JPWO2008023603A1 - チオウレタン化合物および感光性樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明の課題は、高感度で保存性に優れた光重合開始剤組成物、該光重合開始剤組成物を含む感光性組成物および該光重合開始剤組成物に好適なチオウレタン化合物を提供することにある。本発明のチオウレタン化合物は下記式(i)で表される部位および下記式(ii)で表される部位を含む単位を2〜6個有する。[式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示す。]

Description

本発明は、各種コーティング材料、UVおよび熱硬化性塗料、成形材料、接着剤、インキ、光学材料、光造形材料、印刷版材料、レジスト材料などの原料として好適な多官能チオールのブロック体であるチオウレタン化合物、および該チオウレタン化合物を含む感光性樹脂組成物に関するものである。より詳細には、特定のチオール化合物をチオウレタン結合により保護しつつ、エチレン性不飽和二重結合を熱または光で硬化可能な、安定性に優れた硬化性組成物に関するものである。
近年、紫外線等の活性光線の照射によって硬化する組成物が、コーティング材料、UVおよび熱硬化性塗料、成形材料、接着剤、インキ、レジスト、光学材料、光造形材料、印刷版材料、歯科材料、ポリマー電池材料またはポリマー原料などの広範な分野で使用されている。例えば、光学材料の用途としては、光学レンズ、フィルムのコート材料、光ファイバーのクラッド用材料や、あるいは光ファイバー、光学レンズ等の光学接着剤などとして使用されている。
このような硬化性組成物は、上記の光学材料や電子材料の各用途分野における高機能化の要求に従って、より低いエネルギーで硬化するもの、より早く硬化するもの、より精細なパターンを形成できるもの、より深い硬化深度をもつもの、より保存性能の高いもの、透過率や屈折率などの光学特性、基材に対する密着性、耐熱性などの各性能の要求レベルも上がってきている。
感光性組成物は、主に光重合開始剤、重合反応により硬化するエチレン性不飽和結合を有する化合物および各種添加物から構成され、用途に応じて様々な種類の成分が用いられる。光重合開始剤は、その感光波長や重合開始特性により選択され、エチレン性不飽和結合を有する化合物や添加物は、重合性や求める硬化物の物性により選ばれ、これらが組み合わされて使用される。
このような光硬化性組成物の一つとして、チオール化合物を含有する硬化性組成物が知られている。この種の硬化性組成物は光照射により、ポリエチレン性不飽和二重結合を含有する化合物とチオール化合物とがラジカル重合して数秒から数分の短時間で硬化する。しかし、このような従来のポリエン・ポリチオール系の光硬化性組成物は、加工性、硬化性に優れている反面、安定性が悪く、使用前に液体状態で保持しておくと増粘し、ゲル化を起こしやすい。また、そのような保持状態の組成物から作成した光硬化物は耐熱性が低いという問題点があった。
例えば、カラーフィルタに使用される感光性組成物として、特許文献1および2に記載されているような直鎖状のチオールを含む感光性組成物を使用すると、得られる感光性組成物の感度は向上する場合があるものの、保存安定性は不十分であり、使用時に充分な感度を確保することが困難であった。
本発明者らは、感光性組成物の感度を維持しつつ、保存安定性に優れた感光性組成物を得るために、光重合開始剤組成物の選択が重要であること、特に該光重合開始剤組成物の一成分として用いるチオール化合物の熱反応性に問題があることに着目した。
特開平10−253815号公報 特開2000−249822号公報
本発明は、高感度で保存性に優れた光重合開始剤組成物、該光重合開始剤組成物を含む感光性組成物、および該光重合開始剤組成物に好適かつ新規なチオウレタン化合物を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、チオール化合物とイソシアネート化合物とを反応させたチオウレタン化合物を用いることにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、たとえば、以下の事項に関する。
[1] 下記式(i)で表される部位および下記式(ii)で表される部位を含む単位を2〜6個有するチオウレタン化合物。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示す。
[2] 下記一般式(I)で表されるチオウレタン化合物。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、lは2〜6の整数を示し、L1は脂肪族置換基、芳香族置換基、複素環含有置換基または脂環族含有置換基を示し、該置換基は酸素原子、硫黄原子または窒素原子を含んでいてもよい。
[3] 下記一般式(II)で表されるチオウレタン化合物。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。
[4] 下記一般式(III)で表されるチオウレタン化合物。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、R4は水素原子またはメチル基を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。
[5] 下記一般式(IV)で表されるチオウレタン化合物。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、R7は直接結合または炭素数1〜5の直鎖もしくは分岐のアルキレン基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、Xは水素原子、ハロゲン原子または電子吸引基を示し、oは0〜4の整数を示し、pは1〜3の整数を示し、1≦o+p≦5であり、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。
[6] 下記一般式(V):
Figure 2008023603
[式中、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、R5およびR6の少なくとも一方は炭素数1〜10のアルキル基であり、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示す。]
で表されるメルカプト基含有カルボン酸化合物と、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物とのエステル化反応によって得られるチオール化合物と、
下記一般式(VI):
Figure 2008023603
[式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示す。]
で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物と
を反応させることを特徴とする前記[3]に記載の一般式(II)で表されるチオウレタン化合物の製造方法。
[7] 下記一般式(V):
Figure 2008023603
[式中、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示す。]
で表されるメルカプト基含有カルボン酸化合物と、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物とのエステル化反応によって得られるチオール化合物と、
下記一般式(VII):
Figure 2008023603
[式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、R4は水素原子またはメチル基を示す。]
で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物と
を反応させることを特徴とする前記[4]に記載の一般式(III)で表されるチオウレタン化合物の製造方法。
[8] 下記一般式(V):
Figure 2008023603
[式中、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示す。]
で表されるメルカプト基含有カルボン酸化合物と、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物とのエステル化反応によって得られるチオール化合物と、
下記一般式(VIII):
Figure 2008023603
[式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、R7は直接結合または炭素数1〜5の直鎖もしくは分岐のアルキレン基を示し、Xは水素原子、ハロゲン原子または電子吸引基を示し、oは0〜4の整数を示し、pは1〜3の整数を示し、1≦o+p≦5である。]
で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物と
を反応させることを特徴とする前記[5]に記載の一般式(IV)で示されるチオウレタン化合物の製造方法。
[9] 下記一般式(IX)で表されるチオウレタン化合物。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。
[10] 下記一般式(X)で表されるチオウレタン化合物。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。
[11] 下記一般式(XI)で表されるチオウレタン化合物。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。
[12] 下記一般式(XII)で表されるチオウレタン化合物。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。
[13] 前記チオール化合物と前記一般式(VI)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応温度が、0℃〜70℃であることを特徴とする前記[6]に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
[14] 前記チオール化合物と前記一般式(VII)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応温度が、0℃〜70℃であることを特徴とする前記[7]に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
[15] 前記チオール化合物と前記一般式(VIII)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応温度が、0℃〜70℃であることを特徴とする前記[8]に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
[16] 前記チオール化合物と前記一般式(VI)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応工程において、触媒を使用しないことを特徴とする前記[6]に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
[17] 前記チオール化合物と前記一般式(VII)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応工程において、触媒を使用しないことを特徴とする前記[7]に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
[18] 前記チオール化合物と前記一般式(VIII)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応工程において、触媒を使用しないことを特徴とする前記[8]に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
[19] 前記[1]〜[5]および[9]〜[12]のいずれかに記載のチオウレタン化合物と光重合開始剤とを含有する光重合開始剤組成物。
[20] 前記光重合開始剤が、α−ヒドロキシアセトフェノン類、α−アミノアセトフェノン類およびビイミダゾール類から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記[19]に記載の光重合開始剤組成物。
[21] さらに、増感剤を含有することを特徴とする前記[19]または[20]に記載の光重合開始剤組成物。
[22] 前記増感剤が、ベンゾフェノン類およびアンスラキノン類から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記[21]に記載の光重合開始剤組成物。
[23] 前記[19]〜[22]のいずれかに記載の光重合開始剤組成物と、エチレン性不飽和結合を有する化合物とを含む感光性組成物。
[24] さらに、高分子重合体を含有することを特徴とする前記[23]に記載の感光性組成物。
[25] 前記高分子重合体が、溶剤またはアルカリ水溶液に可溶な重合体であることを特徴とする前記[24]に記載の感光性組成物。
[26] さらに、顔料を含有することを特徴とする前記[23]〜[25]のいずれかに記載の感光性組成物。
[27] 基板上に、前記[26]に記載の感光性組成物からなる着色パターンが形成されたことを特徴とするカラーフィルタ。
[28] 基板上に、前記[26]に記載の感光性組成物からなる着色パターンを形成する工程を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
本発明のチオウレタン化合物を含む光重合開始剤組成物を用いると、高感度であり、それゆえに工程短縮が可能で、生産性向上によるコストダウンが可能となる感光性組成物を得ることができる。
本発明の感光性組成物は、光製版用レジスト、ソルダーレジスト、エッチングレジスト、カラーフィルターレジスト、ホログラム、光造形、UVインク等の用途分野に好適に用いられ、特に精細なパターンを形成する現像型レジスト用として好適である。
チオウレタン化合物合成例1で合成したチオウレタン化合物BDMB−MOIの1H−NMRスペクトルの図である。 チオウレタン化合物合成例2で合成したチオウレタン化合物TPMB−MOIの1H−NMRスペクトルの図である。 チオウレタン化合物合成例3で合成したチオウレタン化合物PEMB−MOIの1H−NMRスペクトルの図である。 チオウレタン化合物合成例4で合成したチオウレタン化合物TPMP−MOIの1H−NMRスペクトルの図である。 チオウレタン化合物合成例5で合成したチオウレタン化合物PEMP−MOIの1H−NMRスペクトルの図である。 チオウレタン化合物合成例6で合成したチオウレタン化合物PEMP−MPIの1H−NMRスペクトルの図である。
以下、本発明に係るチオウレタン化合物、該チオウレタン化合物を含む光重合開始剤組成物および該光重合開始剤組成物を含む感光性組成物について詳細に説明する。
1.チオウレタン化合物
本発明のチオウレタン化合物は、上記式(i)で表される部位および上記式(ii)で表される部位を含む単位を2〜6個有する化合物であり、より具体的には上記一般式(I)で表される化合物であり、好ましくは上記式(II)〜(IV)で表される化合物であり、より好ましくは上記式(IX)〜(XII)で表される化合物である。このような本発明のチオウレタン化合物は、たとえば、特定のチオール化合物と特定のエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物とのチオウレタン化反応により得ることができる。
(1)メルカプト基含有基を有するチオール化合物
本発明のチオウレタン化合物の前駆体であるチオール化合物は、特定のメルカプト基含有基を有するチオール化合物であって、前記メルカプト基含有基が、メルカプト基に対してα位および/またはβ位の炭素原子が置換基を有する構造であることを特徴とする。前記置換基の少なくとも一つはアルキル基であることが好ましい。
メルカプト基に対してα位および/またはβ位の炭素原子が置換基を有する構造とは、メルカプト基に対してα位および/またはβ位の炭素で分岐した構造、言い換えればメルカプト基のα位および/またはβ位の炭素が水素以外の原子3つ以上と結合している、いわゆる枝分かれした構造をいう。前記置換基の少なくとも一つがアルキル基である場合とは、メルカプト基に対してα位および/またはβ位の主鎖以外の置換基の少なくとも一つがアルキル基であることをいう。ここで、主鎖とは、メルカプト基を含む水素以外の原子で構成される最も長鎖の構造を表す。
メルカプト基含有基としては、特に下記一般式(XIII)で表される基が好ましい。
Figure 2008023603
上記式(XIII)中、R5およびR6は各々独立して水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を表す。なお、R5およびR6がともにアルキル基の場合は、両者は同じであっても異なっていてもよい。
5およびR6が表わす炭素数1〜10のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基等が挙げられ、好ましくはメチル基またはエチル基である。
mは0または1〜2の整数、好ましくは0または1であり、nは0または1、好ましくは0である。
本発明で用いられるチオール化合物としては、メルカプト基を2個以上有している多官能チオール化合物がより好ましい。具体的には、上述したメルカプト基含有基を2個以上有している多官能チオール化合物がさらに好ましい。このように、多官能であることにより、単官能化合物と比較して、光重合に関し、より高感度とすることが可能であること、架橋密度が増加することが特徴である。
本発明で用いられるチオール化合物は、上記式(XIII)で表されるメルカプト基含有基が、下記一般式(XIV)で表されるように、カルボン酸誘導体構造となっているものがより好ましい。
Figure 2008023603
このようなチオール化合物は、さらには、下記一般式(V)で表されるメルカプト基含有カルボン酸とアルコール類とのエステルであることが好ましい。
Figure 2008023603
上記アルコール類としては多官能アルコールが好ましい。多官能アルコールを用いることにより、エステル化反応後の化合物を多官能チオール化合物とすることができる。
多官能アルコールとしては、たとえば、アルキレングリコール(但し、アルキルレン基の炭素数は2〜10が好ましく、その炭素鎖は枝分かれしていてもよい。)、ジエチレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどが例示できる。
アルキレングリコールとしては、例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、テトラメチレングリコール等が挙げられる。また、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4、4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートも好適に用いられる。
上記式(V)で表されるメルカプト基含有カルボン酸としては、たとえば、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、2−メルカプト酪酸、3−メルカプト酪酸、4−メルカプト酪酸、2−メルカプトイソ酪酸、3−メルカプトイソ酪酸などが挙げられる。
上記式(XIII)で表される構造を有するチオール化合物の具体例としては、以下の化合物を挙げることができる。
炭化水素ジチオールとしては、2,5−ヘキサンジチオール、2,9−デカンジチオール、1,4−ビス(1−メルカプトエチル)ベンゼンなどが例示できる。
エステル結合構造を含む化合物としては、フタル酸ジ(1−メルカプトエチルエステル)、フタル酸ジ(2−メルカプトプロピルエステル)、フタル酸ジ(3−メルカプトブチルエステル)、フタル酸ジ(3−メルカプトイソブチルエステル)などが例示できる。
好ましくは、エチレングリコールビス(3−メルカプトブチレート)、プロピレングリコールビス(3−メルカプトブチレート)、ジエチレングリコールビス(3−メルカプトブチレート)、ブタンジオールビス(3−メルカプトブチレート)、オクタンジオールビス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトブチレート)、シクロヘキサンジオールビス(3−メルカプトブチレート)、シクロヘキサンジメタノールビス(3−メルカプトブチレート)、ノルボルネンジメタノールビス(3−メルカプトブチレート)、ビスフェノールAビス(3−メルカプトブチレート)、水素化ビスフェノールAビス(3−メルカプトブチレート)、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)ビス(3−メルカプトブチレート)、トリイソシアヌル酸2−ヒドロキシエタノールトリス(3−メルカプトブチレート)等の3−メルカプトブチレート類。
エチレングリコールビス(2−メルカプトプロピオネート)、プロピレングリコールビス(2−メルカプトプロピオネート)、ジエチレングリコールビス(2−メルカプトプロピオネート)、ブタンジオールビス(2−メルカプトプロピオネート)、オクタンジオールビス(2−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(2−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(2−メルカプトプロピオネート)、シクロヘキサンジオールビス(2−メルカプトプロピオネート)、シクロヘキサンジメタノールビス(2−メルカプトプロピオネート)、ノルボルネンジメタノールビス(2−メルカプトプロピオネート)、ビスフェノールAビス(2−メルカプトプロピオネート)、水素化ビスフェノールAビス(2−メルカプトプロピオネート)、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)ビス(2−メルカプトプロピオネート)、トリイソシアヌル酸2−ヒドロキシエタノールトリス(2−メルカプトプロピオネート)等の2−メルカプトプロピオネート類。
エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、プロピレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ブタンジオールビス(3−メルカプトプロピオネート)、オクタンジオールビス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(2−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)、シクロヘキサンジオールビス(3−メルカプトプロピオネート)、シクロヘキサンジメタノールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ノルボルネンジメタノールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ビスフェノールAビス(3−メルカプトプロピオネート)、水素化ビスフェノールAビス(3−メルカプトプロピオネート)、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)ビス(3−メルカプトプロピオネート)、トリイソシアヌル酸2−ヒドロキシエタノールトリス(3−メルカプトプロピオネート)等の3−メルカプトプロピオネート類。
エチレングリコールビス(2−メルカプトブチレート)、プロピレングリコールビス(2−メルカプトブチレート)、ジエチレングリコールビス(2−メルカプトブチレート)、ブタンジオールビス(2−メルカプトブチレート)、オクタンジオールビス(2−メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(2−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(2−メルカプトブチレート)、シクロヘキサンジオールビス(2−メルカプトブチレート)、シクロヘキサンジメタノールビス(2−メルカプトブチレート)、ノルボルネンジメタノールビス(2−メルカプトブチレート)、ビスフェノールAビス(2−メルカプトブチレート)、水素化ビスフェノールAビス(2−メルカプトブチレート)、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)ビス(2−メルカプトブチレート)、トリイソシアヌル酸2−ヒドロキシエタノールトリス(2−メルカプトブチレート)等の2−メルカプトブチレート類。
エチレングリコールビス(4−メルカプトブチレート)、プロピレングリコールビス(4−メルカプトブチレート)、ジエチレングリコールビス(4−メルカプトブチレート)、ブタンジオールビス(4−メルカプトブチレート)、オクタンジオールビス(4−メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(4−メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(4−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(4−メルカプトブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(4−メルカプトブチレート)、シクロヘキサンジオールビス(4−メルカプトブチレート)、シクロヘキサンジメタノールビス(4−メルカプトブチレート)、ノルボルネンジメタノールビス(4−メルカプトブチレート)、ビスフェノールAビス(4−メルカプトブチレート)、水素化ビスフェノールAビス(4−メルカプトブチレート)、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)ビス(4−メルカプトブチレート)、トリイソシアヌル酸2−ヒドロキシエタノールトリス(4−メルカプトブチレート)等の4−メルカプトブチレート類。
エチレングリコールビス(3−メルカプトイソブチレート)、プロピレングリコールビス(3−メルカプトイソブチレート)、ジエチレングリコールビス(3−メルカプトイソブチレート)、ブタンジオールビス(3−メルカプトイソブチレート)、オクタンジオールビス(3−メルカプトイソブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトイソブチレート)、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトイソブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトイソブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトイソブチレート)、シクロヘキサンジオールビス(3−メルカプトイソブチレート)、シクロヘキサンジメタノールビス(3−メルカプトイソブチレート)、ノルボルネンジメタノールビス(3−メルカプトイソブチレート)、ビスフェノールAビス(3−メルカプトイソブチレート)、水素化ビスフェノールAビス(3−メルカプトイソブチレート)、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)ビス(3−メルカプトイソブチレート)、トリイソシアヌル酸2−ヒドロキシエタノールトリス(3−メルカプトイソブチレート)等の3−メルカプトイソブチレート類。
エチレングリコールビス(2−メルカプトイソブチレート)、プロピレングリコールビス(2−メルカプトイソブチレート)、ジエチレングリコールビス(2−メルカプトイソブチレート)、ブタンジオールビス(2−メルカプトイソブチレート)、オクタンジオールビス(2−メルカプトイソブチレート)、トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトイソブチレート)、トリメチロールエタントリス(2−メルカプトイソブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトイソブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(2−メルカプトイソブチレート)、シクロヘキサンジオールビス(2−メルカプトイソブチレート)、シクロヘキサンジメタノールビス(2−メルカプトイソブチレート)、ノルボルネンジメタノールビス(2−メルカプトイソブチレート)、ビスフェノールAビス(2−メルカプトイソブチレート)、水素化ビスフェノールAビス(2−メルカプトイソブチレート)、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)ビス(2−メルカプトイソブチレート)、トリイソシアヌル酸2−ヒドロキシエタノールトリス(2−メルカプトイソブチレート)等の2−メルカプトイソブチレート類。
エチレングリコールビス(4−メルカプトバレレート)、プロピレングリコールビス(4−メルカプトバレレート)、ジエチレングリコールビス(4−メルカプトバレレート)、ブタンジオールビス(4−メルカプトバレレート)、オクタンジオールビス(4−メルカプトバレレート)、トリメチロールプロパントリス(4−メルカプトバレレート)、トリメチロールエタントリス(4−メルカプトバレレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(4−メルカプトバレレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(4−メルカプトバレレート)、シクロヘキサンジオールビス(4−メルカプトバレレート)、シクロヘキサンジメタノールビス(4−メルカプトバレレート)、ノルボルネンジメタノールビス(4−メルカプトバレレート)、ビスフェノールAビス(4−メルカプトバレレート)、水素化ビスフェノールAビス(4−メルカプトバレレート)、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)ビス(4−メルカプトバレレート)、トリイソシアヌル酸2−ヒドロキシエタノールトリス(4−メルカプトバレレート)等の4−メルカプトバレレート類。
エチレングリコールビス(3−メルカプトバレレート)、プロピレングリコールビス(3−メルカプトバレレート)、ジエチレングリコールビス(3−メルカプトバレレート)、ブタンジオールビス(3−メルカプトバレレート)、オクタンジオールビス(3−メルカプトバレレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトバレレート)、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトバレレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトバレレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトバレレート)シクロヘキサンジオールビス(3−メルカプトバレレート)、シクロヘキサンジメタノールビス(3−メルカプトバレレート)、ノルボルネンジメタノールビス(3−メルカプトバレレート)、ビスフェノールAビス(3−メルカプトバレレート)、水素化ビスフェノールAビス(3−メルカプトバレレート)、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)ビス(3−メルカプトバレレート)、トリイソシアヌル酸2−ヒドロキシエタノールトリス(3−メルカプトバレレート)等の3−メルカプトバレレート類
などが例示できる。
上記チオール化合物の分子量は特に限定されるものではないが、好ましくは200〜1000である。
また、メルカプト基含有カルボン酸とアルコール類とのエステルについては、上述した一般式(V)で表されるメルカプト基含有カルボン酸とアルコール類とを常法に従って反応させてエステルを形成させることにより、得ることができる。エステル反応の条件については特に制限はなく、従来公知の反応条件の中から適宜選択することができる。
(2)エチレン性不飽和基含有イソシアネート
本発明のチオウレタン化合物の前駆体であるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物としては、下記一般式(VI)、(VII)、(VIII)で表される化合物(以下、それぞれ「化合物(VI)」、「化合物(VII)」、「化合物(VIII)」ともいう。)を挙げることができる。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は、炭素数2〜6のアルキレン基を示し、好ましくは2〜3である直鎖もしくは分岐のアルキレン基を示す。)を示す。
上記化合物(VI)の好ましい具体例としては、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−メタアクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−アクリロイルオキシプロピルイソシアネート、2−メタアクリロイルオキシプロピルイソシアネート、2−アクリロイルオキシブチルイソシアネート、2−メタアクリロイルオキシブチルイソシアネート、2−アクリロイルオキシイソブチルイソシアネート、2−メタアクリロイルオキシイソブチルイソシアネート、2−アクリロイルオキシヘキシルイソシアネート、2−メタアクリロイルオキシヘキシルイソシアネートなどが挙げられる。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は、炭素数2〜6のアルキレン基を示し、好ましくは2〜3である直鎖もしくは分岐のアルキレン基を示す。)を示し、R4は水素原子またはメチル基を示す。
上記化合物(VII)の好ましい具体例としては、1,3−アクリロイルオキシプロパン
−2−イソシアネート、1,3−メタアクリロイルオキシプロパン−2−イソシアネート、1,3−ビスアクリロイルオキシ−2−メチルプロパン−2−イソシアネート、1,3−ビスメタアクリロイルオキシ−2−メチルプロパン−2−イソシアネート、1,2−ビスアクリロイルオキシプロパン−1−イソシアネート、1,2−ビスメタアクリロイルオキシプロパン−1−イソシアネートなどが挙げられる。
Figure 2008023603
式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は、炭素数2〜6のアルキレン基を示し、好ましくは2〜3である直鎖もしくは分岐のアルキレン基を示す。)を示し、R7は直接結合または炭素数1〜5の直鎖もしくは分岐のアルキレン基を示し、Xは水素原子、ハロゲン原子または電子吸引基を示し、oは0〜4の整数を示し、pは1〜3の整数を示し、特にp=1が好ましく、また、1≦o+p≦5である。
上記化合物(VIII)の好ましい具体例としては、4−アクリロイルオキシフェニルイソシアネート、3−アクリロイルオキシフェニルイソシアネート、2−アクリロイルオキシフェニルイソシアネート、4−メタクリロイルオキシフェニルイソシアネート、3−(アクリロイルオキシメチル)フェニルイソシアネート、2−(アクリロイルオキシメチル)フェニルイソシアネート、3,5−ビス(メタクリロイルオキシエチル)フェニルイソシアネートおよび2,4−ビス(アクリロイルオキシ)フェニルイソシアネートなどが挙げられる。
(3)チオウレタン化合物の製造方法
本発明のチオウレタン化合物は、上記チオール化合物と上記エチレン性不飽和基含有イソシアネートとのチオウレタン化反応により製造することができる。
反応は通常0℃〜70℃の温度範囲で行われる。0℃以下では反応の進行が極めて遅く、70℃以上では副生成物や着色の程度が増大することに加え、エチレン性不飽和基との反応(エン−チオール反応と呼ばれる付加反応)のおそれがあるため好ましくない。
必要に応じて溶剤により希釈して反応を実施してもよい。用いられる溶剤は、アルコール、カルボン酸、アミン類などイソシアネートと反応するもの以外を使用することができる。系内に水分が存在すると、イソシアネートとの反応が起こるので脱水溶剤が好適に用いられる。
チオウレタン化反応において触媒を用いてもよいが、触媒を使用せずとも反応が完結できればその方が好ましい。触媒を使用する場合、特に限定されないが、好ましくはオクチル酸スズ、ジブチルスズジラウリレート、ジブチルスズアセテート、ジブチルスズジクロライドなどの有機スズ、オクチル酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛などの有機亜鉛などが用いられ、チオールまたはイソシアネート100重量部あたり0.001〜10重量部の範囲で加えることができる。
2.光重合開始剤組成物およびそれを用いた感光性組成物
(1)光重合開始剤組成物
本発明の光重合開始剤組成物は、上述のチオウレタン化合物および光重合開始剤を含む。チオウレタン化合物は1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
光重合開始剤としては、一般的な光重合開始剤を用いることができるが、好ましくはα−ヒドロキシアセトフェノン類、α−アミノアセトフェノン類、ビイミダゾール類が挙げられる。
α−ヒドロキシアセトフェノン類としては、例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルブタン−1−オン、1−(4−メチルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−ブチルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−オクチルフェニル)プロパン−1−オン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−メトキシフェニル)−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−メチルチオフェニル)−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−クロロフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−ブロモフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−ジメチルアミノフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−カルボエトキシフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−1−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル)−2−メチルプロパン−1−オンなどが挙げられる。
α−アミノアセトフェノン類としては、例えば、2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ジエチルアミノ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−メチル−2−モルホリノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−(4−メチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−1−(4−エチルフェニル)−2−メチルプロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−1−(4−イソプロピルフェニル)−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−ブチルフェニル)−2−ジメチルアミノ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−1−(4−メトキシフェニル)−2−メチルプロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]プロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−ジメチルアミノフェニル)−ブタン−1−オンなどが挙げられる。
ビイミダゾール類としては、例えば、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(エトキシフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(4−ブロモフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(4−メチルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(4−エチルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(4−ブチルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(4−オクチルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(4−メトキシフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(3−メトキシフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−フロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(3−メトキシフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,6−ジフロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(3−メトキシフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールなどが挙げられる。
上記以外の光重合開始剤として、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルメチルケタール、α−ハロゲノアセトフェノン類、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、アンスラキノン、フェナンスレンキノン、カンファキノンイソフタロフェノン、アシルフォスフィンオキサイドなども用いることができる。
上記光重合開始剤は、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の光重合開始剤組成物において、チオウレタン化合物の含有量は10〜90質量%、光重合開始剤は90〜10質量%が好ましい。
本発明の光重合開始剤組成物をさらに高感度化するために、組成物中に増感剤を含有させてもよい。
増感剤としては、たとえば、シアニン、キサンテン、オキサジン、チアジン、ジアリールメタン、トリアリールメタン、ピリリウムなどのカチオン色素類;メロシアニン、クマリン、インジゴ、芳香族アミン、フタロシアニン、アゾ、キノン、チオキサンテン系増感色素などの中性色素;ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンゾイン類、チオキサントン類、アンスラキノン類、イミダゾール類、ビイミダゾール類、クマリン類、ケトクマリン類、トリフェニルピリリウム類、トリアジン類、安息香酸類等の化合物が例示される。また、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、α−アシルオキシムエステル、ベンジル、カンファーキノン等の化合物も用いることができる。
ここで、カチオン色素の場合の対アニオンは任意のアニオンであり、例えば、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなどのハロゲンイオンや、ベンゼンスルホン酸アニオン、p−トルエンスルホン酸アニオン、メタンスルホン酸アニオン、BF4アニオン、PF6アニオン、過塩素酸アニオンなどが挙げられる。
上記増感剤は、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよいが、用いる光源の発光パターンを勘案して決めるべきである。
カチオン色素としては、たとえば、クリスタルバイオレット(C.I.42555)、メチルバイオレット(C.I.42535)、マラカイトグリーン(C.I.42000)、フクシン(C.I.42510)、クリスタルバイオレット−カルビノ−ルベース(C.I.42555:1)、パラフクシン(C.I.42500)、ローダミンB(C.I.45170)、ヴィクトリアブルーB(C.I.44045)、ビクトリアピュアブルーBOH(C.I.42595)、ブリリアントグリーン(C.I.42040)、ナイトブルーBX(C.I.51185)、ニュートラルレッド(C.I.50040)、Basic Yellow1、11、13、21、28、36、Basic Orange21、22、Basic Red1(C.I.45160)、Basic Red5(C.I.50040)、Basic Red13(C.I.48015)、ベイシックバイオレット7(C.I.48020)、ベイシックバイオレット11(C.I.45175)、クリスタルバイオレットのp−トルエンスルホン酸塩またはナフタレンスルホン酸塩等、ヴィクトリアブルーBのp−トルエンスルホン酸塩または過塩素酸塩、ベイシックオレンジ21のp−トルエンスルホン酸塩またはBF4塩等、ベイシックレッド5のナフタレンスルホン酸塩またはPF6塩等を挙げることができる。
電気的中性色素としては、たとえば、3−アリル−1−カルボキシメチル−5−〔2−(3−エチル−2(3H)ベンゾキサゾリリデン)−2−チオヒダントイン、4−〔2−(3−エチル−2(3H)ベンゾチアゾリリデン)エチリデン〕−3−フェニル−2−イソオキサゾリン−5−オン、3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−(ジエチルアミノ)クマリン、3−(2−ベンズイミダゾリル)−7−(ジエチルアミノ)クマリン、2,3,6,7−テトラヒドロ−11−オキソ−1H,5H,11H−〔1〕ベンゾピラノ〔6,7,8−ij〕キナリジン−10−カルボン酸エチル、N,N’−ジエチルインジゴ、チオキソインジゴ、2−ジメチルアミノアントラキノン、4−ヒドロキシアゾベンゼン、4−フェニルアミノ−4’−ニトロアゾベンゼンなどを挙げることができる。
その他の増感剤の具体例としては、ベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4−ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、アンスラキノン、エチルアンスラキノン、クロロアンスラキノン、ヒドロキシメチルアンスラキノン、アミノアンスラキノン、メチルアミノアンスラキノン、アセアンスレンキノン、アセナフテンキノン、N−メチルイミダゾール、クマリン、7−ジエチルアミノクマリン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチルなどを挙げることができる。
本発明の光重合開始剤組成物において、上記増感剤の配合量は5〜50質量%であることが好ましい。
(2)感光性組成物
本発明の感光性組成物は、上記光重合開始剤組成物とエチレン性不飽和結合を有する化合物とを含み、さらに高分子重合体を含んでもよく、また、必要に応じて顔料や溶媒などの各種添加物を含有してもよい。
通常、ラジカル重合による光硬化は、空気との界面では空気中の酸素による重合阻害のために、完全硬化は困難となる。そこで、一般的には表面に酸素がふれないようにカバーフィルム等の空気遮断層を設けたり、アルゴンガスや窒素などの不活性ガス雰囲気下で光硬化を行う。しかし、本発明の感光性組成物は、酸素の有無にかかわらず十分な硬化性を示し、酸素遮断膜を用いないことが望ましい用途、たとえばカラーフィルタ形成用感光性組成物として好ましく用いることができる。
本発明のチオウレタン化合物を、既存の光重合開始剤と組み合わせて感光性組成物に用いることにより、高感度の維持もしくは感度の向上と保存安定性の向上とを両立することができる。従来のような直鎖型チオール(ラウリルメルカプタン、オクタンチオール、HSCH2CH2COOH誘導体等)やメルカプトベンゾチアゾールのような芳香族チオールでは高感度化は達成できても、保存安定性の向上は充分には図れなかった。
本発明の感光性組成物に用いることができるエチレン性不飽和結合を有する化合物とは、一般にモノマーやオリゴマーと呼ばれるものであり、ラジカル重合(または架橋)反応により硬化可能な化合物である。具体的には、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の各種(メタ)アクリル酸エステルや、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリストールトリ(メタ)アクリレート、スチレン、ジビニルベンゼン、(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニル、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジペンタエリストールヘキサアクリレート、メラミンアクリレート、エポキシアクリレートプレポリマーなどが挙げられる。露光感度および硬化後の諸耐性から多官能(メタ)アクリル系モノマーが好ましい。これらエチレン性不飽和結合を有する化合物は、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、「(メタ)アクリ」とは、「メタクリ」および「アクリ」のいずれをも意味する。
本発明の感光性組成物に用いることができる高分子重合体とは、膜厚1μm以上の均一な膜を形成できる高分子重合体である。好ましくは、可視光領域の400〜700nmの全波長領域における透過率が80%以上、より好ましくは95%以上の透明高分子重合体である。さらに、現像液(溶剤もしくはアルカリ水溶液)に可溶なものが好ましい。
高分子重合体としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂および感光性樹脂などがあり、例えば、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、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、アルキッド樹脂等の重合体もしくは共重合体を、1種単独または2種以上の混合物として用いることができる。
また、上記高分子重合体は、本発明の感光性組成物の硬化反応促進もしくは硬化物の特性向上を目的として、ラジカル重合しうるエチレン性不飽和結合基を有してもよい。硬化物が永久膜として残る用途や製造工程で耐久性を要求される場合、例えばカラーフィルタ用途では、製造における後工程において高温での処理や種々の溶剤もしくは薬品による処理が行われるため、高分子重合体としては、耐熱性および経時安定性等に優れたものを用いることが好ましい。
顔料としては、下記のものが挙げられる。いずれもカラーインデックスナンバーにて示す。C.I.Pigment Yellow12、13、14、17、20、24、55、83、86、93、109、110、117、125、137、139、147、148、153、154、166、168;C.I.Pigment Orange36、43、51、55、59、61;C.I.Pigment Red9、97、122、123、149、168、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240;C.I.Pigment Violet19、23、29、30、37、40、50;C.I.Pigment Blue15、15:1、15:4、15:6、22、60、64;C.I. Pigment Green7、36;C.I.Pigment Brown23、25、26;C.I.Pigment Black7、およびチタンブラック等が例示できる。これらの顔料は、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の感光性組成物には、用途に応じた粘度や操作性、硬化物特性等を与えるために、様々な添加剤を加えることができる。たとえば、各成分の充分な分散、塗布時の操作性および密着性等の向上、粘度調整などを目的として、揮発性の溶剤を加えてもよい。
揮発性の溶剤としては、アルコール類、ケトン類、エステル類などが挙げられる。より具体的には、メタノール、エタノール、トルエン、シクロヘキサン、イソホロン、セロソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルベンゼン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
用途によって上記の揮発性溶媒の使用が困難な場合には、反応性の溶剤を用いることができる。例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−アクリロイルモルホリン、N−アクリロイルピペリジン、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルアセトアミドなどが挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよく、さらに必要に応じて上記の揮発性溶媒を混合してもよい。
本発明の感光性組成物は、目的に応じて、さらに蛍光増白剤、界面活性剤、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、発泡剤、防かび剤、帯電防止剤、磁性体、導電材料、抗菌・殺菌材料、多孔質吸着体、香料などを含有してもよい。
また、本発明の感光性組成物には、保存時の重合を防止する目的で、熱重合防止剤を添加してもよい。熱重合防止剤の具体例としては、p−メトキシフェノール、ハイドロキノン、カテコール、tert−ブチルカテコール、フェノチアジン、メトキノンなどが挙げられる。また、分散時に重合反応等によりゲル化が起こるのを防ぐ目的で、重合禁止剤を添加してもよい。また、顔料の分散を良好にするために、適宜分散助剤を添加してもよい。分散助剤は顔料の分散をたすけ、かつ分散後の再凝集を防止する効果がある。適正な流動性を得る目的や硬化物の遮光性や機械的・物理的特性を得る目的で、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、チタニア、アルミナ、アルミ粉等の体質顔料を添加してもよい。
本発明の感光性組成物における各成分の配合割合は、一概に規定できないが、通常以下の通りである。
上記エチレン性不飽和結合を有する化合物と上記高分子重合体とを併用する場合、高分子重合体の配合量は、エチレン性不飽和結合を有する化合物100質量部に対して、一般には1〜300質量部、好ましくは50〜200質量部である。
光重合開始剤組成物の配合量は、エチレン性不飽和結合を有する化合物100質量部に対し一般には2〜400質量部、好ましくは20〜200質量部である。
より具体的には、光重合開始剤組成物中のチオウレタン化合物が、エチレン性不飽和結合を有する化合物100質量部に対して、一般に1〜200質量部、好ましくは10〜100質量部となるように配合することが好ましい。チオウレタン化合物が少なすぎると重合開始が効率よく進まないことがあり、多すぎても重合開始機能の向上が見込めない上、硬化物の物性に悪影響を及ぼすことがあるので、いずれも好ましくない。
また、光重合開始剤組成物中の増感剤が、エチレン性不飽和結合を有する化合物100質量部に対して、一般には1〜60質量部、好ましくは2〜30質量部となるように配合することが好ましい。増感剤が少なすぎると増感効果が得られないことがあり、多すぎると増感剤の光吸収により光透過効率が悪化し、重合開始効率が低下することがあるので、いずれも好ましくない。
顔料の配合量は、エチレン性不飽和結合を有する化合物100質量部に対して、一般には100〜2000質量部程度である。
本発明の感光性組成物は、上記各成分を3本ロールミル、2本ロールミル、サンドミル、アトライター、ボールミル、ニーダー、ペイントシェイカー等の各種分散手段を用いて混合することにより製造することができる。また、モノマーや光重合開始剤は顔料分散後に配合してもよい。
(3)感光性組成物を用いたパターン形成方法
次に、本発明の感光性組成物を用いたパターン形成方法について説明する。
まず、ガラス、アルミニウム、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルムなどの基板上に、本発明の感光性組成物を、スプレーコート、スピナーコート、ロールコート、スクリーンコート、スプレッドコート、ディップコート、カレンダーコート等の塗布方法により塗布する。ここで、本発明の感光性組成物には、適正な塗布特性を得る目的で、レベリング剤または消泡剤として少量のシリコン系もしくはフッ素系等の界面活性剤を添加してもよい。
感光性組成物を塗布した後、必要に応じて熱風オーブンまたはホットプレート等で、一般には60〜100℃、10〜30分の条件で揮発性溶剤を乾燥させる。この時の温度が高すぎたり、乾燥時間が長すぎると、一部重合もしくは架橋が起こり、未露光部の現像液に対する溶解性が低下し、いわゆる焼きつきを引き起こすことがあるので好ましくない。また、減圧下で乾燥してもよい。この後、用途によっては塗膜上に酸素遮断膜を設けてもよい。
次いで、乾燥した塗膜を露光する。このとき用途に応じて、パターンを有するフォトマスクを介して紫外線露光を行ってもよい。光源としては、一般に超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が用いられ、用途や基板の種類によっては熱線カット性や波長選択性を有するフィルターを使用してもよい。露光後、未硬化部分を除去することで、基板上にパターンを形成することができる。
本発明の感光性組成物を用いた一定形状のパターン形成方法としては、大別して2種類の方法がある。一つは、あらかじめ目的の形状に感光性組成物を塗布した後、光照射により硬化させる方法であり、もう一つは、基板上に一様に感光性組成物を塗布した後、露光部分が目的の形状となるように光照射して感光性組成物を硬化せしめた後、未露光部分を洗浄、剥離、物理研磨、化学研磨等の手段で除去し、残存した光硬化物によりパターンを形成する方法である。
本発明の感光性組成物により形成されるパターンとは、基板上に一定形状を保つように形成された感光性組成物の光硬化物を意味し、具体的には光製版用レジスト、ソルダーレジスト、エッチングレジスト、カラーフィルターレジスト、ホログラム、光造形、UVインク等の用途分野におけるパターンが挙げられる。本発明の感光性組成物は、特に精細なパターンを形成する現像型レジスト用として好適である。
上記パターン形成に用いる基板としては、ガラスやシリコンなどの無機材料、アルミ、ステンレス、銅等の金属材料、PET、ポリエステル、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリカーボネート等の樹脂材料の他、紙等を用いることができる。これら基板の表面は、酸化処理、酸処理、プラズマ処理、放電処理などにより、感光性組成物の付着性を向上させてもよい。基板の厚さは任意に設定できる。また、感光性組成物と基板との間には、光反応には関与しない樹脂層等を設けてもよい。
上記のパターン形成方法において、光照射後の感光性組成物の未硬化部分を溶解除去(現像処理)する場合、現像液用の溶剤としては、例えば、N−メチルピロリドン、メタノール、エタノール、トルエン、シクロヘキサン、イソホロン、セロソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルベンゼン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メチル−エチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトニトリルなどの有機溶剤や、アルカリ水溶液などが挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、これら溶剤にトリメチルアミンやトリエチルアミン等の塩基性物質や界面活性剤類を加えてもよい。
アルカリ水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機塩の水溶液や、ヒドロキシテトラメチルアンモニウム、ヒドロキシテトラエチルアンモニウムなどの有機塩の水溶液を用いることができる。これらも、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。なお、以下において、「部」は「質量部」を示す。また、実施例で使用した分析機器および分析条件は、以下のとおりである。
<ガスクロマトグラフィー(GC)>
分析機器:島津製作所社製「GC14A」
カラム:J&W社製「DB−1」30m×0.53mm×1.5μm
カラム温度:70℃から250℃まで10℃/minで昇温し、250℃で18分間ホールド
インテグレーター:島津製作所社製「CR7A」
インジェクション温度:220℃
ディテクター温度:270℃ FID
検出器:FID H2 40ml/min Air 400ml/min
キャリアーガス:He 10ml/min。
<高速液体クロマトグラフィー(HPLC)>
カラム:昭和電工(株)製「Shodex 5C84E」
溶離液組成:アセトニトリル/水=3/1(体積比) 2mM テトラn−ブチルアンモニウムパークロレート
ポンプ:昭和電工(株)製「Shodex DS−4」
検出器:昭和電工(株)製「Shodex UV−41」、昭和電工(株)製「Shodex RI−71」
検出波長:210nm。
〔チオール合成例1〕
ブタンジオールビス(3−メルカプトブチレート)(BDMB)の合成
ブタンジオール(和光純薬工業(株)製)20g(222mmol)、3−メルカプトブタン酸(淀化学(株)製)58.7g(488mmol)、p−トルエンスルホン酸・1水和物(純正化学(株)製)2.78g(14.6mmol)およびトルエン(純正化学(株)製)100gを300mLナスフラスコに仕込み、Dean−Stark装置および冷却管を装着した。内容物を撹拌しながらオイルバス温度140℃で加熱した。反応開始4時間後に放冷し、イオン交換水で洗浄後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で反応液を中和した。さらにイオン交換水にて3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウム(純正化学(株)製)にて脱水・乾燥を行った。次にトルエンを留去し、残分をシリカゲルによるカラムクロマトグラフィーにかけ、BDMBの精製を行った。シリカゲルはワコーゲルC−200(和光純薬工業(株)製)を用い、溶出溶媒としてn−ヘキサン/アセトン=7/1(容積比)を用いた。精製して得られたBDMBは無色透明液体であり、収量は31.1g、収率は48%であった。
〔チオール合成例2〕
トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)(TPMB)の合成
特開2004−149755号公報に記載の方法にてTPMBを合成した。
〔チオール合成例3〕
ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)(PEMB)の合成
ペンタエリスリトール(東京化成工業(株)製)26g(102mmol)、3−メルカプトブタン酸(淀化学(株)製)54g(450mmol)、p−トルエンスルホン酸・1水和物(純正化学(株)製)2.6g(13.5mmol)およびトルエン(純正化学(株)製)100gを300mLナスフラスコに仕込み、Dean−Stark装置および冷却管を装着した。内容物を撹拌しながらオイルバス温度140℃で加熱した。反応開始4時間後に放冷し、イオン交換水で洗浄後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で反応液を中和した。さらにイオン交換水にて3回洗浄した後、無水硫酸マグネシウム(純正化学(株)製)にて脱水・乾燥を行った。次にトルエンを留去し、残分をシリカゲルによるカラムクロマトグラフィーにかけ、PEMBの精製を行った。シリカゲルはワコーゲルC−200(和光純薬工業(株)製)を用い、溶出溶媒としてn−ヘキサン/アセトン=7/1(容積比)を用いた。精製して得られたPEMBは無色透明液体であり、収量は24.5g、収率は21%であった。
〔イソシアネート合成例1〕
1,3−ビスアクリロイルオキシ−2−メチル−プロパン−2−イソシアネート(BEI)の合成
(第1工程)
攪拌器、温度計、滴下ロートおよび還流冷却器を備えた500mLの四つ口フラスコに、窒素雰囲気下、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール20.0g(0.19mol)とトルエン200mLとを仕込んだ。そして、塩化水素ガスを100mL/minの流量で1時間供給した。
(第2工程)
第1工程で得られた液を95℃に加熱し、3−クロロプロピオン酸クロリド54.3g(0.43mol)を1時間かけて供給し、さらに95℃で1時間加熱を継続した。
(第3工程)
第2工程で得られた液を90℃に保ちながら、塩化カルボニル43.0g(0.43mol)を4時間かけて供給し、さらに90℃で1時間加熱を継続した。その後、反応液中に溶存している塩化カルボニルを、窒素を導入して除去した。
(第4工程)
第3工程で得られた液中のアルカリ分解濃度は7.9%であり、その200gの液中のアルカリ分解性塩素量は15.8g(0.45mol)であった。その液を500mLフラスコに仕込み、重合防止剤としてフェノチアジン0.05gと2,6−ビス−t−ブチルヒドロキシトルエン0.05gとを添加した。その後、トリエチルアミン45.0g(0.45mol)を1時間かけて滴下した。25℃で滴下を開始した液は発熱により60℃に上昇した。70℃に加熱し5時間加熱攪拌を継続した後、室温に冷却した。生成した固形分を濾過にて分離し、固形分をトルエンで洗浄し、濾液200gを得た。ガスクロマトグラフィーで分析したところ、1,3−ビスアクリロイルオキシ−2−メチル−プロパン−2−イソシアネートが32.2g(0.13mol)、収率71%で得られていた。
(精製工程)
上記濾過液にフェノチアジン0.05gと2,6−ビス−t−ブチルヒドロキシトルエン0.05gとを加え、真空ポンプで圧力を0.7kPaに減圧し、溶媒を留去した。続いて、0.3kPaに減圧し、蒸留して105〜110℃の留分を得た。1,3−ビスアクリロイルオキシ−2−メチル−プロパン−2−イソシアネートが26.2g(0.11mol)、収率58%で得られた。
〔イソシアネート合成例2〕
3−メタクロイルオキシフェニルイソシアネート(MPI)の合成
(第1工程)
攪拌器、温度計、滴下ロートおよび還流冷却器を備えた500mL四つ口フラスコに、窒素雰囲気下、3−アミノフェノール(三井化学製)30g(0.275mol)と、溶媒として1,4−ジオキサン350mLとを仕込んだ。次いで、60℃に加熱し、塩化水素ガスを100mL/minの流量で1時間10分供給した。
(第2工程)
得られた液を60℃に加熱し、塩化カルボニル54.0g(0.54mol)を5時間かけて供給し、さらに3時間温度を維持した。反応終了後、窒素を導入して塩化カルボニルを除去した。サンプルを採取し、GCで分析した結果、3‐イソシアネートフェノールが収率90%で得られた。
(第3工程)
得られた液にo−ジクロロベンゼン300mLを添加し、さらにメタクリル酸クロライド200g(1.91mol)およびフェノチアジン1.0gを添加後、110℃で48時間加熱した。
(精製工程)
得られた反応液に、フェノチアジン1.0gおよび2,6−ビス−t−ブチルヒドロキシトルエン0.5gを加え、真空ポンプで圧力10kPaに減圧して溶媒を留去した。その濃縮液を100mLフラスコに仕込み、0.1kPaに減圧して留去し、123〜125℃の留分13.8gを得た。留分は3−メタクリロイルオキシフェニルイソシアネートで、収率は25%であった。
〔チオウレタン化合物合成例1〕
BDMB4.0g(13.6mmol)、トルエン(純正化学(株)製)20g、触媒としてジブチルスズジラウリレート0.18g(0.29mmol)を100mLナスフラスコに仕込み、冷却管を装着した。内容物を撹拌しながら、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)(昭和電工(株)製)4.43g(28.6mmol)を30分かけて滴下後、オイルバス温度50℃で加熱した。5時間後に放冷し、ヘキサンにより、過剰量の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを除去することにより、チオウレタン化合物BDMB−MOIを7.22g、収率88%で得た。得られたチオウレタン化合物BDMB−MOIの1H−NMRスペクトルを図1に示す。
〔チオウレタン化合物合成例2〕
TPMB4.04g(9.2mmol)、トルエン(純正化学(株)製)20g、触媒としてジブチルスズジラウリレート0.18g(0.29mmol)を100mLナスフラスコに仕込み、冷却管を装着した。内容物を撹拌しながら、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製)4.48g(28.9mmol)を30分かけて滴下後、オイルバス温度50℃で加熱した。反応開始5時間後に放冷し、ヘキサンにより、過剰量の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを除去することにより、チオウレタン化合物TPMB−MOIを7.12g、収率85%で得た。得られたチオウレタン化合物TPMB−MOIの1H−NMRスペクトルを図2に示す。
〔チオウレタン化合物合成例3〕
PEMB4.03g(7.4mmol)、トルエン(純正化学(株)製)20g、触媒としてジブチルスズジラウリレート0.20g(0.3mmol)を100mLナスフラスコに仕込み、冷却管を装着した。内容物を撹拌しながら、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製)4.82g(31.1mmol)を30分かけて滴下後、オイルバス温度50℃で加熱した。反応開始6時間後に放冷し、ヘキサンにより、過剰量の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを除去することにより、チオウレタン化合物PEMB−MOIを7.06g、収率82%で得た。得られたチオウレタン化合物PEMB−MOIの1H−NMRスペクトルを図3に示す。
〔チオウレタン化合物合成例4〕
トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)(TPMP)(淀化学(株)製)20g(50.2mmol)、触媒としてジブチルスズジラウリレート0.5g(0.8mmol)を100mLナスフラスコに仕込み、冷却管を装着した。内容物を撹拌しながら、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製)24.5g(158mmol)を120分かけて滴下後、28℃で撹拌を4.5時間続けた。ヘキサンにより、過剰量の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートおよびTPMPを除去することにより、チオウレタン化合物TPMP−MOIを35.0g、収率81%で得た。得られたチオウレタン化合物TPMP−MOIの1H−NMRスペクトルを図4に示す。
〔チオウレタン化合物合成例5〕
ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(PEMP)(淀化学(株)製)10g(20.5mmol)、触媒としてジブチルスズジラウリレート0.5g(0.9mmol)を100mLナスフラスコに仕込み、冷却管を装着した。内容物を撹拌しながら、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製)13.4g(86.4mmol)を60分かけて滴下後、35℃で撹拌を7時間続けた。ヘキサンにより、過剰量の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートおよびPEMPを除去することにより、チオウレタン化合物PEMP−MOIを19.4g、収率86%で得た。得られたチオウレタン化合物PEMP−MOIの1H−NMRスペクトルを図5に示す。
〔チオウレタン化合物合成例6〕
ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(PEMP)(淀化学(株)製)5.7g(11.7mmol)、3−メタクリロイルオキシフェニルイソシアネート(MPI)10.0g(49.3mmol)、触媒としてジブチルスズジラウリレート0.3g(0.5mmol)、溶媒塩化メチレンを100mLナスフラスコに仕込み、冷却管を装着した。内容物を7.75時間撹拌した。塩化メチレンを留去後、ヘキサンにより、過剰量の3−メタクリロイルオキシフェニルイソシアネートとPEMPを除去することにより、チオウレタン化合物PEMP−MPIを13.7g、収率90%で得た。得られたチオウレタン化合物PEMP−MPIの1H−NMRスペクトルを図6に示す。
〔側鎖にカルボキシル基を有するバインダー樹脂(EP−1)の合成〕
エピコート1004(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン(株)製、エポキシ当量925)185g、アクリル酸14.4g、ハイドロキノン0.20gおよびジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下「DGEA」と略記する。ダイセル化学(株)製)197gを仕込み、95℃に加熱した。前記混合物が均一に溶解したことを確認後、トリフェニルホスフィン2.0gを仕込み、100℃に加熱し、約30時間反応させ、酸価0.5mgKOH/gの反応物を得た。これにテトラヒドロ無水フタル酸(新日本理化(株)製)96.0gを仕込み、90℃に加熱し、約6時間反応させた。IRにて酸無水物の吸収の消失を確認し、固形分酸価119mgKOH/g、固形分濃度60%のエポキシアクリレート樹脂EP−1を得た。
〔顔料分散液の調製〕
300mLのステンレス缶に、アジスパーPB822(顔料分散剤、味の素ファインテクノ(株)製)1.98gを仕込み、これをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下「PMA」と略記する。ダイセル化学(株)製)113.5gで溶解した。この溶液と、12.54gのEP−1、15.0gのSpecial Black 350(カーボンブラック、デグサ社製)および15.0gの13M−C(チタンブラック、三菱マテリアル(株)製)とを混合した後、直径0.65mmのジルコニアビーズ200gを加え、ペイントコンディショナー(浅田鉄工(株)製)で3時間分散処理を行った。得られた顔料分散液を、孔径0.8μmのろ紙でろ過し、黒色顔料分散液とした。
〔感光性組成物の調製〕
表1に示す組成で実施例1〜6および比較例1の感光性組成物を調製した。
Figure 2008023603
Figure 2008023603
表1中の*1〜*10の注釈は以下のとおりである。
*1:カーボンブラック、Degssa社製
*2:チタンブラック、三菱マテリアル(株)製
*3:顔料分散剤、味の素ファインテクノ(株)製
*4:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ダイセル化学工業(株)製*5:ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ダイセル化学工業(株)製*6:ビスフェノールA EO4モル付加ジアクリレート、共栄社化学(株)製
*7:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、東亞合成(株)製
*8:N,N−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、保土ヶ谷化学(株)製
*9:2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製
*10:フッ素系化合物、大日本インキ工業(株)製。
〔感光性組成物の評価〕
実施例1〜6および比較例1の感光性組成物を、ガラス基板(大きさ100×100×1mm)に、乾燥膜厚が約1μmになるようにスピンコートし、室温で30分間放置後、70℃で20分間乾燥して溶剤を除去し、レジスト膜を形成した。次に、予めレジスト膜の膜厚を膜厚計(株式会社東京精密製「SURFCOM130A」)で測定してから、超高圧水銀ランプを組み込んだ露光装置(ウシオ電機株式会社製、商品名:マルチライト ML−251A/B)を用いて、自動的に露光量を段階的に変化させ、石英製のフォトマスクを介してレジスト膜を露光し、硬化させた。露光量は紫外線積算光量計(ウシオ電機(株)製、商品名:UIT−150、受光部 UVD−S365)を用いて測定した。また、用いた石英製フォトマスクは、ライン/スペ−スが5、7、10、30、50、70および100μmのパターンが形成されたものである。
上記のようにして露光されたレジスト膜を、炭酸カリウムを含有するアルカリ現像剤であるデベロッパー9033(シプレイ・ファーイースト株式会社製)0.25%と、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.03%とを含有する水溶液(25℃)で、所定の時間アルカリ現像した。なお、現像時間は、露光前の皮膜がアルカリ現像により完全に溶解した時間(tD)の2.0倍に設定した(本実施例ではtD=25秒であった)。アルカリ現像後、水洗し、エアスプレーによりガラス基板を乾燥し、残ったレジストの膜厚を測定し、残膜率を計算した。残膜率は以下の式より算出した。
残膜率(%)=100×(アルカリ現像後膜厚)/(アルカリ現像前膜厚)
さらに、露光量を変えて上記と同様の光硬化操作を実施し、露光量と残膜率との関係をプロットしたグラフを作成し、残膜率が飽和に達する露光量を求めた。
また、フォトマスクのライン/スペースが10μmの部分で形成したレジストの線幅を光学顕微鏡(キーエンス(株)製、VH−Z250)で測定した。
上記方法により、アルカリ現像後の残膜率が飽和に達し、フォトマスクの線幅(10μm)と同じ線幅になる露光量を感光性組成物の光感度とした。結果を表2に示す。
Figure 2008023603

Claims (28)

  1. 下記式(i)で表される部位および下記式(ii)で表される部位を含む単位を2〜6個有するチオウレタン化合物。
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示す。]
  2. 下記一般式(I)で表されるチオウレタン化合物。
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、lは2〜6の整数を示し、L1は脂肪族置換基、芳香族置換基、複素環含有置換基または脂環族含有置換基を示し、該置換基は酸素原子、硫黄原子または窒素原子を含んでいてもよい。]
  3. 下記一般式(II)で表されるチオウレタン化合物。
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。]
  4. 下記一般式(III)で表されるチオウレタン化合物。
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、R4は水素原子またはメチル基を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。]
  5. 下記一般式(IV)で表されるチオウレタン化合物。
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、R7は直接結合または炭素数1〜5の直鎖もしくは分岐のアルキレン基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、Xは水素原子、ハロゲン原子または電子吸引基を示し、oは0〜4の整数を示し、pは1〜3の整数を示し、1≦o+p≦5であり、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。]
  6. 下記一般式(V):
    Figure 2008023603
    [式中、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示す。]
    で表されるメルカプト基含有カルボン酸化合物と、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物とのエステル化反応によって得られるチオール化合物と、
    下記一般式(VI):
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示す。]
    で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物と
    を反応させることを特徴とする請求項3に記載の一般式(II)で表されるチオウレタン化合物の製造方法。
  7. 下記一般式(V):
    Figure 2008023603
    [式中、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示す。]
    で表されるメルカプト基含有カルボン酸化合物と、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物とのエステル化反応によって得られるチオール化合物と、
    下記一般式(VII):
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、R4は水素原子またはメチル基を示す。]
    で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物と
    を反応させることを特徴とする請求項4に記載の一般式(III)で表されるチオウレタン化合物の製造方法。
  8. 下記一般式(V):
    Figure 2008023603
    [式中、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示す。]
    で表されるメルカプト基含有カルボン酸化合物と、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物とのエステル化反応によって得られるチオール化合物と、
    下記一般式(VIII):
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は−CO−、−COO−または−COOR3−(R3は炭素数2〜6のアルキレン基を示す。)を示し、R7は直接結合または炭素数1〜5の直鎖もしくは分岐のアルキレン基を示し、Xは水素原子、ハロゲン原子または電子吸引基を示し、oは0〜4の整数を示し、pは1〜3の整数を示し、1≦o+p≦5である。]
    で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物と
    を反応させることを特徴とする請求項5に記載の一般式(IV)で示されるチオウレタン化合物の製造方法。
  9. 下記一般式(IX)で表されるチオウレタン化合物。
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。]
  10. 下記一般式(X)で表されるチオウレタン化合物。
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。]
  11. 下記一般式(XI)で表されるチオウレタン化合物。
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。]
  12. 下記一般式(XII)で表されるチオウレタン化合物。
    Figure 2008023603
    [式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R5およびR6は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示し、mは0または1〜2の整数を示し、nは0または1を示し、lは2〜6の整数を示し、L2は、分岐していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を有するアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、4,4’−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)およびトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートから選ばれる多官能アルコール化合物に由来する置換基を示す。]
  13. 前記チオール化合物と前記一般式(VI)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応温度が、0℃〜70℃であることを特徴とする請求項6に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
  14. 前記チオール化合物と前記一般式(VII)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応温度が、0℃〜70℃であることを特徴とする請求項7に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
  15. 前記チオール化合物と前記一般式(VIII)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応温度が、0℃〜70℃であることを特徴とする請求項8に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
  16. 前記チオール化合物と前記一般式(VI)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応工程において、触媒を使用しないことを特徴とする請求項6に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
  17. 前記チオール化合物と前記一般式(VII)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応工程において、触媒を使用しないことを特徴とする請求項7に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
  18. 前記チオール化合物と前記一般式(VIII)で表されるエチレン性不飽和基含有イソシアネート化合物との反応工程において、触媒を使用しないことを特徴とする請求項8に記載のチオウレタン化合物の製造方法。
  19. 請求項1〜5および9〜12のいずれかに記載のチオウレタン化合物と光重合開始剤とを含有する光重合開始剤組成物。
  20. 前記光重合開始剤が、α−ヒドロキシアセトフェノン類、α−アミノアセトフェノン類およびビイミダゾール類から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項19に記載の光重合開始剤組成物。
  21. さらに、増感剤を含有することを特徴とする請求項19または20に記載の光重合開始剤組成物。
  22. 前記増感剤が、ベンゾフェノン類およびアンスラキノン類から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項21に記載の光重合開始剤組成物。
  23. 請求項19〜22のいずれかに記載の光重合開始剤組成物と、エチレン性不飽和結合を有する化合物とを含む感光性組成物。
  24. さらに、高分子重合体を含有することを特徴とする請求項23に記載の感光性組成物。
  25. 前記高分子重合体が、溶剤またはアルカリ水溶液に可溶な重合体であることを特徴とする請求項24に記載の感光性組成物。
  26. さらに、顔料を含有することを特徴とする請求項23〜25のいずれかに記載の感光性組成物。
  27. 基板上に、請求項26に記載の感光性組成物からなる着色パターンが形成されたことを特徴とするカラーフィルタ。
  28. 基板上に、請求項26に記載の感光性組成物からなる着色パターンを形成する工程を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5340623B2 (ja) * 2008-03-31 2013-11-13 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、遮光性カラーフィルター及びその製造方法、並びに、固体撮像素子
WO2009128302A1 (ja) * 2008-04-17 2009-10-22 コニカミノルタエムジー株式会社 平版印刷版材料および平版印刷版の作製方法
JP5277039B2 (ja) * 2009-03-30 2013-08-28 富士フイルム株式会社 平版印刷版原版およびその製版方法
JP2014534524A (ja) * 2011-10-25 2014-12-18 ユニピクセル ディスプレイズ,インコーポレーテッド 耐スクラッチ性タッチセンサ
JP6028455B2 (ja) * 2012-08-24 2016-11-16 大日本印刷株式会社 体積型ホログラム記録用感光性組成物、体積型ホログラム記録用感光性基板、及び、体積型ホログラム記録体
JP5996977B2 (ja) * 2012-09-07 2016-09-21 株式会社Adeka ポリチオウレタン化合物、該化合物を含有するエポキシ樹脂用硬化剤、及び、該エポキシ樹脂用硬化剤を含有してなる一液型硬化性エポキシ樹脂組成物
KR101571275B1 (ko) 2012-11-16 2015-11-23 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 중합성 조성물, 광학 재료 및 그 제조 방법
WO2015125817A1 (ja) 2014-02-20 2015-08-27 三井化学株式会社 光学材料の製造方法
KR20220160123A (ko) 2014-09-26 2022-12-05 더 케무어스 컴퍼니 에프씨, 엘엘씨 표면 효과 조성물을 위한 비-플루오르화 단량체 및 중합체
EP3197927A1 (en) 2014-09-26 2017-08-02 The Chemours Company FC, LLC Polyurethanes derived from non-fluorinated or partially fluorinated polymers
KR20190110350A (ko) 2018-03-20 2019-09-30 동우 화인켐 주식회사 티올우레탄 화합물, 이를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 액정표시장치
CN114379178B (zh) 2020-10-05 2023-05-12 Skc株式会社 玻璃接合用薄膜、薄膜的制备方法以及透光层叠体
CN114345273B (zh) * 2021-12-30 2024-03-08 南京恒桥化学技术材料有限公司 一种光固化组合物的制备方法
CN115894918A (zh) * 2022-10-10 2023-04-04 大连理工常熟研究院有限公司 一种耐氧化且可自修复的硫代氨基甲酸酯材料及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2361769A1 (de) * 1973-12-12 1975-06-19 Grace W R & Co Ungesaettigte thiolverbindungen
US4631229A (en) * 1983-06-06 1986-12-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Article having a coating prepared from radiation curable poly(vinyl chloride) resin composition
US4559382A (en) 1983-06-06 1985-12-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Processable radiation curable poly(vinyl chloride) resin compositions
JPH02129174A (ja) * 1988-11-10 1990-05-17 Showa Roodeia Kagaku Kk トリアジン化合物およびその製造法
JPH02247205A (ja) * 1989-03-20 1990-10-03 Toray Ind Inc 高屈折率樹脂の製造方法
JPH0480213A (ja) * 1990-07-23 1992-03-13 Seiko Epson Corp プラスチックレンズ用組成物
JPH05215995A (ja) * 1992-02-06 1993-08-27 Tokyo Keikaku:Kk 眼鏡レンズ
JP3882254B2 (ja) 1997-03-12 2007-02-14 三菱化学株式会社 カラーフィルター用光重合性組成物及びカラーフィルター
JP2000249822A (ja) 1999-02-26 2000-09-14 Showa Denko Kk カラーフィルタ用光重合開始剤、感光性着色組成物およびカラーフィルタ
ATE300558T1 (de) 1999-02-26 2005-08-15 Showa Denko Kk Photopolymerisationsinitiator für farbfilter, farbzusammensetzung und farbfilter
JP4293485B2 (ja) * 1999-06-29 2009-07-08 三井化学株式会社 高屈折率光硬化性樹脂組成物およびその硬化物
JP3953791B2 (ja) * 2001-11-28 2007-08-08 Hoya株式会社 チオール化合物を用いてなる光学製品
JP4218828B2 (ja) 2002-02-28 2009-02-04 昭和電工株式会社 チオール化合物、光重合開始剤組成物および感光性組成物
DE10252006A1 (de) 2002-11-06 2004-05-27 Röhm GmbH & Co. KG Hochtransparenter Kunststoff für optische Materialien
JP2004258346A (ja) * 2003-02-26 2004-09-16 Konica Minolta Holdings Inc 有機感光体、有機感光体の製造方法、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
JP4063746B2 (ja) * 2003-09-26 2008-03-19 三井化学株式会社 新規なチオウレタン骨格を有する(メタ)アクリレート
JP4961687B2 (ja) * 2005-06-29 2012-06-27 Jsr株式会社 液状硬化性組成物及びその硬化膜

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