文献2など)。   For example, as the heat latent polymerization catalyst, the sulfonium salt hexafluoroantimonate and the like are disclosed (Patent Document 1, Patent Document 2, etc.).

光による酸発生剤として機能する例としては、アルコキシベンジル基を有するベンジルスルホニウム塩などが開示されている(特許文献3、特許文献4)。また、上記スルホニウム塩を酸発生剤として用いる場合の溶解性や感度を改良するために、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートに代表される硼素系のアニオンを用いた酸発生剤も開示されている(特許文献5)。   Examples that function as an acid generator by light include benzylsulfonium salts having an alkoxybenzyl group (Patent Documents 3 and 4). Further, an acid generator using a boron-based anion typified by tetrakis (pentafluorophenyl) borate is also disclosed in order to improve the solubility and sensitivity when the sulfonium salt is used as an acid generator ( Patent Document 5).

さらに近年では、ベンジルスルホニウム塩は、半導体の高集積化に対応するべく提案されている超微細加工用レジストの酸発生剤として、短波長のエキシマーレーザーなどに感応して酸発生剤として機能することが開示されている(特許文献6など)。   Furthermore, in recent years, benzylsulfonium salts function as acid generators in response to short-wavelength excimer lasers, etc., as acid generators for resists for ultra-fine processing, which have been proposed to support high integration of semiconductors. Is disclosed (Patent Document 6, etc.).

一般に、オニウム塩のカチオン部位はエネルギー線の照射によって酸発生剤から発生する酸の量、すなわち感エネルギー線酸発生剤の感度を決定する要因となっている場合が多い。具体的には感エネルギー線酸発生剤中のカチオン部位のエネルギー線に対する吸収特性や酸化還元電位、化学結合の強さや向きなどの総合的な要因として酸発生の効率が決定されると考えられる。   In general, the cation portion of the onium salt is often a factor that determines the amount of acid generated from the acid generator upon irradiation with energy rays, that is, the sensitivity of the energy-sensitive acid generator. Specifically, it is considered that the efficiency of acid generation is determined as a comprehensive factor such as absorption characteristics, oxidation-reduction potential, chemical bond strength and orientation of the cation moiety in the energy-sensitive acid generator.

感エネルギー線酸発生剤に照射して酸を発生するために使用されるエネルギー線はX線、紫外線、可視光線、赤外線、電子線など多岐にわたっている。これらの中でも、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などは最も一般的な光源に属し、これらの光源を利用する場合300nmから450nmの波長領域に主波長を有する光が照射されることとなる(非特許文献1)。これらの光源に対応すべく、上記波長領域のエネルギー線照射に対して酸発生剤の感度を向上させるための検討も行われている。   Energy rays used to generate an acid by irradiating an energy-sensitive acid generator are diverse, such as X-rays, ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, and electron beams. Among these, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, metal halide lamps and the like belong to the most general light sources, and when these light sources are used, light having a main wavelength in the wavelength region of 300 nm to 450 nm is irradiated. (Non-Patent Document 1) In order to deal with these light sources, studies have been conducted to improve the sensitivity of the acid generator with respect to irradiation with energy rays in the above wavelength region.

一般式(3)で表記されるベンジルスルホニウムカチオンを有する酸発生剤は通常、300nmから450nmの波長領域の光照射では良好な感度が期待できず、特に上記波長領域の長波長側には全く吸収を有さないため酸発生剤としては一般的な光源では機能できない。この点を改良するため、一般式(3)で表記されるカチオン構造のベンゼン環部位を上記波長領域に吸収を有する芳香環、すなわちナフタレン環やアントラセン環などのクロモフォアに置き換えて、光の吸収特性を改善することが提案されている(特許文献5)。その他の手法としては、上記波長に好適な吸収を有し、ベンジルスルホニウム塩の増感剤として機能しうる材料を併用する方法も提案されており、そのような例としては、増感剤としてアントラセン類を使用する方法が知られている(特許文献8)。なお、用途や作用機構が全くことなるラジカル重合開始剤ではあるが、このようなクロモフォアとしてクマリン骨格を用いた例が開示されている(特許文献7)。
特開昭58−37003号公報 特開昭63−223002号公報 特開平3−17101号公報 特開平2−196812号公報 特開平9−176112号公報 特開平8−314130号公報 特開2001−213909号公報 特開平11−322952号公報 ラドテック研究会編「UV・EB硬化技術の現状と展望」シーエムシー出版 (2002年)
In general, an acid generator having a benzylsulfonium cation represented by the general formula (3) cannot be expected to have good sensitivity when irradiated with light in a wavelength region of 300 nm to 450 nm, and particularly absorbs completely on the long wavelength side of the above wavelength region. Therefore, it cannot function with a general light source as an acid generator. In order to improve this point, the benzene ring portion of the cation structure represented by the general formula (3) is replaced with an aromatic ring having absorption in the above-mentioned wavelength region, that is, a chromophore such as a naphthalene ring or an anthracene ring, thereby absorbing light. Has been proposed (Patent Document 5). As another method, a method of using a material having an absorption suitable for the above wavelength and capable of functioning as a sensitizer of a benzylsulfonium salt has been proposed. For example, an anthracene is used as a sensitizer. There is known a method of using a kind (Patent Document 8). In addition, although it is a radical polymerization initiator from which an application and an action mechanism differ completely, the example using a coumarin skeleton as such chromophore is disclosed (patent document 7).
JP 58-37003 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-222002 Japanese Patent Laid-Open No. 3-17101 JP-A-2-196812 JP 9-176112 A JP-A-8-314130 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-213909 Japanese Patent Laid-Open No. 11-322952 Radtech Study Group “Current Status and Prospects of UV / EB Curing Technology” CM Publishing (2002)

上述した検討を通じて、ベンジルスルホニウム塩類の感エネルギー線酸発生剤としての特性は向上しているものの、300nmから450nmの波長領域の光照射に対する酸発生感度の面では、酸発生剤単独で十分な特性を有する材料が見出されていない状況である。   Although the properties of benzylsulfonium salts as energy-sensitive linear acid generators have been improved through the above-described studies, the acid generator alone is sufficient in terms of acid generation sensitivity to light irradiation in the wavelength region of 300 nm to 450 nm. This is a situation in which no material having the above has been found.

先に述べたように、エネルギー線の照射による酸発生量すなわち酸発生感度は、カチオン部位に依存するため、この波長領域に特に有効なベンジルスルホニウム塩系のカチオンが見出されていないと言い換えることができる。例えば、先に述べたように、一般式(3)で表記されるベンジルスルホニウムカチオンは上記波長領域の光照射に対して、有効な感度を有していない。置換基を有するベンジルスルホニウム塩系の材料も提案されているが、上記波長領域において良好な吸収特性と感度を有する材料はほとんど見当たらない。また、吸収特性を改善するために一般式(3)で表記されるカチオンのベンゼン環をナフタレン環やアントラセン環などに置き換えることも提案されている(特許文献5)が、吸収特性の改良が必ずしも感度の向上に結びつくとは限らず、具体的な分子設計に対する指針は著しく乏しい。実際、ナフタレン環を有するベンジルスルホニウム塩は、上記波長領域にして十分な感度を有しておらず、生産性の向上のために更なるエネルギー線に対する感度の向上が求められる現状の中にあっては、十分な材料とは言い難い。
また、ラジカル重合開始剤として、一般式(3)のベンゼン環をクマリン構造に置き換えたスルホニウム塩が開示されている(特許文献7)が、あくまでラジカル重合性化合物と共に用いて機能させたものであり、分解機構や作用機構が全く異なる酸発生剤として機能するかどうかは未知である。
As mentioned earlier, the amount of acid generated by irradiation with energy rays, that is, the sensitivity of acid generation depends on the cation site, and in other words, no particularly effective benzylsulfonium salt-based cation has been found in this wavelength region. Can do. For example, as described above, the benzylsulfonium cation represented by the general formula (3) does not have effective sensitivity to light irradiation in the above wavelength region. A benzylsulfonium salt-based material having a substituent has also been proposed, but there are hardly any materials having good absorption characteristics and sensitivity in the above wavelength region. In addition, in order to improve the absorption characteristics, it has been proposed to replace the benzene ring of the cation represented by the general formula (3) with a naphthalene ring or an anthracene ring (Patent Document 5), but the improvement of the absorption characteristics is not necessarily performed. It does not necessarily lead to an increase in sensitivity, and there are very few guidelines for specific molecular design. In fact, benzylsulfonium salts having a naphthalene ring do not have sufficient sensitivity in the above-mentioned wavelength region, and there is a need for further improvement in sensitivity to energy rays in order to improve productivity. Is not enough material.
Further, as a radical polymerization initiator, a sulfonium salt in which the benzene ring of the general formula (3) is replaced with a coumarin structure is disclosed (Patent Document 7), but it is used only with a radical polymerizable compound. It is unknown whether the decomposition mechanism and the mechanism of action function as completely different acid generators.

また、ベンジルスルホニウム塩類と増感剤の併用により300nmから450nmの波長領域に感度を発現させる方法も提案されており、この手法はフェナシルスルホニウム塩には有効な手法であるが、ベンジルスルホニウム塩は増感剤からの電子異動が起こりやすくはないため、十分な感度を発現することは難しい。また、これらの波長領域に好適な吸収を有する増感剤は着色している場合が多く、用途によっては添加量が制限されため十分な感度を発現することができない場合も多い。実際に、アントラセン類で増感することによりベンジルスルホニウム塩類の300nmから450nmの波長領域の光照射時における感度向上が認められるが、生産性の向上のために更なる感エネルギー線に対する感度の向上が求められる現状にあっては、十分なものではない。   In addition, a method for expressing sensitivity in a wavelength region of 300 nm to 450 nm by using a combination of benzylsulfonium salts and a sensitizer has been proposed. This method is an effective method for phenacylsulfonium salts. Since electron transfer from the sensitizer is not likely to occur, it is difficult to express sufficient sensitivity. In addition, sensitizers having suitable absorption in these wavelength regions are often colored, and depending on the application, the addition amount is limited, and sufficient sensitivity cannot often be exhibited. In fact, sensitization with anthracene has been shown to improve the sensitivity of benzylsulfonium salts during light irradiation in the wavelength region of 300 nm to 450 nm. However, the sensitivity to energy-sensitive rays has been further improved to improve productivity. The current situation is not enough.

本発明者らは、以上の問題点を考慮し解決すべく鋭意研究を重ねた結果、増感剤を用いな
くともエネルギー線、特に300nmから450nmの波長領域の光照射に対する酸発生
の効率、すなわち、感度が、従来公知のベンジルスルホニウム塩類に比較して革新的に向
上した材料を見出すに至った。すなわち本発明は、下記一般式(1)で表記される感エネ
ルギー線酸発生剤に関する。
一般式(1)

Figure 0004529641

(式中、R01、R02、R03、R04、R05、およびR06はそれぞれ独立に、水素原子、アル
キル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、ア
シルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表す。
ただし、R01、R02、R03、R04、R05、およびR06のうち少なくとも一つは、
Figure 0004529641

を表す。R11およびR12は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アル
コキシル基またはアルケニル基を表す。
21およびR22は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはアルケニル基を表す

ただし、R01、R02、R03、R04、R05、R06、R11、R12、R21、およびR22は、一体
となって、環を形成してもよい。
-、下記一般式(2)で表記されるボレートである上記感エネルギー線酸発生剤に関
する。
一般式(2)
Figure 0004529641

(ただし、Yはフッ素または塩素原子、
Zは、フッ素原子、シアノ基、ニトロ基、およびトリフルオロメチル基の中から選ばれる
基で2つ以上置換されたフェニル基、
mは0から3の整数、nは1から4の整数を表し、m+n=4である。)
As a result of intensive studies to solve the above problems in consideration, the present inventors have found that the efficiency of acid generation with respect to energy rays, particularly light irradiation in the wavelength region of 300 nm to 450 nm without using a sensitizer, that is, As a result, a material whose sensitivity has been innovatively improved as compared with conventionally known benzylsulfonium salts has been found. That is, the present invention relates to an energy-sensitive linear acid generator represented by the following general formula (1).
General formula (1)
Figure 0004529641

(Wherein R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , and R 06 are each independently a hydrogen atom, alkyl group, aryl group, alkenyl group, acyl group, alkoxyl group, aryloxy group, acyloxy group) Represents a group, an alkoxycarbonyloxy group, an amino group or a halogen atom.
Provided that at least one of R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , and R 06 is
Figure 0004529641

Represents. R 11 and R 12 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxyl group or an alkenyl group.
R 21 and R 22 each independently represents an alkyl group, an aryl group or an alkenyl group.
However, R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , R 06 , R 11 , R 12 , R 21 , and R 22 may be combined to form a ring.
X relates to the energy-sensitive linear acid generator which is a borate represented by the following general formula (2).
To do.
General formula (2)
Figure 0004529641

(Where Y is a fluorine or chlorine atom,
Z is selected from a fluorine atom, a cyano group, a nitro group, and a trifluoromethyl group
A phenyl group substituted by two or more groups,
m represents an integer of 0 to 3, n represents an integer of 1 to 4, and m + n = 4. )

さらに、本発明は、R02が、

Figure 0004529641
である上記記載の感エネルギー線酸発生剤。 Further, the present invention provides that R 02 is
Figure 0004529641
The energy-sensitive linear acid generator as described above.

さらに、本発明は、上記感エネルギー線酸発生剤に300nmから450nmの波長領域の光を照射して酸を発生させる、酸の発生方法に関する。   Furthermore, the present invention relates to an acid generation method in which the energy sensitive acid generator is irradiated with light in a wavelength region of 300 nm to 450 nm to generate an acid.

さらに、本発明は、上記感エネルギー線酸発生剤(A)と、酸硬化性化合物(B)とを含む感エネルギー線硬化性組成物に関する。   Furthermore, this invention relates to the energy sensitive ray curable composition containing the said energy sensitive ray acid generator (A) and an acid curable compound (B).

さらに、本発明は、上記感エネルギー線硬化性組成物に300nmから450nmの波長領域の光を含むエネルギー線を照射して硬化させる、硬化物の製造方法に関する。   Furthermore, this invention relates to the manufacturing method of hardened | cured material which irradiates and hardens the energy ray containing the light of the wavelength range of 300 nm to 450 nm to the said energy sensitive ray curable composition.

本発明の感エネルギー線酸発生剤は、ベンジルスルホニウムカチオンのベンゼン環部位を特定の置換基、すなわち置換基を有していてもよいクマリン骨格に置き替えることにより、エネルギー線、特に300nmから450nmの波長領域に良好な吸収特性を有するようになるとともに、該波長領域の光照射に対して、増感剤を併用しなくとも非常に高感度な光酸発生剤として機能することが可能となっている。そのため、本発明の感エネルギー線酸発生剤を使用すれば、従来公知のベンジルスルホニウム塩系の感エネルギー線酸発生剤から発生する酸を触媒とする重合反応、架橋反応、分解反応、発色反応などをより短時間に確実に実現することが可能となり、結果としてこれらの反応を応用した各種用途の大幅な高感度化や特性の向上を実現することが可能となる。   The energy-sensitive linear acid generator of the present invention replaces the benzene ring portion of the benzylsulfonium cation with a specific substituent, that is, a coumarin skeleton which may have a substituent, thereby producing an energy ray, particularly 300 nm to 450 nm. It has good absorption characteristics in the wavelength region, and can function as a highly sensitive photoacid generator for light irradiation in the wavelength region without using a sensitizer. Yes. Therefore, when the energy-sensitive linear acid generator of the present invention is used, a polymerization reaction, a crosslinking reaction, a decomposition reaction, a coloring reaction, etc., using an acid generated from a conventionally known benzylsulfonium salt-based energy-sensitive linear acid generator as a catalyst. Can be reliably realized in a shorter time, and as a result, it is possible to achieve a significant increase in sensitivity and improvement in characteristics of various applications using these reactions.

以下、詳細にわたって本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

まず、本発明の感エネルギー線酸発生剤について説明する。本発明の感エネルギー線酸発
生剤の特徴はカチオン部位に特定の構造を有することにより、エネルギー線、特に300
nmから450nmの波長領域の光照射に対する大幅な高感度化を実現している。そのた
め、本発明の感エネルギー線酸発生剤は、アニオン種が同一であれば、従来公知のベンジ
ルスルホニウム塩系の感エネルギー線酸発生剤に比較して大幅な高感度化と特性向上を実
現することが可能である
First, the energy sensitive acid generator of the present invention will be described. The energy-sensitive linear acid generator of the present invention is characterized by having a specific structure at the cation site, so that energy rays, particularly 300
A significant increase in sensitivity to light irradiation in the wavelength region from nm to 450 nm is realized. For this reason, the energy-sensitive linear acid generator of the present invention achieves significantly higher sensitivity and improved characteristics as compared with conventionally known benzylsulfonium salt-based energy-sensitive linear acid generators if the anion species are the same. it is possible.

本発明の感エネルギー線酸発生剤は一般式(1)で表記される構造を有しており、ベンジルスルホニウムカチオンのベンゼン環部位を、置換基を有していてもよいクマリン骨格に置き替えた特徴的な構造を有する。この置換基を導入することにより、スルホニウムカチオンに300nmから450nmの波長領域に好適な光の吸収特性を付与することができる。また、この構造を有することにより、本発明のスルホニウムカチオンは該波長領域の光照射に対して、増感剤を併用しなくとも非常に効率的に分解するため、その結果、多量の酸を効率的に発生する高感度な材料として機能することが可能となっている。   The energy-sensitive linear acid generator of the present invention has a structure represented by the general formula (1), and the benzene ring portion of the benzylsulfonium cation is replaced with a coumarin skeleton which may have a substituent. Has a characteristic structure. By introducing this substituent, light absorption characteristics suitable for a wavelength region of 300 nm to 450 nm can be imparted to the sulfonium cation. In addition, by having this structure, the sulfonium cation of the present invention decomposes very efficiently without using a sensitizer in combination with light irradiation in the wavelength region. It is possible to function as a highly sensitive material that is generated automatically.

一般式(1)

Figure 0004529641

(式中、R01、R02、R03、R04、R05、およびR06はそれぞれ独立に、水素原子、アル
キル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、ア
シルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表す。
ただし、R01、R02、R03、R04、R05、およびR06のうち少なくとも一つは、
Figure 0004529641

を表す。R11およびR12は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アル
コキシル基またはアルケニル基を表す。
21およびR22は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはアルケニル基を表す

ただし、R01、R02、R03、R04、R05、R06、R11、R12、R21、およびR22は、一体
となって、環を形成してもよい。
-、下記一般式(2)で表記されるボレートである。)
一般式(2)
Figure 0004529641

(ただし、Yはフッ素または塩素原子、
Zは、フッ素原子、シアノ基、ニトロ基、およびトリフルオロメチル基の中から選ばれる
基で2つ以上置換されたフェニル基、
mは0から3の整数、nは1から4の整数を表し、m+n=4である。)
General formula (1)
Figure 0004529641

(Wherein R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , and R 06 are each independently a hydrogen atom, alkyl group, aryl group, alkenyl group, acyl group, alkoxyl group, aryloxy group, acyloxy group) Represents a group, an alkoxycarbonyloxy group, an amino group or a halogen atom.
Provided that at least one of R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , and R 06 is
Figure 0004529641

Represents. R 11 and R 12 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxyl group or an alkenyl group.
R 21 and R 22 each independently represents an alkyl group, an aryl group or an alkenyl group.
However, R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , R 06 , R 11 , R 12 , R 21 , and R 22 may be combined to form a ring.
X is a borate represented by the following general formula (2) . )
General formula (2)
Figure 0004529641

(Where Y is a fluorine or chlorine atom,
Z is selected from a fluorine atom, a cyano group, a nitro group, and a trifluoromethyl group
A phenyl group substituted by two or more groups,
m represents an integer of 0 to 3, n represents an integer of 1 to 4, and m + n = 4. )

本発明の、感エネルギー線酸発生剤の具体例の1つを化合物(1)として示した。   One specific example of the energy-sensitive linear acid generator of the present invention is shown as compound (1).


化合物(1)

Figure 0004529641

Compound (1)
Figure 0004529641

また、化合物(1)のアセトニトリル中の吸収スペクトルを図(1)に示した。また、比較化合物として従来のベンジルスルホニウム系の化合物(2)の吸収スペクトルも併せて図(1)に示した。   The absorption spectrum of compound (1) in acetonitrile is shown in FIG. In addition, the absorption spectrum of the conventional benzylsulfonium compound (2) as a comparative compound is also shown in FIG.

化合物(2)

Figure 0004529641
Compound (2)
Figure 0004529641

図(1)からわかるように、化合物(2)は300nm以上の波長領域に好適な吸収を有していないが、化合物(1)は332nmにモル吸光係数12800の吸収極大を有し、300から450nmの波長領域に好適な吸収を有している。   As can be seen from FIG. (1), compound (2) does not have a suitable absorption in the wavelength region of 300 nm or more, but compound (1) has an absorption maximum with a molar extinction coefficient of 12800 at 332 nm. It has suitable absorption in the wavelength region of 450 nm.

また、本発明の感エネルギー線酸発生剤である化合物(1)は、例えば水銀ランプの輝線の1つに相当する365nmにおいてはモル吸光係数が2100である透明な材料であるが、該波長の光を照射した場合、同一のアニオンを有する従来公知のベンジルスルホニウム系酸発生剤である化合物(2)を単独または増感剤を併用して使用した場合の感度をを大幅に凌駕する、酸発生剤として革新的な機能を有する材料である。   Further, the compound (1) which is an energy-sensitive line acid generator of the present invention is a transparent material having a molar extinction coefficient of 2100 at 365 nm corresponding to one of the emission lines of a mercury lamp, for example. When irradiated with light, the acid generation significantly exceeds the sensitivity when compound (2), which is a conventionally known benzylsulfonium acid generator having the same anion, is used alone or in combination with a sensitizer. It is a material that has an innovative function as an agent.

現時点では、この光照射による酸発生の反応機構の詳細は明らかではないが、化合物(1)のスルホニウムカチオン部位がエネルギー線を吸収することにより分解してプロトンを発生し、アニオンXをカウンターアニオンとする酸、すなわちHを発生していると考えられる。その際、特定のカチオン構造を有することにより、好適なエネルギー線吸収特性が付与されると同時に、励起状態における置換基効果により分解が効率的に進行していると考えられる。 At present, details of the reaction mechanism of acid generation by light irradiation are not clear, but the sulfonium cation part of compound (1) decomposes by absorbing energy rays to generate protons, and anion X is counter anion. It is considered that the acid, ie, H + X is generated. At that time, it is considered that by having a specific cation structure, suitable energy ray absorption characteristics are imparted, and at the same time, decomposition proceeds efficiently due to a substituent effect in an excited state.

本発明の感エネルギー線酸発生剤から酸を発生するために使用するエネルギー線源は特に限定されないが、特に好適な感度を発現する300nmから450nmの波長領域の光を照射できる光源が好ましく、上記波長領域の光と同時に他のエネルギー線を発していても良い。特に好ましい光源としては、300nmから450nmの波長領域に発光の主波長を有する光源であり、具体例としては、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、水銀キセノンランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、キセノンランプ、パルス発光キセノンランプ等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、Nd−YAG3倍波レーザー、He−Cdレーザー、窒素レーザー、Xe−Clエキシマレーザー、Xe−Fエキシマレーザー、半導体励起固体レーザー等の300nmから450nmの波長領域に発光波長を有するレーザーも好適なエネルギー線源として使用することができる。また、電子線も好適なエネルギー線源として使用することが可能である。本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)はいずれも300nmから450nmの波長領域に好適な吸収を有しており置換基によって吸収特性がやや異なるが、上記した光源を適宜選択することにより、非常に高感度な感エネルギー線酸発生剤として機能することが可能である。また、これらの光源は適宜、フィルター、ミラー、レンズ等の光学機器を介して照射することも可能である。   The energy ray source used for generating the acid from the energy-sensitive ray acid generator of the present invention is not particularly limited, but a light source capable of irradiating light in a wavelength region of 300 nm to 450 nm that expresses particularly suitable sensitivity is preferable, and Other energy rays may be emitted simultaneously with the light in the wavelength region. A particularly preferable light source is a light source having a main wavelength of light emission in a wavelength region of 300 nm to 450 nm. Specific examples include an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a mercury xenon lamp, a metal halide lamp, a high power metal halide lamp, and a xenon. Examples include, but are not limited to, lamps and pulsed light xenon lamps. Also suitable are lasers having an emission wavelength in the wavelength region of 300 nm to 450 nm, such as Nd-YAG triple wave laser, He-Cd laser, nitrogen laser, Xe-Cl excimer laser, Xe-F excimer laser, and semiconductor excitation solid laser. It can be used as an energy ray source. An electron beam can also be used as a suitable energy beam source. All of the energy-sensitive acid generators (A) of the present invention have suitable absorption in the wavelength region of 300 nm to 450 nm and the absorption characteristics are slightly different depending on the substituent, but by appropriately selecting the light source described above, It can function as a highly sensitive energy-sensitive linear acid generator. In addition, these light sources can be appropriately irradiated through optical devices such as filters, mirrors, and lenses.

次に、本発明の感エネルギー線酸発生剤の構造について詳細に説明する。   Next, the structure of the energy-sensitive linear acid generator of the present invention will be described in detail.

本発明の感エネルギー線酸発生剤はその特性を阻害しない範囲において、一般式(1)および一般式(2)は、各種の置換基を導入することが可能である。置換基の導入により、本発明の感エネルギー線酸発生剤は吸収極大波長や透過率などのエネルギー線の吸収特性、併用する樹脂や溶剤に対する溶解度を適当に調整して用いることができる。   The general formula (1) and the general formula (2) can introduce various substituents as long as the energy-sensitive linear acid generator of the present invention does not inhibit the properties thereof. By introducing a substituent, the energy-sensitive linear acid generator of the present invention can be used by appropriately adjusting the absorption characteristics of energy rays such as the maximum absorption wavelength and transmittance, and the solubility in the resin or solvent used together.

一般式(1)における置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表す。 The substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , and R 06 in the general formula (1) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an acyl group, an alkoxyl group, An aryloxy group, an acyloxy group, an alkoxycarbonyloxy group, an amino group or a halogen atom is represented.

一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるアルキル基としては、炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキル基が挙げられ、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、sec−ペンチル基、t−ペンチル基、t−オクチル基、ネオペンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、4−デシルシクロヘキシル基などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 As the alkyl group in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the general formula (1), a straight chain, branched chain, monocyclic group having 1 to 18 carbon atoms or Examples include condensed polycyclic alkyl groups, and specific examples include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, dodecyl, octadecyl, Isopropyl group, isobutyl group, isopentyl group, sec-butyl group, t-butyl group, sec-pentyl group, t-pentyl group, t-octyl group, neopentyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, Examples include adamantyl group, norbornyl group, boronyl group, 4-decylcyclohexyl group, and the like. It is not specified.

一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるアリール基としては、ヘテロ原子を含んでよい炭素数4〜18の単環または縮合多環アリール基が挙げられ、具体例としては、フェニル基、1ーナフチル基、2−ナフチル基、9−アンスリル基、9−フェナントリル基、1−インデニル基、9−フルオレニル基、2−フリル基、2−チエニル基、2−インドリル基、3−インドリル基、2−ベンゾフリル基、2−ベンゾチエニル基、2−カルバゾリル基、3−カルバゾリル基等が挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 The aryl group in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the general formula (1) is a monocyclic or condensed polycyclic group having 4 to 18 carbon atoms which may contain a hetero atom. Specific examples thereof include a phenyl aryl group, a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 9-anthryl group, a 9-phenanthryl group, a 1-indenyl group, a 9-fluorenyl group, a 2-furyl group, and 2 -Thienyl group, 2-indolyl group, 3-indolyl group, 2-benzofuryl group, 2-benzothienyl group, 2-carbazolyl group, 3-carbazolyl group and the like can be mentioned, but are not limited thereto. .

一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるアルケニル基としては、炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルケニル基が挙げられ、それらは構造中に複数の炭素−炭素二重結合を有していてもよく、具体例としては、ビニル基、1−プロペニル基、アリル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、イソプロペニル基、イソブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、4−ヘキセニル基、5−ヘキセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、1,3−ブタジエニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロペンタジエニル基などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the alkenyl group in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the general formula (1) include linear, branched, monocyclic or C 1-18 Examples thereof include a condensed polycyclic alkenyl group, which may have a plurality of carbon-carbon double bonds in the structure. Specific examples thereof include a vinyl group, a 1-propenyl group, an allyl group, and a 2-butenyl group. 3-butenyl group, isopropenyl group, isobutenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 4- Examples include hexenyl group, 5-hexenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, 1,3-butadienyl group, cyclohexadienyl group, cyclopentadienyl group, and the like. However, it is not limited to these.

一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるアシル基としては、水素原子または炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状の脂肪族基が結合したカルボニル基、あるいは、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数4から18の単環状あるいは縮合多環状芳香族が結合したカルボニル基が挙げられ、それらは構造中に不飽和結合を有していてもよく、具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ピバロイル基、ラウロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、シクロペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、イソクロトノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、1−ナフトイル基、2−ナフトイル基、シンナモイル基、3−フロイル基、2−テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 As the acyl group in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the general formula (1), a hydrogen atom or a linear or branched chain having 1 to 18 carbon atoms, Examples thereof include a carbonyl group to which a monocyclic or condensed polycyclic aliphatic group is bonded, or a carbonyl group to which a monocyclic or condensed polycyclic aromatic group having 4 to 18 carbon atoms which may contain a hetero atom is bonded. May have an unsaturated bond in the structure, specific examples include formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, pivaloyl group, lauroyl group, myristoyl group, Palmitoyl group, stearoyl group, cyclopentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, acryloyl group, methacryloyl group, crotonoy Group, isocrotonoyl group, oleoyl group, benzoyl group, 1-naphthoyl group, 2-naphthoyl group, cinnamoyl group, 3-furoyl group, 2-thenoyl group, nicotinoyl group, isonicotinoyl group, etc. It is not limited to.

一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるアルコキシル基としては、炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルコキシル基があげられ、具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、イソペンチルオキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、sec−ペンチルオキシ基、t−ペンチルオキシ基、t−オクチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、アダマンチルオキシ基、ノルボルニルオキシ基、ボロニルオキシ基、4−デシルシクロヘキシルオキシ基、2−テトラヒドロフラニルオキシ基、2−テトラヒドロピラニルオキシ基等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 As the alkoxyl group in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the general formula (1), a straight chain, branched chain, monocyclic group having 1 to 18 carbon atoms or Specific examples include condensed polycyclic alkoxyl groups. Specific examples include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, dodecyloxy group. Group, octadecyloxy group, isopropoxy group, isobutoxy group, isopentyloxy group, sec-butoxy group, t-butoxy group, sec-pentyloxy group, t-pentyloxy group, t-octyloxy group, neopentyloxy group , Cyclopropyloxy group, cyclobutyloxy group, cyclopentyloxy group, cyclo Examples include hexyloxy group, adamantyloxy group, norbornyloxy group, boronyloxy group, 4-decylcyclohexyloxy group, 2-tetrahydrofuranyloxy group, 2-tetrahydropyranyloxy group, and the like. It is not something.

一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるアリールオキシ基としては、ヘテロ原子を含んでよい炭素数4〜18の単環または縮合多環アリールオキシ基が挙げられ、具体例としては、フェノキシ基、1ーナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、9−アンスリルオキシ基、9−フェナントリルオキシ基、1−ピレニルオキシ基、5−ナフタセニルオキシ基、1−インデニルオキシ基、2−アズレニルオキシ基、1−アセナフチルオキシ基、9−フルオレニルオキシ基、2−フラニルオキシ基、2−チエニルオキシ基、2−インドリルオキシ基、3−インドリルオキシ基、2−ベンゾフリルオキシ基、2−ベンゾチエニルオキシ基、2−カルバゾリルオキシ基、3−カルバゾリルオキシ基、4−カルバゾリルオキシ基、9−アクリジニルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The aryloxy group in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the general formula (1) is a monocyclic or condensed having 4 to 18 carbon atoms which may contain a hetero atom Specific examples include polycyclic aryloxy groups, and specific examples include a phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, a 9-anthryloxy group, a 9-phenanthryloxy group, a 1-pyrenyloxy group, and 5-naphtha. Senyloxy group, 1-indenyloxy group, 2-azurenyloxy group, 1-acenaphthyloxy group, 9-fluorenyloxy group, 2-furanyloxy group, 2-thienyloxy group, 2-indolyloxy group, 3-indolyloxy group, 2-benzofuryloxy group, 2-benzothienyloxy group, 2-carbazolyloxy group, 3-carbazolyloxy group Group, 4-carbazolyloxy group, 9-acridinyloxy group and the like, but are not limited thereto.

一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるアシルオキシ基としては、水素原子または炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状の脂肪族基が結合したカルボニルオキシ基、あるいは、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数4から18の単環状あるいは縮合多環状芳香族が結合したカルボニルオキシ基が挙げられ、具体例としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、バレリルオキシ基、イソバレリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ラウロイルオキシ基、ミリストイルオキシ基、パルミトイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、シクロペンチルカルボニルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、クロトノイルオキシ基、イソクロトノイルオキシ基、オレオイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、1−ナフトイルオキシ基、2−ナフトイルオキシ基、シンナモイルオキシ基、3−フロイルオキシ基、2−テノイルオキシ基、ニコチノイルオキシ基、イソニコチノイルオキシ基、9−アンスロイルオキシ基等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 As the acyloxy group in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the general formula (1), a hydrogen atom or a linear or branched chain having 1 to 18 carbon atoms, Examples thereof include a carbonyloxy group to which a monocyclic or condensed polycyclic aliphatic group is bonded, or a carbonyloxy group to which a monocyclic or condensed polycyclic aromatic group having 4 to 18 carbon atoms which may contain a hetero atom is bonded. Specific examples include acetoxy group, propionyloxy group, butyryloxy group, isobutyryloxy group, valeryloxy group, isovaleryloxy group, pivaloyloxy group, lauroyloxy group, myristoyloxy group, palmitoyloxy group, stearoyloxy group, Cyclopentylcarbonyloxy group, cyclohexylcarbonyloxy group, acryloyl Ruoxy group, methacryloyloxy group, crotonoyloxy group, isocrotonoyloxy group, oleoyloxy group, benzoyloxy group, 1-naphthoyloxy group, 2-naphthoyloxy group, cinnamoyloxy group, 3-furoyloxy group , 2-thenoyloxy group, nicotinoyloxy group, isonicotinoyloxy group, 9-anthroyloxy group and the like, but are not limited thereto.

一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるアルコキシカルボニルオキシ基としては、炭素数1から12の炭酸エステル基が挙げられ、具体例としてはt−ブトキシカルボニルオキシ基、t−ペンチルオキシカルボニルオキシ基、1,1−ジエチルプロピルオキシカルボニルオキシ基、1−エチル−2−シクロペンテニルオキシカルボニルオキシ基、2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルオキシ基、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニルオキシ基等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the alkoxycarbonyloxy group in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the general formula (1) include C 1-12 carbonic acid ester groups, and specific examples As t-butoxycarbonyloxy group, t-pentyloxycarbonyloxy group, 1,1-diethylpropyloxycarbonyloxy group, 1-ethyl-2-cyclopentenyloxycarbonyloxy group, 2-tetrahydropyranyloxycarbonyloxy group , 1-ethylcyclopentyloxycarbonyloxy group and the like can be mentioned, but are not limited thereto.

一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるアミノ基としては、アミノ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アルキルアリールアミノ基が挙げられ、具体例としては、アミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、モルフォリノ基、ピペリジノ基、ベンジルメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、N−カルバゾリル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the amino group in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the general formula (1) include an amino group, a dialkylamino group, a diarylamino group, and an alkylarylamino group. Specific examples include amino group, dimethylamino group, diethylamino group, dipropylamino group, dibutylamino group, dicyclohexylamino group, morpholino group, piperidino group, benzylmethylamino group, diphenylamino group, ditolylamino group, N- Although a carbazolyl group etc. are mentioned, it is not limited to these.

一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the halogen atom in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the general formula (1) include a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

上述した一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるアルキル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アミノ基は、さらに他の置換基で置換されていてもよく、そのような他の置換基としては、ヒドロキシル基、メルカプト基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、等を挙げることができる。 The alkyl group, aryl group, alkenyl group, acyl group, alkoxyl group, aryloxy group, acyloxy group in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the above general formula (1) Group, alkoxycarbonyloxy group, amino group may be further substituted with other substituents, such as hydroxyl group, mercapto group, cyano group, nitro group, halogen atom, alkyl group. Groups, aryl groups, acyl groups, alkoxyl groups, aryloxy groups, acyloxy groups, alkylthio groups, arylthio groups, and the like.

ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
アルキル基としては炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキル基が挙げられ、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、sec−ペンチル基、t−ペンチル基、t−オクチル基、ネオペンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、4−デシルシクロヘキシル基などが挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkyl group include linear, branched, monocyclic or condensed polycyclic alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, Hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, dodecyl, octadecyl, isopropyl, isobutyl, isopentyl, sec-butyl, t-butyl, sec-pentyl, t-pentyl, Examples include t-octyl group, neopentyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, norbornyl group, boronyl group, 4-decylcyclohexyl group and the like.

アリール基としては、ヘテロ原子を含んでよい炭素数4〜18の単環または縮合多環アリール基が挙げられ、具体例としては、フェニル基、1ーナフチル基、2−ナフチル基、9−アンスリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、5−ナフタセニル基、1−インデニル基、2−アズレニル基、1−アセナフチル基、9−フルオレニル基、2−フラニル基、2−チエニル基、2−インドリル基、3−インドリル基、2−ベンゾフリル基、2−ベンゾチエニル基、2−カルバゾリル基、3−カルバゾリル基、4−カルバゾリル基、9−アクリジニル基等が挙げられる。   Examples of the aryl group include a monocyclic or condensed polycyclic aryl group having 4 to 18 carbon atoms which may contain a hetero atom, and specific examples include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, and a 9-anthryl group. , 9-phenanthryl group, 1-pyrenyl group, 5-naphthacenyl group, 1-indenyl group, 2-azurenyl group, 1-acenaphthyl group, 9-fluorenyl group, 2-furanyl group, 2-thienyl group, 2-indolyl group , 3-indolyl group, 2-benzofuryl group, 2-benzothienyl group, 2-carbazolyl group, 3-carbazolyl group, 4-carbazolyl group, 9-acridinyl group and the like.

アシル基としては、水素原子または炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状の脂肪族が結合したカルボニル基、あるいは、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数4から18の単環状あるいは縮合多環状芳香族が結合したカルボニル基が挙げられ、それらは構造中に不飽和結合を有していてもよく、具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ピバロイル基、ラウロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、シクロペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、イソクロトノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、1−ナフトイル基、2−ナフトイル基、シンナモイル基、3−フロイル基、2−テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基、9−アンスロイル基、5−ナフタセノイル基などを挙げられる。   As the acyl group, a hydrogen atom, a carbonyl group to which a linear, branched, monocyclic or condensed polycyclic aliphatic group having 1 to 18 carbon atoms is bonded, or a carbon atom which may contain a hetero atom is 4 carbon atoms. To 18 monocyclic or condensed polycyclic aromatic carbonyl groups, which may have an unsaturated bond in the structure. Specific examples thereof include formyl group, acetyl group, propionyl group, Butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, pivaloyl group, lauroyl group, myristoyl group, palmitoyl group, stearoyl group, cyclopentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, acryloyl group, methacryloyl group, crotonoyl group, isocrotonoyl group, oleoyl group Benzoyl group, 1-naphthoyl group, 2-naphthoyl group, N'namoiru group, 3-furoyl, 2-thenoyl group, nicotinoyl group, isonicotinoyl group, 9-Ansuroiru group, and the like 5 Nafutasenoiru group.

アルコキシル基としては、炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルコキシル基があげられ、具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、イソペンチルオキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、sec−ペンチルオキシ基、t−ペンチルオキシ基、t−オクチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、アダマンチルオキシ基、ノルボルニルオキシ基、ボロニルオキシ基、4−デシルシクロヘキシルオキシ基、2−テトラヒドロフラニルオキシ基、2−テトラヒドロフラニルオキシ基、等を挙げることができる。   Examples of the alkoxyl group include linear, branched, monocyclic or condensed polycyclic alkoxyl groups having 1 to 18 carbon atoms, and specific examples include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy. Group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, dodecyloxy group, octadecyloxy group, isopropoxy group, isobutoxy group, isopentyloxy group, sec-butoxy group, t-butoxy group, sec-pentyloxy group, t-pentyloxy group, t-octyloxy group, neopentyloxy group, cyclopropyloxy group, cyclobutyloxy group, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, adamantyloxy group, norbornyloxy group , Boronyloxy group, 4-decyl Cyclohexyloxy group, 2-tetrahydrofuranyl group, 2-tetrahydrofuranyl group, and the like.

アリールオキシ基としては、ヘテロ原子を含んでよい炭素数4〜18の単環または縮合多環アリールオキシ基が挙げられ、具体例としては、フェノキシ基、1ーナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、9−アンスリルオキシ基、9−フェナントリルオキシ基、1−ピレニルオキシ基、5−ナフタセニルオキシ基、1−インデニルオキシ基、2−アズレニルオキシ基、1−アセナフチルオキシ基、9−フルオレニルオキシ基、2−フラニルオキシ基、2−チエニルオキシ基、2−インドリルオキシ基、3−インドリルオキシ基、2−ベンゾフリルオキシ基、2−ベンゾチエニルオキシ基、2−カルバゾリルオキシ基、3−カルバゾリルオキシ基、4−カルバゾリルオキシ基、9−アクリジニルオキシ基等が挙げられる。   Examples of the aryloxy group include a monocyclic or condensed polycyclic aryloxy group having 4 to 18 carbon atoms which may contain a hetero atom. Specific examples thereof include a phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, 9 -Anthryloxy group, 9-phenanthryloxy group, 1-pyrenyloxy group, 5-naphthacenyloxy group, 1-indenyloxy group, 2-azurenyloxy group, 1-acenaphthyloxy group, 9-fluore Nyloxy group, 2-furanyloxy group, 2-thienyloxy group, 2-indolyloxy group, 3-indolyloxy group, 2-benzofuryloxy group, 2-benzothienyloxy group, 2-carbazolyloxy group , 3-carbazolyloxy group, 4-carbazolyloxy group, 9-acridinyloxy group and the like.

アシルオキシ基としては、水素原子または炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状の脂肪族が結合したカルボニルオキシ基、あるいは、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数4から18の単環状あるいは縮合多環状芳香族が結合したカルボニルオキシ基が挙げられ、具体例としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、バレリルオキシ基、イソバレリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ラウロイルオキシ基、ミリストイルオキシ基、パルミトイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、シクロペンチルカルボニルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、クロトノイルオキシ基、イソクロトノイルオキシ基、オレオイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、1−ナフトイルオキシ基、2−ナフトイルオキシ基、シンナモイルオキシ基、3−フロイルオキシ基、2−テノイルオキシ基、ニコチノイルオキシ基、イソニコチノイルオキシ基、9−アンスロイルオキシ基、5−ナフタセノイルオキシ基などを挙げることができる。   The acyloxy group is a hydrogen atom or a carbonyloxy group to which a linear, branched, monocyclic or condensed polycyclic aliphatic group having 1 to 18 carbon atoms is bonded, or a carbon number which may contain a hetero atom. Examples include a carbonyloxy group having 4 to 18 monocyclic or condensed polycyclic aromatics bonded thereto, and specific examples include an acetoxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, an isobutyryloxy group, a valeryloxy group, and an isovaleryloxy group. Group, pivaloyloxy group, lauroyloxy group, myristoyloxy group, palmitoyloxy group, stearoyloxy group, cyclopentylcarbonyloxy group, cyclohexylcarbonyloxy group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, crotonoyloxy group, isocrotonoyloxy group, Oreo Ruoxy group, benzoyloxy group, 1-naphthoyloxy group, 2-naphthoyloxy group, cinnamoyloxy group, 3-furoyloxy group, 2-thenoyloxy group, nicotinoyloxy group, isonicotinoyloxy group, 9-anth A royloxy group, a 5-naphthacenoyloxy group, etc. can be mentioned.

アルキルチオ基としては、炭素数1から18の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキルチオ基が挙げられ、具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、デシルチオ基、ドデシルチオ基、オクタデシルチオ基等が挙げられる。   Examples of the alkylthio group include a linear, branched, monocyclic or condensed polycyclic alkylthio group having 1 to 18 carbon atoms, and specific examples include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, and a pentylthio group. Hexylthio group, octylthio group, decylthio group, dodecylthio group, octadecylthio group and the like.

アリールチオ基としては、ヘテロ原子を含んでよい炭素数4〜18の単環または縮合多環アリールチオ基が挙げられ、具体例としては、フェニルチオ基、1−ナフチルチオ基、2−ナフチルチオ基、9−アンスリルチオ基、9−フェナントリルチオ基、2−フリルチオ基、2−チエニルチオ基、2−ピロリルチオ基、6−インドリルチオ基、2−ベンゾフリルチオ基、2−ベンゾチエニルチオ基、2−カルバゾリルチオ基、3−カルバゾリルチオ基、4−カルバゾリルチオ基等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the arylthio group include a monocyclic or condensed polycyclic arylthio group having 4 to 18 carbon atoms which may contain a hetero atom, and specific examples include a phenylthio group, a 1-naphthylthio group, a 2-naphthylthio group, and a 9-anthrylthio group. Group, 9-phenanthrylthio group, 2-furylthio group, 2-thienylthio group, 2-pyrrolylthio group, 6-indolylthio group, 2-benzofurylthio group, 2-benzothienylthio group, 2-carbazolylthio group, 3 -A carbazolylthio group, a 4-carbazolylthio group, etc. can be mentioned, However, It is not limited to these.

一般式(1)中の置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるそれぞれの置換基は同一である必要は無く、上記した置換基を任意に組み合わせて用いることができる。置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06における、特に好ましい置換基としては水素原子、アルキル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アシルオキシ基から選ばれる基が挙げられ、さらに好ましくは、アルコキシル基が挙げられ、最も好ましくは、置換基R05がアルコキシル基であり、特に良好な光吸収特性と感度を実現することが可能である。また、R01、R02、R03、R04、R05、およびR06から選ばれる隣接する2つの置換基は、一体となって、環状構造を形成していてもよい。 The substituents in the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 and R 06 in the general formula (1) do not have to be the same, and the above substituents are used in any combination. be able to. Particularly preferred substituents for the substituents R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05, and R 06 include groups selected from a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, an aryloxy group, and an acyloxy group. More preferably, an alkoxyl group is mentioned, and most preferably, the substituent R 05 is an alkoxyl group, and particularly good light absorption characteristics and sensitivity can be realized. Two adjacent substituents selected from R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05, and R 06 may be combined to form a cyclic structure.

一般式(2)中の置換基R11およびR12におけるアルキル基、アリール基、アルコキシル基およびアルケニル基、R21およびR22におけるアルキル基、アリール基およびアルケニル基としては、置換基R01、R02、R03、R04、R05、およびR06におけるアルキル基、アリール基、アルコキシル基およびアルケニル基として例示したものと同一の置換基を挙げることができる。 The alkyl group, aryl group, alkoxyl group and alkenyl group in the substituents R 11 and R 12 in the general formula (2), the alkyl group, aryl group and alkenyl group in R 21 and R 22 are the substituents R 01 , R The same substituents as those exemplified as the alkyl group, aryl group, alkoxyl group, and alkenyl group in 02 , R 03 , R 04 , R 05, and R 06 can be given.

置換基R21は2価の有機残基を介してR22、R11、R12、R01、R02、R03、R04、R05、およびR06のいずれかと互いに結合し、環構造を形成していてもよい。また、置換基R11は2価の有機残基を介してR01、R02、R03、R04、R05、およびR06のいずれかと結合し、環構造を形成してもよい。ここでいう2価の有機残基とは、炭素数1〜4の置換基を有してもよいアルキレン基、置換を有しても良いアリーレン基、アリールアルキレン基、もしくは−C=C−、−O−、−S−、−NH−、−SO−、−CO−、−COO−、−OCOO−、−CONH−、−SO−O−及びこれらの結合を一部に有するような置換基を有しても良いアルキレン基を意味する。 The substituent R 21 is bonded to any one of R 22 , R 11 , R 12 , R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , and R 06 via a divalent organic residue, and a ring structure May be formed. In addition, the substituent R 11 may be bonded to any of R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , and R 06 via a divalent organic residue to form a ring structure. The divalent organic residue here is an alkylene group which may have a substituent having 1 to 4 carbon atoms, an arylene group which may have a substituent, an arylalkylene group, or -C = C-, —O—, —S—, —NH—, —SO 2 —, —CO—, —COO—, —OCOO—, —CONH—, —SO 2 —O—, and a combination thereof. An alkylene group which may have a substituent is meant.

一般式(1)中において、置換基R01ないしR06のうちのいずれか1つは、

Figure 0004529641
であり、その置換位置は特に限定されないが、置換位置がR02の場合、合成難易度が比較的低く、良好な吸収特性と酸発生感度が実現できるため特に好ましい。 In the general formula (1), any one of the substituents R 01 to R 06 is
Figure 0004529641
The substitution position is not particularly limited, but the substitution position of R 02 is particularly preferred because the synthesis difficulty is relatively low and good absorption characteristics and acid generation sensitivity can be realized.

次に、一般式(1)中のアニオンXについて説明する。 Next, the anion X in the general formula (1) will be described.

一般式(1)中のアニオンX-としては、以下の一般式(2)で示されるボレートアニオ
である。これらは、比較的容易に合成でき、発生する酸が非常に強く、高い溶解度と高
い安全衛生性を有す
The anion X in the general formula (1) is a borate anion represented by the following general formula (2) . These are relatively easy to synthesize, generated acid is very strong, that have a high solubility and high safety and hygiene.

一般式(2)

Figure 0004529641
(ただし、Yはフッ素または塩素原子、
Zは、フッ素原子、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基の中から選ばれる基で2つ以上置換されたフェニル基、
mは0から3の整数、nは1から4の整数を表し、m+n=4である。) General formula (2)
Figure 0004529641
(Where Y is a fluorine or chlorine atom,
Z is a phenyl group substituted with two or more groups selected from a fluorine atom, a cyano group, a nitro group, and a trifluoromethyl group,
m represents an integer of 0 to 3, n represents an integer of 1 to 4, and m + n = 4. )

一般式(2)における置換基Zとしては、3,5−ジフルオロフェニル基、2,4,6−トリフルオロフェニル基、2,3,4,6−テトラフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、2,4−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,4,6−トリフルオロ−3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,5−ジニトロフェニル基、2,4,6−トリフルオロ−3,5−ジニトロフェニル基、2,4−ジシアノフェニル基、4−シアノ−3,5−ジニトロフェニル基、4−シアノ−2,6−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基等があげられるが、これらに限定されるものではない。   As the substituent Z in the general formula (2), 3,5-difluorophenyl group, 2,4,6-trifluorophenyl group, 2,3,4,6-tetrafluorophenyl group, pentafluorophenyl group, 2 , 4-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2,4,6-trifluoro-3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 3,5 -Dinitrophenyl group, 2,4,6-trifluoro-3,5-dinitrophenyl group, 2,4-dicyanophenyl group, 4-cyano-3,5-dinitrophenyl group, 4-cyano-2,6- Examples thereof include, but are not limited to, bis (trifluoromethyl) phenyl group.

したがって、一般式(2)で表記されるのボレートアニオンの構造として、具体的には、ペンタフルオロフェニルトリフルオロボレート、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルトリフルオロボレート、ビス(ペンタフルオロフェニル)ジフルオロボレート、ビス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ジフルオロボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル)フルオロボレート、トリス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]フルオロボレート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレート等があげられる。   Therefore, as the structure of the borate anion represented by the general formula (2), specifically, pentafluorophenyl trifluoroborate, 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl trifluoroborate, bis (pentafluorophenyl) ) Difluoroborate, bis [3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] difluoroborate, tris (pentafluorophenyl) fluoroborate, tris [3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] fluoroborate, tetrakis (penta Fluorophenyl) borate, tetrakis [3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] borate and the like.

この内、一般式(2)で表記されるアニオンとして特に好ましいものは、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレートである。   Among these, tetrakis (pentafluorophenyl) borate and tetrakis [3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] borate are particularly preferable as the anion represented by the general formula (2).

本発明の一般式(1)で表記される感エネルギー線酸発生剤は上記で例示したスルホニウムカチオンと各種アニオンの組み合わせからなる。   The energy sensitive acid generator represented by the general formula (1) of the present invention comprises a combination of the sulfonium cation and various anions exemplified above.

以下に具体的な構造を示すが、本発明の感エネルギー線酸発生剤の構造はそれらに限定されるものではない。
Specific structures are shown below, but the structure of the energy-sensitive linear acid generator of the present invention is not limited thereto.

Figure 0004529641
Figure 0004529641

Figure 0004529641
Figure 0004529641

Figure 0004529641
Figure 0004529641

Figure 0004529641
Figure 0004529641

ただし、上記構造式中のX−以下に示した構造から選ばれるアニオンいずれであっても
よい。

Figure 0004529641
However, in the above structural formula X- may be any anion selected from the structures shown below.
Figure 0004529641

本発明の感エネルギー線酸発生剤を得るための合成方法は特に限定されず、従来公知の化学反応、後処理方法、精製方法および分析方法を適宜、組み合わせることにより、容易に合成して構造確認することが可能である。ベンジルスルホニウム塩の合成方法としては、
新実験化学講座(日本化学会編、丸善株式会社)などに記載されている。
The synthesis method for obtaining the energy-sensitive linear acid generator of the present invention is not particularly limited, and the structure can be easily synthesized and confirmed by appropriately combining conventionally known chemical reactions, post-treatment methods, purification methods and analysis methods. Is possible. As a synthesis method of benzylsulfonium salt,
It is described in a new experimental chemistry course (edited by the Chemical Society of Japan, Maruzen Co., Ltd.).

合成方法の一例を挙げると、ブロモメチル基を有するクマリン誘導体を出発原料として合成する。必要で有れば、このクマリン誘導体も従来公知の化学反応を組み合わせることにより、容易に合成することが可能である。このブロモメチル基を有するクマリン誘導体に、スルフィドを反応させることに、本発明のクマリン構造を有するスルホニウムのブロマイド塩を容易に合成することができる。スルホニウム化反応を促進するために、必要に応じて加熱したり、水酸化銀、硝酸銀、過塩素酸銀、テトラフルオロホウ酸銀に代表されるの銀触媒を添加することも可能である。このようにして得られたクマリン構造を有するスルホニウム塩は、アニオンXを有する金属塩と容易にイオン交換を行うことができ、本発明の感エネルギー線酸発生剤を得ることができる。 As an example of the synthesis method, a coumarin derivative having a bromomethyl group is synthesized as a starting material. If necessary, this coumarin derivative can also be easily synthesized by combining conventionally known chemical reactions. By reacting this coumarin derivative having a bromomethyl group with a sulfide, the bromide salt of sulfonium having a coumarin structure of the present invention can be easily synthesized. In order to promote the sulfoniumation reaction, it is possible to heat as necessary, or to add a silver catalyst typified by silver hydroxide, silver nitrate, silver perchlorate and silver tetrafluoroborate. Thus obtained sulfonium salt having a coumarin structure can be easily ion-exchanged with a metal salt having an anion X −, and the energy-sensitive linear acid generator of the present invention can be obtained.

本発明の感エネルギー線酸発生剤はエネルギー線、特に300nmから450nmの波長領域の光照射により、非常に高感度な光酸発生剤として機能するため、従来公知の感エネルギー線酸発生剤から発生する酸を触媒とする重合反応、架橋反応、分解反応、発色反応などをより短時間に確実に実現することが可能となり、結果としてこれらの反応を応用した各種用途の大幅な高感度化や特性の向上を実現することが可能となる。以下に本発明の感エネルギー線酸発生剤の利用方法について記述する。   The energy-sensitive linear acid generator of the present invention functions as a highly sensitive photoacid generator when irradiated with energy rays, particularly in the wavelength region of 300 nm to 450 nm. As a result, it is possible to realize polymerization reactions, crosslinking reactions, decomposition reactions, color development reactions, etc. using the acid as a catalyst in a shorter time. As a result, the sensitivity and characteristics of various applications using these reactions are greatly improved. It becomes possible to realize the improvement. Below, the utilization method of the energy-sensitive linear acid generator of this invention is described.

以下に述べる本発明の感エネルギー線酸発生剤を含有する各種機能を有する組成物は、そのエネルギー線に対する感度をさらに向上させるために、必要に応じて公知の酸増殖剤を併用して用いることができる。酸増殖剤とは、酸発生剤から発生した酸を触媒とする熱分解反応によりさらなる酸を発生する材料であり、さらに、酸増殖剤から発生する酸自身も他の酸増殖剤を分解しうるため、酸増殖剤を用いることにより飛躍的に酸の濃度を向上させることが可能となる。そのような酸増殖剤は特に限定されないが、具体例としては特開平8−248561号公報、特開平10−1508号公報、特開平5−297576号公報に記載の材料が挙げられる。   The composition having various functions containing the energy-sensitive linear acid generator of the present invention described below is used in combination with a known acid proliferating agent as necessary in order to further improve the sensitivity to the energy rays. Can do. The acid proliferator is a material that generates further acid by a thermal decomposition reaction using the acid generated from the acid generator as a catalyst, and the acid generated from the acid proliferator itself can decompose other acid proliferators. Therefore, it becomes possible to dramatically improve the acid concentration by using the acid proliferating agent. Such an acid proliferating agent is not particularly limited, but specific examples include materials described in JP-A-8-248561, JP-A-10-1508, and JP-A-5-297576.

本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)と酸硬化性化合物(B)とを含む組成物はエネルギー線、特に300nmから450nmの波長領域の光照射により、迅速かつ確実に硬化し、良好な特性を有する硬化物を得ることが可能な感エネルギー線硬化性組成物として使用することができる。   The composition containing the energy-sensitive linear acid generator (A) and the acid-curable compound (B) of the present invention is cured quickly and reliably by irradiation with energy rays, particularly in the wavelength region of 300 nm to 450 nm. It can be used as an energy-sensitive ray-curable composition capable of obtaining a cured product having characteristics.

本発明の感エネルギー線硬化性組成物に用いる酸硬化性化合物(B)について説明する。ここで、酸硬化性化合物(B)とは、本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)との共存下、エネルギー線の照射、特に300nmから450nmの波長領域の光照射の作用によって、重合もしくは架橋反応によって高分子量物質に変換可能な化合物を意味し、以下に示す化合物またはそれらの混合物がこれに含まれる。   The acid curable compound (B) used for the energy-sensitive ray curable composition of the present invention will be described. Here, the acid curable compound (B) is polymerized by the action of energy ray irradiation, particularly light irradiation in a wavelength region of 300 nm to 450 nm in the coexistence with the energy sensitive acid generator (A) of the present invention. Alternatively, it means a compound that can be converted into a high molecular weight substance by a crosslinking reaction, and includes the following compounds or mixtures thereof.

まず、感エネルギー線酸発生剤(A)から発生する酸触媒のもとで、あるいは加熱との併用のもとで、架橋または重合反応により高分子量化する化合物が酸硬化性化合物(B)としてあげられる。典型的な例として、ホルムアルデヒドプレカーサーとしてのメチロール基、あるいは置換されたメチロール基を有する化合物として、下記一般式(4)で表される構造の化合物があげられる。   First, an acid-curable compound (B) is a compound that becomes high molecular weight by crosslinking or polymerization reaction under the acid catalyst generated from the energy-sensitive linear acid generator (A) or in combination with heating. can give. A typical example is a compound having a structure represented by the following general formula (4) as a compound having a methylol group as a formaldehyde precursor or a substituted methylol group.

一般式(4)

Figure 0004529641
General formula (4)
Figure 0004529641

(ただし、一般式(4)中、Aは、GまたはG−H−Gで示される基であり、Gは置換もしくは非置換の単核もしくは縮合多核芳香族炭化水素基、または酸素、硫黄、窒素含有の複素環基を意味する。Hは単結合、または炭素数1〜4の置換基を有してもよいアルキレン基、置換を有しても良いアリーレン基、アリールアルキレン基、もしくは−O−、−S−、−SO−、−CO−、−COO−、−OCOO−、−CONH−、−SO−O−及びこれらの結合を一部に有するような置換基を有しても良いアルキレン基を意味する。またAはフェノール樹脂のような重合体であってもよい。Q及びQ’は、互いに独立して、水素、炭素数1〜4のアルキル基、シクロアルキル基、置換基を有しても良いアリール基、アリールアルキル基、またはアシル基を意味する。rは1〜3の整数、sは0〜3の整数である。) (In the general formula (4), A is a group represented by G or G-H-G, and G is a substituted or unsubstituted mononuclear or condensed polynuclear aromatic hydrocarbon group, or oxygen, sulfur, A nitrogen-containing heterocyclic group, H represents a single bond or an alkylene group which may have a substituent having 1 to 4 carbon atoms, an arylene group which may have a substituent, an arylalkylene group, or —O —, —S—, —SO 2 —, —CO—, —COO—, —OCOO—, —CONH—, —SO 2 —O— and a substituent having such a bond in part. A may be a polymer such as a phenol resin, and Q and Q ′ are independently of each other hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl group, An aryl group which may have a substituent, an arylalkyl group, Others .r which means an acyl group is an integer of 1 to 3, s is an integer of 0-3.)

ここで、一般式(4)のGないしHで表される、置換もしくは非置換の単核もしくは縮合多核芳香族炭化水素基としては、o−フェニレン基、m−フェニレン基、p−フェニレン基、4−メチル−1,2−フェニレン基、4−クロロ−1,2−フェニレン基、4−ヒドロキシ−1,2−フェニレン基、2−メチル−1,4−フェニレン基、p,p’−ビフェニリレン基、1,2−ナフチレン基、9,10−アンスリレン基、2,7−フェナンスリレン基等が、   Here, as the substituted or unsubstituted mononuclear or condensed polynuclear aromatic hydrocarbon group represented by G to H in the general formula (4), an o-phenylene group, an m-phenylene group, a p-phenylene group, 4-methyl-1,2-phenylene group, 4-chloro-1,2-phenylene group, 4-hydroxy-1,2-phenylene group, 2-methyl-1,4-phenylene group, p, p'-biphenylylene Group, 1,2-naphthylene group, 9,10-anthrylene group, 2,7-phenanthrylene group, etc.

酸素、硫黄、窒素含有の複素環基としては、2,5−フリレン基、2,5−チエニレン基、2,4−オキサゾリレン基、2,4−チアゾリレン基、2,5−ベンゾフリレン基、2,5−ベンゾチエニレン基、2,6−ピリジレン基、5,8−キノリレン基等が、   Examples of the oxygen-, sulfur- and nitrogen-containing heterocyclic groups include 2,5-furylene group, 2,5-thienylene group, 2,4-oxazolylene group, 2,4-thiazolylene group, 2,5-benzofurylene group, 2, 5-benzothienylene group, 2,6-pyridylene group, 5,8-quinolylene group, etc.

炭素数1〜4の置換基を有してもよいアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基、エチルメチレン基、クロロメチレン基、ジメチルメチレン基、ビス(トリフルオロメチル)メチレン基等が、   Examples of the alkylene group which may have a substituent having 1 to 4 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a propylene group, an ethylmethylene group, a chloromethylene group, a dimethylmethylene group, and a bis (trimethyl group). Fluoromethyl) methylene group, etc.

置換基を有しても良いアリーレン基としては、o−フェニレン基、m−フェニレン基、p−フェニレン基、4−メチル−1,2−フェニレン基、4−クロロ−1,2−フェニレン基、4−ヒドロキシ−1,2−フェニレン基、2−メチル−1,4−フェニレン基、p,p’−ビフェニリレン基、1,2−ナフチレン基、9,10−アンスリレン基、2,7−フェナンスリレン基等が、アリールアルキレン基としては、ベンジリデン基、p−トリルメチレン基、2−ナフチルメチレン基等が、   Examples of the arylene group which may have a substituent include an o-phenylene group, an m-phenylene group, a p-phenylene group, a 4-methyl-1,2-phenylene group, a 4-chloro-1,2-phenylene group, 4-hydroxy-1,2-phenylene group, 2-methyl-1,4-phenylene group, p, p'-biphenylylene group, 1,2-naphthylene group, 9,10-anthrylene group, 2,7-phenanthrylene group As the arylalkylene group, benzylidene group, p-tolylmethylene group, 2-naphthylmethylene group, etc.

さらに、もしくは−O−、−S−、−SO−、−CO−、−COO−、−OCOO−、−CONH−、−SO−O−結合を一部に有するような置換基を有しても良いアルキレン基としては、メチレンジオキシ基、エチレンジオキシ基、プロピレンジオキシ基、ジエチレンジオキシ基、トリエチレンジオキシ基、メチレンジチオ基、エチレンジチオ基、プロピレンジチオ基、ジエチレンジチオ基、トリエチレンジチオ基、メチレンジスルホニル基、エチレンジスルホニル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、−OOC−CH−COO−基、−OOC−(CH−COO−基、−CH−OCOO−CH−基、−CH−(OCOO−CH−基等があげられる。 Or a substituent having a —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —COO—, —OCOO—, —CONH—, or —SO 2 —O— bond in part. Examples of the alkylene group that may be used include a methylenedioxy group, an ethylenedioxy group, a propylenedioxy group, a diethylenedioxy group, a triethylenedioxy group, a methylenedithio group, an ethylenedithio group, a propylenedithio group, and a diethylenedithio group. , triethylene dithio group, a methylenedioxy sulfonyl group, ethylenedioxy sulfonyl group, malonyl group, succinyl group, glutaryl group, adipoyl group, -OOC-CH 2 -COO- group, -OOC- (CH 2) 2 -COO- group , —CH 2 —OCOO—CH 2 — group, —CH 2 — (OCOO—CH 2 ) 2 — group, and the like.

また、一般式(4)のQおよびQ’で表される炭素数1から4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が、
シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が、
Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by Q and Q ′ in the general formula (4) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, etc.
As the cycloalkyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc.

置換基を有しても良いアリール基としては、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、p−メトキシフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基、p−シアノフェニル基、p−ニトロフェニル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、p−フルオロフェニル基、p−クロロフェニル基、p−ジメチルアミノフェニル基、p−フェニルチオフェニル基等が、アリールアルキル基としては、ベンジル基、2−ナフチルメチル基、9−アンスリルメチル基、フェニチル基、スチリル基、シンナミル基等が、
アシル基としては、アセチル基、ヘキサノイル基、ベンゾイル基、シクロヘキサノイル基、メトキサリル基、サリチロイル基等があげられる。
As the aryl group which may have a substituent, a phenyl group, a p-tolyl group, a xylyl group, a mesityl group, a cumenyl group, a p-methoxyphenyl group, a biphenylyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, p- A cyanophenyl group, a p-nitrophenyl group, a 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, a p-fluorophenyl group, a p-chlorophenyl group, a p-dimethylaminophenyl group, a p-phenylthiophenyl group, etc. Examples of the arylalkyl group include a benzyl group, a 2-naphthylmethyl group, a 9-anthrylmethyl group, a phenethyl group, a styryl group, and a cinnamyl group.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a hexanoyl group, a benzoyl group, a cyclohexanoyl group, a methoxalyl group, and a salicyloyl group.

このような酸硬化性化合物(B)の具体例としては、様々なアミノプラスト類またはフェノプラスト類、すなわち尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド、グリコールウリル−ホルムアルデヒド樹脂やそれらの単量体、もしくはオリゴマーがある。これらは、塗料用のベヒクル等の用途に多くのものが市販されている。例えば、アメリカンサイアナミッド社が製造するCymel(登録商標)300、301、303、350、370、380、1116、1130、1123、1125、1170等、あるいは三和ケミカル社製ニカラック(登録商標)Mw30、Mw30M、Mw30HM、Mx45、Bx4000等のシリーズをその典型例としてあげることができる。これらは1種類でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of such acid curable compounds (B) include various aminoplasts or phenoplasts, that is, urea-formaldehyde, melamine-formaldehyde, benzoguanamine-formaldehyde, glycoluril-formaldehyde resins and monomers thereof. Or an oligomer. Many of these are commercially available for applications such as paint vehicles. For example, Cymel (registered trademark) 300, 301, 303, 350, 370, 380, 1116, 1130, 1123, 1125, 1170, etc. manufactured by American Cyanamid, Inc., or Nikarak (registered trademark) Mw30 manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd. A typical example is a series of Mw30M, Mw30HM, Mx45, Bx4000 and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

また、別の酸硬化性化合物(B)の具体例としては、ホルムアルデヒドプレカーサーとなり得るようなメチロール化またはアルコキシジメチル化されたフエノール誘導体がある。これらは単量体として用いても、レゾール樹脂、ベンジルエーテル樹脂のように樹脂化されたものを用いてもよい。   Another specific example of the acid curable compound (B) is a methylolated or alkoxydimethylated phenol derivative that can be a formaldehyde precursor. These may be used as a monomer, or may be used as a resin such as a resol resin or a benzyl ether resin.

さらに、酸硬化性化合物(B)の別な系統として、シラノール基を有する化合物、例えば特開平2−154266号、特開平2−173647号に開示されている化合物をあげることができる。   Furthermore, as another system of the acid curable compound (B), compounds having a silanol group, for example, compounds disclosed in JP-A-2-154266 and JP-A-2-173647 can be mentioned.

また、ポリエンとポリチオールの混合物、例えばポリエンとして、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルマレエート、ジアリルカーボネート、トリアリルイソシアヌレート、ポリイソシアネートとアリルアルコールから製造されるウレタン系ポリエン(例えばヘキサメチレンジイソシアネートとアリルアルコールの重縮合反応によって得られるウレタン化合物など)などから選択される化合物と、例えばポリチオールとして、トリメチロールプロパントリチオールグリコレート、ペンタエリスリトール−テトラ−3−メルカプトプロピオネートなどから選択される化合物との混合物も、酸硬化性化合物(B)として例示することができる。   Also, a mixture of polyene and polythiol, such as diallyl phthalate, diallyl isophthalate, diallyl maleate, diallyl carbonate, triallyl isocyanurate, urethane polyene produced from polyisocyanate and allyl alcohol (eg hexamethylene diisocyanate and allyl) A compound selected from, for example, a urethane compound obtained by a polycondensation reaction of alcohol, and a compound selected from, for example, trimethylolpropane trithiol glycolate, pentaerythritol-tetra-3-mercaptopropionate, etc. as polythiol Can also be illustrated as an acid-curable compound (B).

また、以下に示すアルコキシシラン類も酸硬化性化合物(B)としてあげることができる。具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類や、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のアルコキシシリル基を有する化合物、さらに詳しくは、東レ・ダウコーニング社製品カタログ、59頁もしくは、信越シリコーンシランカップリング剤製品カタログ(昭和62年9月発行)記載の「シランカップリング剤」、あるいは東レ・ダウコーニング社製品カタログ、61頁もしくは、東芝シリコーン社総合カタログ、27頁(1986年4月発行)記載の「シラン化合物」として業界で知られるアルコキシシリル基を有する化合物が、アルコキシシラン類としてあげることができる。   Moreover, the alkoxysilanes shown below can also be mentioned as an acid-curable compound (B). Specific examples include tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyl. Compounds having an alkoxysilyl group such as trimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, more specifically, Toray Dow Corning product catalog, page 59 or Shin-Etsu silicone silane "Silane coupling agent" described in the coupling agent product catalog (issued in September 1987), Toray Dow Corning product catalog, page 61 or Toshiba Silicone Corporation general catalog, page 27 (published in April 1986) Compounds having an alkoxysilyl group, known in the industry as "silane compound" described is, can be cited as alkoxysilanes.

さらに、酸硬化性化合物(B)として、カチオン重合可能な化合物あるいはその混合物をあげることができる。ここでいうカチオン重合可能な化合物とは、例えば、エポキシ化合物、スチレン類、ビニル化合物、ビニルエーテル類、スピロオルソエステル類、ビシクロオルソエステル類、スピロオルソカーボナート類、環状エーテル類、ラクトン類、オキサゾリン類、アジリジン類、シクロシロキサン類、ケタール類、環状酸無水物類、ラクタム類およびアリールジアルデヒド類などがあげられる。また、これらの重合性基を測鎖に有する重合性あるいは架橋性ポリマーおよびオリゴマーも酸硬化性化合物(B)に含まれる。   Furthermore, examples of the acid curable compound (B) include a compound capable of cationic polymerization or a mixture thereof. The compounds capable of cationic polymerization here include, for example, epoxy compounds, styrenes, vinyl compounds, vinyl ethers, spiroorthoesters, bicycloorthoesters, spiroorthocarbonates, cyclic ethers, lactones, and oxazolines. Aziridines, cyclosiloxanes, ketals, cyclic acid anhydrides, lactams and aryldialdehydes. Further, polymerizable or crosslinkable polymers and oligomers having these polymerizable groups in the chain are also included in the acid curable compound (B).

まず、エポキシ化合物としては、従来、公知の芳香族エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、更にはエポキシド単量体、エピサルファイト単量体類があげられる。芳香族エポキシ化合物の例としては、フェニルグリシジルエーテルなどの単官能エポキシ化合物や、少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノールまたはそのアルキレンオキサイド付加体のポリグリシジルエーテルであって、例えばビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール化合物またはビスフェノール化合物のアルキレンオキサイド(例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるグリシジルエーテル類、ノボラック型エポキシ樹脂類(例えば、フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂等)、トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル等があげられる。   First, examples of the epoxy compound include conventionally known aromatic epoxy compounds, alicyclic epoxy compounds, aliphatic epoxy compounds, and further epoxide monomers and episulfite monomers. Examples of aromatic epoxy compounds include monofunctional epoxy compounds such as phenyl glycidyl ether, polyglycidyl ethers of polyhydric phenols having at least one aromatic nucleus or alkylene oxide adducts thereof, such as bisphenol A, Bisphenol compounds such as tetrabromobisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S, or glycidyl ethers produced by the reaction of adducts of alkylene oxides (eg, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide) of bisphenol compounds with epichlorohydrin, novolak type Epoxy resins (for example, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, brominated phenol novolac epoxy resin) ), Trisphenolmethane triglycidyl ether.

脂環式エポキシ化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンモノエポキサイド、ノルボルネンモノエポキサイド、リモネンモノエポキサイド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス−(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサノン−メタ−ジオキサン、ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、2,2−ビス[4−(2,3−エポキシプロポキシ)シクロヘキシル]ヘキサフルオロプロパン、BHPE−3150(ダイセル化学工業(株)製、脂環式エポキシ樹脂(軟化点71℃)等があげられる。   Examples of alicyclic epoxy compounds include 4-vinylcyclohexene monoepoxide, norbornene monoepoxide, limonene monoepoxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, bis- (3,4-epoxycyclohexylmethyl). ) Adipate, 2- (3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexanone-meta-dioxane, bis (2,3-epoxycyclopentyl) ether, 2- (3,4-epoxy Cyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexane-meta-dioxane, 2,2-bis [4- (2,3-epoxypropoxy) cyclohexyl] hexafluoropropane, BHPE-3150 (Daicel Chemical Industries ( Co., Ltd. Alicyclic epoxy resin (softening point 71 ° C.), and the like.

脂肪族エポキシ化合物としては、例えば1,4−ブタンジオールジクリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールモノグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールモノグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグルコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグルコールモノグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、グルセロールトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンモノグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル等があげられる。   Examples of the aliphatic epoxy compound include 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, ethylene glycol monoglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol monoglycidyl. Ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol monoglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, trimethylolpropane diglycidyl ether, tri Methylolpropane monoglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl Ether, diglycerol triglycidyl ether, sorbitol tetraglycidyl ether, allyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether.

スチレン類としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロメチルスチレン等があげられる。ビニル化合物としては、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドンなどがあげられる。   Examples of styrenes include styrene, α-methyl styrene, p-methyl styrene, p-chloromethyl styrene and the like. Examples of the vinyl compound include N-vinyl carbazole and N-vinyl pyrrolidone.

ビニルエーテル類としては、例えばn−(またはiso−、t−)ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、1,4ブタンジオールジビニルエーテル、エチレングリゴールジビニルエーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールモノビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルグリコール、ネオペンチルグリコールモノビニルグリコール、グリセロールジビニルエーテル、グリセロールトリビニルエーテル、トリメチロールプロパンモノビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジグリセロールトリビニルエーテル、ソルビトールテトラビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル2,2−ビス(4−シクロヘキサノール)プロパンジビニルエーテル、2,2−ビス(4−シクロヘキサノール)トリフルオロプロパンジビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル類、アリルビニルエーテルなどのアルケニルビニルエーテル類、エチニルビニルエーテル、1−メチル−2−プロペニルビニルエーテルなどのアルキニルビニルエーテル類、4−ビニルエーテルスチレン、ハイドロキノンジビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、p−メトキシフェニルビニルエーテル、ビスフェノールAジビニルエーテル、テトラブロモビスフェノールAジビニルエーテル、ビスフェノールFジビニルエーテル、フェノキシエチレンビニルエーテル、p−ブロモフェノキシエチレンビニルエーテルなどのアリールビニルエーテル類、1,4−ベンゼンジメタノールジビニルエーテル、N−m−クロロフェニルジエタノールアミンジビニルエーテル、m−フェニレンビス(エチレングリコール)ジビニルエーテル等のアラルキルジビニルエ一テル類、ウレタンポリビニルエーテル(例えば、ALLIED−SIGNAL社製、VECtomer2010)等をあげることができる。   Examples of vinyl ethers include n- (or iso-, t-) butyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, 1,4 butanediol divinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, ethylene glycol monovinyl ether, triethylene glycol divinyl ether. , Tetraethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, propylene glycol monovinyl ether, neopentyl glycol divinyl glycol, neopentyl glycol monovinyl glycol, glycerol divinyl ether, glycerol trivinyl ether, trimethylolpropane monovinyl ether, trimethylolpropane divinyl ether, tri Methylolpropa Trivinyl ether, diglycerol trivinyl ether, sorbitol tetravinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether 2,2-bis (4-cyclohexanol) propane divinyl ether, 2,2-bis (4-cyclohexanol) Alkyl vinyl ethers such as trifluoropropane divinyl ether, alkenyl vinyl ethers such as allyl vinyl ether, ethynyl vinyl ether, alkynyl vinyl ethers such as 1-methyl-2-propenyl vinyl ether, 4-vinyl ether styrene, hydroquinone divinyl ether, phenyl vinyl ether, p- Methoxyphenyl vinyl ether, bisphenol A divinyl ether, Aryl vinyl ethers such as labromobisphenol A divinyl ether, bisphenol F divinyl ether, phenoxyethylene vinyl ether, p-bromophenoxyethylene vinyl ether, 1,4-benzenedimethanol divinyl ether, Nm-chlorophenyldiethanolamine divinyl ether, m-phenylene Examples thereof include aralkyl divinyl ethers such as bis (ethylene glycol) divinyl ether, urethane polyvinyl ether (for example, VECtomer 2010 manufactured by ALLIED-SIGNAL), and the like.

スピロオルソエステル類としては、1,4,6−トリオキサスピロ(4,4)ノナン、2−メチル−1,4,6−トリオキサスピロ(4,4)ノナン、1,4,6−トリオキサスピロ(4,5)デカンなどが、ビシクロオルソエステル類としては、1−フェニル−4−エチル−2,6,7−トリオキサビシクロ(2,2,2)オクタン、1−エチル−4−ヒドロキシメチル−2,6,7−トリオキサビシクロ(2,2,2)オクタンなどが、スピロオルソカーボナート類としては、1,5,7,11−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、3,9−ジベンジル−1,5,7,11−テトラオキサスピロ(5、5)ウンデカンなどのような環状エ一テル類があげられる。   Spiro orthoesters include 1,4,6-trioxaspiro (4,4) nonane, 2-methyl-1,4,6-trioxaspiro (4,4) nonane, 1,4,6-trio. Xaspiro (4,5) decane and the like include bicycloorthoesters such as 1-phenyl-4-ethyl-2,6,7-trioxabicyclo (2,2,2) octane, 1-ethyl-4- Hydroxymethyl-2,6,7-trioxabicyclo (2,2,2) octane and the like are spiro orthocarbonates such as 1,5,7,11-tetraoxaspiro (5,5) undecane, 3 , 9-dibenzyl-1,5,7,11-tetraoxaspiro (5,5) undecane and the like.

環状エーテル類としては、オキセタン、フェニルオキセタンなどのオキセタン類、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランなどのテトラヒドロフラン類、テトラヒドロピラン、3−プロピルテトラヒドロピランなどのテトラヒドロピラン類およびトリメチレンオキサイド、s−トリオキサンなどがあげられる。ラクトン類としては、β−プロピオラクトン、γ−ブチルラクトン、δ−カプロラクトン、δ−バレロラクトンなどがあげられる。オキサゾリン類としては、オキサゾリン、2−フェニルオキサゾリン、2−デシルオキサゾリンなどがあげられる。   Examples of cyclic ethers include oxetanes such as oxetane and phenyloxetane, tetrahydrofurans such as tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran, tetrahydropyrans such as tetrahydropyran and 3-propyltetrahydropyran, trimethylene oxide, and s-trioxane. It is done. Examples of lactones include β-propiolactone, γ-butyllactone, δ-caprolactone, and δ-valerolactone. Examples of oxazolines include oxazoline, 2-phenyloxazoline, 2-decyloxazoline and the like.

アジリジン類としては、アジリジン、N−エチルアジリジンなどがあげられる。シクロシロキサン類としては、ヘキサメチルトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、トリフェニルトリメチルシクロトリシロキサンなどがあげられる。ケタール類としては、1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン、2−フェニル−1,3−ジオキサン、2,2−ジオクチル−1,3−ジオキソランなどがあげられる。   Examples of aziridines include aziridines and N-ethylaziridines. Examples of cyclosiloxanes include hexamethyltrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, and triphenyltrimethylcyclotrisiloxane. The ketals include 1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 2,2-dimethyl-1,3-dioxane, 2-phenyl-1,3-dioxane, 2,2-dioctyl-1,3-dioxolane. Etc.

環状酸無水物類としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸などが、ラクタム類としてはβ−プロピオラクタム、γ−ブチロラクタム、δ−カプロラクタムなどがあげられる。またアリールジアルデヒド類としては1,2−ベンゼンジカルボキシアルデヒド、1,2−ナフタレンジアルデヒドなどがあげられる。   Examples of cyclic acid anhydrides include phthalic anhydride, maleic anhydride, and succinic anhydride, and examples of lactams include β-propiolactam, γ-butyrolactam, and δ-caprolactam. Examples of aryldialdehydes include 1,2-benzenedicarboxaldehyde, 1,2-naphthalenedialdehyde, and the like.

以上のような感エネルギー線硬化性組成物における、各成分配合比に特別な限定はないが、酸硬化性化合物(B)100重量部に対して、感エネルギー線酸発生剤(A)を0.01〜40重量部、好ましくは0.1〜25重量部の比率で用いることが好ましい。   Although there is no special limitation in each component mixture ratio in the above energy sensitive ray-curable compositions, an energy sensitive acid generator (A) is 0 with respect to 100 weight part of acid-curable compounds (B). It is preferably used in a ratio of 0.01 to 40 parts by weight, preferably 0.1 to 25 parts by weight.

本発明の感エネルギー線硬化性組成物は、液状性または流動性であればそのままの形態で粘着剤、接着剤、粘接着剤、封止剤、塗料、表面コート剤、光造形樹脂、光形成シートなどに、また染料や顔料などを添加することによりプルーフ材料、印刷インキ、インキジェット用インキなどに、水酸化アパタイトなどのフィラーを添加することにより歯科用レジンなどに使用することができる。   The energy-sensitive ray-curable composition of the present invention can be used as it is in the form of a liquid or fluid adhesive, adhesive, adhesive, sealant, paint, surface coating agent, stereolithography resin, light It can be used for dental resins and the like by adding fillers such as hydroxide apatite to proofing materials, printing inks, ink jet inks, etc. by adding dyes, pigments, etc. to forming sheets.

顔料としては、無機顔料および有機顔料のどちらもを使用することができる。無機顔料としてはカーボンブラック、酸化チタンなど、有機顔料としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ペリレン系、ペリノン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、ジオキサジン系、アントラキノン系、インジゴ系、メチン系、ジケトピロロピロール系など従来より使用されているものが使用可能である。これらの顔料は、色相を最適化するために、複数組み合わせて使用することも可能である。また、これらの顔料は均一性、経時安定性や透明性を高めるために、適当な分散器を用いて微粒子状に分散して使用することも可能である。また、顔料誘導体などの分散剤を併用して用いることも可能である。   As the pigment, both inorganic pigments and organic pigments can be used. Examples of inorganic pigments include carbon black and titanium oxide, and examples of organic pigments include azo, phthalocyanine, quinacridone, perylene, perinone, isoindolinone, quinophthalone, dioxazine, anthraquinone, indigo, Conventionally used ones such as methine and diketopyrrolopyrrole can be used. These pigments can be used in combination in order to optimize the hue. In addition, these pigments can be dispersed in the form of fine particles using an appropriate disperser in order to improve uniformity, stability over time and transparency. It is also possible to use a dispersant such as a pigment derivative in combination.

染料としては油溶性染料及び塩基性染料がある。具体的にはオイルイエロー#101、オイルイエロー#103、オイルピンク#312、オイルグリーンBG、オイルブルーBOS、オイルブルー#603、オイルプラックBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−505(以上、オリエント化学工業株式会社製)、クリスタルバイオレット(CI−42555)、メチルバイオレット(CI−42535)、ローダミンB(CI−45170B)、マラカイトグリーン(CI−42000)、メチレンブルー(CI−52015)などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the dye include oil-soluble dyes and basic dyes. Specifically, oil yellow # 101, oil yellow # 103, oil pink # 312, oil green BG, oil blue BOS, oil blue # 603, oil black BY, oil black BS, oil black T-505 (orientated chemistry) Kogyo Co., Ltd.), crystal violet (CI-42555), methyl violet (CI-42535), rhodamine B (CI-45170B), malachite green (CI-422000), methylene blue (CI-52015) and the like. However, it is not limited to these.

また各種高分子重合体をバインダーとして併用し、溶剤に混合溶解し、ガラス板、アルミニウム板、シリコンウェハ、金属板、ポリマーフィルム(板)、紙などに塗布し、膜を形成して使用することも可能である。   In addition, various polymer polymers are used as binders, mixed and dissolved in a solvent, and applied to glass plates, aluminum plates, silicon wafers, metal plates, polymer films (plates), paper, etc. to form a film for use. Is also possible.

本発明の感エネルギー線硬化性組成物と混合して使用可能なバインダーは本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)および酸硬化性化合物(B)が分離することなく均一に溶解することができれば、特に限定はされない。具体例としては、ポリアクリレート類、ポリ−α−アルキルアクリレート類、ポリアミド類、ポリビニルアセタール類、ポリホルムアルデヒド類、ポリウレタン類、ポリカーボネート類、ポリスチレン類、ポリビニルエステル類等の重合体あるいは共重合体等があげられ、さらに具体的には、ポリメタクリル酸、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセテート、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂その他、赤松清監修、「新・感光性樹脂の実際技術」、(シーエムシー、1987年)や「10188の化学商品」、657〜767頁(化学工業日報社、1988年)記載の業界公知の有機高分子重合体があげられる。また、これらのバインダー自身が酸を触媒とする架橋反応に関与しうる官能基を有していても良い。また、これらの高分子重合体がフェノール性水酸基やカルボン酸基に代表される置換基によりアルカリ現像性などの機能が付与されている場合には、アルカリ現像液に対する溶解性が付与され、後述するネガ型レジストとして応用することも可能である。   The binder which can be used by mixing with the energy-sensitive ray curable composition of the present invention can be dissolved uniformly without separation of the energy-sensitive ray acid generator (A) and the acid curable compound (B) of the present invention. If possible, there is no particular limitation. Specific examples include polymers or copolymers such as polyacrylates, poly-α-alkyl acrylates, polyamides, polyvinyl acetals, polyformaldehydes, polyurethanes, polycarbonates, polystyrenes, polyvinyl esters, and the like. More specifically, polymethacrylic acid, polymethacrylate, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polyvinyl carbazole, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl butyral, polyvinyl acetate, novolac resin, phenol resin, epoxy resin, alkyd resin and others, Akamatsu An industry official described in the supervision of Sei, described in “New Technology of Photosensitive Resins” (CMC, 1987) and “Chemical Products of 10188”, pages 657-767 (Chemical Industry Daily, 1988) Organic polymer of the like. In addition, these binders themselves may have a functional group that can participate in a crosslinking reaction using an acid as a catalyst. In addition, when these polymers are provided with a function such as alkali developability by a substituent represented by a phenolic hydroxyl group or a carboxylic acid group, solubility in an alkali developer is imparted, which will be described later. It can also be applied as a negative resist.

本発明の感エネルギー線硬化性組成物は、酸発生剤(A)を使用した効果により、増感剤を用いなくともエネルギー線、特に300nmから450nmの波長領域の光照射に対して非常に迅速かつ確実に硬化することが可能であるが、必要に応じて増感剤を併用して用いてもよい。   The energy-sensitive ray-curable composition of the present invention is very rapid for energy rays, particularly light irradiation in the wavelength region of 300 nm to 450 nm without using a sensitizer due to the effect of using the acid generator (A). Although it can be cured reliably, a sensitizer may be used in combination as required.

本発明と併用することができる増感剤の例としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、ナフタセン誘導体、ペリレン誘導体、ペンタセン誘導体等の縮合多環芳香族誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、カルコン誘導体やジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される1,2−ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノール誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、フェノチアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、カルバゾール誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体等があげられ、その他さらに具体的には大河原信ら編、「色素ハンドブック」(1986年、講談社)、大河原信ら編、「機能性色素の化学」(1981年、シーエムシー)、池森忠三朗ら編、「特殊機能材料」(1986年、シーエムシー)、フォトポリマー懇話会編、「感光材料リストブック」(1996年、ぶんしん出版)に記載の色素および増感剤があげられるがこれらに限定されるものではなく、これらは必要に応じて任意の比率で二種以上用いてもかまわない。   Examples of sensitizers that can be used in combination with the present invention include condensed polycyclic aromatic derivatives such as naphthalene derivatives, anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, pyrene derivatives, naphthacene derivatives, perylene derivatives, pentacene derivatives, acridine derivatives, and benzothiazoles. Derivatives, chalcone derivatives and unsaturated ketones represented by dibenzalacetone, 1,2-diketone derivatives represented by benzyl and camphorquinone, benzoin derivatives, fluorene derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives, xanthene derivatives, Thioxanthene derivatives, xanthone derivatives, thioxanthone derivatives, coumarin derivatives, ketocoumarin derivatives, cyanine derivatives, merocyanine derivatives, polymethine dyes such as oxonol derivatives, acridine derivatives, azine derivatives Thiazine derivatives, phenothiazine derivatives, oxazine derivatives, indoline derivatives, azulene derivatives, azurenium derivatives, squarylium derivatives, porphyrin derivatives, tetraphenylporphyrin derivatives, triarylmethane derivatives, tetrabenzoporphyrin derivatives, tetrapyrazinoporphyrazine derivatives, phthalocyanine derivatives, tetra Azaporphyrazine derivatives, tetraquinoxalyloporphyrazine derivatives, naphthalocyanine derivatives, subphthalocyanine derivatives, pyrylium derivatives, thiopyrylium derivatives, tetraphyrin derivatives, anurene derivatives, spiropyran derivatives, spirooxazine derivatives, thiospiropyran derivatives, carbazole derivatives, metal arenes Complex, organic ruthenium complex, etc. Hara Nobu et al., “Dye Handbook” (1986, Kodansha), Okawara Nobu et al., “Functional Dye Chemistry” (1981, CMC), Ikemori Tadasaburo et al., “Special Functional Materials” (1986, The dyes and sensitizers described in “CMC”, Photopolymer Social Meeting, “Sensitive Material List Book” (1996, published by Bunshin) are not limited to these, and these may be used as necessary. Two or more kinds may be used in any ratio.

これらの増感剤のうち、好ましいものとしては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体の縮合多環芳香族誘導体および、フェノチアジン誘導体、カルバゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体があげられ、中でも特に好ましいものとして、アントラセン誘導体があげられる。   Among these sensitizers, preferred are naphthalene derivatives, condensed polycyclic aromatic derivatives of anthracene derivatives, and phenothiazine derivatives, carbazole derivatives, and benzothiazole derivatives, and particularly preferred are anthracene derivatives. It is done.

これらの具体例としては、アントラセン、1−アントラセンカルボン酸、2−アントラセンカルボン酸、9−アントラセンカルボン酸、9−アントラアルデヒド、9,10−ビス(クロロメチル)アントラセン、9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン、9−ブロモアントラセン、1−クロロ−9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン、9−シアノアントラセン、9,10−ジブロモアントラセン、9,10−ジシアノアントラセン、9,10−ジメチルアントラセン、9,10−ジブチルアントラセン、9,10−ジフェニルアントラセン、9,10−ジ−p−トリルアントラセン、9,10−ビス(p−メトキシフェニル)アントラセン、2−ヒドロキシメチルアントラセン、9−ヒドロキシメチルアントラセン、9−メチルアントラセン、9−フェニルアントラセン、9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジフェノキシアントラセン、9,10−ジメトキシアントラセン−2−スルホン酸ナトリウム、1,4,9,10−テトラヒドロキシアントラセン、2,2,2−トリフルオロー1−(9−アンスリル)エタノール、1,8,9−トリヒドロキシアントラセン、1,8−ジメトキシ−9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン、9−ビニルアントラセン、9−アントラセンメタノール、9−アントラセンメタノールのトリメチルシロキシエーテル、フェノチアジン、N−エチルカルバゾール、N−フェニルカルバゾール、1−メトキシナフタレン、2−メトキシナフタレン。1,4−ジメトキシナフタレンなどが挙げられる。   Specific examples thereof include anthracene, 1-anthracene carboxylic acid, 2-anthracene carboxylic acid, 9-anthracene carboxylic acid, 9-anthracaldehyde, 9,10-bis (chloromethyl) anthracene, 9,10-bis (phenyl). Ethynyl) anthracene, 9-bromoanthracene, 1-chloro-9,10-bis (phenylethynyl) anthracene, 9-cyanoanthracene, 9,10-dibromoanthracene, 9,10-dicyanoanthracene, 9,10-dimethylanthracene, 9,10-dibutylanthracene, 9,10-diphenylanthracene, 9,10-di-p-tolylanthracene, 9,10-bis (p-methoxyphenyl) anthracene, 2-hydroxymethylanthracene, 9-hydroxymethylanthracene, -Methylanthracene, 9-phenylanthracene, 9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-diphenoxyanthracene, 9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfone Acid sodium, 1,4,9,10-tetrahydroxyanthracene, 2,2,2-trifluoro-1- (9-anthryl) ethanol, 1,8,9-trihydroxyanthracene, 1,8-dimethoxy-9, 10-bis (phenylethynyl) anthracene, 9-vinylanthracene, 9-anthracenemethanol, trimethylsiloxy ether of 9-anthracenemethanol, phenothiazine, N-ethylcarbazole, N-phenylcarbazole, 1-methoxynaphthalene, 2- Toki naphthalene. Examples include 1,4-dimethoxynaphthalene.

上記増感剤を併用する場合の添加量は特に限定されないが、本発明の感エネルギー線酸発生剤100重量部に対し、0〜100重量部が好ましい。   Although the addition amount in the case of using the said sensitizer together is not specifically limited, 0-100 weight part is preferable with respect to 100 weight part of energy-sensitive linear acid generators of this invention.

本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)は酸発生剤として十分高い感度を有しているが、他の酸発生剤と併用して用いることも可能である。感エネルギー線酸発生剤(A)と併用することが可能な酸発生剤は特に限定されず、「PAG」、「酸発生剤」、「光酸発生剤」、「光重合開始剤」、「カチオン重合開始剤」、「重合触媒」等の名称で業界公知の材料を適宜選択して使用することできる。また、他の酸発生剤を使用する場合は、単独または複数組み合わせて使用することも可能である。   The energy-sensitive acid generator (A) of the present invention has sufficiently high sensitivity as an acid generator, but can be used in combination with other acid generators. The acid generator that can be used in combination with the energy-sensitive linear acid generator (A) is not particularly limited, and “PAG”, “acid generator”, “photoacid generator”, “photopolymerization initiator”, “ Materials known in the industry under names such as “cationic polymerization initiator” and “polymerization catalyst” can be appropriately selected and used. Moreover, when using another acid generator, it is also possible to use individually or in combination.

本発明の感エネルギー線酸発生剤と併用することが可能な他の感エネルギー線酸発生剤としては、まず、オニウム塩系化合物が挙げられる。このようなオニウム塩系化合物の例としては、スルホニウム塩系、ヨードニウム塩系、ホスホニウム塩系、ジアゾニウム塩系、ピリジニウム塩系、ベンゾチアゾリウム塩系、スルホキソニウム塩系、フェロセン系の化合物が挙げられ、これらの構造は特に限定されず、ジカチオンなどの多価カチオン構造を有していてもよく、カウンターアニオンも公知のものを適宜、選択して使用することができる。   Examples of other energy sensitive acid generators that can be used in combination with the energy sensitive acid generator of the present invention include onium salt compounds. Examples of such onium salt compounds include sulfonium salt compounds, iodonium salt compounds, phosphonium salt compounds, diazonium salt compounds, pyridinium salt compounds, benzothiazolium salt compounds, sulfoxonium salt compounds, and ferrocene compounds. These structures are not particularly limited, and may have a polyvalent cation structure such as a dication, and known counter anions can be appropriately selected and used.

また、本発明の感エネルギー線酸発生剤と併用することが可能なオニウム塩以外の感エネルギー線酸発生剤としては、ニトロベンジルスルホナート類、アルキルまたはアリール−N−スルホニルオキシイミド類、ハロゲン化されていてもよいアルキルスルホン酸エステル類、1,2−ジスルホン類、オキシムスルホナート類、ベンゾイントシラート類、β−ケトスルホン類、β−スルホニルスルホン類、ビス(アルキルスルホニル)ジアゾメタン類、イミノスルホナート類、イミドスルホナート類、トリハロメチルトリアジン類などのトリハロアルキル基を有する化合物等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the energy-sensitive linear acid generator other than the onium salt that can be used in combination with the energy-sensitive linear acid generator of the present invention include nitrobenzyl sulfonates, alkyl or aryl-N-sulfonyloxyimides, and halogenated compounds. Alkylsulfonic acid esters, 1,2-disulfones, oxime sulfonates, benzoin tosylates, β-ketosulfones, β-sulfonylsulfones, bis (alkylsulfonyl) diazomethanes, iminosulfonates Compounds having a trihaloalkyl group, such as imide sulfonates, trihalomethyltriazines, and the like, but are not limited thereto.

本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)と併用する他の酸発生剤の比率は特に限定されないが、本発明の酸発生剤(A)100重量部に対して0〜99重量部の範囲で使用することが好ましい。   The ratio of the other acid generator used in combination with the energy-sensitive linear acid generator (A) of the present invention is not particularly limited, but is in the range of 0 to 99 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acid generator (A) of the present invention. Is preferably used.

本発明の感エネルギー線酸発生剤を使用した硬化性組成物は、上記各成分を溶解する溶媒に溶かして支持体上に塗布して用いることができる。ここで使用する溶媒は、本発明の感エネルギー線硬化性組成物を均一に溶解できるものであれば特に限定されない。具体例としては1,1,2,2−テトラクロロエタン、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルメトキシプロピオナート、エチルエトキシプロピオナート、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、エチレングリコールモノエチルエ一テルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエ一テル、プロピレングリコールモノメチルエ一テルアセテート、トルエン、酢酸エチル、酢酸イソアミル、乳酸メチル、乳酸エチル、エトキシプロピオン酸エチル、N,N一ジメチルホルムアミド、N,N一ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドンなどが好ましく、これらの溶媒を単独あるいは混合して使用する。   The curable composition using the energy-sensitive linear acid generator of the present invention can be used by dissolving it in a solvent that dissolves each of the above components and coating it on a support. The solvent used here is not particularly limited as long as it can uniformly dissolve the energy-sensitive ray curable composition of the present invention. Specific examples include 1,1,2,2-tetrachloroethane, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypro Pionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, isoamyl acetate, methyl lactate, Ethyl lactate, ethyl ethoxypropionate, N, N monodimethylformamide, N, N monodimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrole Are preferred, such as down, the use of these solvents alone or in combination.

また、さらに、上記溶媒に界面活性剤、ハレーション防止剤、帯電防止剤、レベリング剤、消泡剤などの添加剤を適宜混合して使用することも可能である。   Furthermore, additives such as surfactants, antihalation agents, antistatic agents, leveling agents, antifoaming agents and the like can be appropriately mixed and used in the above solvent.

本発明の感エネルギー線硬化性組成物含む溶液は、ロールコーター、スピンコーター、グラビアコーター、コンマコーター、バーコーター、カーテンコーター、ダイコーター、インクジェットプリンターなどを用いてシート状基材上に塗布され、これを乾燥することによって皮膜を形成することができる。シート状基材として、本発明で用いられるものに制限はないが、紙、不織布、布地、多孔質ガラスシートなどの多孔質性基材、あるいは合成紙、コート紙、高分子フィルム、金属箔などの基材等を使用することが可能である。これらの基材は単独でも良いし、積層された複合基材の形態でも使用できる。また、この様にして形成された硬化物層の皮膜を保護する目的で、さらに高分子フィルムなどの保護膜を設けることも可能である。   The solution containing the energy-sensitive ray curable composition of the present invention is applied onto a sheet-like substrate using a roll coater, spin coater, gravure coater, comma coater, bar coater, curtain coater, die coater, inkjet printer, etc. A film can be formed by drying this. Although there is no restriction | limiting in what is used by this invention as a sheet-like base material, Porous base materials, such as paper, a nonwoven fabric, a fabric, a porous glass sheet, or synthetic paper, a coated paper, a polymer film, metal foil, etc. It is possible to use a base material or the like. These substrates may be used alone or in the form of a laminated composite substrate. Further, a protective film such as a polymer film can be further provided for the purpose of protecting the film of the cured product layer thus formed.

本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)と酸硬化性化合物(B)とを含む感エネルギー線硬化性組成物は、エネルギー線、特に300nmから450nmの波長領域の光を照射した場合、感エネルギー線酸発生剤(A)から効率的に発生する酸により、容易に硬化することが可能であり、良好な特性を持った硬化物を得ることができる。   The energy-sensitive ray-curable composition containing the energy-sensitive ray acid generator (A) and the acid-curable compound (B) of the present invention is sensitive to energy rays, particularly when irradiated with light in the wavelength region of 300 nm to 450 nm. The acid generated efficiently from the energy ray acid generator (A) can be easily cured, and a cured product having good characteristics can be obtained.

本発明の酸硬化性組成物を硬化させるために使用するエネルギー線源は特に限定されないが、感エネルギー線酸発生剤(A)が特に好適な感度を発現する300nmから450nmの波長領域の光を照射できる光源が好ましく、上記波長領域の光と同時に他のエネルギー線を発していても良い。特に好ましい光源としては、300nmから450nmの波長領域に発光の主波長を有する光源であり、具体例としては、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、水銀キセノンランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、キセノンランプ、パルス発光キセノンランプ等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、Nd−YAG3倍波レーザー、He−Cdレーザー、窒素レーザー、Xe−Clエキシマレーザー、Xe−Fエキシマレーザー、半導体励起固体レーザー等の300nmから450nmの波長領域に発光波長を有するレーザーも好適なエネルギー線源として使用することができる。また、電子線も好適なエネルギー線源として使用することが可能である。本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)はいずれも300nmから450nmの波長領域に好適な吸収を有しており置換基によって吸収特性がやや異なるが、上記した光源を適宜選択することにより、非常に高感度な感エネルギー線酸発生剤として機能することが可能である。また、これらの光源は適宜、フィルター、ミラー、レンズ等の光学機器を介して本発明の感エネルギー線硬化性組成物に照射することが可能である。   The energy ray source used to cure the acid curable composition of the present invention is not particularly limited, but the energy sensitive acid generator (A) emits light in a wavelength region of 300 nm to 450 nm at which particularly suitable sensitivity is expressed. A light source that can be irradiated is preferable, and other energy rays may be emitted simultaneously with the light in the wavelength region. A particularly preferable light source is a light source having a main wavelength of light emission in a wavelength region of 300 nm to 450 nm. Specific examples include an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a mercury xenon lamp, a metal halide lamp, a high power metal halide lamp, and a xenon. Examples include, but are not limited to, lamps and pulsed light xenon lamps. Also suitable are lasers having an emission wavelength in the wavelength region of 300 nm to 450 nm, such as Nd-YAG triple wave laser, He-Cd laser, nitrogen laser, Xe-Cl excimer laser, Xe-F excimer laser, and semiconductor excitation solid laser. It can be used as an energy ray source. An electron beam can also be used as a suitable energy beam source. All of the energy-sensitive acid generators (A) of the present invention have suitable absorption in the wavelength region of 300 nm to 450 nm and the absorption characteristics are slightly different depending on the substituent, but by appropriately selecting the light source described above, It can function as a highly sensitive energy-sensitive linear acid generator. In addition, these light sources can appropriately irradiate the energy-sensitive ray-curable composition of the present invention through optical devices such as filters, mirrors, and lenses.

本発明の感エネルギー線硬化性組成物は、上記エネルギー線源からのエネルギー線照射と同時、あるいはエネルギー線照射後に加熱することにより硬化を促進させ、良好な特性を有する硬化物を得ることも可能である。   The energy-sensitive ray-curable composition of the present invention can be cured by heating at the same time as the energy ray irradiation from the energy ray source or after the energy ray irradiation to obtain a cured product having good characteristics. It is.

本発明の感エネルギー線硬化性組成物を硬化した場合、エネルギー線を照射した部分は有機溶剤やアルカリ現像液に対する溶解性が低下することとなる。そのため、部分的にエネルギー線を透過する特性を有するパターンマスクを介して露光したり、レーザーにより直接パターンを描画した後に、有機溶剤やアルカリ現像液等で現像すれば、エネルギー線が照射された部分のみ不溶化したパターンとして残存させることができ、いわゆるネガ型レジスト材料として使用することも可能である。このようなレジストの用途としては、例えば、感光性印刷版や、カラーフィルター用レジスト、ブラックマトリクス用レジスト、半導体レジスト、ソルダーレジスト、回路基板用レジスト等のネガ型フォトレジストが挙げられる。   When the energy-sensitive ray curable composition of the present invention is cured, the solubility to an organic solvent or an alkali developer is lowered in the portion irradiated with the energy rays. For this reason, if the pattern is exposed through a pattern mask that partially transmits energy rays, or if the pattern is directly drawn by a laser and then developed with an organic solvent or alkaline developer, the portion irradiated with energy rays It can be left as an insolubilized pattern, and can be used as a so-called negative resist material. Examples of the use of such a resist include negative photoresists such as a photosensitive printing plate, a color filter resist, a black matrix resist, a semiconductor resist, a solder resist, and a circuit board resist.

上記のようなネガ型のレジストを用いてパターン形成を行うに当たっては、精密集積回路素子の製造に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆、ガラス基板上に形成されたシリコン層など)、プリント回路用に使用されるような基板(例:銅張り積層板)、カラーフィルターに用いられるようなガラス板(またはプラスチック板)、あるいは平版印刷版に使用されるような基板(例:陽極酸化されたAl板)上に、スピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布した後、制御された条件のもとでプリベークし、所定のマスクを介してエネルギー線照射したり、あるいはレーザー(あるいは電子線)による直接描画をした後、制御された条件のもとで、エネルギー線の未照射領域を現像液により選択的に除去することにより、良好なパターン画像を形成することができる。   In performing pattern formation using the negative resist as described above, a substrate used in the manufacture of precision integrated circuit elements (eg, silicon / silicon dioxide coating, silicon layer formed on a glass substrate, etc.) ), Substrates used for printed circuits (eg, copper-clad laminates), glass plates (or plastic plates) used for color filters, or substrates used for lithographic printing plates (eg: An anodized Al plate is applied by an appropriate application method such as a spinner or a coater, and then pre-baked under controlled conditions and irradiated with energy rays through a predetermined mask, or a laser ( (Or alternatively, electron beam), and under the controlled conditions, the unirradiated area of the energy beam is selectively removed with a developer. Ri, it is possible to form a good pattern image.

また、発生した酸を系中に拡散せしめる目的のため、あるいは発生した酸による硬化反応を促進せしめる目的のために、エネルギー線による照射を行った後に、加熱(ポストベーク)することも可能である。加熱方法は特に限定されないが、例としては加熱オーブン、ホットプレートの使用等が挙げられる。加熱温度は、酸発生剤の種類、使用する高分子化合物の種類によって適宜選択することが望ましいが、酸発生剤の分解温度以下が好ましい。   In addition, for the purpose of diffusing the generated acid in the system or for the purpose of accelerating the curing reaction by the generated acid, it is possible to heat (post-bake) after irradiation with energy rays. . The heating method is not particularly limited, and examples thereof include use of a heating oven and a hot plate. The heating temperature is preferably selected as appropriate depending on the type of acid generator and the type of polymer compound to be used, but is preferably below the decomposition temperature of the acid generator.

また、上記ネガ型レジストを現像するための現像液としては有機溶媒あるいはアルカリ現像液が挙げられる。有機溶媒としては先に述べた本発明の感エネルギー線硬化性組成物を均一に溶解するために使用可能な溶媒と同一のものが挙げられる。また、アルカリ現像液とは、以下に示す無機もしくは有機塩基の溶液があげられ、これらは、本発明の硬化性組成物に使用する酸硬化性化合物あるいは併用するバインダーがカルボン酸基やフェノール性水酸基などのアルカリ可溶性基を有する場合に有効である。   Examples of the developer for developing the negative resist include an organic solvent or an alkali developer. Examples of the organic solvent include the same solvents that can be used to uniformly dissolve the energy-sensitive ray-curable composition of the present invention described above. In addition, the alkaline developer includes the following inorganic or organic base solutions, and these include an acid curable compound used in the curable composition of the present invention or a binder used in combination with a carboxylic acid group or a phenolic hydroxyl group. It is effective when it has an alkali-soluble group such as.

アルカリ現像液としては、具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四扱アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液を使用することが望ましい。更に、上記アルカリ類の水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。   Specific examples of the alkali developer include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, and primary amines such as ethylamine and n-propylamine. Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, etc. It is desirable to use aqueous solutions of alkalis such as quaternary ammonium salts, cyclic amines such as pyrrole and piperidine. Further, an appropriate amount of alcohol or surfactant may be added to the alkaline aqueous solution.

本発明の感エネルギー線硬化性組成物を上記と同様の方法で部分的に硬化した場合、硬化した部分と未硬化の部分で屈折率に代表される光学特性にも差が生じる。この原理を利用すれば、通信用の導波路や、ホログラムなどの画像形成材料として使用することも可能である。   When the energy-sensitive ray-curable composition of the present invention is partially cured by the same method as described above, there is a difference in optical characteristics represented by the refractive index between the cured portion and the uncured portion. If this principle is used, it can be used as a communication waveguide or an image forming material such as a hologram.

本発明の感エネルギー線酸発生剤および該酸発生剤から発生する酸触媒の他の用途としては、酸による触媒反応を利用したポジ型レジスト材料を挙げることができ、特に化学増幅型のポジ型レジスト材料が有効である。   Other uses of the energy-sensitive linear acid generator of the present invention and the acid catalyst generated from the acid generator include a positive resist material utilizing a catalytic reaction with an acid, particularly a chemically amplified positive type. Resist materials are effective.

すなわち、本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)と酸を触媒とする反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が増加する化合物(C)とを含む組成物は、エネルギー線、特に300nmから450nmの波長領域の光の照射により、良好な感度と溶解コントラストを有する感エネルギー線ポジ型レジスト組成物として使用することができる。   That is, the composition containing the energy-sensitive linear acid generator (A) of the present invention and the compound (C) whose solubility in an alkaline developer is increased by a reaction using an acid as a catalyst is an energy ray, particularly 300 nm to 450 nm. By irradiation with light in the wavelength region, it can be used as an energy sensitive positive resist composition having good sensitivity and dissolution contrast.

本発明で使用する酸を触媒とする反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が増加する化合物(C)について説明する。   The compound (C) whose solubility in an alkaline developer is increased by the reaction using an acid as a catalyst used in the present invention will be described.

本発明で使用する、酸を触媒とする反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が増加する化合物(C)とは、例えば、カルボン酸のエステル、炭酸のエステル、フェノール性水酸基のエーテル、アルコキシシラン等があげられ、これらはいずれも、そのエステル結合や、炭素−酸素結合、シロキシ結合が、酸を触媒とする反応により、カルボキシル基、水酸基、シラノール基へと変化する分解反応あるいは脱保護反応を経て、アルカリ現像液に対する溶解性が増加する化合物である。すなわち、酸を触媒とする反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が増加する化合物(C)とは、カルボキシル基、アルコール性水酸基、フェノール性水酸基、シラノール基等の酸性基を有するアルカリ現像液に対して可溶な化合物の、該酸性基の水素原子を、酸の存在下では容易に分解される保護基により保護し、アルカリ現像液に対する溶解性を抑止したアルカリ難溶性化合物と言い換えることができ、「化学増幅型レジスト」用の材料として、業界公知のものがこれに含まれる。   As used in the present invention, the compound (C) whose solubility in an alkaline developer is increased by an acid-catalyzed reaction includes, for example, carboxylic acid esters, carbonic acid esters, phenolic hydroxyl ethers, alkoxysilanes, and the like. All of these undergo a decomposition reaction or deprotection reaction in which the ester bond, carbon-oxygen bond, or siloxy bond is converted into a carboxyl group, a hydroxyl group, or a silanol group by an acid-catalyzed reaction. This compound increases the solubility in an alkali developer. That is, the compound (C) whose solubility in an alkali developer is increased by an acid-catalyzed reaction refers to an alkali developer having an acidic group such as a carboxyl group, an alcoholic hydroxyl group, a phenolic hydroxyl group, or a silanol group. In other words, the hydrogen atom of the acidic group of the soluble compound is protected by a protecting group that is easily decomposed in the presence of an acid, and is thus referred to as a hardly alkali-soluble compound that suppresses solubility in an alkali developer. This includes materials known in the industry as materials for the “chemically amplified resist”.

上記したカルボキシル基、アルコール性水酸基、フェノール性水酸基、シラノール基等の酸性基を有するアルカリ現像液に対して可溶な代表的な化合物としては、ポリ−o−ヒドロキシスチレン、ポリ−m−ヒドロキシスチレン、ポリ−p−ヒドロキシスチレンが挙げられる。また、p−ヒドロキシスチレンをN−置換マレイミド、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、スチレン、シクロオレフィン、ビニルエーテルから選ばれるモノマーを共重合した高分子重合体などもアルカリ現像液に可溶な化合物として挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、業界公知のポジ型レジスト材料であれば、いずれも使用可能である。   Typical compounds soluble in an alkaline developer having an acidic group such as a carboxyl group, an alcoholic hydroxyl group, a phenolic hydroxyl group, or a silanol group are poly-o-hydroxystyrene and poly-m-hydroxystyrene. And poly-p-hydroxystyrene. In addition, a high molecular weight polymer obtained by copolymerizing a monomer selected from p-hydroxystyrene with N-substituted maleimide, maleic anhydride, acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylate, alkyl methacrylate, styrene, cycloolefin, and vinyl ether is also developed with alkali. Examples of the compound that are soluble in the liquid include, but are not limited to, and any positive resist material known in the industry can be used.

化合物(C)の原料となるアルカリ現像液に可溶な化合物の分子量は、特に限定されないが、GPCによるポリスチレン換算重量平均分子量で1000から100000の範囲が好ましく、成膜性や塗工適性の観点からは2000から50000の範囲が特に好ましい。   The molecular weight of the compound that is soluble in the alkali developer as the raw material of the compound (C) is not particularly limited, but is preferably in the range of 1000 to 100,000 in terms of polystyrene-reduced weight average molecular weight by GPC, from the viewpoint of film formability and coating suitability. Is particularly preferably in the range of 2000 to 50000.

上記したアルカリ現像液に対して可溶な化合物のアルカリ現像液の溶解性を抑止するために用いる、酸の存在化で容易に分解される保護基としては、メトキシメチル基、エトキシエチル基、t−ブトキシメチル基、イソプロポキシメチル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−イソプロポキシエチル基、1−エトキシエチル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基に代表されるアルコキシアルキル基、t−ブトキシカルボニルオキシメチル基、1−メチル1−フェニルエトキシカルボニルオキシメチル基に代表されるアルコキシカルボニルオキシアルキル基、t−ブチル基、t−ペンチル基、1−メチル−1−フェニルエチル基等に代表される3級アルキル基、トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基など代表されるトリアルキルシリル基などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Protective groups that can be easily decomposed in the presence of an acid used to suppress the solubility of an alkali developer in a compound that is soluble in the above alkali developer include a methoxymethyl group, an ethoxyethyl group, t -Alkoxyalkyl groups represented by butoxymethyl group, isopropoxymethyl group, 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-isopropoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydropyranyl group , T-butoxycarbonyloxymethyl group, alkoxycarbonyloxyalkyl group represented by 1-methyl 1-phenylethoxycarbonyloxymethyl group, t-butyl group, t-pentyl group, 1-methyl-1-phenylethyl group, etc. Tertiary alkyl group, trimethylsilyl group, ethyldimethylsilyl group represented by And the like can be mentioned trialkylsilyl group typified t- butyldimethylsilyl group, but is not limited thereto.

アルカリ現像液に対して可溶な化合物中に存在する酸性基を、酸の存在化で容易に分解される保護基により保護する場合、該酸性基の全てを保護しなくとも十分なアルカリ現像液に対する溶解抑止の効果を得ることができるが、保護基の導入率としては、アルカリ現像液に対して可溶な化合物中に存在する酸性基の数を100%とした場合、10%から100%の酸性基を保護基により保護することが好ましい。保護基の導入率が10%より小さければ、アルカリ現像液に対する十分な溶解抑止効果を得ることができず、本発明の酸を触媒とする反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が増加する化合物(C)として十分機能しない。   When protecting an acidic group present in a compound that is soluble in an alkaline developer with a protective group that is easily decomposed by the presence of an acid, a sufficient alkaline developer is required without protecting all of the acidic groups. The effect of inhibiting the dissolution of the protective group is 10% to 100% when the number of acidic groups present in the compound soluble in the alkaline developer is 100%. It is preferable to protect the acidic group of with a protective group. If the introduction ratio of the protecting group is less than 10%, a sufficient dissolution inhibiting effect in the alkali developer cannot be obtained, and the compound (C) whose solubility in the alkali developer is increased by the reaction using the acid of the present invention as a catalyst. ) Does not work as well.

これらの酸を触媒とする反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が増加する化合物(C)は単独または複数併用して用いることができる。また、他のアルカリ可溶性樹脂、例えばフェノール性ノボラック樹脂と混合して使用することもできる。   These compounds (C) whose solubility in an alkaline developer is increased by a reaction using an acid as a catalyst can be used alone or in combination. Moreover, it can also be used by mixing with other alkali-soluble resins such as phenolic novolac resins.

本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)と、酸を触媒とする反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が増加する化合物(C)とを含む組成物は、エネルギー線、特に300nmから450nmの波長領域の光照射により、酸発生剤(A)から効率的に酸が発生し、この酸を触媒として、エネルギー線の照射前にはアルカリ現像液に対して低い溶解度を有していた化合物(C)の構造中にある保護基が容易に分解され、その結果、アルカリ現像液に対する化合物(C)の溶解度が大幅に増加することとなる。従って、部分的にエネルギー線が照射する特性を有するマスクを介してエネルギー線を照射したり、あるいは、レーザーなどでパターンを直接描画した場合、エネルギー線が付与された部分のみがアルカリ現像液に対する溶解度が大幅に増加するため、アルカリ現像液で現像した場合にいわゆるポジ型レジストのパターンを形成することが可能である。本発明を利用したポジ型レジスト組成物は、酸発生剤(A)から効率的に発生する酸により、良好なレジスト感度を実現するとともに、エネルギー線を照射した部分と照射しない部分に高い溶解度の差、すなわち溶解コントラストを生じさせることが可能である。   The composition containing the energy sensitive acid generator (A) of the present invention and the compound (C) whose solubility in an alkaline developer increases by an acid-catalyzed reaction is an energy ray, particularly a wavelength of 300 nm to 450 nm. By the light irradiation of the region, an acid is efficiently generated from the acid generator (A). Using this acid as a catalyst, the compound (C) having a low solubility in an alkali developer before irradiation with energy rays. ) Is easily decomposed, and as a result, the solubility of the compound (C) in the alkali developer is greatly increased. Therefore, when energy rays are irradiated through a mask that has a characteristic of being partially irradiated with energy rays, or when a pattern is directly drawn with a laser or the like, only the portion to which the energy rays are applied is soluble in an alkaline developer. Therefore, when developing with an alkaline developer, a so-called positive resist pattern can be formed. The positive resist composition using the present invention realizes good resist sensitivity by the acid generated efficiently from the acid generator (A), and has high solubility in the part irradiated with the energy beam and the part not irradiated. It is possible to produce a difference, i.e. a dissolution contrast.

酸を触媒とする反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が増加する化合物(C)に対する感エネルギー線酸発生剤(A)の配合比は特に限定されないが、化合物(C)100重量部に対して、感エネルギー線酸発生剤(A)を0.01〜20重量部、好ましくは0.1〜10重量部の比率で用いることが好ましい。   The compounding ratio of the energy-sensitive linear acid generator (A) to the compound (C) whose solubility in an alkaline developer is increased by an acid-catalyzed reaction is not particularly limited, but with respect to 100 parts by weight of the compound (C), It is preferable to use the energy sensitive acid generator (A) in a ratio of 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight.

本発明を利用したポジ型レジスト組成物には、芳香族化合物類のt−ブチルエステル、t−ブチルカーボネート、t−ブチルエーテル類〔Proc.SPIE,920,p60(1988年)、Polym.Eng.Sci.,第29巻,846頁(1989年)〕、テトラヒドロピラニル基で保護したポリヒドロキシ化合物類〔特開平1−67500号〕、その他アセタール化合物類〔Polym.Eng.Sci.,第29巻,874頁(1989年)〕等の低分子の溶解性抑制剤も使用することができる。また、本発明を利用したポジ型レジスト組成物には耐環境性の向上やパターン形状の制御のためにアミン系化合物を添加することも可能である。   The positive resist composition using the present invention includes t-butyl esters, t-butyl carbonates, t-butyl ethers of aromatic compounds [Proc. SPIE, 920, p60 (1988), Polym. Eng. Sci. 29, 846 (1989)], polyhydroxy compounds protected with a tetrahydropyranyl group [JP-A-1-67500], and other acetal compounds [Polym. Eng. Sci. 29, 874 (1989)] and the like can also be used. In addition, an amine-based compound can be added to the positive resist composition utilizing the present invention in order to improve environmental resistance and control the pattern shape.

この様なポジ型レジスト組成物には、着色などの目的で、必要に応じて更に染料などを含有させることができる。好適な染料としては油溶性染料及び塩基性染料がある。具体的にはオイルイエロー#101、オイルイエロー#103、オイルピンク#312、オイルグリーンBG、オイルブルーBOS、オイルブルー#603、オイルプラックBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−505(以上、オリエント化学工業株式会社製)、クリスタルバイオレット(CI−42555)、メチルバイオレット(CI−42535)、ローダミンB(CI−45170B)、マラカイトグリーン(CI−42000)、メチレンブルー(CI−52015)などを挙げることができる。   Such a positive resist composition may further contain a dye or the like as necessary for the purpose of coloring or the like. Suitable dyes include oil-soluble dyes and basic dyes. Specifically, oil yellow # 101, oil yellow # 103, oil pink # 312, oil green BG, oil blue BOS, oil blue # 603, oil black BY, oil black BS, oil black T-505 (orientated chemistry) Kogyo Co., Ltd.), crystal violet (CI-42555), methyl violet (CI-42535), rhodamine B (CI-45170B), malachite green (CI-422000), methylene blue (CI-52015) and the like. .

以上の様な、本発明の感エネルギー線酸発生剤を使用したポジ型レジスト組成物は、上記各成分を均一に溶解する溶媒に溶かして支持体上に塗布して用いることができる。ここで使用する溶媒としては、ポジ型レジスト組成物を均一に溶解できるものであれば特に限定されない。具体例としては1,1,2,2−テトラクロロエタン、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルメトキシプロピオナート、エチルエトキシプロピオナート、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、エチレングリコールモノエチルエ一テルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエ一テル、プロピレングリコールモノメチルエ一テルアセテート、トルエン、酢酸エチル、酢酸イソアミル、乳酸メチル、乳酸エチル、エトキシプロピオン酸エチル、N,N一ジメチルホルムアミド、N,N一ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドンなどが好ましく、これらの溶媒を単独あるいは混合して使用する。   The positive resist composition using the energy-sensitive linear acid generator of the present invention as described above can be used by dissolving it in a solvent that uniformly dissolves each of the above components and coating it on a support. The solvent used here is not particularly limited as long as it can dissolve the positive resist composition uniformly. Specific examples include 1,1,2,2-tetrachloroethane, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypro Pionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, isoamyl acetate, methyl lactate, Ethyl lactate, ethyl ethoxypropionate, N, N monodimethylformamide, N, N monodimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrole Are preferred, such as down, the use of these solvents alone or in combination.

また、さらに、上記溶媒に界面活性剤、ハレーション防止剤、帯電防止剤、レベリング剤、消泡剤、吸光度を調整するための光吸収剤などの添加剤を適宜混合して使用することも可能である。   Furthermore, additives such as surfactants, antihalation agents, antistatic agents, leveling agents, antifoaming agents, and light absorbers for adjusting the absorbance can be appropriately mixed and used in the above solvent. is there.

本発明を利用したポジ型レジスト組成物は、感エネルギー線酸発生剤(A)を使用することにより十分な感度を有しているが、他の酸発生剤や増感剤を併用して用いることも可能である。そのような、他の酸発生剤や増感剤としては、本発明の感エネルギー線硬化性組成物の項で説明した材料と同様のものを挙げることができる。   The positive resist composition utilizing the present invention has sufficient sensitivity by using the energy-sensitive linear acid generator (A), but is used in combination with other acid generators and sensitizers. It is also possible. Examples of such other acid generators and sensitizers include the same materials as those described in the section of the energy-sensitive ray curable composition of the present invention.

上記の様なポジ型レジスト組成物を用いてパターン形成を行うに当たっては、精密集積回路素子の製造に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆、ガラス基板上に形成されたシリコン層など)、プリント回路用に使用されるような基板(例:銅張り積層板)、カラーフィルターに用いられるようなガラス板(またはプラスチック板)、あるいは平版印刷版に使用されるような基板(例:陽極酸化されたAl板)上に、スピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布した後、制御された条件のもとでプリベークし、所定のマスクを介して光(あるいは電子線)照射したり、あるいはレーザー(あるいは電子線)による直接描画をした後、制御された条件のもとで、照射領域を現像処理して選択的に除去することにより、良好なパターン画像を形成することができる。   In pattern formation using the positive resist composition as described above, a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating, silicon layer formed on a glass substrate) used in the manufacture of precision integrated circuit elements is used. Etc.), substrates used for printed circuits (eg, copper-clad laminates), glass plates (or plastic plates) used for color filters, or substrates used for lithographic printing plates (eg, : Anodized Al plate) by an appropriate coating method such as spinner or coater, pre-baked under controlled conditions, and irradiated with light (or electron beam) through a predetermined mask. Or after direct drawing with a laser (or electron beam), under controlled conditions, the irradiated area is developed and selectively removed, It is possible to form a good pattern image.

本発明を利用したポジ型レジスト組成物に照射する、エネルギー線源としては、先に本発明の硬化性組成物の説明の際に列挙したものと同様のエネルギー線源を使用することができる。また、ステッパーを使用した縮小投影露光も可能である。   As the energy beam source for irradiating the positive resist composition utilizing the present invention, the same energy beam sources as those enumerated in the description of the curable composition of the present invention can be used. Further, reduction projection exposure using a stepper is also possible.

また、発生した酸を系中に拡散せしめる目的のため、あるいは発生した酸による脱保護反応を促進せしめる目的のために、エネルギー線による照射を行った後に、加熱することも可能である。加熱方法としては、加熱オーブン、ホットプレートなどの使用が可能である。該方法により、いわゆる化学増幅が可能となる。加熱温度は、酸発生剤の種類、使用する高分子化合物の種類によって適宜選択することが望ましいが、一般的には40℃〜160℃の範囲で行う。   In addition, for the purpose of diffusing the generated acid in the system or for the purpose of promoting the deprotection reaction with the generated acid, it is possible to heat after irradiation with energy rays. As a heating method, a heating oven, a hot plate, or the like can be used. This method enables so-called chemical amplification. The heating temperature is preferably selected as appropriate depending on the type of acid generator and the type of polymer compound to be used, but is generally in the range of 40 ° C to 160 ° C.

また、本発明を利用したポジ型レジスト組成物を現像するためのアルカリ現像液とは、以下に示す無機もしくは有機塩基の溶液があげられ、これは、先に説明した、酸を触媒とする反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が増加する化合物(C)が、酸を触媒とする反応により、カルボキシル基や水酸基、シラノール基等へと変化したものを、溶解させ、除去するために用いられる。   The alkaline developer for developing the positive resist composition using the present invention includes the following inorganic or organic base solutions, which are the reactions described above using an acid as a catalyst. Is used to dissolve and remove the compound (C) whose solubility in an alkaline developer is changed to a carboxyl group, a hydroxyl group, a silanol group, or the like by a reaction using an acid as a catalyst.

それに相応しい現像液としては、具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四扱アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液を使用することが望ましい。更に、上記アルカリ類の水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。   Examples of suitable developers include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, and primary amines such as ethylamine and n-propylamine. Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide It is desirable to use aqueous solutions of alkalis such as quaternary ammonium salts such as pyrrole, cyclic amines such as piperidine, and the like. Further, an appropriate amount of alcohol or surfactant may be added to the alkaline aqueous solution.

本発明の感エネルギー線酸発生剤を利用した他の用途としては、酸による発色反応を利用した発色材料が挙げられる。   As another application using the energy-sensitive linear acid generator of the present invention, a coloring material utilizing a coloring reaction with an acid can be mentioned.

本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)と酸との反応により発色する色素前駆体(D)とを含む組成物は、エネルギー線、特に300nmから450nmの波長領域の光照射により、迅速かつ良好な発色濃度を有する感エネルギー線発色性組成物として機能することができる。   The composition containing the energy-sensitive linear acid generator (A) of the present invention and the dye precursor (D) that develops color by the reaction of an acid is rapidly and rapidly irradiated by energy rays, particularly light irradiation in the wavelength region of 300 nm to 450 nm. It can function as an energy-sensitive color-developing composition having a good color density.

本発明で使用する酸との反応により発色する色素前駆体(D)について説明する。本発明に使用可能な色素前駆体としては、既に公知の色素前駆体、例えば、トリフェニルメタン系色素、トリメタンフタリド系色素、フェノチアジン色素、フェノキサジン色素、フルオラン色素、インドリルフタリド色素、アザフタリド色素、ジフェニルメタン系色素、クロメノピラゾール系色素、ロイコオーラミン色素、ローダミンラクタム系色素、アゾメチン系色素およびロイコキサンテン系色素など挙げられる。   The dye precursor (D) that develops color by reaction with the acid used in the present invention will be described. Examples of the dye precursor that can be used in the present invention include already known dye precursors such as triphenylmethane dyes, trimethanephthalide dyes, phenothiazine dyes, phenoxazine dyes, fluorane dyes, indolylphthalide dyes, Examples include azaphthalide dyes, diphenylmethane dyes, chromenopyrazole dyes, leucooramine dyes, rhodamine lactam dyes, azomethine dyes, and leucoxanthene dyes.

これら色素前駆体(D)の具体的な例としては、特開昭59−190891号公報、特開昭60−202155号公報、特開昭62−167086号公報、特開昭61−51381号公報、特開昭60−184878号公報、特開昭50−195173号公報、特開昭62−27171号公報、特開昭62−106964号公報、特開昭62−4752号公報、特開昭61−230981号公報、特開昭61−101556号公報、特開昭62−84157号公報、特開昭56−52759号公報、特開昭60−196177号公報、特開昭58−7453号公報、特開昭58−76458号公報、特開昭59−135254号公報、特開昭55−265号公報、特開昭52−82243号公報、特開昭57−195155号公報、特開昭62−74961号公報、特開昭63−236679号公報、特開昭号公報、特開昭58−209589号公報、特開昭62−179983号公報、特開昭63−317558号公報、特開昭49−103710号公報、特開昭63−251278号公報、特開昭63−251279号公報、特開昭63−251280号公報、特開昭51−8012号公報、特開昭58−192887号公報、特開昭58−192885号公報、特開昭62−77132号公報、特開昭54−126114号公報、特開昭64−251148号公報、特開昭47−460110号公報、特開昭61−195164号公報、特開昭61−230981号公報、特開昭63−270662号公報、特開昭53−90255号公報、特開昭63−199268号公報、特開昭51−121035号公報、特開昭55−115448号公報、特開昭58−157779号公報、特開昭61−87758号公報、特開昭62−243652号公報、特開昭61−113589号公報、特開昭62−176881号公報、特開昭60−230890号公報、特開昭48−95420号公報、特開昭59−162086号公報、特開昭62−198495号公報、特開昭59−199757号公報、特開昭64−51978号公報、特開昭62−127353号公報、特開昭62−292859号公報、特開昭50−124930号公報、特開昭54−111528号公報、特開昭49−59127号公報、特開昭52−92618号公報、特開昭50−137549号公報、特開昭54−61637号公報、特開昭59−25393号公報、特開昭53−97512号公報、特開昭62−94841号公報、特開昭62−198494号公報、特開昭64−3176特公昭46−16052号公報、特公昭51−92207号公報、特公昭48−43296号公報、特公昭51−23204号公報、特公昭52−10871号公報、特公昭58−40991号公報、特公昭51−15445号公報、特公昭60−27692号公報、特公昭54−26929号公報、特公昭55−49086号公報、特公昭56−162690号公報、特公昭46−4614号公報、特公昭47−20479号公報、特公昭47−42364号公報、特公昭60−1341号公報、特公昭59−30748号公報、特公昭47−1179号公報、特公昭45−4698号公報、特公昭46−16053号公報、特公昭49−3047号公報、特公昭45−8557号公報、特公昭61−12952号公報、特公昭56−12515号公報、特公昭64−2589号公報、特公昭46−22649号公報、特公昭54−25445号公報、特公昭47−19799号公報、特公昭51−23202号公報、特公昭55−7473号公報、特公昭56−11596号公報、特公昭57−24233号公報、特公昭60−25275号公報、特公昭60−23991号公報、特公昭51−92207号公報、特公昭48−18725号公報、特公昭61−25745号公報、特公昭51−16807号公報、特公昭63−43398号公報、特公昭42−25654号公報、特公昭59−3279号公報、特公昭60−6794号公報、特公昭50−14532号公報、特公昭37−4041号公報、特公昭46−12248号公報、特開平4−224990号公報、特開平4−225982号公報、特開平4−18060号公報、特開平2−26789号公報、特開平3−143680号公報、特開平3−294280号公報、特開平2−58574号公報、特開平3−127794号公報、特開平1−190484号公報、特開平2−26783号公報、特開平4−223467号公報、特開平1−213636号公報、特開平1−160979号公報、特開平1−264889号公報、特開平2−135264号公報、特開平2−39987号公報、特開平2−26782号公報、特公平4−60035号公報、米国特許第4444591号明細書、米国特許第4515971号明細書、米国特許第4341403号明細書、米国特許第3560229号明細書、米国特許第4436920号明細書、米国特許第4390616号明細書、米国特許第4775656号明細書、米国特許第3514310号明細書、米国特許第2417897号明細書、米国特許第2548366号明細書、米国特許第2505472号明細書、米国特許第4220356号明細書、米国特許第4057562号明細書、米国特許第4316036号明細書、米国特許第4505093号明細書、米国特許第4562449号明細書、米国特許第3873573号明細書、米国特許第4119777号明細書、米国特許第4795736号明細書、米国特許第4794069号明細書、米国特許第3787412号明細書、米国特許第4820841号明細書、米国特許第4598150号明細書、米国特許第4446321号明細書、英国特許第1339316号明細書、英国特許第1160940号明細書、欧州特許第433024号公報等の公知文献にて開示されている材料を用いることができる。   Specific examples of these dye precursors (D) include JP-A-59-190891, JP-A-60-202155, JP-A-62-167086, and JP-A-61-51381. JP-A-60-184878, JP-A-50-195173, JP-A-62-27171, JP-A-62-210664, JP-A-62-24752, JP-A-61-1 -230981, JP-A 61-101556, JP-A 62-84157, JP-A 56-52759, JP-A 60-196177, JP 58-7453, JP 58-76458, JP 59-135254, JP 55-265, JP 52-82243, 57-195155, JP 6 JP-A-74961, JP-A-63-236679, JP-A-sho, JP-A-58-209589, JP-A-62-179983, JP-A-63-317558, JP-A-sho No. 49-103710, JP-A-63-251278, JP-A-63-251279, JP-A-63-251280, JP-A-51-8012, JP-A-58-192877. JP-A-58-192858, JP-A-62-77132, JP-A-54-126114, JP-A-64-251148, JP-A-47-460110, JP-A-61. JP-A-195164, JP-A-61-230981, JP-A-63-270662, JP-A-53-90255, JP-A-63-199268 JP 51-121035, JP 55-115448, JP 58-157779, JP 61-87758, JP 62-243652, JP 61-61. JP 1113589, JP 62-176881, JP 60-23890, JP 48-95420, JP 59-162086, JP 62-198495, JP 59-199775, JP 64-511978, JP 62-127353, JP 62-292859, JP 50-124930, JP 54-1111528. JP, 49-59127, JP 52-92618, JP 50-137549, JP 54-61637, JP 59-25393, JP-A 53-97512, JP-A 62-94841, JP-A 62-198494, JP 64-3176 JP 46-16052, JP 51 -92207, JP-B 48-43296, JP-B 51-23204, JP-B 52-10871, JP-B 58-40991, JP-B 51-15445, JP-B 60-27692 Gazette, JP-B 54-26929, JP-B 55-49086, JP-B 56-162690, JP-B 46-4614, JP-B 47-20479, JP-B 47-42364 Japanese Patent Publication No. 60-1341, Japanese Patent Publication No. 59-30748, Japanese Patent Publication No. 47-1179, Japanese Patent Publication No. 45-4698 JP-B-46-16053, JP-B-49-3047, JP-B-45-8557, JP-B-61-12852, JP-B-56-12515, JP-B-64-2589, Japanese Patent Publication No. 46-22649, Japanese Patent Publication No. 54-25445, Japanese Patent Publication No. 47-19799, Japanese Patent Publication No. 51-23202, Japanese Patent Publication No. 55-7473, Japanese Patent Publication No. 56-11596, Japanese Patent Publication No. 57 No. 24233, Japanese Patent Publication No. 60-25275, Japanese Patent Publication No. 60-23991, Japanese Patent Publication No. 51-92207, Japanese Patent Publication No. 48-18725, Japanese Patent Publication No. Sho 61-25745, Japanese Patent Publication No. 51-16807 Gazette, JP-B 63-43398, JP-B 42-25654, JP-B 59-3279, JP-B 60- No. 794, JP-B-50-14532, JP-B 37-4041, JP-B 46-12248, JP-A-4-224990, JP-A-4-225882, JP-A-4-18060. JP-A-2-26789, JP-A-3-143680, JP-A-3-294280, JP-A-2-58574, JP-A-3-127794, JP-A-1-190484, JP-A-2-26783, JP-A-4-223467, JP-A-1-213636, JP-A-1-160979, JP-A-1-264889, JP-A-2-135264, JP-A-2 No. 2-339987, Japanese Patent Laid-Open No. 2-26782, Japanese Patent Publication No. 4-60035, US Pat. No. 4,444,591, US US Pat. No. 4,515,971, US Pat. No. 4,341,403, US Pat. No. 3,560,229, US Pat. No. 4,436,920, US Pat. No. 4,390,616, US Pat. No. 4,775,656, US Pat. No. 3,514,310, US Pat. No. 2,417,897, US Pat. No. 2,548,366, US Pat. No. 2,505,472, US Pat. No. 4,420,356, US Pat. No. 4,057,562, US Pat. No. 4,320,636 US Pat. No. 4,505,093, US Pat. No. 4,562,449, US Pat. No. 3,873,573, US Pat. No. 4,119,777, US Pat. No. 4,795,736, US Pat. No. 4,794,609 U.S. Pat. No. 3,787,412 Description, U.S. Pat. No. 4,820,841, U.S. Pat. No. 4,598,150, U.S. Pat.No. 4,446,321, British Patent 1,339,316, British Patent 1,160,940, European Patent 4,330,024, etc. The material currently disclosed by the well-known literature can be used.

本発明の感エネルギー線発色性組成物には、高分子バインダーをさらに添加して用いることが好ましい。その様な高分子バインダーには特に制限はなく、本発明の感エネルギー線酸発生剤(A)、色素前駆体(D)との相溶性を有し、かつ適当な溶媒によって溶解され塗布可能であり、また望ましくは熱可塑性の高分子化合物であれば特に問題はないが、色素前駆体(D)の発色を誘起しうるカルボキシル基、スルホン酸基、フェノール性水酸基、シラノール基などの残基を有しない高分子化合物が好ましい。これら官能基の最低含有量については、適宜選択することが望まれる。   It is preferable to further add a polymer binder to the energy-sensitive color-developing composition of the present invention. Such a polymer binder is not particularly limited, has compatibility with the energy-sensitive linear acid generator (A) and the dye precursor (D) of the present invention, and can be dissolved and applied in an appropriate solvent. Yes, and desirably there is no particular problem as long as it is a thermoplastic polymer compound, but residues such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phenolic hydroxyl group, and a silanol group that can induce color development of the dye precursor (D) are present. The polymer compound which does not have is preferable. The minimum content of these functional groups is preferably selected as appropriate.

具体的な高分子バインダーの例としては、ポリスチレン、スチレン/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/メタクリル酸エステル共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチルなどのポリアクリル酸エステル類、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルなどのポリメタクリル酸エステル類、ポリ酢酸ビニル、エチレン/酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ビスフェノールA(または、テトラブロモビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど)型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、セルロースアセテート、セルロースアセテートサクシネート、メチルセルロース、エチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂などを挙げることができる。   Specific examples of the polymer binder include polystyrene, styrene / acrylic acid ester copolymer, styrene / methacrylic acid ester copolymer, polyacrylic acid esters such as polymethyl acrylate and polyethyl acrylate, and polymethacrylic acid. Polymethacrylates such as methyl acid and polyethyl methacrylate, polyvinyl acetate, ethylene / vinyl acetate copolymer, polyurethane, bisphenol A (or tetrabromobisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.) type epoxy resin, Novolak type epoxy resin, cellulose acetate, cellulose acetate succinate, cellulose derivatives such as methyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyamide resin, polyester Resin, and the like can be mentioned alkyd resin.

本発明を利用した感エネルギー線発色性組成物は、感エネルギー線酸発生剤(A)を使用することにより十分な感度を有しているが、他の酸発生剤や増感剤を併用して用いることも可能である。そのような、他の酸発生剤や増感剤としては、本発明の感エネルギー線硬化性組成物の項で説明した材料と同様のものを挙げることができる。   The energy sensitive color forming composition using the present invention has sufficient sensitivity by using the energy sensitive acid generator (A), but other acid generators and sensitizers are used in combination. Can also be used. Examples of such other acid generators and sensitizers include the same materials as those described in the section of the energy-sensitive ray curable composition of the present invention.

この様にして得られた感エネルギー線発色性組成物を、シート状基材の上に膜形成された感エネルギー線発色性組成物とするに当たっては、該組成物を溶媒に溶解して基材上に塗布する方法をとることができる。ここで使用する溶媒としては、特に限定はないが、例えばMEK、MIBK、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸アミル(またはイソアミル)、酢酸ブチルなどの酢酸エステル系溶媒、乳酸メチル、乳酸エチルなどの乳酸エステル類、1,1,2,2−テトラクロロエタン、エチレンジクロライドなどのハロゲン系溶媒、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエ一テルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエ一テルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエ一テルなどのグリコール誘導体系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒、N,N一ジメチルホルムアミド、N,N一ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどが好ましく、これらの溶媒を単独あるいは混合して使用する。また、一旦基材上に形成した該組成物を、熱転写方式などにより他の基材に転写して発色性組成物を作成する方法も選択できる。   When the thus obtained energy-sensitive ray-coloring composition is used as an energy-sensitive ray-coloring composition in which a film is formed on a sheet-like substrate, the composition is dissolved in a solvent to form a substrate. The method of applying on top can be taken. The solvent used here is not particularly limited. For example, ketone solvents such as MEK, MIBK, cyclohexanone, cyclopentanone, acetate solvents such as ethyl acetate, amyl acetate (or isoamyl), butyl acetate, and lactic acid. Lactic acid esters such as methyl and ethyl lactate, halogen solvents such as 1,1,2,2-tetrachloroethane and ethylene dichloride, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl Glycol acetate solvents such as ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, aromatic solvents such as toluene and xylene, N, N monodimethylformamide, , N one dimethylacetamide, preferably such as dimethylsulfoxide, using these solvents singly or in combination. A method of transferring the composition once formed on the substrate to another substrate by a thermal transfer method or the like to prepare a color forming composition can also be selected.

またさらに、上記溶媒に界面活性剤、ハレーション防止剤、帯電防止剤、レベリング剤、消泡剤などの添加剤を適宜混合して使用することも可能である。   Furthermore, additives such as a surfactant, an antihalation agent, an antistatic agent, a leveling agent, and an antifoaming agent can be appropriately mixed and used in the above solvent.

上記の感エネルギー線発色性組成物の配合比に特に制限はないが、好ましくは、該組成物中、感エネルギー線酸発生剤(A)の含有率は0.1〜40重量%の範囲、色素前駆体(D)の含有率は0.1〜40重量%の範囲、また高分子バインダーを使用するに当たっては、その含有率を10〜95重量%の範囲で配合することができる。特に色素前駆体(D)の含有率は、最大発色濃度が、光学濃度(Optical Density)で少なくとも0.5以上、より好ましくは1.0以上になるように調整することにより、視認性が高まるために望ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular in the compounding ratio of said energy sensitive ray coloring composition, Preferably, the content rate of an energy sensitive acid generator (A) in this composition is the range of 0.1 to 40 weight%, The content of the dye precursor (D) is in the range of 0.1 to 40% by weight, and when the polymer binder is used, the content can be blended in the range of 10 to 95% by weight. In particular, the visibility of the dye precursor (D) is increased by adjusting the maximum color density so that the optical density is at least 0.5 or more, more preferably 1.0 or more in terms of optical density (Optical Density). Desirable for.

この様にして調製した、本発明の感エネルギー線発色性組成物を含む溶液は、ロールコーター、スピンコーター、グラビアコーター、コンマコーター、バーコーター、カーテンコーター、ダイコーター、インクジェットプリンターなどを用いてシート状基材上に塗布され、これを乾燥することによって皮膜を形成することができる。シート状基材として、本発明で用いられるものに制限はないが、紙、不織布、布地、多孔質ガラスシートなどの多孔質性基材、あるいは合成紙、コート紙、高分子フィルム、金属箔などの基材等を使用することが可能である。これらの基材は単独でも良いし、積層された複合基材の形態でも使用できる。また、この様にして形成された感エネルギー線発色性組成物層の皮膜を保護する目的で、さらに高分子フィルムなどの保護膜を設けることも可能である。   The solution containing the energy-sensitive color-developing composition of the present invention prepared in this way is a sheet using a roll coater, spin coater, gravure coater, comma coater, bar coater, curtain coater, die coater, inkjet printer, etc. A film can be formed by applying on a substrate and drying it. Although there is no restriction | limiting in what is used by this invention as a sheet-like base material, Porous base materials, such as paper, a nonwoven fabric, a fabric, a porous glass sheet, or synthetic paper, a coated paper, a polymer film, metal foil, etc. It is possible to use a base material or the like. These substrates may be used alone or in the form of a laminated composite substrate. Further, a protective film such as a polymer film can be further provided for the purpose of protecting the film of the energy-sensitive color-developing composition layer thus formed.

以上の様にして作成された本発明の感エネルギー線発色性組成物は、所定のマスク(ネガマスク)を通してエネルギー線を照射したり、あるいはレーザー光(あるいは電子線ビーム)を用いて直接描画することにより、部分的に発色させ、迅速に高い発色濃度を有する良好なパターン画像を得ることができる。また、酸発生剤(A)から発生した酸を十分拡散させ、色素前駆体(D)との反応を促進するために、エネルギー線の照射と同時、あるいはエネルギー線照射後に加熱することも可能である。   The energy-sensitive color-developing composition of the present invention prepared as described above is irradiated with energy rays through a predetermined mask (negative mask) or directly drawn using a laser beam (or electron beam beam). As a result, a good pattern image having a high color density can be obtained by causing partial color development. In addition, in order to sufficiently diffuse the acid generated from the acid generator (A) and promote the reaction with the dye precursor (D), it is possible to heat at the same time as energy beam irradiation or after energy beam irradiation. is there.

本発明の感エネルギー線発色性組成物を発色させるために使用するエネルギー線源は特に限定はされないが、先に述べた感エネルギー線硬化性組成物および感エネルギー線ポジ型レジスト組成物の説明で列挙したものと同様のエネルギー線源を使用することが可能である。
The energy ray source used for color development of the energy sensitive ray coloring composition of the present invention is not particularly limited, but in the explanation of the energy sensitive ray curable composition and the energy sensitive positive resist composition described above. It is possible to use energy sources similar to those listed.

本発明の実施例および比較例に使用した感エネルギー線酸発生剤および増感剤の構造を以
下に示した。

Figure 0004529641
The structures of the energy sensitive acid generator and sensitizer used in Examples and Comparative Examples of the present invention are shown below.
Figure 0004529641

Figure 0004529641
Figure 0004529641

(合成例1)
化合物(1)の合成
ジクロロメタン30mlを0℃に冷却し、過塩素酸銀1.54gとジメチルスルフィド0.93gを添加した。この溶液に、4−ブロモメチル−7−メトキシクマリン2.00gをジクロロメタン250mlに溶解した溶液を約1時間かけて滴下し、0℃のまま1時間攪拌した後、室温までもどし、さらに約10時間環流した。この溶液を冷却後、生成した固体をろ別し、アセトニトリル約150mlで洗浄し、得られた洗浄液を先のろ液と混合した。この溶液に、ジエチルエーテル500mlを滴下して得られた結晶をろ過し、スルホニウムの過塩素酸塩を1.56g得た(収率60%)。
このスルホニウム過塩素酸塩1.50gをアセトニトリル140mlに溶解し、4.6wt%のナトリウム・テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート塩の水溶液62gを約15分間で滴下して1時間攪拌後、イオン交換水1000mlを1時間かけて滴下した。この溶液をろ過し、得られた固体をイオン交換水にてよく洗浄した後、減圧乾燥した。この固体をジクロロメタン−ヘキサンにて再結晶することにより化合物(1)を白色粉末として3.61g得た(収率95%)。
(Synthesis Example 1)
Synthesis of Compound (1) 30 ml of dichloromethane was cooled to 0 ° C., and 1.54 g of silver perchlorate and 0.93 g of dimethyl sulfide were added. To this solution, a solution of 2.00 g of 4-bromomethyl-7-methoxycoumarin dissolved in 250 ml of dichloromethane was added dropwise over about 1 hour, stirred at 0 ° C. for 1 hour, returned to room temperature, and refluxed for about 10 hours. did. After cooling this solution, the produced solid was filtered off and washed with about 150 ml of acetonitrile, and the resulting washing solution was mixed with the previous filtrate. Crystals obtained by adding 500 ml of diethyl ether dropwise to this solution were filtered to obtain 1.56 g of sulfonium perchlorate (yield 60%).
1.50 g of this sulfonium perchlorate is dissolved in 140 ml of acetonitrile, 62 g of an aqueous solution of 4.6 wt% sodium tetrakis (pentafluorophenyl) borate salt is added dropwise over about 15 minutes and stirred for 1 hour, followed by ion-exchanged water. 1000 ml was added dropwise over 1 hour. The solution was filtered, and the resulting solid was washed thoroughly with ion-exchanged water and then dried under reduced pressure. This solid was recrystallized from dichloromethane-hexane to obtain 3.61 g of Compound (1) as a white powder (yield 95%).

(合成例
上記、合成例1のスルホニウム化反応およびイオン交換反応を応用することに本発明の感
エネルギー線酸発生剤である化合物(3を容易に合成することができた。上記合成例1
から合成例で合成した本発明の感エネルギー線酸発生剤の元素分析の結果を以下に示し

(Synthesis Example 2 )
The compound (3 ) which is an energy-sensitive linear acid generator of the present invention could be easily synthesized by applying the sulfoniumation reaction and the ion exchange reaction of Synthesis Example 1 described above. Synthesis example 1
The results of elemental analysis of the energy-sensitive linear acid generator of the present invention synthesized in Synthesis Example 2 are shown below .

(化合物1)元素分析 C37H15B1O3S1F20
理論値 C, 47.76% H, 1.62% S, 3.44%
測定値 C, 47.78% H, 1.63% S, 3.45%
(化合物3)元素分析 C38H17B1F20O4S1
理論値 C, 47.52% H, 1.78% S, 3.34%
測定値 C, 47.62% H, 1.79% S, 3.38%
(Compound 1) Elemental analysis C 37 H 15 B 1 O 3 S 1 F 20
Theoretical value C, 47.76% H, 1.62% S, 3.44%
Measurement C, 47.78% H, 1.63% S, 3.45%
(Compound 3) Elemental analysis C 38 H 17 B 1 F 20 O 4 S 1
Theoretical value C, 47.52% H, 1.78% S, 3.34%
Measured value C, 47.62% H, 1.79% S, 3.38%

(実施例1)
感エネルギー線酸発生剤(A)として化合物(1)を0.6mmol、酸硬化性化合物(B)として3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製、脂環式エポキシモノマー、製品名UVR−6110)を10gからなる感エネルギー線酸硬化性組成物をドクターブレードを用いて約10μmの厚みでアルミ板上に塗布し、メタルハライドランプを使用した光照射装置(3kW、2灯)にて15m/minのコンベア速度でエネルギー線を照射したところ、タックフリーの良好な硬化膜が得られた。
Example 1
0.6 mmol of the compound (1) as an energy-sensitive acid generator (A) and 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4 epoxycyclohexanecarboxylate as an acid curable compound (B) (manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd.) , An alicyclic epoxy monomer, product name UVR-6110), an energy-sensitive linear acid curable composition consisting of 10 g was applied on an aluminum plate with a doctor blade to a thickness of about 10 μm, and light irradiation using a metal halide lamp When an energy beam was irradiated with an apparatus (3 kW, 2 lights) at a conveyor speed of 15 m / min, a good tack-free cured film was obtained.

(実施例、比較例1から比較例5)
実施例1の感エネルギー線酸発生剤(A)0.6mmolを、表1に示した酸発生剤それ
ぞれ0.6mmolに置き替えた他は、実施例1と全く同一の所作にて光照射を実施し、
光照射後の膜のタックを評価した。タックは3段階にて評価し、表1に併せて示した。
Example 2 Comparative Example 1 to Comparative Example 5
Except that 0.6 mmol of the energy-sensitive linear acid generator (A) in Example 1 was replaced with 0.6 mmol of the acid generator shown in Table 1, light irradiation was performed in exactly the same manner as in Example 1. Carried out,
The film tack after light irradiation was evaluated. The tack was evaluated in three stages and shown together in Table 1.

Figure 0004529641
Figure 0004529641

(実施例4)
感エネルギー線酸発生剤(A)として化合物(1)を0.08mmol、酸硬化性化合物(B)として3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製、脂環式エポキシモノマー、製品名UVR−6110)を1g、バインダー樹脂としてポリメチルメタクリレート(Aldrich社製試薬、分子量c.a.996000)1g、溶剤としてシクロヘキサノン16g、増感剤0mmol(無添加)からなる均一な塗液を調整し、この塗液を#600にて研磨したステンレス板上にスピンコーターにて塗布した後、40℃のオーブン中で15分間加熱して溶媒を除去し2μmの膜厚の塗工膜を形成した。この塗工膜にウシオ電気株式会社製の水銀−キセノンランプUXM−200YAの光を365nmの光のみを選択的に透過するバンドパスフィルターおよび光量調節のためのNDフィルターを介して6mW/cmの強度にて照射した。この光照射の間、反射式のIR(サーモニコレー社製 Magna560FTIR、ラピッドスキャンモード)を使用して、ステンレス板上の塗工膜のエポキシ基の特性吸収に相当する789cm−1の吸収強度をモニターした。この吸収強度の経時変化から、光照射前の上記特性吸収の強度を基準とした場合のエポキシモノマーの消費率を算出したところ、光照射10秒後ではエポキシモノマー消費率12%、光照射30秒後では42%の消費率であった。
Example 4
0.08 mmol of the compound (1) as the energy-sensitive linear acid generator (A) and 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4 epoxycyclohexanecarboxylate as the acid curable compound (B) (manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd.) , 1 g of cycloaliphatic epoxy monomer, product name UVR-6110), 1 g of polymethyl methacrylate (Aldrich reagent, molecular weight ca.996000) as binder resin, 16 g of cyclohexanone as solvent, 0 mmol of sensitizer (no addition) A uniform coating solution is prepared, and this coating solution is applied onto a stainless plate polished by # 600 using a spin coater, and then heated in an oven at 40 ° C. for 15 minutes to remove the solvent and remove a 2 μm film. A thick coating film was formed. The coating film is 6 mW / cm 2 through a band-pass filter that selectively transmits only 365 nm light from a mercury-xenon lamp UXM-200YA manufactured by Ushio Electric Co., Ltd. and an ND filter for adjusting the amount of light. Irradiated with intensity. During this light irradiation, an absorption intensity of 789 cm −1 corresponding to the characteristic absorption of the epoxy group of the coating film on the stainless steel plate is monitored using a reflective IR (Magna 560 FTIR, Rapid Scan Mode, manufactured by Thermo Nicolet). did. From the change in absorption intensity over time, the consumption rate of the epoxy monomer based on the intensity of the characteristic absorption before light irradiation was calculated. After 10 seconds of light irradiation, the consumption rate of epoxy monomer was 12%, and light irradiation was 30 seconds. Later, the consumption rate was 42%.

(実施例、および比較例6から比較例12)
実施例4における感エネルギー線酸発生剤(A)0.08mmolを表2に示した酸発生
剤0.08mmol、増感剤を表2に示した化合物および添加量に置き替えた他は実施例
4と全く同一の操作にて実験を行い、エポキシモノマーの消費率を算出した。結果も表2
に併せて示した。
(Example 5 and Comparative Examples 6 to 12)
Except that 0.08 mmol of the energy-sensitive linear acid generator (A) in Example 4 was replaced with 0.08 mmol of the acid generator shown in Table 2, and the sensitizer was replaced with the compounds and addition amounts shown in Table 2. An experiment was performed in exactly the same manner as in No. 4, and the consumption rate of the epoxy monomer was calculated. Results are also in Table 2
It was shown together.

Figure 0004529641
Figure 0004529641

(実施例7)
酸を触媒とする反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が増加する化合物(C)としてポリ−p−ヒドロキシスチレン(分子量8000)中のフェノール水酸基の74%を1−エトキシエチル基で保護(アセタール化)した樹脂1g、感エネルギー線酸発生剤(A)として化合物(1)を0.05mmol、溶剤と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)9gを均一になるまで混合し、ポジ型レジスト用の塗液を調整した。この塗液を#600にて研磨したステンレス板上にスピンコーターを用いて塗布し、90℃のホットプレート上で90秒間加熱して、0.5μmの膜を形成した。この塗工膜にウシオ電気株式会社製の水銀−キセノンランプUXM−200YAの光を365nmの光のみを選択的に透過するバンドパスフィルターおよび光量調節のためのNDフィルターを介して照射した。光照射の間、反射式のIR(サーモニコレー社製 Magna560FTIR、ラピッドスキャンモード)を使用して、この光照射により発生した酸によるアセタール基の脱保護反応の進行を、ステンレス板上の塗工膜のアセタール基の特性吸収に相当する947cm−1の減衰としてモニターした。この特性吸収強度の経時変化から、光照射前の上記特性吸収の強度を基準とした場合のアセタール基の脱保護率を算出したところ、光照射10秒後ではアセタール基の脱保護率21%、光照射30秒後では70%の脱保護率であった。
(Example 7)
Protect 74% of phenolic hydroxyl groups in poly-p-hydroxystyrene (molecular weight 8000) with 1-ethoxyethyl group (acetalization) as compound (C) whose solubility in an alkaline developer is increased by an acid-catalyzed reaction. 1 g of the resulting resin, 0.05 mmol of compound (1) as the energy-sensitive acid generator (A), and 9 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) as the solvent are mixed until uniform, and a coating solution for positive resist is prepared. It was adjusted. This coating solution was applied onto a stainless plate polished with # 600 using a spin coater and heated on a hot plate at 90 ° C. for 90 seconds to form a 0.5 μm film. The coating film was irradiated with light from a mercury-xenon lamp UXM-200YA manufactured by Ushio Electric Co., Ltd. via a band-pass filter that selectively transmits only 365 nm light and an ND filter for adjusting the light amount. During light irradiation, using a reflective IR (Magna 560 FTIR, Rapid Scan Mode, manufactured by Thermo Nicolet Co., Ltd.), the progress of the deprotection reaction of the acetal group by the acid generated by this light irradiation is shown on the coating film on the stainless steel plate. Was monitored as an attenuation of 947 cm −1 corresponding to the characteristic absorption of the acetal group. From the change over time in the characteristic absorption intensity, the deprotection rate of the acetal group was calculated based on the intensity of the characteristic absorption before the light irradiation. After 10 seconds of light irradiation, the deprotection rate of the acetal group was 21%, After 30 seconds of light irradiation, the deprotection rate was 70%.

(実施例、および比較例13から比較例19)
実施例7における感エネルギー線酸発生剤(A)0.05mmolを表3に示した酸発生
剤0.05mmolに置き換えた他は実施例7と全く同一の操作で実験をおこない、アセ
タール基の脱保護率を評価した。結果を表3に示した。
(Example 8 and Comparative Examples 13 to 19)
An experiment was carried out in exactly the same manner as in Example 7 except that 0.05 mmol of the energy sensitive acid generator (A) in Example 7 was replaced with 0.05 mmol of the acid generator shown in Table 3, and the acetal group was removed. The protection rate was evaluated. The results are shown in Table 3.

Figure 0004529641
Figure 0004529641

(実施例11)
感エネルギー線酸発生剤(A)として化合物(1)を0.08mmol、増感剤を0mmol(無添加)、酸硬化性化合物(B)として3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ダウ・ケミカル日本株式会社製、脂環式エポキシモノマー、製品名UVR−6110)を1g、バインダー樹脂としてポリメチルメタクリレート(Aldrich社製試薬、分子量c.a.996000)1g、溶剤としてシクロヘキサノン16gからなる均一な塗液を調整した。この塗液をガラス板上にスピンコーターにて、塗工して40℃で10分間乾燥し、1.5μmの膜厚の塗工膜を形成した。この塗工膜上にステップタブレット(大日本スクリーン社製グレイスケールフィルム)を置き、ウシオ電機社製500mWの高圧水銀ランプの光を熱線カットフィルターを介して30秒間露光した後、トルエン中に60秒間含浸させて現像処理を行い、ステップタブレットに対応した完全に硬化して不溶化した段数を感度として評価したところ、感度は15段であった。
(Example 11)
0.08 mmol of the compound (1) as the energy sensitive acid generator (A), 0 mmol (no addition) of the sensitizer, and 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4 epoxy epoxy as the acid curable compound (B) 1 g of carboxylate (manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd., alicyclic epoxy monomer, product name UVR-6110), 1 g of polymethyl methacrylate (Aldrich reagent, molecular weight ca.996000) as a binder resin, cyclohexanone as a solvent A uniform coating solution consisting of 16 g was prepared. This coating solution was coated on a glass plate with a spin coater and dried at 40 ° C. for 10 minutes to form a coating film having a thickness of 1.5 μm. A step tablet (Gray scale film manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.) is placed on this coating film, and the light of a 500 mW high-pressure mercury lamp manufactured by Ushio Electric is exposed for 30 seconds through a heat ray cut filter, and then in toluene for 60 seconds. Development was carried out by impregnation, and the number of stages completely cured and insolubilized corresponding to the step tablet was evaluated as sensitivity. As a result, the sensitivity was 15 stages.

(実施例12、および比較例20から比較例26)
実施例11の感エネルギー線酸発生剤(A)0.08mmolを表4に示した酸発生剤0
.08mmol、増感剤を表4に示した化合物および添加量に置き替えた他は実施例11
と全く同一の操作で感度段数を評価した。実験結果も併せて表4に示した。
(Example 12, and Comparative Examples 20 to 26)
The acid generator 0 shown in Table 4 was 0.08 mmol of the energy-sensitive linear acid generator (A) of Example 11.
. Example 11 except that 08 mmol and the sensitizer were replaced with the compounds and addition amounts shown in Table 4.
The number of sensitivity steps was evaluated by exactly the same operation. The experimental results are also shown in Table 4.

Figure 0004529641
Figure 0004529641

(実施例14)
感エネルギー線酸発生剤(A)として化合物(1)を0.04mmol、増感剤を0mmol(無添加)、酸により発色する色素前駆体(D)としてクリスタルバイオレットラクトン0.04mmol、バインダーとしてポリメチルメタクリレート(Aldrich社製試薬、分子量c.a.996000)1g、溶剤としてシクロヘキサノン9gを混合し均一な塗液を調製した。この塗液をガラス板上スピンコーターにて塗工して40℃で15分間乾燥して、6μmの膜厚の塗工膜を形成した。この塗工膜に対して、ウシオ電気株式会社製の水銀−キセノンランプUXM−200YAの光を365nmの光のみを選択的に透過するバンドパスフィルターおよび光量調節のためのNDフィルターを介して50mW/cmの強度にて4秒間照射したところ、光照射された部分に青色の発色が認められた。光照射後の塗工膜の吸収スペクトルを測定し、発色した色素の吸収極大波長に相当する608nmの吸光度を測定したところ、吸光度は0.13であった。
(Example 14)
0.04 mmol of the compound (1) as the energy-sensitive acid generator (A), 0 mmol (no addition) of the sensitizer, 0.04 mmol of crystal violet lactone as the dye precursor (D) that develops color by acid, and poly as the binder A uniform coating solution was prepared by mixing 1 g of methyl methacrylate (reagent manufactured by Aldrich, molecular weight ca.996000) and 9 g of cyclohexanone as a solvent. This coating solution was applied with a spin coater on a glass plate and dried at 40 ° C. for 15 minutes to form a coating film having a thickness of 6 μm. For this coating film, a mercury-xenon lamp UXM-200YA manufactured by Ushio Electric Co., Ltd. is passed through a band-pass filter that selectively transmits only 365 nm light and an ND filter for adjusting the amount of light. When irradiated for 4 seconds at an intensity of cm 2 , a blue color was observed in the irradiated area. When the absorption spectrum of the coating film after light irradiation was measured and the absorbance at 608 nm corresponding to the absorption maximum wavelength of the colored dye was measured, the absorbance was 0.13.

(実施例15、および比較例27から比較例33)
実施例14における感エネルギー線酸発生剤(A)0.04mmolを表5に示した酸発
生剤0.04mmolに、増感剤を表5に示した化合物および添加量に変更した他は、実
施例14と全く同一の実験をおこない、光照射後の608nmにおける色素の発色濃度を
評価した。結果を表5に示した。
(Example 15, and Comparative Example 27 to Comparative Example 33)
Except that 0.04 mmol of the energy-sensitive linear acid generator (A) in Example 14 was changed to 0.04 mmol of the acid generator shown in Table 5, and the sensitizer was changed to the compounds and addition amounts shown in Table 5, Exactly the same experiment as in Example 14 was performed, and the color density of the dye at 608 nm after light irradiation was evaluated. The results are shown in Table 5.

Figure 0004529641
Figure 0004529641


本発明はエネルギー線の照射、特に300から450nmの光の照射に対して非常に高感度な酸発生剤として機能する感エネルギー線酸発生剤を提供するものである。従って本発明の酸発生剤は、従来より用いられてきたエネルギー線の照射により発生する酸を触媒とした重合、架橋、分解、発色反応などを迅速かつ確実に進行させることができ、その結果として各種用途のエネルギー線に対する高感度化、あるいは反応が十分進行することによる各種用途の特性向上等が期待できる。本発明により、高感度化や特性向上が期待できる用途の例としては、重合あるいは架橋反応を利用した成形樹脂、注型樹脂、光造形用樹脂、封止剤、歯科用重合材料、印刷インキ、塗料、印刷版用感光性樹脂、印刷用カラープルーフ、カラーフィルター用レジスト、ブラックマトリクス用レジスト、プリント基板用レジスト、半導体製造用レジスト、マイクロエレクトロニクス用レジスト、マイクロマシン用部品製造用レジスト、絶縁材、ホログラム材料、導波路用材料、オーバーコート剤、接着剤、粘着剤、粘接着剤、剥離コート剤等、あるいは発生した酸を触媒とする色素前駆体の発色反応を利用した画像形成方法、偽造防止方法、エネルギー線量検出方法など、さらには、発生した酸を触媒とする分解反応を利用した半導体製造用、TFT製造用、カラーフィルター製造用、マイクロマシン部品製造用等のポジ型レジスト材料等が挙げられる。   The present invention provides an energy sensitive acid generator that functions as an acid generator having a very high sensitivity to irradiation with energy rays, particularly irradiation with light of 300 to 450 nm. Therefore, the acid generator of the present invention can rapidly and reliably proceed with polymerization, crosslinking, decomposition, color development reaction, etc. using the acid generated by irradiation of energy rays, which has been used conventionally, as a result. Higher sensitivity to energy rays for various uses, or improvement of characteristics for various uses due to sufficient progress of the reaction can be expected. Examples of applications that can be expected to improve sensitivity and improve properties according to the present invention include molding resins, casting resins, photo-forming resins, sealants, dental polymerization materials, printing inks that utilize polymerization or crosslinking reactions, Paint, Photosensitive resin for printing plates, Color proof for printing, Color filter resist, Black matrix resist, Printed circuit board resist, Semiconductor manufacturing resist, Microelectronics resist, Micromachine parts manufacturing resist, Insulating material, Hologram Materials, waveguide materials, overcoat agents, adhesives, pressure-sensitive adhesives, adhesives, release coating agents, etc., or image formation methods using coloring reactions of dye precursors using the generated acid as a catalyst, forgery prevention Method, energy dose detection method, etc., for semiconductor manufacturing using decomposition reaction catalyzed by generated acid, T T for producing a color filter for producing, positive resist materials such as for micromachine component manufacturing and the like.

化合物(1)、化合物(2)の吸収スペクトル(アセトニトリル)Absorption spectrum of compound (1) and compound (2) (acetonitrile)

Claims (5)

下記一般式(1)で表記される感エネルギー線酸発生剤。
一般式(1)
Figure 0004529641

(式中、R01、R02、R03、R04、R05、およびR06はそれぞれ独立に、水素原子、アル
キル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、ア
シルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アミノ基、またはハロゲン原子を表す。
ただし、R01、R02、R03、R04、R05、およびR06のうち少なくとも一つは、
Figure 0004529641

を表す。R11およびR12は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アル
コキシル基またはアルケニル基を表す。
21およびR22は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはアルケニル基を表す

ただし、R01、R02、R03、R04、R05、R06、R11、R12、R21、およびR22は、一体
となって、環を形成してもよい。
-、下記一般式(2)で表記されるボレートである。)
一般式(2)
Figure 0004529641

(ただし、Yはフッ素または塩素原子、
Zは、フッ素原子、シアノ基、ニトロ基、およびトリフルオロメチル基の中から選ばれる
基で2つ以上置換されたフェニル基、
mは0から3の整数、nは1から4の整数を表し、m+n=4である。)
An energy sensitive acid generator represented by the following general formula (1).
General formula (1)
Figure 0004529641

(Wherein R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , and R 06 are each independently a hydrogen atom, alkyl group, aryl group, alkenyl group, acyl group, alkoxyl group, aryloxy group, acyloxy group) Represents a group, an alkoxycarbonyloxy group, an amino group, or a halogen atom.
Provided that at least one of R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , and R 06 is
Figure 0004529641

Represents. R 11 and R 12 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxyl group or an alkenyl group.
R 21 and R 22 each independently represents an alkyl group, an aryl group or an alkenyl group.
However, R 01 , R 02 , R 03 , R 04 , R 05 , R 06 , R 11 , R 12 , R 21 , and R 22 may be combined to form a ring.
X is a borate represented by the following general formula (2) . )
General formula (2)
Figure 0004529641

(Where Y is a fluorine or chlorine atom,
Z is selected from a fluorine atom, a cyano group, a nitro group, and a trifluoromethyl group
A phenyl group substituted by two or more groups,
m represents an integer of 0 to 3, n represents an integer of 1 to 4, and m + n = 4. )
02が、
Figure 0004529641

である請求項1記載の感エネルギー線酸発生剤。
R 02 is
Figure 0004529641

The energy-sensitive linear acid generator according to claim 1.
請求項1または2記載の感エネルギー線酸発生剤に300nmから450nmの波長領域
の光を照射して酸を発生させる、酸の発生方法。
A method for generating an acid, comprising generating an acid by irradiating the energy-sensitive acid generator according to claim 1 or 2 with light in a wavelength region of 300 nm to 450 nm.
請求項1または2記載の感エネルギー線酸発生剤(A)と、酸硬化性化合物(B)とを含
む感エネルギー線硬化性組成物。
An energy sensitive ray curable composition comprising the energy sensitive acid generator (A) according to claim 1 or 2 and an acid curable compound (B).
請求項記載の感エネルギー線硬化性組成物に300nmから450nmの波長領域の光
を含むエネルギー線を照射して硬化させる、硬化物の製造方法。
The manufacturing method of hardened | cured material which irradiates and cures the energy-sensitive-ray-curable composition of Claim 4 by irradiating the energy ray containing the light of the wavelength range of 300 nm to 450 nm.
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