JP6088799B2 - 光塩基発生剤 - Google Patents
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Description
しかしながら、溶剤{(乳酸エチル、酢酸2−メトキシ−1−メチルエチル(以下、PGMEAと略)等}への溶解性が低く、パターニング部材への使用が困難であり、改善が求められていた。
すなわち本発明は、一般式(1)で表されることを特徴とする光塩基発生剤である。
また、本発明の光塩基発生剤は、カウンターアニオンとしてハロゲンイオン等を含まないため、金属腐食の懸念がない。
また、本発明の光塩基発生剤は、感光前において、塩基性がないため、反応性組成物中に含有させておいても、反応性組成物の貯蔵安定性を低下するということがない。
また、本発明の光塩基発生剤は、熱に対しても安定であり、光を照射しない限り、加熱しても塩基を発生しにくい。
また、本発明の光塩基発生剤は、乳酸エチル、PGMEA等への溶解性が高く、それらの溶剤が必須であるパターニング部材へ用いることが出来る。
また、本発明の感光性樹脂組成物を使った硬化物の製造方法によると、上記の光塩基発生剤を用い、350〜500nmの波長の光を照射するため、効率よく触媒活性の高いアミン(第3級アミンやアミジン)を発生させることができ、効率よく硬化物を製造することができる。
Ar1の炭素数2〜18(2〜12が好ましく、さらに好ましくは2〜8である。)のアルケニル基としては、直鎖又は分岐のアルケニル基(ビニル、アリル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−メチル−1−プロペニル、1−メチル−2−プロペニル、2−メチル−1−プロペニル及び2−メチル−2−プロぺニル等)、シクロアルケニル基(2−シクロヘキセニル及び3−シクロヘキセニル等)及びアリールアルケニル基(スチリル及びシンナミル等)が挙げられる。
Ar1の炭素数2〜18(2〜12が好ましく、さらに好ましくは2〜8である。)のアルキニル基としては、直鎖又は分岐のアルキニル基(エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、2−ブチニル、3−ブチニル、1−メチル−2−プロピニル、1,1−ジメチル−2−プロピニル、1−ぺンチニル、2−ペンチニル、3−ペンチニル、4−ペンチニル、1−メチル−2−ブチニル、3−メチル−1−ブチニル、1−デシニル、2−デシニル、8−デシニル、1−ドデシニル、2−ドデシニル及び10−ドデシニル等)及びアリールアルキニル基(フェニルエチニル等)が挙げられる。アルキニル基としては、以上の他に、アルキニル基の水素原子の一部を水酸基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、炭素数1〜18のアルコキシ基及び/又は炭素数1〜18のアルキルチオ基等で置換した置換アルキニル基を用いてもよい。
Ar1の−OR11で表されるアルコキシ基、−NR12R13で表されるアミノ基、R15COO−で表されるアシロキシ基、−SR16で表されるアルキルチオ基中の炭素数1〜8(1〜4が好ましい。)のアルキル基としては、上記のアルキル基のうち炭素数1〜8のアルキル基が挙げられる。アルキル基としては、以上の他に、アルキル基の水素原子の一部を水酸基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜18のアルコキシ基及び/又は炭素数1〜8のアルキルチオ基等で置換した置換アルキル基を用いてもよい。
Ar1の−OR11で表されるアルコキシ基、−NR12R13で表されるアミノ基、R15COO−で表されるアシロキシ基、−SR16で表されるアリールチオ基中の炭素数6〜14のアリール基としては、下記のアリール基が挙げられる。アリール基としては、以上の他に、アリール基の水素原子の一部を水酸基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、炭素数1〜18のアルコキシ基及び/又は炭素数1〜8のアルキルチオ基等で置換した置換アリール基を用いてもよい。
−OR11で表されるアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、iso−プロポキシ、n−ブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ、n−ペントキシ、iso−ペントキシ、neo−ペントキシ及び2−メチルブトキシ等が挙げられる。
−NR12R13で表されるアミノ基としては、メチルアミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルエチルアミノ、ジプロピルアミノ、ジプロピルアミノ及びピペリジノ等が挙げられる。
R15COO−で表されるアシロキシ基としては、アセトキシ、ブタノイルオキシ及びベンゾイルオキシ等が挙げられる。
−SR16で表されるアルキルチオ基若しくはアリールチオ基としては、メチルチオ、エチルチオ、ブチルチオ、ヘキシルチオ、シクロヘキシルチオ、ベンジルチオ、フェニルチオ、ビフェニルチオ及び4−メチルフェニルチオ等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
アリール基としては、以上の他に、アリール基中の水素原子の一部が炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数2〜18のアルキニル基、炭素数6〜14のアリール基、ニトロ基、水酸基、シアノ基、−OR11で表されるアルコキシ基、−NR12R13で表されるアミノ基、R14CO−で表されるアシル基、R15COO−で表されるアシロキシ基、−SR16で表されるアルキルチオ基若しくはアリールチオ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
置換基のうち、−OR11で表されるアルコキシ基、−NR12R13で表されるアミノ基、R14CO−で表されるアシル基、R15COO−で表されるアシロキシ基、−SR16で表されるアルキルチオ基若しくはアリールチオ基中の炭素数1〜8(1〜4が好ましい。)のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基としては、前記と同じものが挙げられる。
R14CO−で表されるアシル基としては、アセチル、プロパノイル、ブタノイル、ピバロイル及びベンゾイル等が挙げられる。
R1〜R2のうち、炭素数6〜14のアリール基としては、上記のアリール基が挙げられる。アリール基としては、以上の他に、アリール基の水素原子の一部を水酸基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、炭素数1〜18のアルコキシ基及び/又は炭素数1〜18のアルキルチオ基等で置換した置換アリール基を用いてもよい。
これら置換基R1〜R2及びAr1は互いに結合して環構造を形成してもよい。
一般式(2)におけるR4〜R5のうち炭素数1〜18のアルキル基としては、上記のアルキル基と同様であり、炭素数6〜14のアリール基としては、上記のアリール基と同様である。またこれら置換基が互いに結合して環構造を形成していてもよい。
一般式(2)において、Qはメチレン基(−CH2−)m、又は下記一般式(4)で表される基であり、mは2又は3の整数である。
炭素数2〜18のアルケニル基としては、上記のアルケニル基が挙げられる。
炭素数6〜14のアリール基としては、上記のアリール基が挙げられる。
Ar1として好ましいものは、炭素数6〜12のアリール基であって、芳香環の水素原子の少なくとも一つが、酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含む置換基で置換した基であり、さらに好ましくは、炭素数6〜12のアリール基であって、芳香環の水素原子の少なくとも二つが、酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含む置換基で置換した基である。
Ar2として好ましいものは、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基であり、特に好ましいものは、置換基を有してもよいフェニル基である。
R1〜R2として好ましいものは、水素原子及び炭素数1〜8のアルキル基であり、特に好ましいものは水素原子及びメチル基である。
R3として好ましいものは、炭素数1〜8のアルキル基であり、特に好ましいものは炭素数4〜6のアルキル基である。
Y+として好ましいものは、一般式(2)で表されものであり、特に好ましいものは式(2)中のR4及びR5が水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であるものである。
nとしては、n=1〜3が好ましく、さらに好ましくはn=1又は3である。
なお、中間体を得てから引き続き、アニオン交換を行ってもよいし、中間体を単離・精製してから、再度、有機溶剤に溶解して、アニオン交換を行ってもよい。
また、本発明の光塩基発生剤は、乳酸エチル、PGMEAへの溶解性が高く、それらの溶剤が必須であるパターニング部材へ使用が可能である。
窒素置換した4つ口反応容器に0.25molL−1トリフェニルボランテトラヒドロフラン溶液(アルドリッチ製)を100mL加え、−20℃まで冷却した。そこへ2.3molL−1ヘキシルリチウムヘキサン溶液(アルドリッチ製)11mLを徐々に滴下した。滴下後室温で2時間攪拌した後、さらにヘキサン100mLを加え、濾過を行った。有機層を濃縮し白色固体を得た。ただちに水33.4gで溶解しリチウムn−ヘキシルトリフェニルボレート20%水溶液を得た。
製造例1において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、リチウムsec−ブチルトリフェニルボレート20%水溶液、リチウムn−ブチルトリフェニルボレート20%水溶液、リチウムエチルトリフェニルボレート20%水溶液を得た。
4つ口反応容器にクロロボランメチルスルフィド錯体(アルドリッチ製)2.7gを加え、テトラヒドロフラン100mLを加えた。そこへ1−へキセン(東京化成製)を5gを少しずつ加えた。室温で1時間反応後−20℃に冷却し、2.0molL−1ブチルリチウムシクロヘキサン溶液(アルドリッチ製)50mLを滴下した。滴下後室温で2時間攪拌した後、さらにヘキサン100mLを加え、濾過を行った。有機層を濃縮し白色固体を得た。ただちに水28.6gで溶解しリチウムジn−ブチルジフェニルボレート20%水溶液を得た。
製造例1において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、リチウムジシクロヘキシルジリフェニルボレート20%水溶液、リチウムジn−ブチルジメシチルボレート20%水溶液、リチウムトリn−ブチルフェニルボレート20%水溶液、リチウムn−ブチルトリp−アニシルボレート20%水溶液、リチウムn−ブチルトリp−フルオロフェニルボレート20%水溶液を得た。
4つ口反応容器に三フッ化ホウ素エーテル錯体3.5gを加え、さらにテトラヒドロフラン100mLを加え攪拌した。−20℃へ冷却し、そこへ2.0molL−1ブチルリチウムシクロヘキサン溶液(アルドリッチ製)50mLを滴下した。滴下後室温で2時間攪拌し、ヘキサン100mLを加え濾過を行った。有機層を濃縮し得られた白色固体を速やかに水24.6gで溶解させ、リチウムテトラn−ブチルボレート20%水溶液を得た。
化合物a101の合成
(1)2−メチルチオキサントン(中間体a−1)
硫酸140gを三角フラスコに仕込み、そこへジチオサリチル酸(和光純薬工業株式会社製)10gを加え1時間室温で攪拌した。氷浴で冷却し20℃以下を保ちながらトルエン25gを滴下した。滴下後室温に戻しさらに2時間攪拌を行った。この反応液を氷水800gへ注ぎ込んだ。析出した黄色固体をろ別し、ジクロロメタン200gにて溶解後水洗を行った。有機層を濃縮することで黄色固体9gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が中間体(a−1)であることを確認した。
還流管付反応容器にて、中間体(a−1)2gをシクロヘキサン100mLに溶解し、これにN−ブロモスクシンイミド(和光純薬工業株式会社製)8g、過酸化ベンゾイル0.1gを加え還流下4時間反応させた。溶剤を留居し、そこへクロロホルム50mLを加えて残渣を溶解、3回水洗を行った。有機層を濃縮することで褐色固体2gを得た。酢酸エチルにて再結晶を行い、黄色固体1.8gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が中間体(a−2)であることを確認した。
ジクロロメタン85gに中間体(a−2)1gを溶解させ、これに1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU、サンアプロ製)0.5gを滴下し、室温下2時間攪拌した。溶媒を留去し白色固体を得た。この白色固体をテトラヒドロフラン/ジクロロメタンにて再結晶を行い、白色固体1.1gを得た。1H−NMRによりこの白色固体が中間体(a−3)であることを確認した。
製造例1で合成したリチウムn−ヘキシルトリフェニルボレート(5g)の水溶液に、あらかじめクロロホルム50gに溶解させた中間体(a−3)1.0gを少量ずつ添加し、室温で1時間攪拌した。水洗を3回行い、有機層を濃縮することにより黄色固体を得た。この黄色固体をアセトニトリル/エーテルにて再結晶を行い、微黄色固体1.2gを得た。1H−NMRによりこの微黄色固体が化合物(a101)であることを確認した。化合物(a101)の構造は表1に記載した。
実施例1において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(a102)〜(a111)を得た。化合物(a102)〜(a111)の構造は表1に記載した。
化合物a201の合成
(1)中間体(a−4)の合成
実施例1−(3)中間体(a−3)の合成において1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU、サンアプロ製)0.5gを1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン(サンアプロ製)0.4gとした以外は実施例1−(3)と同様の操作を行い、白色固体1.1gを得た。1H−NMRによりこの白色固体が中間体(a−4)であることを確認した。
実施例1−(4)において中間体(a−3)1.0gを中間体(a−4)1.0gとした以外は実施例1−(4)と同様の操作を行い、微黄色固体1.1gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が化合物(a201)であることを確認した。化合物(a201)の構造は表1に記載した。
実施例12において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(a202)〜(a211)を得た。化合物(a202)〜(a211)の構造は表1に記載した。
化合物a301の合成
(1)中間体(a−5)の合成
実施例1−(3)中間体(a−3)の合成において1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU、サンアプロ製)0.5gを1−メチルイミダゾール(東京化成製)2.0gとする以外は実施例1−(3)と同様の操作を行い、白色固体1.1gを得た。1H−NMRによりこの白色固体が中間体(a−5)であることを確認した。
実施例1−(4)において中間体(a−3)1.0gを中間体(a−5)0.9gとした以外は実施例1−(4)と同様の操作を行い、微黄色固体1.3gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が化合物(a301)であることを確認した。化合物(a301)の構造は表1に記載した。
実施例23において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(a302)〜(a311)を得た。化合物(a302)〜(a311)の構造は表1に記載した。
化合物a401の合成
(1)中間体(a−6)の合成
実施例1−(3)中間体(a−3)の合成において1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU、サンアプロ製)0.5gを1,2−ジメチルイミダゾール(東京化成製)2.1gとする以外は実施例1−(3)と同様の操作を行い、白色固体1.1gを得た。1H−NMRによりこの白色固体が中間体(a−6)であることを確認した。
実施例1−(4)において中間体(a−3)1.0gを中間体(a−6)0.9gとした以外は実施例1−(4)と同様の操作を行い、微黄色固体1.2gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が化合物(a401)であることを確認した。化合物(a401)の構造は表1に記載した。
実施例34において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(a402)〜(a411)を得た。化合物(a402)〜(a411)の構造は表1に記載した。
化合物a501の合成
(1)中間体(a−7)の合成
実施例1−(3)中間体(a−3)の合成において1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU、サンアプロ製)0.5gをキヌクリジン(アルドリッチ製)0.4gとする以外は実施例1−(3)と同様の操作を行い、白色固体1.2gを得た。1H−NMRによりこの白色固体が中間体(a−7)であることを確認した。
実施例1−(4)において中間体(a−3)1.0gを中間体(a−7)0.9gとした以外は実施例1−(4)と同様の操作を行い、微黄色固体1.2gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が化合物(a501)であることを確認した。化合物(a501)の構造は表2に記載した。
実施例45において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(a502)〜(a511)を得た。化合物(a502)〜(a511)の構造は表2に記載した。
化合物a601の合成
(1)中間体(a−8)の合成
実施例1−(3)中間体(a−3)の合成において1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU、サンアプロ製)0.5gをジイソプロピルエチルアミン(東京化成製)0.5gとする以外は実施例1−(3)と同様の操作を行い、白色固体1.1gを得た。1H−NMRによりこの白色固体が中間体(a−8)であることを確認した。
実施例1−(4)において中間体(a−3)1.0gを中間体(a−8)1.0gとした以外は実施例1−(4)と同様の操作を行い、微黄色固体1.2gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が化合物(a601)であることを確認した。化合物(a601)の構造は表2に記載した。
実施例56において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(a602)〜(a611)を得た。化合物(a602)〜(a611)の構造は表2に記載した。
化合物b101の合成
(1)中間体(b−1)の合成
実施例1−(3)中間体(a−3)の合成において中間体(a−2)1gを3,4−ジメトキシ−2ニトロベンジルブロミド(アルドリッチ製)0.9gとする以外は実施例1−(3)と同様の操作を行い、白色固体1.2gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が中間体(b−1)であることを確認した。
実施例1−(4)において中間体(a−3)1.0gを中間体(b−1)0.9gとした以外は実施例1−(4)と同様の操作を行い、黄色固体1.0gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が化合物(b101)であることを確認した。化合物(b101)の構造は表2に記載した。
実施例67において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(b201)〜(a601)を得た。化合物(a201)〜(a601)の構造は表2に記載した。
実施例67〜72において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(b107)〜(b607)を得た。化合物(b107)〜(b607)の構造は表2に記載した。
実施例67〜72において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(b108)〜(b608)を得た。化合物(b108)〜(b608)の構造は表2に記載した。
実施例67〜72において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(b111)〜(b611)を得た。化合物(b111)〜(b611)の構造は表2に記載した。
化合物c101の合成
(1)中間体(c−1)の合成
4−フェニルジフェニルスルフィド26gをジクロロメタン100gに溶解させ、そこへ塩化アルミニウム30gを加え攪拌した。氷浴で冷却しながらp−トリルベンゾイルクロリド(東京化成製)を滴下した。そのまま6時間反応させ、氷水500gへ投入した。有機層を3回水洗し、濃縮することで白色固体32gを得た。1H−NMRによりこの白色固体が中間体(c−1)であることを確認した。
還流管付反応容器にて、中間体(c−1)15gをシクロヘキサン100mLに溶解し、これにN−ブロモスクシンイミド(和光純薬工業株式会社製)8g、過酸化ベンゾイル0.1gを加え還流下4時間反応させた。溶剤を留去し、そこへクロロホルム50mLを加えて残渣を溶解、3回水洗を行った。有機層を濃縮することで褐色固体18gを得た。酢酸エチルにて再結晶を行い、白色固体14gを得た。1H−NMRによりこの白色固体が中間体(c−2)であることを確認した。
実施例1−(3)中間体(a−3)の合成において中間体(a−2)1gを中間体(c−2)1.5gとする以外は実施例1−(3)と同様の操作を行い、白色固体1.8gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が中間体(c−3)であることを確認した。
実施例1−(4)において中間体(a−3)1.0gを中間体(c−3)1.3gとした以外は実施例1−(4)と同様の操作を行い、黄色固体1.6gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が化合物(c101)であることを確認した。化合物(c101)の構造は表3に記載した。
実施例91において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(c201)〜(c601)を得た。化合物(c201)〜(c601)の構造は表3に記載した。
実施例91〜96において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(c107)〜(c607)を得た。化合物(c107)〜(c607)の構造は表3に記載した。
実施例91〜96において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(c108)〜(c608)を得た。化合物(c108)〜(c608)の構造は表3に記載した。
実施例91〜96において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(c111)〜(c611)を得た。化合物(c111)〜(c611)の構造は表3に記載した。
化合物d101の合成
(1)中間体(d−1)の合成
実施例1−(3)中間体(a−3)の合成において中間体(a−2)1gを4−ブロモメチル−6,7−ジメトキシクマリン(東京化成製)1.0gとする以外は実施例1−(3)と同様の操作を行い、白色固体1.1gを得た。1H−NMRによりこの白色固体が中間体(d−1)であることを確認した。
実施例1−(4)において中間体(a−3)1.0gを中間体(d−1)1.0gとした以外は実施例1−(4)と同様の操作を行い、黄色固体1.2gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が化合物(d101)であることを確認した。
実施例115において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(d201)〜(d601)を得た。化合物(d201)〜(d601)の構造は表3に記載した。
実施例115〜120において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(d107)〜(d607)を得た。化合物(d107)〜(d607)の構造は表3に記載した。
実施例115〜120において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(d108)〜(d608)を得た。化合物(d108)〜(d608)の構造は表3に記載した。
実施例115〜120において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(d111)〜(d611)を得た。化合物(d111)〜(d611)の構造は表3に記載した。
化合物e101の合成
(1)中間体(e−1)の合成
3,4−ジメトキシ−6−ニトロベンゾフェノン(アルドリッチ製)20gをエタノール500mLに溶解させ、そこへ水素化ホウ素ナトリウムを5g徐々に加えた。10時間室温で反応させた。反応液を濃縮し、酢酸エチルで再結晶することで赤色固体12gを得た。1H−NMRによりこの赤色固体が中間体(e−1)であることを確認した。
中間体(e−1)10gをトルエンにさせ、そこに三臭化リン10gを加えた。さらにピリジン15gを加え24時間反応させた。有機層を5回水洗し、濃縮し、残渣をエーテルで再結晶を行い、黄色固体8gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が中間体(e−2)であることを確認した。
実施例1−(3)中間体(a−3)の合成において中間体(a−2)1gを中間体(e−2)1gとする以外は実施例1−(3)と同様の操作を行い、黄色固体1.3gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が中間体(e−3)であることを確認した。
実施例1−(4)において中間体(a−3)1.0gを中間体(e−3)1.0gとした以外は実施例1−(4)と同様の操作を行い、黄色固体1.2gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が化合物(e101)であることを確認した。
実施例139において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(e201)〜(e601)を得た。化合物(e201)〜(e601)の構造は表4に記載した。
実施例139〜144において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(e107)〜(e607)を得た。化合物(e107)〜(e607)の構造は表4に記載した。
実施例139〜144において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(e108)〜(e608)を得た。化合物(e108)〜(e608)の構造は表4に記載した。
実施例139〜144において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(e111)〜(e611)を得た。化合物(e111)〜(e611)の構造は表4に記載した。
化合物f101の合成
(1)中間体(f−1)の合成
実施例1−(2)中間体(a−2)の合成において中間体(a−1)1gを2−イソプロピルチオキサントン(東京化成製)2gとする以外は実施例1−(2)と同様の操作を行い、黄色固体2.3gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が中間体(f−1)であることを確認した。
実施例1−(3)中間体(a−3)の合成において中間体(a−2)1gを中間体(f−1)1.2gとする以外は実施例1−(3)と同様の操作を行い、淡褐色固体1.1gを得た。1H−NMRによりこの淡褐色固体が中間体(f−2)であることを確認した。
実施例1−(4)において中間体(a−3)1.0gを中間体(f−2)1.1gとした以外は実施例1−(4)と同様の操作を行い、黄色固体1.1gを得た。1H−NMRによりこの黄色固体が化合物(f101)であることを確認した。
実施例163において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(f201)〜(f601)を得た。化合物(f201)〜(f601)の構造は表4に記載した。
実施例163〜168において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(f107)〜(f607)を得た。化合物(f107)〜(f607)の構造は表4に記載した。
実施例163〜168において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(f108)〜(f608)を得た。化合物(f108)〜(f608)の構造は表4に記載した。
実施例163〜168において、反応条件、原料を代える以外は同様の方法で、化合物(f111)〜(f611)を得た。化合物(f111)〜(f611)の構造は表4に記載した。
特許文献6(WO2005−014696号公報)に記載の下記光塩基発生剤(H−1)を作成した。
実施例1〜138の光塩基発生剤(a101〜a111、a201〜a211、a301〜a311、a401〜a411、a501〜a511、a601〜a611、b101〜b601、b107〜b607、b108〜b608、b111〜b611、c101〜c601、c107〜c607、c108〜c608、c111〜c611、d101〜d601、d107〜d607、d108〜d608、d111〜d611、e101〜e601、e107〜e607、e108〜e608、e111〜e611、f101〜f601、f107〜f607、f108〜f608、f111〜f611)と比較例1の比較光塩基発生剤(H−1)を、それぞれ有機溶媒(乳酸メチル、PGMEA)に1〜5wt%添加したときの外観を目視にて確認し、以下の基準により評価した。その結果を表5〜8に記載した。
(判定基準)
◎:透明、均一(5%以上溶解)
○:透明、均一(1〜5%溶解)
×:白濁、又は相分離
<光塩基発生剤含有溶液の調製>
実施例1〜186の光塩基発生剤をモル濃度7.00×10−6mol/gとなるようにクロロホルム溶液を作成した。(例えば実施例1の光塩基発生剤(a101)0.0037gをクロロホルム0.75gに溶解させる。)同様に比較例1の塩基発生剤についても同一モル濃度になるように塩基発生剤含有溶液を得た。
上記で得た本発明の光塩基発生剤含有溶液をNMRチューブに充填し、ベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社、ECS−151U)で露光(365nmの積算光量で2J/cm2)した。なお、露光波長を制御するために300〜450nmの波長の光を透過するフィルター(アイグラフィックス株式会社、365フィルター)を使用した。
その後、内部標準としてジクロロメタン10mgを添加し、1H−NMR(300MHz)分析を行い、本発明の光塩基発生剤が分解することを確認した{塩基に隣接する−CH2−のプロトンのシグナル4.60ppm(s、2H)の減少を確認}。
その結果を表5〜8に示した。なお、未露光のものついてはいずれも分解率は0%であった。分解率は下記算出式によった。
同様に、比較の光塩基発生剤含有溶液も同様に操作を行い、比較の光塩基発生剤(H−1)が分解することを確認した。
分解率(%)=[{(未露光溶液の塩基に隣接する−CH2−のプロトンの積分値)−(露光溶液の塩基に隣接する−CH2−のプロトンの積分値)}/(未露光溶液の塩基に隣接する−CH2−のプロトンの積分値)]×100
上記光塩基発生剤含有溶液にBTB液を添加し、塩基の発生の有無を確認した。その結果、露光した光塩基発生剤含有溶液は、青色になり、塩基の発生を確認した。一方、未露光の溶液は、黄色であり、塩基を発生していないことがわかった。
この結果から、実施例1〜186の光塩基発生剤、比較例1の光塩基発生(H−1)は、光によって分解し、塩基を発生する。
実施例ならびに比較例の塩基発生剤の効果を確認するため、以下のような光硬化性樹脂組成物を調製し、表面タックの有無により硬化性を確認した。
(樹脂組成物)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 100g
(JER−828;ジャパンエポキシレジン製)
酸無水物 (HN5500E;日立化成製) 90g
溶剤(PGMEA) 200g
光塩基発生剤 5g
(試験方法)
上記組成物を均一に混合し、ガラス基板(100mm×100mm)にバーコーターで均一塗布、乾燥後ベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社、ECS−151U)で露光(露光波長を制御するため300−450nmを透過するフィルター(アイグラフィックス株式会社、365フィルター)を使用した)し、塩基を発生させた。150℃に加熱したホットプレートで30分加熱を行い、表面タック有無を確認した。
実施例の塩基発生剤では、透明な硬化物が得られたのに対し、比較例の塩基発生剤では、溶解性が乏しいため硬化物表面にタックはなくなるものの、不透明で表面がざらついた外観の硬化物が得られた。また光照射なしで加熱した場合では、150℃で30分加熱しても硬化していなかった。
この結果から、実施例の塩基発生剤は溶剤溶解性が高く、特にパターニング材料で必須となるような溶剤を含む光硬化性組成物で好適に使用できる。
Claims (9)
- 一般式(1)で表されることを特徴とする光塩基発生剤。
- 一般式(1)において、R 1 、R 2 が水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基である請求項1に記載の光塩基発生剤。
- 一般式(1)において、Ar2が置換基を有していてもよいフェニル基又はナフチル基である請求項1又は2に記載の光塩基発生剤。
- 一般式(1)において、R3が炭素数1〜8のアルキル基である請求項1〜3のいずれかに記載の光塩基発生剤。
- 一般式(1)において、nが1又は3である請求項1〜4のいずれかに記載の光塩基発生剤。
- Y+が、一般式(2)で表されものである請求項1〜5のいずれかに記載の光塩基発生剤。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の光塩基発生剤と塩基反応性化合物とを含有することを特徴とする光硬化性組成物。
- 請求項8に記載の光硬化性組成物を硬化して得られることを特徴とする硬化体。
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