TWI225183B - A diaryliodonium salt of the formula I, a radiation-sensitive composition comprising the diaryliodonium salt and uses of the compositions and the diaryliodonium salt - Google Patents
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Description
1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(I ) 本發明係有關一種經選擇之碘鎗鹽化合物和其作爲光 起始劑的用途。 已知使用碘鎗鹽作爲陽離子可聚合組成物中之光起始 劑。該等揭示可發現於’例如,〗· V. Crivello,”光起始之 陽離子聚合作用”在:UV硬化:科學和技術,編者S. p. Pappas,第 24-77 頁,技術行銷公司,Norwalk,Conn· 1980 ,ISBN 編號 0-686-23773-0,J_V. Crivello,J. H. W. Lam, 巨分子,10,1307(1977)和 J. V. Crivello,Ann· Rev. Mater. Sci. 1983,13,第 173-190 頁和 J. V. Ciivello,聚合物科學 期刊,A部分:聚合物化學,第37冊,4241-4254(1999)。 WO 98/46647揭示在光可硬化組成物中包含至少一個異丙 基之4,4’-二院基苯基-碗鎗化合物。J. Chem. Soc Perkin Trans. I,1997,17,第2463-2465頁揭示一種製造不對稱 取代之二芳基碘鎗三氟甲烷磺酸鹽和三氟乙酸鹽類之特定 方法,其分別地可用以製備4-三級-丁苯基-2’-甲苯基-碘鎗 三氟甲烷磺酸鹽和三氟乙酸鹽。 迄今已知可使用於技術用途之含碘鎗鹽的輻射反應性 組成物具有許多歸因於該等碘鎗鹽之缺點。例如,在配製 物中二苯基碘鎗鹽具有在配製物中之不良溶解度,其限制 在實務上的使用,因爲只可使用低濃度碘鎗鹽,否則將冒 結晶之危險。而且,苯基碘鎗鹽釋放苯作爲光產物,其從 硬化化合物或塗料(例如印刷墨水)之中遷移至基材內或釋 放至環境中且因毒物學上的理由是非常不受歡迎的(例如在 食品的印刷方面包裝)。其中一個苯基被較長鏈烷基或烷氧 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) -----------_-裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: 1225183 A7 五、發明說明(> ) 基取代基取代可改良溶解度,但是保留苯形成的缺點。大 取代基一般不僅減少反應性,且明顯使該化合物更難以處 理’其然後不再獲得結晶形式且只可困難製備尤其是使用 於微體電子領域所需要的高純度。也已顯示苯基芳基碘鎗 鹽’〜旦曝光苯可從其產生,在AMES試驗中產生正反應 ’其用以起始突變潛在性之檢測,也就是說他們被懷疑具 有誘導突變活性。 現已發現輻射敏感組成物,其包括 (al) —種陽離子或酸催化之可聚合或可交聯之化合物 ,或 (a2) —種在酸作用下增加其於顯影劑中之溶解度的化 合物;及 (b)至少一種式I的二芳基碘鎗鹽, 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: X、
⑴, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中 X爲支鏈G-C2。烷基或G-G環烷基; 爲氫,直鏈OC20烷基,支鏈OC2。烷基或OC8環 烷基;其條件爲X和尤中的碳原子總數爲至少4 ; Y爲直鏈OCu)烷基,支鏈OCh)烷基或C3-G環院基 A一爲非親核性陰離子,選自基(BF4厂,(SbF0r ’(ΡΡόΓ ,(B(C6F5))r,Ci-G。烷基磺酸鹽,OC2。鹵烷基磺酸鹽’未 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明(3) 經取代之OGo芳基磺酸鹽,樟腦磺酸鹽,CVC2。-全氟烷基 磺醯基甲基化物,OC20-全氟烷基磺醯基醯亞胺,和被鹵 素,N〇2,Ci-C12烷基,G-Cn鹵-烷基,G-C12烷氧基或 COOl取代之CVCi。芳基磺酸鹽;及
Ri爲G-Cao烷基,苯基,苯甲基;或被G-Ο烷基, 0-(:12烷氧基或鹵素單-或多-取代之苯基; 其條件爲碘原子上的二個苯基環不是相同取代;具有 在高敏感性、良好儲存穩定性、良好溶解度和低結晶趨向 之間的最佳平衡。 直鏈G-Ch)烷基爲,例如,G-Cu-,G-Ο,G-Ο或 G-CV烷基。其例子包括甲基,乙基,丙基,正丁基,正戊 基,正己基,正庚基,正辛基,正壬基,正癸基,正*ί一 烷基,正十二烷基,正十四烷基,正十五烷基,正十六烷 基,正十七烷基,正十八烷基,正十九烷基和正二十烷基 。例如,Υ爲C!-C8烷基,尤其是G-G烷基,較佳CVC4烷 基,例如,甲基或正丁基。特佳爲甲基。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -----------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 支鏈G-C2Q烷基爲,例如,C3-G2-,OC8-,C3-0或 C3-〇烷基。其例子包括支鏈丙基,例如異丙基,支鏈丁基 ,例如二級-丁基,異丁基或三級-丁基,支鏈戊基,例如 2-甲丁基,3-甲基丁基或1-甲丁基,支鏈己基,例如1-甲 基戊基,2-甲基戊基或4-甲基戊基,支鏈庚基,例如1-甲 基己基,1-乙基戊基,4-乙基戊基,1-甲基己基或5-甲基己 基,支鏈辛基,例如2,4,4-三甲基戊基,2-乙基己基或1-甲 基庚基,支鏈壬基,支鏈癸基,支鏈十一烷基,支鏈十二 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 ---------B?_______^ 五、發明說明(ψ) 烷基,支鏈十四烷基,支鏈十五烷基,支鏈十六烷基,支 鏈十七烷基,支鏈十八烷基,支鏈十九烷基和支鏈一十烷 基。例如Υ爲支鏈C3-C8烷基,尤其是支鏈OC6烷墓,較 佳支鏈C3-C4烷基,例如,異丙基,二級_ 丁基,異丁棊或 三級-丁基。 支鏈C4-C2。烷基可具有高至相當數目之碳原孑的上述 思義。X爲,例如,c^Ci2·或C4-G-院基,例如二級-丁基 ,異丁基,三級-丁基或三級-戊基,尤其是異丁基或三級一 戊基。 已-C2。烷基爲直鏈或支鏈且爲,例如,Cl_c12-, ,Ci-C6-或C1-C4-院基。其例子包括甲基,乙基,汽基,異 丙基,正丁基,二級-丁基,異丁基,三級_丁基,戊棊, 己基,庚基,2,4,4-三甲基戊基,2-乙基己基,辛基,壬基 ,癸基,十一烷基,十二烷基,十四烷基,十五烷棊,十 六烷基,十七烷基,十八烷基,十九烷基和二十烷棊。Cl一 Cu烷基同樣爲直鏈或支鏈且具有高至相當數目之碳原孑的 上述意義。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ---- C請先間讀背面之注意事頊再填寫本頁) % C3-C8環烷基爲,例如,環丙基,環戊基,環己基或瓌 辛基’尤其是戊基或環己基,較佳爲環己基。 鹵素爲氟,氯,溴或碘,尤其是氯或氟,較隹爲氟。 Cl-C2。鹵院基爲單·或多-齒素取代之G-C20院基。嫁基部分 可被多數個鹵素原子取代或,可選擇地,被不同的鹵素原 子取代。當OC20烷基爲單-或多_鹵素取代時,例如,在院 基部分上存有1到3,或1或2個鹵素取代基。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公衮) 1225183 A7 _B7 五、發明說明(f ) OC20烷基磺酸鹽爲RSCb-,其中R爲如上所述之直鏈 或支鏈OC2。烷基。其例子包括甲基磺酸鹽,乙基磺酸鹽 ,丙基磺酸鹽,戊基磺酸鹽和己基磺酸鹽。CVG。鹵烷基磺 酸鹽爲RS〇3-,其中R爲鹵素取代之C2-C20烷基,C2-C!。-, C2-C8 或 C4-C8-烷基。其例子包括 C2F5S〇3-,GF9S03-和 CsFnSCh-。未經取代之C6-C1Q芳基磺酸鹽爲RSCh-,其中R 爲CVG。芳基,例如苯基或萘基。烷基取代的芳基磺酸鹽 類爲,例如,甲苯磺酸鹽,2,4,6-三甲基苯磺酸鹽,2,4,6-參(異丙基)苯磺酸鹽,4-三級-丁基苯磺酸鹽和4-十二烷基 苯磺酸鹽。 鹵素取代之芳基磺酸鹽爲,例如,4-氯苯磺酸鹽,4-氟-苯磺酸鹽,2,4,6-三氟苯磺酸鹽和五氟苯磺酸鹽。 -----------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 G-Cn烷氧基表示直鏈或支鏈基且爲,例如,G-G-, 0-0或G-O烷氧基。其例子包括甲氧基,乙氧基,丙氧 基,異丙氧基,正丁氧基,二級-丁氧基,異丁氧基,三級 -丁氧基,戊氧基,己氧基,庚氧基,2,4,4-三甲基-戊氧基 ^ 2 -乙基己氧基’辛氧基’壬氧基’癸氧基和十—^*院氧基 ,尤其甲氧基,乙氧基,丙氧基,異丙氧基,正丁氧基, 二級-丁氧基,異丁氧基和三級-丁氧基,較佳爲甲氧基。 單-或多-取代之苯基爲單-到五取代,例如單-,二-或 三-取代,尤其是單-或二-取代。 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明(L )
Ci-c2。-全氟烷基磺醯基甲基化物爲SQi—SQ汎, S〇aRc
Ci-Go-全氟烷基磺醯基醯亞胺爲Ra-so2-so2-Rb ,其中Ra,Rb和R。彼此獨立爲未經取代或被N(Rd)(h)取代 之C1-C2。全氟院基,或Ra,Rb和R。爲被CF3取代之苯基; 或Ra和Rb—起爲G-CV全氟烷撐,選擇性被-〇-打斷;1^和 Re彼此獨立爲OCn烷基或Rd和I 一起爲G-C6全氟烷撐 ,選擇性被0或Ν(0(:12-烷基)打斷。全氟烷基爲完全被氟 取代之烷基,也就是氫原子被氟取代。相同應用於全氟烷 撐。 該等陰離子的例子爲(C2F5S〇2)2N_,(C4F9S〇2)2N 一, (C8FnS〇2)3C- ,(CF3S〇2)3C— ,(CF3S〇2)2N—,(C4F9S〇2)3C_ , (CF3S〇2)3(C4F9S〇2)C一,(CF3S〇2)(C4F9S〇2)N_,[(3,5-雙(CFf , F?c2- f2c^s?2_ f/2〇.f2C\ _ (C6H3)S〇2]2N' F2C\ N , 2| /C_S〇2-CF3 ,Ο N—C2FrS〇rN—S〇2CF3 f2c—so2 F2〇、so2 ρ2ορ/ F/2cf2C\ 一 〇\ /N—C2FrS〇2—C-(S〇2CF3)2,c6f5s〇2c.(s〇2cf3)2, C6F5S02N-S〇2CF3. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f2c f2c 該等陰離子爲該諳熟該技藝已知的。該等陰離子和他 們的製備描述在例如US 5554664。 在式I的碘鎗鹽化合物的苯基環上之乂和丫基的位置 爲,例如,在4,4’-位置,4,2’-位置或4,3’-位置,尤其是在 M’-位置或在4,2’-位置,較佳在4,4’-位置。 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 一 1225183 A7 B7 五、發明說明(1 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在式I的碘鎗鹽化合物的苯基環上之X,Xi和Y基的 位置爲,例如,在2,4,4’·位置,2,4,2’-位置或2,4,3’-位置, 尤其是在2,4,4’-位置或2,4,2’-位置,較佳在2,4,4’-位置。 X爲支鍵C3-C2。院基或C3-C8環院基5較佳爲支鍵C3-C8烷基,環己基或環戊基,尤其是支鏈G-G烷基或環己基 ,例如異丙基,異丁基,二級-丁基或三級-丁基。
Xi爲氫,直鏈OC2。烷基,支鏈G-C2。烷基或C3-C8環 烷基,較佳爲氫,直鏈G-CiO烷基,支鏈C3-C8烷基,尤其 是氫或支鏈G-C4-烷基。Xi特佳爲氫。 在本發明中化合物的取代基X和1的碳原子總數總 是爲至少4,也就是說總數爲4或大於4,例如從4到40 ,從4到20,從4到10,從4到8,從5到40,從6到 40,等等。 Y爲直鏈CVCh)烷基,支鏈C3-G。烷基或C3-C8環烷基 ,較佳爲直鏈G-CV或直鏈CVCV烷基,支鏈G-CV或支鏈 C3-CV烷基,環己基或環戊基,例如異丙基或直鏈G-C4烷 基。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A是非親核性陰離子,選自基(BF〇—,(SbF〇—,(PF〇 -,(B(C6F5))4-,G-C2。烷基磺酸鹽,CVG。鹵烷基磺酸鹽 ,未經取代之CVCi。芳基磺酸鹽,樟腦磺酸鹽,G-C2。-全氟 烷基磺醯基甲基化物,O-G。-全氟烷基磺醯基醯亞胺,和 被鹵素,n〇2,OC。烷基,CVCu鹵-院基,〇已2烷氧基或 被COORi取代之CVCh)芳基磺酸鹽;例如選自基(SbF6)—, (ΡΚΓ,(B(C6F5))r,C2-O鹵烷基磺酸鹽,樟腦磺酸鹽, 11 _本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 一 "" ~ 1225183 A7 B7 五、發明說明(& ) OCn烷基磺酸鹽,苯基磺酸鹽和對-甲基苯基磺酸鹽;特 別是選自基(SbFO—,(PF6)_,(B(C6F5))r和C2-C2。画院基擴 酸鹽。 根據本發明之式I化合物的一個特徵爲在碘原子上之 二個苯基環不被相同取代,也就是說他們是”不對稱的”換 鎗鹽。因此X或I和Y在每個情況中是不同的。也應注 意的是苯基環總是至少被支鏈烷基或被環烷基取代’ ϋ 鏈烷基X爲至少一 C4烷基,當I爲氫時。當Χι爲除氫之 外時,支鏈烷基X也可爲C3烷基。基X+ 的碳原子總 數因此總是爲至少4。根據本發明化合物的另一個特徵爲 在碘原子上之二個苯基環必須具具取代基,因此避免在裂 解時形成苯。根據本發明之式I化合物提供在廣泛範圍的 應用中所需要之反應性(如描述在下文和在實施例中)和在 配製物中的良好溶解度之間的最佳平衡,且他們避免苯的 釋放。亦,由於取代的結果預期較低毒物學效果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ----------I --- <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 製備芳基碘鎗鹽化合物的一般方法爲諳熟該技藝所已 知的且被描述在文獻中。根據本發明之式I光起始劑化合 物可類似於該等方法獲得。例如,式I化合物在可根據美 專利說明書4399071和4329300和DE 2754853中所描述的 方法製備。例如,可能藉由從相對應碘鎗化合物的簡單鹽( 例如雙磺酸鹽)交換陰離子來製備六氟磷酸鹽。該等方法例 如,已由Beringer及其硏究同仁公開於j. Am. Chem. Soc. 81,342(1959)中。製備上述簡單鹽之各種方法也可在參考文 獻中發現。例如,二個芳族化合物與碘基硫酸酯於硫酸中 12 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明(1 ) 的反應,二個芳族化合物與碘酸鹽在乙酸,乙酸酐,硫酸 .中的反應,二個芳族化合物與碘基醯化物(iodoacylate)於酸 存在下的反應,或在酸存在下亞碘醯化合物,亞碘醯二乙 酸酯或碘氧基化合物與不同芳族化合物的縮合反應。在某 些情況中,也可能就地氧化芳基碘,然後縮合其與另一個 芳族化合物。進行縮合反應的變體,例如,在稀硫酸中(EP 119068)。 較佳爲給予輻射敏感組成物,其中在式I化合物中X 爲支鏈OCl2烷基或環己基。 感興趣的進一步組成物爲該等其中在式I化合物中Y 爲直鏈CVC6烷基或環己基者。 特別強調是本發明組成物,其中在式I化合物中A-爲 非親核性陰離子,選自基(PF6)-,(B(GF5))4—,OCn烷基 磺酸鹽,C2-Cn鹵烷基磺酸鹽,未經取代之苯基磺酸鹽,樟 腦磺酸鹽,G-C20-全氟烷基磺醯基甲基化物,G-C20-全氟烷 基磺醯基醯亞胺,和被鹵素,N〇2,G-Cu烷基,G-Cu-鹵 烷基,OC12烷氧基或被C001取代之苯基-磺酸鹽,特別 是非親核性陰離子,選自基(PF〇_,(B(C6F5))r,烷基 磺酸鹽,OCn鹵烷基磺酸鹽,未經取代之苯基磺酸鹽,樟 腦磺酸鹽,和被鹵素,N〇2,G-Cn烷基,G-Cn-鹵烷基, G-Cn烷氧基或被C00R!取代之苯基磺酸鹽。 特佳給予輻射敏感組成物,其中在式I化合物中 X爲支鏈CVC6烷基或環己基; X!爲氫或支鏈C4-G烷基; 13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐1 ' .I II--------- — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一--口,. 1225183 A7 ___B7 _ 五、發明說明() Y爲直鏈Ci-C4烷基,支鏈G-G烷基或環己基; (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A一爲非親核性陰離子,選自基(ΡΚΓ,樟腦磺酸鹽, 和烷基取代之苯基磺酸鹽。 也感興趣的是組成物,其中在式I化合物中 X爲支鏈CVG烷基或環己基; Y爲直鏈CVC4烷基,支鏈G-G烷基或環己基; A一爲非親核性陰離子,選自基(PF6)_,(B(C6F5))r,G-C2〇-烷基磺酸鹽,OGo鹵烷基磺酸鹽,未經取代之C6-G。 芳基磺酸鹽,樟腦磺酸鹽,和被鹵素,n〇2,G-C12烷基, G-C12_-垸基,CVC12烷氧基或被COORdS代之G-G。芳基 磺酸鹽;及 扎爲G-G2烷基,苯基,苯甲基,或被G-C4烷基單-或多-取代之苯基。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 適合作爲根據本發明組成物中之成分(b)的式I化合物 之例子包括4-異丁基苯基甲基苯基碘鎗六氟磷酸鹽;4-異丁基苯基冲-甲基苯基碘鑰五氟乙基磺酸鹽;4-異丁基苯 基-4^甲基苯基碘鎗tresylate ; 4-異丁基苯基-4’-甲基苯基碘 鎗九氟丁烷磺酸鹽(nonaflate) ; 4-異丁基苯基-4f-甲基苯基碘 鎗甲苯磺酸鹽;4-異丁基苯基-4’-甲基·苯基碘鎗4-甲氧基 苯基磺酸鹽;4-異丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎗4-氯苯基磺酸 鹽;4-異丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎗4-氟苯基磺酸鹽;4-異 丁基苯基-4·-甲基苯基碘鎗2,4,6-三甲基苯基磺酸鹽;4-異 丁基本基-4^甲基苯基确錄2,4,6-(二-異丙基)-本基振酸鹽, 4-異丁基苯基-4’-甲基-苯基碘鎗-4-癸基-苯基磺酸鹽;4-異 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7_ 五、發明說明(丨I ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎗樟腦-10-磺酸鹽;4-異丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎗肆(五氟苯基)-硼酸鹽;’4-(2-甲基丁-2-基)-苯基-4f-甲基苯基碘鎗六氟磷酸鹽;4-(2-甲基丁-2-基)苯基 -4’-甲基-苯基碘錄五氟乙基磺酸鹽;4-(2-甲基丁-2-基)苯基-4f-甲基苯基碘鎗肆(五氟苯基)硼酸鹽;4-(2-甲基丁-2-基)苯 基-4'-甲基苯基碘鎗六氟磷酸鹽;4-(2-甲基丁-2-基)苯基-4’-甲基苯基碘鎗五氟乙基-磺酸鹽;4-(2-甲基丁-2-基)苯基-4’-甲基-苯基碘鎗九氟丁烷磺酸鹽;4-(2-甲基丁-2-基)苯基-4’-甲基苯基碘鎗4-三氟-甲基苯基磺酸鹽;4-(2-甲基丁-2-基)-苯基-4f-甲基苯基碘錄甲苯磺酸鹽;4-(2-甲基丁-2-基)苯 基-4’-甲基苯基碘鎗樟腦-10-磺酸鹽;4-環己基-4’-甲基苯基 碘錄六氟磷酸鹽;4-環己基-4’-甲基苯基碘鎗五氟乙基磺酸 鹽;4-環己基-f-甲基苯基碘鎗樟腦-10-磺酸鹽;4-環己基-4’-甲基苯基碘鎗肆(五氟苯基)硼酸鹽;4-環己基-4’-甲基-苯 基碘鎗甲苯磺酸鹽;4-三級-丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎗六氟 磷酸鹽;4-三級-丁基苯基-4'·甲基苯基碘鎗五氟乙基磺酸鹽 ;4-三級-丁基苯基冲-甲基苯基碘鎗樟腦-10-磺酸鹽;4-三 級-丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎗肆(五氟苯基)硼酸鹽;4-三級-丁基苯基-4f-甲基苯基碘鎗4-氯-苯基磺酸鹽;4-三級-丁基 苯基-4’-甲基苯基碘鎗4-氟苯基磺酸鹽;4-三級-丁基苯基-4’-甲基苯基碘鑰4-甲氧基苯基磺酸鹽;4-三級-丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎗六氟磷酸鹽;4-異丁基苯基冲-甲基苯基碘 鎗九氟丁基磺酸鹽;4-環己基-4’-甲基苯基碘鎗六氟砷酸鹽 ;4-(2-甲基丁- 2-基)苯基-4' -甲基苯基砩:錄九氣丁基礦酸鹽 15 本紙張尺度適用中國國家標準(0r7s)A4規格(210 X 297公爱^ ! 1225183
五、發明說明(p) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ;4-異丁基-苯基-2’-甲基苯基換錄六氟隣酸鹽;4_異丁基苯 基冲-乙基苯基-碘鎗六氟磷酸鹽;4-(支鏈癸基)-‘甲基苯基 碘鎗六氟磷酸鹽。 式I的化合物,如上所述,爲新穎的和本發明因此也 與其有關。較佳意義也如上述所給予的。 根據本發明之組成物包括作爲成分(a 1 ),例如,可藉 由含烷基或芳基之陽離子或藉由質子而陽離子聚合的樹脂 和化合物。其例子包括環醚,尤其是環氧化物和氧雜環丁 烷,以及乙烯基醚和含羥基之化合物。也可使用內酯化合 物和環硫醚以及乙烯基硫醚。進一步的例子包括胺基塑料 或酚甲階酚醛樹脂類。尤其是蜜胺,脲,環氧樹脂,酚系 ,丙嫌酸酯,聚酯和醇酸樹脂,且尤其是丙嫌酸酯,聚酯 或醇酸樹脂與蜜胺的混合物。這些也包括改質之表面-塗料 樹脂,例如,丙烯酸酯-改質之聚酯和醇酸樹脂。包括在術 語丙烯酸酯、聚酯和醇酸樹脂之個別類型的樹脂例子描述 於,例如,Wagner,Sarx/Lackkunstharze (慕尼黑,1971) ’第86到123和229到238頁,或在uilmann /
Encyclopadie der techn· Chemie,第 4 版,第 15 冊(1978), 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第613到628頁,或Uilmann氏工業化學百科全書,Verlag Chemie,1991,第 18 冊,360 頁以下,第 A19 冊,371 頁 以下。表面-塗料較佳包含胺基樹脂。其例子包括醚化和非 醚化之蜜胺,脲,胍和縮二脲樹脂。特別的重要是用於表 面-塗料硬化之酸催化,包括醚化胺基樹脂,例如,甲基化 或丁基化蜜胺樹脂(N-甲氧甲基-或正丁氧甲基_蜜胺)或甲基 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明(p) 化/丁基化甘脲(glycolurils)。 可能,例如,使用所有習知環氧化物,例如芳族,月旨 族或環脂族環氧樹脂。這些是在分子中具有至少一個,較 佳至少二個環氧基的化合物。其例子爲脂族或環脂族二醇 類或多元醇類(例如乙二醇,丙烷-1,2-二醇,丙烷_丨,3-二醇 ,丁烷-1,4-二醇,二甘醇,聚乙二醇,聚丙二醇,甘油, 三羥甲基丙烷或1,4-二甲醇環己烷)之縮水甘油基醚及符號 98\f“符號”\sll召-甲基縮水甘油基醚或2,2-雙(4-羥基環 己基)丙烷和N,N-雙(2-羥乙基)苯胺之縮水甘油基醚;二-和 多元-酚(例如間苯二酚.)的縮水甘油基醚,4,4,-二羥基苯基-2,2-丙烷的縮水甘油基醚,線性酚醛樹脂的縮水甘油基醚或 1,1,2,2·肆(4-羥基苯基)乙烷的縮水甘油基醚。其例子包括 苯基縮水甘油基醚,對-三級-丁基縮水甘油基醚,鄰-甲苯 酚基縮水甘油基醚,聚四氫呋喃縮水甘油基醚,正丁基縮 水甘油基醚,2-乙基己基縮水甘油基醚,Ci2m院基縮水甘 油基醚和環己烷二甲醇二縮水甘油基醚。進一步的例子包 •括N-縮水甘油基化合物,例如乙烯脲,1,3-丙烯脲或5-二 甲基-海因的縮水甘油基化合物或4,4’-亞甲基-5,5’-四甲基 二海因的縮水甘油基化合物,或例如異氰脲酸三縮水甘油 基酯的化合物。 使用於根據本發明配製物的縮水甘油基醚成分(al)之 進一步例子爲,例如,藉由多元酚與過量氯醇(例如表氯醇 )的反應獲得之多元酚的縮水甘油基醚,(例如2,2-雙(2,3-環 氧丙氧基酚)丙烷的縮水甘油基醚)。可使用於本發明的縮 17 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱_) ! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一—裝--------訂-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明(1+) ------------裳--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 水甘油基醚環氧化物的進一步例子係描述於,例如US3 018 262 和紐約,McGraw-Hill 圖書公司,Li 和 Neville 之,, 環氧樹脂手冊”(1967)。也有很多商業地上可利用之適合作 爲成分(al)之縮水甘油基醚環氧化物,例如,甲基丙嫌酸 縮水甘油基酯,雙酚A的二縮水甘油基醚,例如該等可以 商品名 EPON 828,EPON 825,EPON 1004 和 EPON 1010(貝 殻)獲得者;DER-33卜DER-332和DER-334(道化學品); 酚甲醛線性酚醛樹脂的1,4-丁二醇二縮水甘油基醚,例如 DEN-431,DEN-438(道化學品);及間-苯二酚二縮水甘油醚 :烷基縮水甘油基醚,例如,C8-C9縮水甘油基醚,例如 HELOXY改質劑7,C^-Cm縮水甘油基醚,例如HELOXY 改質劑8,丁基縮水甘油基醚,例如HELOXY改質劑61 ,甲苯酚基縮水甘油基醚,例如HELOXY改質劑62,對-三級-丁苯基縮水甘油基醚,例如HELOXY改質劑65,多 官能縮水甘油基醚,例如1,4-丁二醇的二縮水甘油基醚, 例如HELOXY改質劑67,新戊基二元醇的二縮水甘油基 醚,例如HELOXY改質劑68,環己烷二甲醇的二縮水甘 油基醚,例如HELOXY改質劑107,三甲醇乙烷三縮水甘 油基醚,例如HELOXY改質劑44,三羥甲基丙烷三縮水 甘油基醚·,例如HELOXY改質劑48,聚縮水甘油脂族多 元醇的醚,例如HELOXY改質劑84(所有HELOXY縮水甘 油基醚得自貝殼公司)。 也適當者爲包含丙烯酸酯的共聚物之縮水甘油基醚, 例如’苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油基酯或甲基丙烯酸甲基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明(丨S ) 酯-丙烯酸縮水甘油基酯。其例子包括1 : 1苯乙烯/甲基 丙烯酸縮水甘油基酯,1 : 1甲基丙烯酸甲基酯/丙烯酸縮 水甘油基酯,62.5 : 24 : 13.5甲基丙烯酸甲基酯/丙烯酸 乙基酯/甲基丙烯酸縮水甘油基酯。 縮水甘油基醚化合物的聚合物也可例如包含其他的官 能性質,只要其不損害陽離子硬化。商業上得自汽巴特用 化學品之適合作爲成分(al)的其他縮水甘油基醚化合物爲 多官能性液體和固體線性酚醛樹脂縮水甘油基醚樹脂,例 如 PY 307,EPN 1179,EPN 1180,EPN 1182 和 ECN 9699 〇 其應了解的是也可使用不同的縮水甘油基醚化合物的 混合物作爲同成分(al)。 縮水甘油基醚(al)爲,例如,式II的化合物 -裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .
h2c—c—ch2—o- H •R5 (II) 其中 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 x爲1到6之數目;及 Rs爲是單-到六-價垸基或芳基。 較佳給予,例如,式II的縮水甘油基醚化合物 H2C—C—CH—0—R5 (II) 其中 X爲1,2或3之數目;及 當1時,R5爲未經取代或G-Cu烷基-取代之苯基,萘基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明( it ,憩基,聯苯基,G-C20烷基,或被一個或以上的氧原子打 斷的C2-C2。院基,或 當x=2時,化爲1,3-伸苯基,1,4-伸苯基,CVC1Q伸環烷基 ,未經取代或鹵素-取代之G-G。伸烷基,一個或以上的氧 原子打斷之C2-C40伸院基’或 基 或 c2hs CH, —C—C一C— H2C-E〇—CH2.CH(CH3)Jy- 當 X = 3 時,R5 爲 H2 H2 h2 y爲1到10之數目;及 — HC-£〇-CH2-CH(CH3)3y-'日—2 或 C-t〇—CH2-CH(CH3)]^ 基 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 〇 /\ •S—ch2 仏爲CVC20伸烷基,氧或 縮水甘油基醚(al)爲,例如,式Ila的化合物 R-°-S—g—CH2 (Ila) 其中 I - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R7爲未經取代或烷基-取代之苯基;萘基;憩基;聯 苯基;G-Go烷基,被一個或以上的氧原子打斷之C2-C2〇烷 基’或式 u C二—r\^.n— 之基, H2C C-CH 厂〇一Rg Η R5爲伸苯基,OG。伸烷基,被一個或以上的氧原子打斷之 C2-C2。伸烷基,或 基;及 20 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 __B7___ 五、發明說明(丨1 ) R6爲C1-C2。伸院基或氧。 較佳給予式lib的縮水甘油基醚化合物 /°\ 〇 'H2C—g—(^-〇-Rr〇—g—^tCH2 (|lb) ------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中 R5爲伸苯基,OGo伸烷基,被一個或以上的氧原子打斷之 C2-C20伸烷基或 基;及 R6爲C1-C2。伸院基或氧。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 成分(al)的進一步例子爲聚縮水甘油醚和聚(Θ-甲基縮 水甘油基)醚,其可藉由每分子包含至少二個游離醇及/或 酚羥基之化合物與適當表氯醇在鹼性條件下之反應獲得的 ,或者在酸催化;劑存在下然後以鹼處理。也可使用不同多 元醇之混合物$該等醚可藉由與聚(表氯醇)從非環醇,例 如乙二醇,二甘醇和高級聚(氧伸乙基)二醇類,丙烷-1,2-二醇和聚(氧丙撐)二醇類,丙烷-1,3-二醇,丁烷-1,4-二醇, 聚(氧四亞甲基)二醇類,戊烷-1,5-二醇,己烷-1,6-二醇,己 烷-2,4,6-三醇,甘油,1,1,1-三羥甲基-丙烷,異戊四醇和山 梨糖醇製備,從環脂族醇,例如1,3-環己二醇(resorcitol), 對環己二醇(quinitol),雙(4-羥基環己基)甲烷,2,2-雙(4-羥 基環己基)丙烷和U-雙-(羥甲基)環己-3-烯製備,和從具有 芳核之醇,例如N,N-雙(2-羥乙基)苯胺和p,p’-雙(2-羥乙胺 基)二苯甲烷製備。他們也可從單核酚,例如間苯二酚和氫 21 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 ___B7_ 五、發明說明(^) 醌,和多核酚,例如雙(4-羥基苯基)甲烷,4,4-二羥基聯苯 ,雙(4-羥基苯基)碾,1,1,2,2-肆(4-羥基苯基)乙烷和2,2-雙 (4-羥基苯基)-丙烷(雙酚A)和2,2-雙(3,5-二溴-4-羥基苯基) 丙烷。適合於製備聚縮水甘油醚和聚(Θ-甲基縮水甘油基) 醚之進一步羥基化合物爲藉由醛(例如甲醛,乙醛,氯醛和 糠醛)與酚(例如,酚,鄰-甲酚,間-甲酚,對_甲酚,3,5-二 甲酚,4-氯酚和4-三級-丁酚)的縮合反應獲得的線性酚醛樹 聚(N-縮水甘油基)化合物可,例如,藉由表氯醇與包 含至少二個胺氫原子之胺類(例如苯胺,正丁胺,雙(4-胺苯 基)甲烷,雙(4-胺苯基)-丙烷,雙-(4-甲胺基苯基)甲烷和雙 (4-胺苯基)醚,硼及亞楓)的反應產物之脫氯化氫作用獲得 。進一步適當的聚(N-縮水甘油基)化合物包括異氰脲酸三 縮水甘油基酯和環烷基脲之N,N’-二縮水甘油基衍生物,例 如乙烯脲和1,3-丙烯脲,和海因,例如,5,5-二甲基海因。 聚(S-縮水甘油基)化合物也是適當的。其例子包括二 硫醇的二-S-縮水甘油基衍生物,例如乙烷-1,2-二硫醇和雙 (4-氫硫甲基苯基)醚。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 . I --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 也考慮作爲成分(al)環氧樹脂者,其中縮水甘油基或 /3-甲基縮水甘油基係鍵結至不同類型的雜原子,例如4-胺 基酚之Ν,Ν,0-三縮水甘油基衍生物,柳酸或對-羥基苯甲酸 的縮水甘油基醚/縮水甘油基酯,N-縮水甘油基縮 水甘油氧基丙基)-5,5-二甲基-海因和2-縮水甘油氧基-1,3-雙(5,5-二甲基-1-縮水甘油基海因-3-基)丙烷。 22 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 _____B7_ 五、發明說明((1) 較佳給予雙酚的二縮水甘油基醚。其例子包括雙酚A 的二縮水甘油基醚,例如得自汽巴特用化學品的ARALDIT GY 250,雙酚F的二縮水甘油基醚和雙酚S的二縮水甘油 基醚。特佳給予爲雙酚A之二縮水甘油基醚。 技術上重要的進一步縮水甘油基化合物爲羧酸,尤其 是二-和多元-羧酸的縮水甘油基酯。其例子爲琥珀酸,己 二酸,壬二酸,癸二酸,苯二甲酸,對苯二甲酸,四-和六 -氫苯二甲酸,間苯二甲酸或1,2,4-苯三酸,或二聚物化脂 肪酸的縮水甘油基酯。 不是縮水甘油基化合物的聚環氧化物的例子爲乙烯基-環己烷和二環戊二烯的環氧化物,3-(3’,4’-環氧環己基)-8,9-環氧基-2,4-二氧基螺-[5.5]-十一烷,3,4·環氧環己烷羧 酸的3’,4’-環氧環己基甲基酯,(3,4-環氧環己烷羧酸3,4-環 氧環己基-甲基酯),丁二烯二環氧化物或異戊二烯二環氧 化物,環氧化亞油酸衍生物或環氧化聚丁二烯。
進一步適合的環氧化合物爲,例如,擧烯一氧化物, 環氧化之大豆油,雙酚-A和雙酚-F環氧樹脂,例如, Araldit® GY 250 (A),Araldit® GY 282 (F),Araldit® GY 285(F)(汽巴用化學品),和包含環氧基的光可硬化矽氧烷 〇 進一步適合的陽離子可聚合或可交聯成分(al)也可發 現於,例如,美國專利說明書3117099,4299938和 4339567 〇 從脂族環氧化物之族群中具有10,12,14或16個碳 23 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐) ' " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1225183 A7 ____________B7 五、發明說明(w) 原子所組成的直鏈是特別適合之單官能符號α -烯烴環氧化 物。 裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因爲時下很多不同的環氧化合物已商業化,所以黏合 劑的性質可被廣泛地改;變。例如視組成物所欲意的用途而 定’一種可能的變化爲使用不同的環氧化合物的混合物和 加入撓性劑及反應性稀釋劑。 該等環氧樹脂可以溶劑稀釋以幫助施用,例如當施用 係藉由噴塗產生時,但是環氧化合物較佳於較少溶劑-狀態 。在室溫爲黏稠至固體的樹脂可以熱施用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 也適合作爲成分(la)者爲所有習知乙烯基醚,例如芳 族,脂族或環脂族乙烯基醚以及含矽之乙烯基醚。這些是 分子中具有至少一個,較佳至少二個,乙烯基醚基之化合 物。適合使用於本發明組成物中作爲乙烯基醚的例子包括 三甘醇二乙烯基醚,1,4-環己二甲醇二乙烯基醚,4-羥丁基 乙烯基醚,碳酸丙二酯之丙烯基醚,十二基乙烯基醚,三 級-丁基乙烯基醚,二級-戊基乙烯基醚,環己基乙烯基醚 ,2-乙基己基乙烯基醚,乙二醇單乙烯基醚,丁二醇單乙 烯基醚,己二醇單乙烯基醚,1,4-環己烷二甲醇單乙烯基醚 ,二甘醇單乙烯基醚,乙二醇二乙烯基醚,乙二醇丁基乙 烯基醚,丁烷-1,4-二醇二乙烯基醚,己二醇二乙烯基醚, 二甘醇二乙烯基醚,三甘醇二乙烯基醚,三甘醇甲基乙烯 基醚,四-乙二醇二乙烯基醚,pluriol-E- 200二乙烯基醚, 聚四氫呋喃二乙烯基醚-290,三羥甲基丙烷二乙烯基醚, 二丙二醇二乙烯基醚,十八烷基乙烯基醚,(4-環己基-亞甲 24 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 BT^ 五、發明說明) 基氧基伸乙基)·戊二酸甲基酯和(4-丁氧基伸乙基)-間苯二甲 酸酯。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 含羥基的化合物之例子包括聚酯多元醇,例如,聚己 內酯或聚酯己二酸酯多元醇,二醇類和聚醚多元醇類,蓖 麻油,羥基-官能的乙烯基和丙烯酸樹脂’纖維素酯類,例 如纖維素乙酸酯丁酸酯和苯氧基樹脂。 進一步陽離子可硬化的配製物可發現於例如EP 119425 〇 作爲成分(al),較佳給予環脂族環氧化物,或以雙酚 A爲基質之環氧化物。 因此,本發明也有關一種輻射敏感組成物,其中成分 (al)爲至少一種選自環脂族環氧化合物,縮水甘油基醚, 氧雜環丁烷化合物,乙烯基醚,酸-可交聯蜜胺樹脂,酸_ 可交聯羥基亞甲基化合物和酸-可交聯烷氧基-亞甲基化合 物的化合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如果需要的話,根據本發明之組成物也包含游離基可 聚合的成分,例如烯鍵式不飽和單體,寡聚物或聚合物。 適當的物質包含至少一個烯鍵式不飽和雙鍵且能夠進行加 聚作用。 包含一個烯雙鍵之適當單體的例子包括丙烯酸或甲基 丙烯酸烷基酯或羥基烷基酯,例如(甲基)丙烯酸甲基酯 ,乙基酯,丙基酯,異丙基酯,丁基酯,己基酯,2-乙基 己基酯及2-羥基乙基酯,丙烯酸硬脂基酯及丙烯酸異冰片 基酯。其他的當例子包括丙烯腈,丙烯醯胺,甲基丙烯醯 25 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明()x) 胺,經N取代之(甲基)丙烯醯胺,乙烯基酯如乙酸乙烯酯 ,乙烯基醚類如異丁基乙烯基醚,苯乙烯,烷基-與鹵素-取代之苯乙烯,N-乙烯基吡咯啶酮,氯乙烯與偏氯乙烯。 包含二或多個雙鍵之適合單體的例子包括甘油二丙烯 酸酯,甘油三丙烯酸酯,乙二醇二丙烯酸酯,二乙二醇二 丙烯酸酯,二乙二醇二甲基丙烯酸酯,三乙二醇二甲基丙 烯酸酯,1,3-丙二醇二丙烯酸酯,1,3-丙二醇二甲基丙烯酸 酯,新戊二醇二丙烯酸酯,己二醇二丙烯酸酯,雙酚A二 丙烯酸酯,4,4,-雙(2-丙烯醯氧基乙氧基)二苯基丙烷,異戊 四醇三丙烯酸或四丙烯酸酯,異戊四醇四甲基丙烯酸酯, 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,1,2,4-丁三醇三甲基丙烯酸酯, 1,4-環己二醇二丙烯酸酯,山梨糖醇六丙烯酸酯,雙[H2-丙烯氧基)l·對-乙氧基苯基二甲基甲烷,雙[1-(3-丙烯氧基-2-羥基)]-對-丙氧基苯基二甲基甲烷及三羥乙基異氰脲酸酯 三甲基丙烯酸酯;具有200至500分子量之聚(乙二醇)的雙 -丙烯酸酯或雙-甲基丙烯酸酯,苯二甲酸二烯丙基酯,琥 珀酸二乙烯基酯,己二酸二乙烯基酯及鄰苯二甲酸二烯丙 基酯,丙烯酸乙烯酯,二乙烯基苯,磷酸三烯丙基酯,異 氰脲酸三烯丙基酯或異氰脲酸參(2-丙烯醯基乙基)酯。 高分子量(低聚物)多元不飽和化合物例子包括丙烯酸 化環氧樹脂,丙烯酸化或包含乙烯基醚或環氧-基之聚酯, 聚胺基甲酸酯類及聚醚類.。不飽和低聚物之進一步例子爲 不飽和聚齒樹脂,其通常製備自順丁烯二酸,苯二甲酸和 一或多種二醇類且具有由約500至3000之分子量。亦可使 26 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ' _ -裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(>1) 用乙烯基醚單體及低聚物,及具有聚酯,聚胺基甲酸酯, 聚醚,聚乙烯基醚及環氧基主鏈之順丁烯二酸酯端基的低 聚物。乙烯基醚與順丁烯二酸官能基化之單體的共聚物亦 爲適當的,例如揭述於W0 90/01512者。然而,乙烯基醚 與順丁烯二酸官能基化之單體的共聚物亦爲適當者。此類 不飽和低聚物亦可被歸爲預聚物。 官能化丙烯酸酯也是適合的。正常用來形成官能化丙 烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物的基本聚合物(主鏈)之適當 單體的例子爲丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,甲基丙烯酸甲基 酯,丙烯酸乙基酯,甲基丙烯酸乙基酯,丙烯酸正丁基酯 ,甲基丙烯酸正丁基酯,丙烯酸異丁基酯,甲基丙烯酸異 丁基酯,丙烯酸2-乙基己基酯,甲基丙烯酸2-乙基己基酯 等。除此之外,適當量之官能單體爲在聚合作用期間聚合 以便獲得官能聚合物。酸-官能化丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯 聚合物可使用酸-官能性單體,例如丙烯酸和甲基丙烯酸獲 得。羥基-官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物係從羥基 -官能性單體,例如甲.基丙烯酸2-羥基乙基酯,甲基丙烯酸 2-羥基丙基酯及甲基丙烯酸3,4-二羥基丁基酯獲得。環氧 基-官能化的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物係使用環氧基 -官能官能性單體,例如甲基丙烯酸縮水甘油基酯,甲基丙 烯酸2,3-環氧丁基酯,甲基丙烯酸3,4-環氧丁基酯,甲基 丙烯酸2,3-環氧環己基酯,甲基丙烯酸酯i〇,ii-環氧十一 烷基等獲得。也可從異氰酸酯-官能單體例如異氰酸間-異 丙基二甲苄基酯獲得異氰酸酯-官能化的聚合物。 27 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱)" -- -----------I 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -laj- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明(Vf) 尤其適合爲,例如,烯鍵式不飽和單-或多-官能的竣 酸和多元醇或聚環氧化物之酯類,和在鏈中或側基中具有 烯鍵不飽和基之聚合物,例如不飽和聚酯,聚醯胺和聚胺 基甲酸酯和其共聚物,醇酸樹脂,聚丁二烯和丁二烯共聚 物,聚異戊二烯和異二烯共聚物,在側鏈中具有(甲基)丙 烯基之聚合物及共聚物和一種或以上該等聚合物的混合物 〇 適合的單-或多-官能烯鍵式不飽和羧酸例子爲丙烯酸 ,甲基丙烯酸,巴豆酸,衣康酸,肉桂酸,順-丁烯二酸和 反-丁烯二酸及不飽和脂肪酸,例如亞麻酸或油酸。丙烯酸 與甲基丙烯酸爲較佳者。然而,也可能使用飽和的二-或多 元-羧酸與不飽和羧酸的混合物。適當飽和二·或多元-羧酸 例子包括,例如,四氯苯二甲酸,四溴苯二甲酸,苯二甲 酸酐,己二酸,四氫苯二甲酸,間苯二甲酸,對苯二甲酸 ,1,2,4-苯三酸,庚二羧酸,癸二酸,十二烷二羧酸,六氫 苯二甲酸等。 適當的多元醇爲芳族,且特別爲脂族與環脂族的多元 醇。芳族多元醇之例子爲氫醌,4,4f-二羥基聯苯,2,入二(4-羥基苯基)丙烷,亦及線性酚醛樹脂及酚醛樹脂。聚環氧化 物的例子爲基於上述多元醇者,特別爲芳族多元醇與表氯 醇。其他的適當多元醇爲於聚合物鏈或於側基中含有經基 之聚合物與共聚物,例如聚乙烯醇及其共聚物,或聚甲基 丙烯酸羥基烷基酯或其共聚物。亦爲適合之進一步多元醇 爲具有羥基爲末端基之低聚酯類(Qligoesters)。 28 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------^^1 --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 _B7 五、發明說明) 脂族與環脂族多元醇的例子爲較佳具有2至12個碳原 子的烷二醇,例如乙二醇,1,2-或1,3-丙二醇,1.2-,1,3-或 1,4-丁二醇,戊二醇,己二醇,辛二醇,十二烷二醇,二乙 二醇,三乙二醇,具有分子量較佳由200至1500之聚乙二 醇,1,3-環戊二醇,1,2-,1,3-或1,4-環己二醇,1,4-二羥基 甲基環己烷,甘油,參(沒-羥基乙基)胺,三羥甲基乙烷, 三羥甲基丙烷,異戊四醇,二異戊四醇與山梨醇。 多元醇可使用一個羧酸或使用不同的不飽和羧酸部份 或完全酯化,且在部份的酯中,游離羥基可被改質,例如 使用其他羧酸醚化或酯化。 酯類的例子爲= 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,三羥甲基乙烷三丙烯酸酯 ,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,三羥甲基乙烷三甲基丙 烯酸酯,丁二醇二甲基丙烯酸酯,丙二醇二甲基丙烯酸酯 ,丁二醇二丙烯酸酯,異戊四醇二丙烯酸酯,異戊四醇三 丙烯酸酯,異戊四醇四丙烯酸酯,二異戊四醇二丙烯酸酯 ,二異戊四醇三丙烯酸酯,二異戊四醇四丙烯酸酯,二異 戊四醇五丙烯酸酯,二異戊四醇六丙烯酸酯,三異戊四醇 八丙烯酸酯,異戊四醇二甲基丙烯酸酯,異戊四醇三甲基 丙烯酸酯,二異戊四醇二甲基丙烯酸酯,二異戊四醇四甲 基丙烯酸酯,三異戊四醇八甲基丙烯酸酯,異戊四醇二衣 康酸酯,二異戊四醇三衣康酸酯,二異戊四醇五衣康酸酯 ,二異戊四醇六衣康酸酯,乙二醇二丙烯酸酯,1,3-丁二醇 二丙烯酸酯,1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯,1,4-丁二醇二衣 29 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 1225183 A7 B7 五、發明說明(>L) 康酸酯,山梨醇三丙烯酸酯,山梨醇四丙烯酸酉旨, 四醇改質之三丙烯酸酯,山梨醇四甲基丙烯酸^輕离戊 五丙烯酸酯,山梨醇六丙烯酸酯,低聚酯芮燦酸山裂醇 丙烯酸酯,甘油二-和三丙烯酸酯,1,4-環己燒^㈢和甲基 ,分子量爲由200至1500之聚乙二 醇的雙酸酉旨 基丙烯酸酯,或其混合物。 $和雙甲 適合之自由基可聚合之化合物亦爲相同或不同不& 羧酸及芳族,環脂族和脂族聚胺之醯胺,且該等^胺 具有2至6個,特別爲2至4個胺基。此類聚胺的例子爲 乙二胺,1,2-或 1,3-丙二胺,1,2-,1,3-或 1,4·丁二胺,1,5-戊二胺,1,6-己二胺,辛二胺,十二烷二胺,丨,‘二胺基環 己烷,異佛爾酮二胺,苯二胺,雙苯二胺,二-3-胺基乙 基醚,二伸乙基三胺,三伸乙基四胺及二胺基乙氧基)-或二(/3-胺基丙氧基)乙烷。其他適合的聚胺爲較佳在側鏈 上具有額外胺基的聚合物和共聚物,及具有胺基末端基的 低醯胺。此類不飽和醯胺的例子爲亞甲基雙丙烯醯胺,1,6-六亞甲基雙丙烯醯胺,雙(甲基丙烯基胺基丙氧基)乙烷, 甲基丙烯酸甲基丙烯基胺基乙基酯與N-[(/3-羥基乙氧 基)乙基]丙烯醯胺。 適當的不飽和聚酯與聚醯胺係源自於例如順丁烯二酸 ,及二醇或二胺。順丁烯二酸可利用其他的二羧酸部份取 代。它們可與烯鍵式不飽和共聚單體,例如苯乙烯,共同 使用。這些聚酯與聚醯胺亦可源自於二羧酸及烯鍵式不飽 和二醇或二胺,特別爲源自於較長鏈者,例如6至20個碳 «4.ί 〈讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7__ 五、發明說明(1) 原子。聚胺基甲酸酯的例子爲由飽合或不飽和二異氰酸醋 及飽合或不飽合的二醇所構成者。 聚丁二烯和聚異戊二烯和其共聚物爲己知。適當的共 聚單體包括,例如,烯烴類,例如乙烯,丙烯,丁烯,^ 烯,(甲基)丙烯酸酯,丙烯腈,苯乙烯和氯乙烯。在側鏈 中具有(甲基)丙烯酸酯基之聚合物也爲已知道。他們可爲 ’例如,以線性酸醒樹脂爲基質的環氧樹脂與(甲基)丙燦 酸的產物;其已以(甲基)丙烯酸的酯化的乙烯醇或羥烷基 衍生物之均-或的共聚合物;或已以羥烷基(甲基)丙烯酸酯 化的(甲基)丙烯酸酯之均-和共聚合物。 其也可能使用同樣可以自由基和陽離子交聯的化合物 。該等化合物包含,例如,乙烯基和環脂族環氧基二者。 其例子描述在JP-A-2-289611及美國專利第6048953號中。 也可使用二種或以上之該自由基可聚合的材料之混合 物。 黏合劑也可被加至根據本發明之組成物中,當光聚合 性化合物爲液態或黏物質時,此尤其有利。黏合劑的量可 爲,例如,從5到95重量%,較佳從10到90重量%和尤 其是從40到90重量%,以總固體爲基準。黏合劑將依據 施用的領域與對該領域所需的性質選擇,例如於水性或有 機溶劑系統中之顯影性(developabUity),對基材的黏著性及 對氧的敏感性。 適當黏合劑的例子爲具有分子量由約2000至2 000 000,較佳由50 000至1 000 000之聚合物。其例子爲:丙 31 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,裝 tmMm I n ϋ 一:0屮 I ϋ ϋ I n n I · . 1225183 A7 B7 五、發明說明(>ί) 烯酸及甲基丙烯酸的均-或共聚物,例如甲基丙烯酸甲基酯 /丙烯酸乙基酯/甲基丙烯酸的共聚物,聚(甲基丙烯酸院 基酯),聚(丙烯酸烷基酯);酚係樹脂,纖維素衍生物,例 如纖維素酯類和纖維素醚類,例如纖維素乙酸酯,纖維素 乙酸酯丁酸酯,甲基纖維素,乙基纖維素;聚乙烯醇縮丁 醛,聚乙烯醇縮甲醛,聚烯烴類,環化橡膠,聚醚類,例 如聚環氧乙烷,聚環氧丙烷和聚四氫呋喃;聚苯乙烯,聚 碳酸酯,聚胺基甲酸酯,氯化之聚烯烴,聚氯乙烯,氯乙 烯/偏氯乙烯共聚物,偏氯乙烯與丙烯腈,甲基丙烯酸甲 基酯和乙酸乙烯酯的共聚物,聚乙酸乙烯酯,共聚(乙烯/ 乙酸乙烯酯),例如聚己內醯胺和聚(六亞甲基己二醯二胺) 的聚合物,和例如聚(乙二醇對苯二甲酸酯)和聚(己二醇丁 二酸酯)的聚酯類;及聚醯胺類。 亦可使用於(C1)項中所提及之樹脂作爲自由基可硬化 之成分。特別感興趣者爲例如具有反應性官能基之不飽和 丙酸酯。反應性官能基可選自例如羥基,硫醇,異氰酸酯 ,環氧基,酸酐,羧基,胺基或封端之胺基。含0Η基之 不飽和丙烯酸酯爲丙烯酸羥乙基及羥丁基酯以及丙烯酸甘 油基酯。 不飽和化合物亦可以與非光可聚合之薄膜形成成分的 混合物使用。該等可爲例如物理性乾燥聚合物或其於有機 溶劑中之溶液,例如於硝基纖維素或纖維素乙醯丁酸酯中 。它們可替代性爲化學性或熱可硬化樹脂,例如聚異氰酸 酯,聚環氧化物或蜜胺樹脂。可存在乾性油類,例如亞麻 32 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ' "~ ----------4-裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: ·% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明(〉°|) 子油,亞麻子油改質之醇酸樹脂,桐油及大豆油。同時使 用熱可硬化樹脂對所謂混合系統爲重要的,其於第一階段 爲光聚合且於第二階段爲藉著熱後處理而交聯。 因此,本發明之光可硬化組成物亦可包括: (A1) —種具有一個或以上之自由基可聚合的雙鍵之化 合物,其額外至包含至少一個在加成及/或縮合反應中爲 反應性之其他官能基(例子給予於上文中), (A2)—種具有一個或以上之自由基可聚合的雙鍵之化 合物,其額外至包含至少一個在加成及/或縮合反應中爲 反應性之其他官能基,額外官能基爲補償或反應利於成分 (A1)之額外官能基, (A3)至少一種單體,低聚及/或聚合化合物,其具有 至少一個在利於除自由基可聚合的雙鍵之外所存在之成分 (A1)或(A2)的官能基之加成及/或縮合反應中爲反應性的 官能基。 成分(A2)在每個情況中帶有補償或反應性利於成分 (A1)基。不同類型的官能基也可存在於成分中。成分(A3) 提供一種化合物,其包含在加成及/或縮合反應中爲反應 性且能夠與除自由基可聚合的雙鍵外所存在的(A1)或(A2) 之官能基反應的其他官能基。成分(A3)沒有包含自由基可 聚合的雙鍵。該組合(Al),(A2),(A3)的例子可發現於W〇 99755785。適當官能基的例子爲羥基,異氰酸酯,環氧基 ,酸酐,羧基及封端胺基。例子已描述於上。 熱可硬化的成分(C)之組份爲,例如,習用於該技藝之 33 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 . 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明) 熱可硬化漆或塗料系統組份。成分(C)因此可由很多的組份 所組成。 成分(C)的例子包括衍生自α,/3 -不飽和酸和其衍生物 的寡聚物及/或聚合物,例如聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸 酯,以丙烯酸丁酯抗衝擊改質的聚甲基丙烯酸甲基酯,聚 丙烯醯胺和聚丙烯腈。成分(C)的進一步例子爲胺基甲酸酯 ,一方面爲衍生自聚醚類,聚酯類和具有游離羥基的聚丙 烯酸酯和另一方面衍生自脂族或芳族聚異氰酸酯之聚胺基 甲酸酯,和其衍生物。成分(C)因此也包括,例如,衍生自 經取代之丙烯酸酯之可交聯丙烯酸樹脂,例如環氧基丙烯 酸酯,胺基甲酸酯丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯。醇酸樹脂類 ,聚酯樹脂類和丙烯酸酯樹脂類和其以蜜胺樹脂類、脲樹 脂類,異氰酸酯類,異氰脲酸酯類,聚異氰酸酯類,聚異 氰脲酸酯類和環氧樹脂類交聯之改質,也可爲成分(C)的一 組份。 成分(C)一般爲,例如以熱塑性或熱可硬化樹脂,尤其 是熱可硬化樹脂爲基質之薄膜形成黏合劑。其例子爲醇酸 樹脂,丙烯酸酯,聚酯,酚,蜜胺,環氧和聚胺基甲酸酯 樹脂和其混合物。其例子可發現於,例如Ullmann氏工業 化學百科全書,第5版,A18冊,第368-426頁,VCH, Weinheim 1991 0 成分(C)也可能是冷可硬化或熱可硬化的黏合劑,其中 加入硬化催化劑的情況是有利的。可加速黏合劑完全硬化 之適當催化劑可發現於,例如,Ullmann氏工業化學百科 34 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1225183 A7 B7_____ 五、發明說明) 全書,A18,第 469 頁,VCH Verlagsgesellschaft,Weinheim 199卜 作爲成分(C)之適當黏合劑的特殊例子爲: 1·表面-塗料,基於冷-或熱-可交聯之醇酸樹脂,丙烯 酸酯,聚酯,環氧或蜜胺樹脂或其混合物,可選擇性加入 硬化催化劑; 2.二-成分聚胺基甲酸酯表面-塗料,基於含羥基之丙 烯酸酯,聚酯或聚醚樹脂類和脂族或芳族異氰酸酯類,異 氰脲酸酯類或聚異氰酸酯類; 3· —-成分聚胺基甲酸酯表面-塗料,基於封端異氰酸 酯類,異氰脲酸酯類或聚異氰酸酯類,其在加熱期間去封 端塞;如適當的話也可能加入蜜胺樹脂類; 4· 一-成分聚胺基甲酸酯表面-塗料,基於脂族或芳族 的胺基甲酸酯或聚胺基甲酸酯和含羥基之丙烯酸酯,聚酯 或聚醚樹脂類; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5· —-成分聚胺基甲酸酯表面-塗料,基於脂族或芳族 的胺基甲酸酯或在胺基甲酸酯結構中具有游離胺基的聚胺 基甲酸酯丙烯酸酯和蜜胺樹脂類或聚醚樹脂類,可選擇性 地加入硬化催化劑; 6.二-成分表面-塗料,基於(聚)酮亞胺和脂族或芳族 異氰酸酯類,異氰腺酸酯類或聚異氰酸酯類; 7·二-成分表面-塗料,基於(聚)酮亞胺和不飽和丙烯 酸酯樹脂或乙醯基乙酸酯樹脂或甲基丙烯基胺基乙醇酸甲 基酯類; 35 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱j 一 1225183 A7 B7 五、發明說明 8·二-成分表面-塗料,基於含羧基或胺基之聚丙烯酸 酯類和聚環氧化物類; 9·二-成分表面-塗料,基於含酸酐基之丙烯酸酯樹脂 類和多元羥或多元胺基成分; 10·二-成分表面-塗料,基於含丙烯酸酯之酸酐類和聚 環氧化物類; 11·二-成分表面-塗料,基於(聚)腭唑咐類和含酸酐基 之丙烯酸酯樹脂類或不飽和丙烯酸酯樹脂類或脂族或芳族 異氰酸酯類,異氰脲酸酯類或聚異氰酸酯類; 12·二-成分表面-塗料,基於不飽和聚丙烯酸酯類和聚 丙二酸酯類; 13·熱塑性聚丙烯酸酯表面-塗料,基於熱塑性丙烯酸 酯樹脂類或非固有地交聯之丙烯酸酯樹脂類並以物蜜胺樹 脂醚化; 14·表面-塗料系統,基於具有(甲基)丙烯醯基和游離 異氰酸酯基之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和基於一個或以 上之與異氰酸酯反應的化合物,例如游離或酯化多元醇。 該系統已公開於,例如,EP928800中。 也作爲同成分(C)使用之封端異氰酸鹽描述於,例如, Organischer Metallschutz : Entwicklung und Anwendung von Beschichtungsstoffen ,第 159-160 頁,Vincentz Verlag, Hanover (1993)。有其中高反應性NCO基藉由特殊基封端的 化合物,例如一級醇,酣,乙酸乙基酯,ε -己內醯胺,醯 亞胺,咪唑,肟或胺。封端異氰酸酯在液態系統中是穩定 36 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 訂-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(Vl) 的且也存在羥基。一旦加熱,再次除去封端基(保護基), 且釋出NCO基。 1-成分(1C)和2-成分(2C)系統可作爲成分(C)使用。該 系統的例子描述在Ullmaiin氏工業化學百科全書,第18A 冊,油漆和塗料,第 404-407 頁,VCH Verlagsgesellschaft mbH,Weinheim(1991)。 藉由特殊適應使組成物最佳化是可能的,例如藉由改 變黏合劑/交聯劑比。該措施對於諳熟該技藝爲已知且習 用於在塗料技術中。 在根據本發明之硬化方法中,成分(C)較佳爲基於丙烯 酸酯/蜜胺(和蜜胺衍生物),2-成分聚胺基甲酸酯,1-成分 聚胺基甲酸酯,2-成分環氧基/羧基或1-成分環氧基/羧 基之混合物。該系統的混合物也是可能的,例如將蜜胺(或 其衍生物)加至1-成分聚胺基甲酸酯。 成分(C)較佳爲一種基於聚丙烯酸酯與蜜胺或基於蜜胺 衍生物之黏合劑或基於聚丙烯酸酯及/或聚醋多元醇與未 封端之聚異氰酸酯或聚異氰脲酸的系統。 成分(C)也可包括具有燦鍵式不飽和鍵之單體及/或低 聚合化合物(預聚物),其額外包含至少一個或以上之能夠 與成分(C)的黏合劑及/或交聯劑組份反應的,NH2, C〇〇H,環氧基或NCO基(=C1)。在施用和熱硬化之後, 烯鍵式不飽和鍵藉由UV光照射轉換成交聯高分子量形式 。該成分(C)的例子描於述’例如’在上述出版物, Ullmann氏工業化學百科全書,第5版,第A18冊,第 37 本紙張尺度適用中關家標準(CNS)A4規格(21G X 297公爱) '^ ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------- % 1225183 A7 B7 五、發明說明( 451-453 頁,或 S. Urano,K. Aoki,N· Tsuboniva 和 R. Mizuguchi 的有機塗料進展(Prpgress in Organic Coating), 20(1992),第 471-486 頁,或 H. Terashima 和 0· Isozaki 之 JOCCA 1992(6) v 222 中。 (Cl)可也爲,例如,含OH基-之不飽和丙烯酸酯,例 如丙烯酸羥乙基或羥丁基酯或丙烯酸縮水甘油基酯。成分 (C1)可爲任何所要結構(例如可包含聚酯,聚丙烯酸酯,聚 醚等的單位),其條件爲其包含一烯鍵式不飽和雙鍵和額外 之游離〇H,C〇〇H,NH2,環氧基或NC〇基。 (C1)也可,例如,藉由反應環氧基-官能低聚物與丙烯 酸或甲基丙烯酸獲得。具有乙烯系雙鍵的0H-官能低聚物 之典型實例爲
H2C-CH-CH2O^^\~C-^~V-〇-CHrCH-CH2 ,其係由反應CH2=CHC〇CH與 w ch3W 而得。 ?Η ί ! 0-ch2-ch-ch20-c-ch=ch2 i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 獲得成分(Cl)另一可能的方法爲,例如,只包含一個 環氧基及在分子中另一位置具有一游離0H基之寡聚物的 反應。 在UV-和熱-可交聯之配製物中自由基-輻射可硬化-可 聚合的成分對的熱可聚合成分(C)的量比例不是決定性的。 ”雙重-硬化”系統爲諳熟該技者已知的,其因此將依照所欲 之用途熟悉地使用自由基-和熱-可交聯成分之最適宜的混 38 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 ____B7_ __ 五、發明說明(#) 合比例。例如,比例可在從5 : 95到95 : 5之範圍,從20 :80到80 : 20或從30 : 70到70 : 30,例如從40 : 60到 60 : 40 。 ”雙重-硬化”系統的例子,也就是說包含輻射可硬化和 熱可硬化成分兩者的系統,可發現於US 5922473,特別是 第6到10欄。 根據本發明之配製物可進一步包括當做成分(al)的非 水性塗料組成物,其基於氧化乾性醇酸樹脂,該醇酸樹脂 包含至少一個,較佳二個或以上的在酸存在下可進行聚合 或縮聚反應之官能基(等)。該樹脂的例子爲乙烯基醚官能 化之醇酸樹脂,縮醛官能化之醇酸樹脂,及/或烷氧基矽 烷官能化之醇酸樹脂,如建議於,例如,WO 99/47617中 。該等改質之醇酸樹脂可獨自地或組合其他醇酸樹脂而使 用。非水性塗料中至少一些醇酸樹脂組成物是由於合倂大 量不飽和脂族化合物(其至少一些是多飽和性)而氧化乾燥 〇 包含該等改質之醇酸樹脂作爲成分(la)的配製物,除 光起始劑(b)之外,可選擇性包含氧化乾燥劑。適當氧化乾 燥劑爲,例如,金屬乾燥劑。可提及之適當乾燥劑爲,例 如,(環)脂族酸(例如辛酸和萘酸)的金屬鹽,欲使用之金屬 爲,例如,鈷,錳,鉛,锆,鈣,鋅和稀土金屬。可使用 乾燥劑的混合物。較佳給予鈷,锆和鈣的金屬鹽,或其混 合物。該等乾燥劑(以金屬計算)通常使用量爲從0.001到3 重量%。 39 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明(4) 在某些情況下,當使用被改質之醇酸樹脂作爲成分 (la)時,使用一個或以上之除式⑴的二芳基碘鎗鹽外的氧 化單-或雙-醯基膦光起始劑也可能是有利的。適當的氧化 單醯基-或雙醯基-膦光起始劑包括,例如,氧化單醯基膦 ,例如氧化(2,4,6-三甲基苯醯基)-二苯基膦(Luzirin ® TPO) 或氧化(2,4,6-三甲基苯甲醯基-苯基乙氧基)-膦,或氧化雙 醯基膦光起始劑例如氧化雙(2,6-二甲氧苯甲醯基)-2,4,4-三 甲基戊基-膦,氧化雙(2,6-二甲氧基基苯甲醯基)-2,2,4-三甲 基-戊基-膦,氧化雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-(2,4-二戊氧基 苯基)-膦和氧化雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基-膦。該等氧 化單醯基-或雙醯基-膦有利使用於從0.5到5%之量。當成 分(al)包含改質之醇酸樹脂時,除光起始劑(b)之外也可能 使用氧化乾燥劑和適當的氧化單醯基-或雙醯基-膦光起始 劑。 該等作爲成分(al)使用之醇酸樹脂包含很多的不飽和 脂族化合物,其至少一些是多飽和。較佳用以製備醇酸樹 脂的不飽和脂族化合物爲不飽和脂族單羧酸,尤其多飽和 脂族單羧酸。單-不飽和脂肪酸的例子爲肉豆蔻酸,棕櫚酸 ,油酸,二十烯酸,芥子酸和蓖麻油酸。使用包含共軛雙 鍵之較佳脂肪酸,例如去氫化蓖麻油脂肪酸及/或桐油脂 肪酸。其他適當單羧酸包括四氫苯甲酸和氫化或非氫化的 松脂酸或其異構物。如果需要的話的,在醇酸樹脂的製備 中所討論之單羧酸可以整個或部份於甘油三酸酯的形式, 例如蔬菜塗油,使用。如果需要的,可能使用二種或以上 40 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------^^1 --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) iro,. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明(巧1) 之該單羧酸或甘油三酸酯之混合物,選擇地存在,一或以 上之飽和(環)脂族或芳族單羧酸,例如新戊酸,2-乙基-己 酸,月桂酸,棕櫚酸,硬脂酸,4-三級-丁基-苯甲酸,環戊 烷羧酸,萘酸,環己烷羧酸,2,4-二甲基苯甲酸,2-甲基苯 甲酸和苯甲酸。 如果需要的話,多元羧酸也可合倂至醇酸樹脂中,例 如苯二甲酸,間苯二甲酸,對苯二甲酸,5-三級-丁基間苯 二甲酸,苯偏三酸,苯均四酸,琥珀酸,己二酸,2,2,4-三 甲基己二酸,壬二酸,癸二酸,二聚化脂肪酸,環戊烷- 1.2- 二羧酸,環己烷-1,2-二羧酸,4-甲基環己烷-1,2-二羧 酸,四氫苯二甲酸,內亞甲基-環己烷-1,2-二羧酸,丁烷-1,2,3,4-四羧酸,內-異亞丙基-環己烷-1,2-二羧酸,環己烷-1,2,4,5-四羧酸和丁烷-1,2,3,4-四羧酸。如果需要的話,討論 中之羧酸可以酸酐或以酯的形式使用,例如具有1到4個 碳原子醇的酯。 此外,醇酸樹脂可由二-或多-價羥基化合物組成。適 當的二價羥基化合物的例子爲乙二醇,1,3-丙二醇,1,6-己 二醇,1,12-十二烷二醇,3-甲基-1,5-戊二醇,2,2,4-三甲基-1,6-己烷二醇,2,2-二甲基-1,3-丙二醇和2-甲基-2-環己基- 1.3- 丙二醇。適當三醇的例子爲甘油,三羥甲基乙烷和三羥 甲基丙烷。具有超過3個羥基之適當多元醇爲異戊四醇, 山梨糖醇及討論中的化合物之醚化產物,例如二-三羥甲基 丙烷和二-,三-和四-異戊四醇。較佳,使用具有3到12個 碳原子的化合物,例如甘油,異戊四醇及二異戊四醇。 41 --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明0¾) 該等醇酸樹脂可藉由組份之直接酯化而得,同時選擇 性地一些成分可已經被轉換成酯二醇或聚酯二醇。該等不 飽和脂肪酸也可以乾性油的形式使用,例如亞麻子油,鮪 魚油,去氫化蓖麻油,椰子油和去氫化椰子油。最後的醇 酸樹脂然後藉由與其他加入之酸和二醇轉酯化而獲得。轉 酯化作用有利地在115到250°C範圍的溫度進行,可選擇 地在例如甲苯及/或二甲苯的溶劑存在下。反應有利地在 催化反應量的轉酯化催化劑存在下進行。適當的轉酯化催 化劑的例子包括酸類,例如對-甲苯磺酸,鹼性化合物,例 如胺類,或例如氧化鈣,氧化鋅,原鈦酸四異丙基酯,氧 化二丁基鍚和氯化三-苯基苯甲基鱗的化合物。 使用作爲成分(al)的部份之乙烯基醚,縮醛及/或烷 氧基矽烷化合物較佳包含至少二個乙烯基醚,縮醛及/或 院氧基砂烷基且具有分子量150或以上。該等乙嫌基醚, 縮醛及/或烷氧基矽烷化合物例如可藉由一商業上可得之 包含乙烯基醚,縮醛及/或烷氧基矽烷基和除最大値之官 能胺基,環氧基,硫醇,異氰酸鹽,丙烯酸酯,氫化物或 羥基之外的乙烯基醚,縮醛及/或烷氧基矽烷化合物與具 有至少二個可與胺基,環氧基,硫醇,異氰酸酯,丙烯酸 酯,氫化物或羥基反應之基的化合物反應而獲得。其例子 可提及者爲具有至少二個環氧基,異氰酸酯,羥基及/或 酯基之化合物或具有至少二個烯鍵式或炔鍵式不飽和基之 化合物。 當做成分(al),較佳給予一種組成物,其中乙烯基醚 42 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 裝--------訂--------- f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(j) ,縮醛及/或烷氧基矽烷化合物係經由反應性基例如胺基 ,羥基,硫醇,氫化物,環氧基及/或異氰酸酯基之加作 作用而共價建結至醇酸樹脂。爲了該目的,化合物必須具 有至少一個可與該等存在於醇酸樹脂中之反應性基形成加 合物之基。爲了將乙烯基醚基合倂至醇酸樹脂內,使用乙 烯氧基烷基化合物,其之烷基被反應性基,例如羥基,胺 基,環氧基或異氰酸酯基取代,其能夠與存在於醇酸樹脂 一個或以上之反應性基形成加合物。當做成分(al),較佳 給予組成物,其中存在於醇酸樹脂之氧化乾燥基的數目對 在酸存在下爲反應性之基的數目的比在從1/10到15/1的範 圍,尤其是從1/3到5/1。可能使用多數個具有一個醇酸樹 脂被高改質和另一個較少改質或完全不改質之醇酸樹脂代 替單改質之醇酸樹脂。 能夠共價鍵結至醇酸樹脂的乙烯基醚化合物之例子爲 乙二醇單乙烯基醚,丁二醇單乙烯基醚,己二醇單乙烯基 醚,三乙二醇單乙烯基醚,環己二甲醇單乙烯基醚,2_乙 基-己二醇單乙烯基醚,聚四氫呋喃單乙烯基醚,四乙二醇 單乙烯基醚,三羥甲基丙烷二乙烯基醚和胺丙基乙烯基醚 〇 加合物可藉由’例如,反應包含羥基或胺基之乙烯基 醚化合物與過量二異氰酸酯,接著含游離_異氰酸酯_基的 加合物與醇酸樹脂的游離羥基之反應而形成。較佳,使用 一種方法’其中首先醇酸樹脂之游離羥基與過量聚異氰酸 酯反應’然後游離異氰酸酯基與含胺基-或羥基_基之乙烯 43 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂--------- 1225183 A7 B7 五、發明說明(p) 基醚化合物反應。也可能使用二酯代替二異氰酸酯。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 存在於醇酸樹脂中之羥基與過量二酯的轉酯化作用, 接著其餘酯基分別地與羥基-官能乙烯基醚化合物或胺基官 能之乙烯基醚化合物的轉酯化作用或轉醯胺化作用,產生 乙烯基醚官能性醇酸樹脂。在醇酸樹脂的製備期間也可能 將(甲基)丙烯酸酯基合倂至醇酸樹脂內,藉由在羥基-官能 的(甲基)丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸羥乙基酯(HEMA),存 在下進行該製備,然後藉由與含乙烯基醚-基-化合物和含 一級-胺基-化合物的麥可反應反應如此官能化之醇酸樹脂 ,接著與例如異氰酸酯化合物之反應,以便獲得非鹼性氮 原子。該類反應的例子描述於,例如,W0 99/47617中。 蓖麻油脂肪酸與二異戊四醇的酯化作用,接著游離羥基與 在適當比例之丙二酸二乙基酯和4-羥丁基乙烯基醚的轉酯 化作用,產生適合作爲成分(al)使用之乙烯基-醚-官能醇酸 樹脂。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了製備縮醛-官能性醇酸樹脂,通常使用以胺基官能 化的二烷基縮醛。適當的縮醛化合物的例子包括4-胺基丁 醛二甲基縮醛,和4-胺基丁醛二乙基縮醛。醇酸樹脂以將 胺基縮醛單體加到以異氰酸酯基,低沸點醇的酯基或與(甲 基)丙烯酸酯基官能化的醇酸樹脂改質。所產生的二烷基-縮醛-改質之醇酸樹脂可合倂至具有高固體含量和低黏度之 塗料組成物中。縮醛-官能性醇酸樹脂的製備也可藉由反應 羥基縮醛與醇酸樹脂之羧基或藉由反應二異氰酸酯或二酯 化合物與醇酸樹脂的羥基而進行。 44 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)一' '一' 一 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明丨) 此製備方法之例子描述在W0 99/47617中’例如經 基-官能性醇酸樹脂與丙二酸二乙基酯的酯化作用’接著適 當比的游離酯基與4-胺基丁醛二甲基縮醛的轉醯胺化作用 。所產生的縮醛-改質之醇酸樹脂適合作爲成分(al)。 爲了將烷氧基矽烷合倂至醇酸樹脂內,使用具有一個 或以上反應性基的矽氧烷化合物,該反應性基後來與一個 或以上組成醇酸樹脂之組份反應。這些爲,例如,下式之 烷氧基-矽烷):
Xa-Si(RiMR2)c,其中
Ri爲烷氧基或氧基伸烷基烷氧基或,當X爲氫時,Rl 爲鹵素, R2爲脂族,環脂族或芳基及X爲氫或被胺基,異氰酸 酯,氫硫基或環氧基取代之烷基;a爲1到3,b爲1到3 ,c爲從0到2,和a+b+c = 4。1較佳爲在烷氧基中具有 1到4個碳原子的垸氧基,和R2較佳爲具有不超過18個碳 原子之基。 適當的矽氧烷化合物的例子爲3-胺丙基-三乙氧基:^夕# ,聚乙二醇-醚·改質之胺基矽烷,3-胺丙基-三甲氧基砂院 ,3-胺基丙基參-甲氧基乙氧基乙氧基矽烷,3-胺丙基-甲基 -二乙氧基矽烷,N-2-胺乙基-3-胺丙基-三-甲氧基矽院,N_ 2-胺乙基-3-胺丙基-甲基二甲氧基-矽烷,N-甲基-3-胺基丙 基三甲氧基矽烷,3-脲基丙基-三乙氧基矽烷,3,4,5-二氫咪 唑-1-基-丙基三-乙氧基矽烷,3-甲基丙烯氧基丙基_三甲氧 基石夕院’ 3-縮水甘油氧基丙基-二甲氧基砂院,3-氫硫基丙 45 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝
ϋ ·ϋ ϋ —ϋ 一-口, Αϋ ϋ ϋ ϋ ϋ I 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)" ------- 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(41) 基-三甲氧基矽烷和3-氫硫基丙基-甲基-二甲氧基矽烷,三 乙氧基矽烷,二乙氧基甲基矽烷,二甲氧基甲基矽烷,三-甲氧基甲矽烷,三氯矽烷,三碘-矽烷,三溴矽烷,二氯甲 基砂烷和二溴甲基矽烷。 醇酸樹脂可藉由例如將胺基-改質之烷氧基矽烷插入以 聚異腈酸酯或低沸點醇之聚酯改質之醇酸樹脂內來改質。 氫化物-官能性烷氧基矽烷可直接鍵結到醇酸樹脂’也就是 沒有以一鍵結分子例如二異氰酸酯或二酯改質,藉由將包 含矽烷基氫化物基之化合物加到在醇酸樹脂中之烯鍵式不 飽和基。加成藉由過渡金屬催化。在該方法中,較佳使用 鹵化矽烷基氫化物和,以便結束加成反應,轉化成具有低 沸點醇的烷氧基矽烷化合物。當烯鍵式不飽和基爲端基時 ,加成反應有利地在無位阻基存在下進行且在最適宜的方 式中進行,如在例如與10-十一烷羧酸的酯之情形中。 製備烷氧基矽氧烷-改質之醇酸樹脂的例子描述在WO 99/47617中。羥基-官能性醇酸樹脂與丙二酸二乙基酯的 酯化作用,接著游離酯基與3-胺基丙基三乙氧基矽氧烷於 適當比的轉移作用產生烷氧基矽烷-改質之醇酸樹脂。羥基 改質之醇酸樹脂也可與過量異佛爾酮二異氰酸酯反應,接 著游離異氰酸酯基與3-胺基丙基三乙氧矽氧烷反應。藉由 所述方法獲得的烷氧基矽氧烷-改質之醇酸樹脂適合於作爲 成分(al)。 當自由基可聚合成分已加至根據本發明之配製物中時 ,其有利地亦加入一種適合的自由基光起始劑或該等光起 46 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -4^·裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 -------B7___ 五、發明說明(^7)) 始劑的混合物,例如二苯甲酮及其衍生物,苯乙酮及其衍 生物,例如α -羥基環己基苯基酮或2-羥基-2-甲基-1-苯基 丙酮,2-羥基小〇[4-(2-羥基-2-甲基·丙醯基)-苯基]-1,1,3-三甲基-氫茚-5-基]-2-甲基-丙小酮,α-經基-或α-胺基苯乙 酮,例如,例如(4-甲基硫代苯甲醯基)小甲基小嗎福啉基-乙烷,(4-嗎福啉基-苯甲醯基)小苯甲基小二甲基胺基-丙烷 ,4-芳醯基-1,3-二氧戊環,苯偶姻烷基醚與苯偶醯縮酮, 例如二甲基苯偶醯縮酮,苯基乙醛酸酯與其衍生物,氧化 單-或雙-醯基膦,例如氧化(2,4,6-三甲基-苯甲醯基)-苯基膦 ,氧化雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基Μ2,4,4-三甲基-戊小基)膦 ,氧化雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦或氧化雙(2,4,6-三 甲基苯甲醯基)-(2,4-二戊氧基苯基)膦。 其他額外之成分可爲例如羥基官能性成分,例如醇類 ,聚酯多元醇,聚醚多元醇,含羥基之聚胺基甲酸酯蓖麻 油等等。其例子包括脂族與環脂族多元醇,例如具有較佳 爲2至12個碳原子的烷二醇,例如乙二醇,1,2-或1,3-丙 二醇,1,2-,1,3-或1,4-丁二醇,戊二醇,己二醇,辛二醇 ,十二烷二醇,二乙二醇,三乙二醇,具有分子量較佳由 200 至 1500 之聚乙二醇,1,3-環戊二醇,1,2-,1,3-或 1,4-環己二醇,1,4-二羥基甲基環己烷,甘油,參(/3-羥基乙基 )胺,三羥甲基乙烷,三羥甲基丙烷,異戊四醇,二異戊四 醇與山梨醇。多元醇可使用一個羧酸或使用不同的不飽和 羧酸部份或完全酯化,且在部份的酯中’游離羥基可被改 質,例如使用其他羧酸醚化或酯化。酯類的例子包括:三 47 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ --------訂·---I---- 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(UWo 羥甲基丙烷三丙烯酸酯,三羥甲基乙烷三丙烯酸酯,三經 甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,三羥甲基乙烷三甲基丙烯酸酯 ,丁二醇二甲基丙烯酸酯,三丙二醇二甲基丙烯酸酯,丁 二醇二丙烯酸酯,異戊四醇二丙烯酸酯,異戊四醇三丙嫌 酸酯,異戊四醇四丙烯酸酯,二異戊四醇二丙烯酸酯,二 異戊四醇三丙烯酸酯,二異戊四醇四丙烯酸酯,二異戊四 醇五丙烯酸酯,二異戊四醇六丙烯酸酯,三異戊四醇八丙 烯酸酯,異戊四醇二甲基丙烯酸酯,異戊四醇三甲基丙嫌 酸酯,二異戊四醇二甲基丙烯酸酯,二異戊四醇四甲基丙 烯酸酯,三異戊四醇八甲基丙烯酸酯,異戊四醇二衣康酸 酯,二異戊四醇三衣康酸酯,二異戊四醇五衣康酸酯,二 異戊四醇六衣康酸酯,乙二醇二丙嫌酸酯,1,3-丁二醇二丙 烯酸酯,1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯,丨,4-丁二醇二衣康酸 酯,山梨醇三丙烯酸酯,山梨醇四丙烯酸酯,經異戊四醇 改質之三丙烯酸酯,山梨醇四甲基丙烯酸酯,山梨醇五丙 烯酸酯,山梨醇六丙烯酸酯,低聚酯丙烯酸酯和甲基丙儲 酸酯,甘油二丙烯酸和三丙烯酸酯,丨,4-環己烷二丙烯酸酯 ,分子量爲由200至1500之聚乙二醇的雙丙烯酸酯和雙甲 基丙烯酸酯,或其混合物。 亦可使用式I碘鎗鹽化合物作爲例如含矽氧烷樹脂之 光活性硬化劑。該等樹脂可爲例如經由酸催化之氫解進行 自身縮合反應或可與第二樹脂成分,例如多官能醇,含經 基丙烯酸或聚酯樹脂,部分水解之聚乙烯基縮醛或聚乙嫌 基醇交聯之醚。矽氧烷之聚縮合類型揭述於例如,L J. 48 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼•裝 鲁· 1225183 A7 B7 五 濟 部 智 慧 財 員 工 消 費 合 作 社 印 製 、發明說明(IfS) Lebrun 5 H. Pode,Comprehensive Polymer Science 第 5 冊, 第 593 頁,Pergamon Press,Oxford,1989 0 其在酸作用下於顯影劑中增加溶解度的化合物(成分 (a2))之例子包括低聚物,聚合物及共聚物,其係可藉由例 如下列單體之共聚合作用獲得:(甲基)丙烯酸非環或環二級 及三級烷基酯,例如丙烯酸三級-丁基酯甲基 二 級-丁基醋,(甲基購酸3.氧基.配錢,(甲== 四氫_細,(甲基)丽酸甲基.2_金_鋪甲基 贿狀麵,(㈣麵 S 5·Μί^^·2 , 烯酸r類 (2_四氯-呢喃基)氧基原冰片基醇丙 巧酉曰類’(2-四氫_基)氧基甲 二基醇丙 丙儲酸醋類,(甲基爾酸三甲基砂m甲醇(甲基) _基)_•職片基醇丽n= 日’(2_四氫 基三環十二院甲醇(甲基):氫。_氧基甲 院基甲基酷,鄰_/間·/對_ =基)腦酸三甲· 間-/對-U-甲基].苯基 孩己氧基)苯乙燦,鄰_/ /門本乙稀,鄰7間7對對羽氫 環己氧基苯乙嫌,鄰-/1氧基苯乙烯,鄰_ 二极丁ί環或胃❺氧龍苯乙‘原冰片基氧基 匕嫌羰基苯乙烯,鄰-/間』,例如鄰,7對 ./間:鄰广,甲基氧叫 院簡喃義絲μ 1 ΐ)苯乙嫌, 乙烯,鄰、/間對- 鄰間對-金剛 基苯乙烯,鄰_〆 請 先 閱 讀 背 δ 之 注 意 事 項
再零重έ 本. 頁I 訂 鲁 1225183 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 、發明說明(^ς) 間_/對_原冰片氧羰基苯 乙燦類,例如鄰·/間,烷氧幾基氧基苯 ί 己氧_氧_乙嫌,鄰-/間-/ 氣麻酿-1-本基乙氧幾基氧基)-苯乙燦,鄰7間7對-四 羰基氧基苯乙燦,鄰7間7對-金剛院㈣基氧 本乙燦,鄰7間7對-環己氧幾基氧基苯乙烯,鄰_/間 原冰片氧雜氧基_苯乙Μ,非關輸基院氧 基^乙稀類,例如鄰_m_ 丁氧鑛基甲氧基苯乙稀, 對-二級-丁氧羰基甲氧基苯乙烯,鄰_/間_/對_(3_氧基環 己氧幾基甲氧基)苯乙嫌,鄰_/間_/對甲基苯基乙 氧羰基甲氧基)本乙烯,鄰_/間_/對_四氫呢喃氧羰基甲氧 基本乙烯,鄰-/間-/對·金剛烷氧羰基甲氧基_苯乙烯,鄰 ·/間-/對-環己氧羰基甲氧基苯乙烯,鄰_/間_/對-原冰 片氧羰基-甲氧基苯乙烯,三甲基矽烷氧基苯乙烯,二甲基 (丁基)矽烷氧基苯乙烯,不飽和乙酸烷基酯,例如乙酸異 丙基酯及其衍生物,5-原冰片基-2-三級-丁基酯;亦爲其具 有低活化量之酸不穩定基的單體,例如,對·或間_(1_甲氧 基-1-甲基乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-甲氧基-1-甲基乙氧基 )'甲基苯乙烯,對-或間-(1-甲氧基-1-甲基丙氧基)苯乙烯, 對-或間-(1-甲氧基-1甲基丙氧基)甲基苯乙烯,對-或間-(1-甲氧基乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-甲氧基乙氧基)-甲基苯 乙烯,對-或間-(1-乙氧基-1-甲基乙氧基)苯乙烯類,對-或 間-(1-乙氧基-1-甲基乙氧基)甲基苯乙烯’對-或間-(1-乙氧 基-1-甲基丙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-乙氧基-1-甲基丙氧基 50
^--------1T--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 1225183 A7 ___Β7 _ 五、發明說明((/)) )甲基苯乙烯,對-或間-(1-乙氧基乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-乙氧基乙氧基)甲基苯乙烯,對-(1-乙氧基苯基乙氧基)苯 乙烯,對-或間-(1-正丙氧基-1-甲基乙氧基)-苯乙烯,對-或 間-(1-正丙氧基小甲基乙氧基)甲基苯乙烯,對-或間-(1-正 丙氧基乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-正丙氧基乙氧基)甲基苯 乙烯,對-或間-(1-異丙氧基小甲基乙氧基)苯乙烯,對-或 間-(1-異丙氧基-1-甲基乙氧基)甲基苯乙烯,對-或間-(1-異 丙氧基乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-異丙氧基乙氧基)甲基苯 乙烯,對-或間-(1-異丙氧基-1-甲基-丙氧基)苯乙烯,對-或 間-(1-異丙氧基小甲基丙氧基)-甲基苯乙烯,對-或間-(1-異 丙氧基丙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-異丙氧基丙氧基)-甲基 苯乙烯,對-或間-(1-正丁氧基-1-甲基乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-正丁氧基乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-異丁氧基-1-甲基-乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-三級-丁氧基-1-甲基乙氧 基)苯乙烯,對-或間-(1-正戊氧基-1-甲基乙氧基)苯乙烯, 對-或間-(1-異戊氧基小甲基乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-正 己氧基-1-甲基乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-環己氧基-1-甲基 乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-三甲基矽烷氧基-1-甲基乙氧基 )苯乙烯,對-或間-(1-三甲基矽烷氧基小甲基乙氧基)-甲基 苯乙烯,對-或間-(1-苯甲氧基-1-甲基乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-苯甲氧基-1-甲基乙氧基)甲基苯乙烯’對-或間-(1-甲氧基-1-甲基乙氧基)苯乙烯,對-或間-(1-甲氧基-1-甲基乙 氧基)-甲基苯乙烯,對-或間-(卜三甲基矽烷氧基-1-甲基乙 氧基)-苯乙烯,對-或間-(1-三甲基矽烷氧基-1-甲基乙氧基) 51 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ' 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝
H ϋ ϋ n 一-0, · ϋ I ϋ ϋ i>— I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 _____B7___ 五、發明說明(竓f) 甲基苯乙烯。具有烷氧基烷基酯酸不穩定基之聚合物的其 他例子可發現於US 5225316及EP 829766中。具有縮醛基 之聚合物的其他例子述於例如US 5 670 299,EP 780 732, US 5 627 006,US 5558976,US 555897卜 US 5468589,EP 704762,EP 762206,EP 342498,EP 553737 及在 ACS Symp. Ser· 614,Microelectronics Technology,第 35-55 頁(1995), J· Photopolymer Sci. Technol.第 10 冊,第 4 號(1997),第 571-578 頁,J. Photopolymer Sci. Technol.,第 12 冊,第 4 號(1999)第 591-599 頁及'’Proceedings of SPIE’·,Advances in Resist Technology 及 Processing XVII,第 3999 冊,第一部 分,第579-590頁,2000,二月28日-三月1日。然而,適 合於根據本發明組成物之聚合物不被限制於此。 具有酸不穩定基之單體,若適當的話,亦可與其他沒 有酸不穩定基之自由基可聚合的單體共聚合,例如,苯乙 烯,丙烯腈,(甲基)丙烯酸甲基酯,(甲基)丙烯酸,4-羥基 苯乙烯,4-乙醯氧基苯乙烯,4-甲氧基苯乙烯,4-乙烯基環 己酮,原冰片烯,乙基原冰片烯及順丁烯二酸酐,以便建 立特殊穩定性質及黏著性質。或者,酸不穩定基可僅在後 來聚合物類似反應中引入。諳熟該技藝者已知預聚合物可 在該聚合物類似反應之前於標的方式中改質,例如部分氫 化作用,部分烷基化作用,部分醯基化作用。也就是說, 具有酸不穩定基之聚合物,在每一情況中,不會藉由共聚 合作用從單體合成。 亦可能引入酸不穩定交聯,如例如述於H.-T. Schacht 52 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1225183 ____B7___ 五、發明說明(t/l) ,Ρ· Falcigno,Ν· Muenzel,R· Schuiz 及 A. Medina,ACS Symp· Ser. 706 (Micro and Nanopatterning Polymers),第 78-94 頁 ’ 1997 ; Η,Τ· Schacht,N. Muenzel,P. Falcigno,H. Holzwarth 及 J. Schneider , J. Photopolymer Science and Technology,第 1.9 冊,(1996),573-586 中。從熱穩性之觀 點在光阻劑應用該酸可交聯之系統爲較佳。該酸不穩定交 聯亦可藉由反應含酚基之聚合物,例如,4-羥基苯乙烯共 聚合物,與二-及多官能性乙烯基醚獲得。 其與酸反應時於鹼性顯影劑中增加溶解度的成分(a2) 的其他例子爲單體化合物,例如,羧酸及含酚基化合物, 其中羧酸基或酚性0H基,分別,己被酸不穩定保護基封 端。該酸不穩定封端可藉由,例如,羧基轉變成三級-丁基 酯基,2-甲基-2-金剛烷基酯基,8-乙基-8-三環癸基酯,四 氫锨喃基酯基或一些其他酸可裂解之酯基產生。酚性〇H 基可根據己知方法藉由轉變成例如其他可酸裂解之三級-丁 基碳酸酯基,矽烷基醚,縮醛基及縮酮基而封端。 本發明也有關輻射敏感性組成物,其中成分(a2)爲至 少一種選自包括環脂族共聚物,含4-羥基-苯基之共聚物, 含順·丁烯二酸酐之共聚物和含丙烯酸_,丙烯酸酯及甲基 丙烯酸酯之共聚物的化合物,其條爲該等共聚物具有在與 酸反應之後增加聚合物在鹼性顯影劑中的溶解度之官能基 〇 在根據本發明之組成物中,光起始劑(b)有利地使用於 0.05%到15%之量,例如從0.5%到10%,較佳從0.1%到 53 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ί 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7____ 五、發明說明(0) 5%,以組成物爲基準。 根據本發明之組成物可使用在很多的應用中,例如陽 離子輻射可硬化的印刷油墨,可或不著色之陽離子輻射可 硬化的塗料化合物,陽離子輻射可硬化的黏著劑,塗料和 模製物,包括玻璃纖維強化和碳纖維強化之複合物和印刷 電路板之內層和外層。 根據本發明之組成物也包括黏著劑,如使用於,例如 ,製造數位多用途磁碟片(DVD)中之黏著結合(DVD結合)和 如描述於,例如:WO 99/ 66506,WO 99/ 63017,jp 11241055 A2 平成,JP 11181391 A2 平成,WO 98/31765, 和也作爲撓性封裝之輻射可硬化層合膠黏劑(參見,例如, US 5328940),光學膠黏劑(例如德國專利申請案DD 225985)和感壓膠黏劑(例如US 4988741和EP 115870)。 根據本發明之組成物有利地使用在其中需要對紙,玻 璃,金屬,矽,聚碳酸酯,丙烯酸酯聚合物和其他的聚合 物基材具有良好黏著性且在硬化期間呈現只輕稍的收縮之 硬塗料,黏著帶或經光聚合二度空間安穩定之三度空間的 模製品(例如用於迅速原型)。 較爲佳給予如上所述之組成物,其除成分(la)或(a2)和 (b)之外,包括額外添加劑(c)及/或敏感劑化合物⑷和選擇 性地進一步光起始劑(e)。 除了光起始劑,光可聚合混合物亦可包括不同的添加 劑(c)。其例子包括熱抑制劑,光穩定劑,光學增白劑,塡 充劑或顏料以及白色和有色顏料,染料,抗靜電劑,黏著 54 氏張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐)> ---- ------------φ.裝---- Γ請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----- 1225183 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 Α7 Β7 五、發明說明(<\) 促進劑,濕潤劑,流動助劑,潤滑劑,蠟,抗黏著劑,分 散劑,乳化劑,抗氧化劑,塡充劑,例如滑石(talcum),石 膏,矽酸,金紅石,碳黑,氧化鋅,氧化鐵,反應加速劑 ’增稠劑,消光劑,抗發泡劑,和其他習用於例如漆和塗 料技術中之佐劑。 該等配製物也包含染料及/或白色或著色顏料作爲額 外添加劑(c)。視所欲的用途而定,可能使用無機和有機顏 料二者。該添加劑爲諳熟該技藝已知的,其一些例子爲二 氧化鈦顏料,例如金紅石或銳鈦礦類型,碳黑,氧化鋅, 例如鋅白,氧化鐵,例如氧化鐵黃,氧化鐵紅,鉻黃,鉻 綠,鎳鈦黃,群青,鈷藍,釩酸鉍,鎘黃或鎘紅。有機顏 料的例子爲單-或雙偶氮顏料,和其金屬複合物,酞青顏料 ,多環顏料,例如,憩醌,硫靛,喹吖啶酮或三苯基甲 烷顏料,和二酮吡咯並吡咯,異蚓哚啉酮,例如四氯異昭 哈啉酮,異昭卩朵啉,二聘嗪,苯並咪π坐酮和_软酮 (quinophthalone)顏料。顏料可個別使用或於配製物型式之 混合物使用。視所欲的用途而定,顏料以該技藝習用量加 至配製物中’例如從0.1到60重量%,〇·ι到30重量%或 10到30%重量,以總重量爲基準。 配製物也可包含例如得自廣泛種類之有機染料。其例 子爲偶氣基染料’甲基化物染料,替媪染料或金屬錯合物 染料。習用濃度爲,例如,0·1到20%,特別是!到5% , 以總重量爲基準。 加入之顏料,潛在性顏料或染料或該等顏料和染料之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * « 裝--------訂--------- . 55 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(^) 不同著色先質可選擇以使他們在從鎗鹽由於輻射結果所形 成之酸存在下而改變顏色。該等組成物然後顯示,藉由顏 色變化,他們已經被輻射和可使用於,例如,作爲照射劑 量指示劑,例如爲UV輻射線,電子束,X射線等。 添加劑的選擇將視所討論之使用領域而定和視在該領 域所需要的性質而定。上述的添加劑⑷在該技藝爲習知的 和因此使用於該技藝所習知的量。 光聚合作用之加速亦可藉由加入光敏劑做作爲進一步 添加劑(d)光敏劑產生;該等可位移及/或加寬光譜敏感性 。這些特別爲芳族羰基化合物,例如二苯甲酮,噻咕吨酮 ,特別是異丙基噻咕吨酮,吩噻嗪衍生物,憩醌和3-醯基 香豆素衍生物,聯三苯類,二苯乙烯酮類,以及3-(芳醯基 亞甲基)噻唑啉1樟腦醌〖,亦有曙紅,若丹明及真曙紅染料 和憩衍生物,例如9-甲基戀,9,10-二甲基憩,9,10-二甲氧 基憩,9-甲氧基憩,9-憩甲醇,特別是9,10-二甲氧基-2-乙 基憩及9,10-二乙氧基憩。進一步適合之光敏劑陳述於,例 如,WO9847046 中。 本發明之目的也是如上所述之輻射敏感組成物,除了 成分(al)或(a2)和(b)之外包含至少一種光敏劑化合物(d),特 別是二苯甲酮,噻咕吨酮,憩或其衍生物。 在組成物也可能使用電子給予體化合物,例如院基_和 芳基-胺給予體化合物。該等化合物爲,例如,4-二甲基 胺基苯甲酸,4-二甲基胺基苯甲酸乙基酯,3-二甲基胺基 苯甲酸,4-二甲基胺基苯偶姻,4-二甲基胺基苯甲酵,4-二 56 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) AW· --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明(h) 甲基胺基苯甲腈和1,2,4-三甲氧基苯。該等予體化合物較佳 使用於從0.01到5%的濃度’尤其在從0.05到0.50%的濃 度,以配製物爲基準。 適合之光敏劑(d)之一步例子爲 1·曠咕吨酮類 噻咕吨酮,2-異丙基噻咕吨酮,2-氯噻咕吨酮,2-十二 烷基噻咕吨酮,2,4-二乙基噻咕吨酮,2,4-二甲基噻咕吨酮 ,1-甲氧基羰基噻咕吨酮,2-乙氧基羰基噻咕吨酮,3-(2-甲氧基乙氧基羰基)_咕吨酮,‘丁氧基羰基噻咕吨酮,3-丁氧基羰基-7-甲基噻咕吨酮,1-氯-4-丙氧基咕吨酮,1-氰基-3-氯噻咕吨酮,1-乙氧基羰基-3-氯噻咕吨酮,1-乙氧 基羰基-3-乙氧基_咕吨酮,1-乙氧基羰基-3-胺基_咕吨酮 ,:I-乙氧基羰基·3-苯基磺醯基硫基噻咕吨酮,3,4-二-[2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基羰基]-噻咕吨酮,1-乙氧基羰基-3-(1-甲基小嗎福啉基乙基)-噻咕吨酮,2-甲基-6-二甲氧基甲基 噻咕吨酮,2-甲基-6-(l,l-二甲氧基苯甲基)噻咕吨酮’ 2-嗎 福啉基甲基噻咕吨酮,2-甲基·6-嗎福啉基甲基噻咕吨酮, η-嫌丙基噻咕吨酮-3,4-二竣醯亞胺(dicarboximide),Ν-辛基 噻咕吨酮-3,4-二羧醯亞胺,N-(l,l,3,3-四甲基丁基)基噻咕 吨酮-3,4-二羧醯亞胺,1-苯氧基噻咕吨酮,6-乙氧基羰基-2-甲氧基噻咕吨酮,6-乙氧基羰基-2-甲基噻咕吨酮’ 1,3-二 甲基-2-羥基-9H-噻咕吨-9-酮,噻咕吨酮-2-聚乙二醇酯,氯 化2-羥基-3-(3,4-二甲基冬氧基-9H-噻咕吨酮-2-基氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙銨; 57 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ··* 裝--------訂-------- 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(0) 9.一茏甲酮類 二苯甲酮,4-苯基二苯甲酮,4-甲氧基二苯甲酮, 4,4,-二甲氧基二苯甲酮,4,4’-二甲基二苯甲酮,4,4’-二氯 二苯甲酮,4,4’-二甲胺基二苯甲酮,4,4’-二乙胺基二苯甲 酮,4-甲基二苯甲酮,2,4,6-三甲基二苯甲酮,4-(4-甲硫基 苯基二苯甲酮,3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮,甲基-2-苯甲醯基苯甲酸酯,‘(2-羥基乙硫基)-二苯甲酮,4-(4-甲 苯硫基)二苯甲酮’氯化心苯甲醯基-N,N,N-三甲基苯甲銨 ,氯化2-羥基-3-(4-苯甲醯基苯氧基)-N,N,N-三甲基小丙銨 單水合物,4-(13-丙烯醯基-1,4,7,10,13-五氧雜十三烷基)-二 苯甲酮,氯化4-苯甲醯基-N,N-二甲基-Ν-[2-(1-氧基-2-丙烯 基)氧基]乙基苯甲銨; q · Ljjjj某香豆素類 3-苯甲醯基香豆素,3-苯甲醯基-7-甲氧基香豆素,3-苯甲醯基-5,7-二(丙氧基)香豆素,3-苯甲醯基-6,8-二氯香豆 素,3-苯甲醯基-6-氯香豆素,3,3’-羰基-雙[5,7-二(丙氧基) 香豆素],3,3’-羰基-雙(7-甲氧基香豆素),3,3’-羰基-雙(7-二 乙基胺基香豆素),3-異丁醯基香豆素’ 3-苯甲醯基-5,7-二 甲氧基香豆素,3-苯甲醯基-5,7-二乙氧基香豆素,3-苯甲醯 基-5,7-二丁氧基香豆素,3-苯甲醯基-5,7-二(甲氧基乙氧基) 香豆素,3-苯甲醯基-5,7-二(烯丙氧基)香豆素’ 3-苯甲醯基 -7-二甲基胺基香豆素’ 3-苯甲醯基-7-二乙基胺基香豆素, 3-異丁醯基-7-二甲基胺基香豆素’ 5,7-二甲氧基-3-(卜萘甲 醯基)香豆素,5,7-二甲氧基-3-(1-萘甲醯基)香豆素,3-苯甲 58 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公31 ) t--------IT---------*5^^· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(0) 醯基苯並-[f]-香豆素,二乙基胺基噻吩醯基香丑素,3 — (4-氰基苯甲醯基)-5,7-二甲氧基香豆素; zl · 芳醯某亞甲基)_唑嚇類· 3-甲基-2-苯甲醯基亞甲基萘並噻哩啉’ 1甲基 苯甲醯基亞甲基苯並噻唑啉,乙基丙醯基亞甲基 萘並噻唑啉; R ·茸他羰某化合物· 苯乙酮,3-甲氧基苯乙酮,‘苯基苯乙酮’苯偶醯,2_ 乙醯基萘,2-萘甲醛,9,10_憩礙,9-芴酮,二苯並環庚酮 ,咕吨酮,2,5-雙(4-二乙基胺基亞苯甲基)環戊酮’ α-(對-二甲基胺基亞苯甲基)酮類,例如2-(4-二甲基胺基亞苯甲基 )-氫節小酮或3-(4-二甲基胺基苯基)小氫茚士基丙嫌酮,2-苯甲醯基-3-(4-二甲基胺基苯基)-1-丙嫌-腈,苯硫基鄰苯一 甲酿亞胺,N-甲基-3,5-—(乙硫基)鄰本一*甲酿亞S女。 上述的光敏劑(d)在該技藝爲習知的和因此使用於該技 藝所習知的量,較佳使用於從〇·〇5到5%的濃度,尤其在 從0.1到2%的濃度,以配製物爲基準。 根據本發明之組成物可額外包含從〇·〇1到15% ’較佳 從0.1到5%之量的其他光起始劑⑻作爲共起始劑,例如’ 陽離子光起始劑,光酸形成劑和自由基光起始劑。 陽離子光起始劑和酸形成劑的例子爲鱗鹽,重氮基鹽 ,吡錠鹽,銃鹽,二茂鐵鹽,例如U 6-異丙基苯)(77 5-環戊 二烯)-鐵-II-六氟磷酸鹽R™Irgacure 261,硝基苯甲基磺酸 鹽,烷基·和芳基磺醯氧基醯亞胺和其他已知的烷基磺 59 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 一 一 --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(Μ0) 酸酯,鹵烷基磺酸酯,1,2-二硼類,肟磺酸鹽類,苯偶姻甲 苯磺醯鹽,甲苯基磺醯氧基羥基冬甲基小苯基小丙酮 和其他已知的/5-酮楓類,磺醯基碾類,雙(烷磺醯基)重 氮甲院,雙(4-三級-丁基-苯基-磺醯基V重氮甲院’本甲醯 基-甲苯磺醯基-重氮甲烷,亞胺基磺醯鹽類和醯亞胺基磺 醯鹽類和三氯甲基-s-三嗪和其他的含鹵烷基-化合物和陳述 在(bl)之進一步化合物。 作爲共起始劑之自由基光起始劑的例子爲羰基化合物 ,如描述於美國專利說明書4 560 709中,1-苯甲醯基環己 醇,2-苯甲醯基-2-丙醇,寡[2-羥基-2-甲基甲基乙 烯基)苯基]丙酮]和2-羥基-l-[3-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基) 苯基]-1,1,3-三甲基-氫茚-5·基]甲基-丙-1-酮。 根據本發明之組成物可使用於各種目的’例如作爲印 刷油墨,例如絲網印刷油墨,膠板印刷油墨,套板印刷油 墨,作爲透明塗料,作爲白色表面塗料組成物,例如使用 於木材或金屬者,作爲粉末塗料組成物,作爲油漆,特別 爲使用於紙,木材,金屬或塑膠者,作爲建築標示和路標 的曰光可硬化塗料,使用於照相再製方法,使用於全息記 錄物質,使用於影像記錄方法或用於製造以有機溶劑或以 鹼性水介質顯影的印刷板,使用於製造篩網印刷的光罩, 用爲牙科充塡組成物,作爲輻射可硬化黏著劑,作爲感壓 黏著劑,作爲抗黏著塗料,作爲層壓樹脂,作爲光阻劑, 例如作爲電鍍、蝕刻或永久性光阻劑,液態薄膜及乾燥薄 膜’作爲電子電路的光可重組(photostructurable)介電體及綠 60 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) I 裝--------訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明(q) 漆光罩,作爲光阻劑以製造各種不同螢幕之彩色濾光片, 或在電漿顯示板與電發光顯示器的製造方法中生成結構, 用於製造光學開關,光學柵條(干擾柵條),用於塗覆或封 裝電子組件例如電絕緣化合物,或作爲光學纖維的塗覆物 ,用於線圈塗覆,用於uv輻射,X射線及電子束之指示 劑系統及例如用於立體微影技術中製造三度空間物件及用 於製造複合材料(例如以玻璃或碳或石墨纖維強化之複合物 )。該等組成物亦適合於製造光學鏡片(例如隱形眼鏡, Fresnel鏡片)及製造醫藥設備、助劑或植入物。 根據本發明之光可硬化組成物適合於例如作爲各種基 材的塗覆物質,例如木材,織物,紙,陶瓷,玻璃,大理 石丨,塑料,例如聚酯、聚乙二醇對苯二甲酸酯、聚烯烴或 纖維素乙酸酯,特別是薄膜形式’及金屬例如Al,Cu,Ni ,Fe,Zn,Mg或Co與GaAs,Si或SiCh,其上施以被施用 之塗層或欲藉由逐影像曝光施用之影像或結構光阻劑層。 基材之塗佈可藉由施用液體組成物、溶液或懸浮液至 此基材上而產生。溶劑及濃度的選擇主要係依組成物的性 質與塗覆方法而定。溶劑應爲惰性,例如不與成分進行化 學反應,且塗覆後可在乾燥程序中再次被移除。適當溶劑 的例子爲酮類,醚類與酯類’如甲基乙基酮,異丁基甲基 酮,環戊酮,環己酮,2-庚酮,甲基戊基酮,^甲基吡咯 啶酮,7 -丁內酮,二噁烷,四氫呋喃,2-甲氧基乙醇,2-乙氧基乙醇,1-甲氧基-2-丙醇,1,2-二甲氧基乙烷,乙酸乙 基酯,乙酸正丁基酯,丙二醇單甲基醚乙酸酯,乳酸乙基 61 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 Α7 Β7 五、發明說明(yl) 酯,碳酸丙撐酯和3-乙氧基丙酸乙基酯。在基材塗佈之後 ,溶劑通常以乾燥除去。 使用習知之塗覆法,配製物可被均勻地塗覆,例如藉 由旋轉塗覆,浸漬塗覆,抹刀塗覆,幕塗,刷塗或噴塗, 特別藉由靜電噴塗,及反轉輥塗覆,及藉由電泳沈積。其 也可能施用光敏層至暫時的撓性載體,而後藉由層壓作用 轉移此層而塗覆至最終基材,例如鍍銅電路板。 施用的量(塗覆厚度)與基材(層載體)的種類依所欲的使 用領域而定。層厚範圍一般包含由約0.1微米至大於100 微米之値,較佳0.5微米至50微米。在三度空間物件之製 造中,例如藉由立體石印術,欲獲得之物件的尺寸僅受曝 光設備之限制。 根據本發明之輻射敏感組成物被使用作爲例如負光阻 劑,其具有非常高的光敏性且於鹼性水溶性介質中顯像而 無溶脹。它們適合作爲電子產品的光阻劑如電鍍光阻劑, 蝕刻光阻劑,且於液態或乾燥薄膜,綠漆光阻劑,作爲光 阻劑以製造任何類型螢幕之彩色濾光器,或在電漿顯示器 與電發光顯示器的製造方法中生成結構,在製造例如套版 印刷板之印刷板,使用於製造凸版印刷,平版印刷,凹皮 印刷,膠板印刷或篩網印刷版之印刷版,使用於製造浮凸 複製物,例如製造點字文字,用於製蝕刻或使用於製造積 體電路中之微光阻劑。此類組成物可進一步用爲光結構性 介電層,用於封裝材料,和在製造電腦晶片,電路板和其 他電子或電器元件時做爲絕緣層。塗覆基材的可能層撐體 62 紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公爱) _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 ___B7____ 五、發明說明(/]) 與加工條件各不相同。 根據本發明之化合物亦使用於製造用於影像記錄或影 像再製(副本,複製圖案)的單-或多-層物質,其可爲單 -或多色彩。包括在其中者爲資料之全息儲存的物質,例 如全息影像或3-空間全息數據儲存。該等物質亦使用於彩 色測試系統。於此技術中,可使用包括微膠囊的配製物以 產生影像,熱步驟可接在曝光之下游。該系統與技術及它 們的應用例如揭示於US 5376459。 對於資訊之照相記錄,例如使用由聚酯,纖維素乙酸 酯或經塑料塗覆紙之薄膜,對於套版印刷版,使用特別是 經處理的鋁,對於印刷電路之製造,使用銅面層壓物,及 對於積體電路之製造,使用矽晶圓。照相物質與套版印刷 版的層厚度一般爲由約0.5微米至10微米,而對於印刷電 路則爲由1.0微米至約100微米。 本發明亦有關式I化合物在表面塗料組成物,印刷油 墨,印刷板,牙科化合物,立體石印術樹脂,黏著劑,抗 黏著塗料,著色塡充劑,光阻材料,影像記錄物質之製造 中作爲輻射敏感的酸給予體的用途。 本發明亦有關一種經塗覆基材,其係以本發明組成物 塗覆在至少一個表面上,及一種製備浮凸影像的方法,其 中將本發明組成物塗覆在基材上及然後進行逐影像曝光。 “逐影像”曝光一詞包括利用包含預設圖案的光罩曝光 ,例如在透明撐體上之二正片,金屬光罩,三色光罩,利 用例如以電腦控制下的雷射於經塗覆基質表面移動而曝光 63 ^--------tr--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明(p) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 且產生一影像,及以電腦控制的電子光束照射。影像亦可 藉由二個光束之間的干擾產生’例如全息用途。其亦可能 使用以液晶光罩,其被一像素一像素(pixel by pixel)讀取而 產生數位影像,例如述於A· Bertsch,LY. Jezequel,J.C. Andre之『光化學和光生物學A :化學1997』期刊,107, 第275-281頁和Κ·-Ρ· Nicolay於『套板印刷』1997,6,第 34-37 頁。 如已論及者,也可使用式I化合物可作爲光阻劑中的 酸給予體。光阻劑系統可藉由包括式I化合物之配製物的 逐影像曝光及接著之顯影步驟獲得。術語”光阻劑”不被限 制於更詳細描述於下的化學增強光阻劑,而包括所有其中 反應被酸之輻射化學製造起始和其在顯影步驟中,產生曝 光和非曝光區域之間的溶解度不同的光阻劑材料。例如, 也包括者爲可在水介質處理的光阻劑,描述於,例如,美 國專利說明書5998092和在SPIE,第3999冊,第569-578 頁(2000)和基於頻哪醇再排列之光阻劑,如描述於,例如 ,SPIE,第 3999 冊,第 62-73 頁(2000)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此,本發明也關於一種包括式I的化合物作爲輻射 敏感酸給予體之光阻劑。 應了解的是化學增強的光阻劑如作爲光阻劑配製物, 其中輻射敏感成分提供催化量的酸,其依次催化至少一種 光阻劑的酸敏感成分之化學反應。此造成光阻劑的照光和 非照光部分之溶解度差異。由於該法的催化性質的結果, 因爲酸分子從一個反應位置到下一個反應位置擴散穿過反 64 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(u) 應性聚合物基質,結果酸分子可在許多位置起始反應,但 其不被二級反應抓取或破壞。甚至因此低酸濃度足以獲得 光阻劑的照光和非照光部分之溶解度的大差異。因此其通 常只加很少潛在酸化合物是足夠的。然而,該等潛在酸給 予體在他們照光之前必需是化學和熱穩定。潛在性催化劑 也必需快速溶解在液態光阻劑配製物和固體光阻劑薄膜中 以便避免將會形成不利影響光阻劑在微電子處理的使用之 粒子。從上面提示淸楚可知潛在酸給予體之化學和熱穩定 性對於其用於化學增強光阻劑中是基本的。 在光阻劑中曝光和非曝光區域間的溶解度差異,其爲 酸催反應的作用之結果,視光阻劑中的另一成分而定。如 果根據本發明之組成物包括在照射和選擇性熱後處理之後 增加顯影劑中的溶解度之成分,則其爲正光阻劑。本發明 因此也有關正光阻劑。然而,如果,組成物的成分在照射 和選擇性熱後處理之後降低在顯影劑中的溶解度,則其爲 負光阻劑。本發明因此也有關負光阻劑。 化學增強的光阻劑的總覽可發現於,例如:H. lto, IBM硏究和發展期刊,第41冊,1/2號,第69頁(1997) ;H· lto,SPIE 3678冊,第2頁(1999);負光阻劑則描述於 :J.M. Shaw及其硏究同仁之IBM硏究和發展期刊,第41 冊 1/2 號,第 81 頁(1997)。 一種單體,低聚合或聚合化合物,在非曝光部分,降 低亦存在於光阻劑配製物中之鹼溶性黏合劑聚合物的溶解 度的速率,和其本身在非曝光部分爲鹼不溶性,結果在鹼 65 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 一 ---- ^wi ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 ___B7_______ 五、發明說明Λ1) 性溶液中顯影之後光阻劑薄膜保留在非曝光部分中,但在 酸存在下裂解或在反應產物變爲可溶於鹼性顯影劑的方式 再排列,於後文提及爲溶解度抑制劑。 本發明也包括一種可在鹼性介質中顯影之化學增強正 光阻劑組成物,其光阻劑組成物包括(a3)至少一種具有在 酸存在下分解且增加光阻劑薄膜在鹼性顯影劑水溶液中曝 光區域之溶解度的酸不穩定基之聚合物;及 (b)至少一種式I化合物。 本發明亦有關一種可在鹼性介質中顯影之化學增強正 光阻劑組成物,其光阻劑組成物包括 (a4)至少一種具有至少一種在酸存在下分解且增加在 鹼性顯影劑水溶液中之溶解度的酸不穩定基之單體或低聚 合溶解度抑制劑,和 (b)至少一種式I化合物。 本發明亦有關一種可在鹼性介質中顯影之化學增強正 光阻劑組成物,其光阻劑組成物包括 (a3)至少一種具有在酸存在下分解且增加在鹼性顯影 劑水溶液中曝光區域之溶解度的酸不穩定基之聚合物; (a4) —種具有至少一種在酸存在下分解且增加在鹼性 顯影劑水溶液中曝光區域之溶解度的酸不穩定基之單體或 低聚合溶解度抑制劑; (a5) —種鹼溶性單體,低聚合或聚合化合物,於保持 非曝光區域中的光阻劑薄膜在鹼性顯影劑中完全不溶解的 濃度,和 66 X 297公釐) ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1225183 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _ B7 ___五、發明說明(^ ) (b)至少一種式I化合物。 本發明亦有關一種化學增強光阻劑組成物,其包括 (a3)至少一種具有在酸存在下分解且增加在鹼性顯影 劑水溶液中的溶解度的酸不穩定基之聚合物,及/或 (a4)至少一種在酸存在下分解且增加在鹼性顯影劑水 溶液中的溶解度的酸不穩定基之單體或低聚合溶解度抑制 劑,及/或 (a5)至少一種鹼溶性單體,低聚合或聚合化合物;及 (b)至少一種式I化合物作爲光敏性酸給予體。 該等組成物可包括,除成分(b)之外,其他光敏性酸給 予體及/或其他添加劑(c)及光敏劑(d)。適當添加劑(c)和光 敏劑(d)已描述於上文中。 該化學提增強正光阻劑系統描述於,例如,E. Reichmanis,F. M· Houlihan,0· Nalamasu,Τ· X. Neenan, Chem. Matqr. 1991,3,394 ;或在 C· G· Willson,,, Introduction to Microlithography,第二版;L. S. Thompson, C. G. Willson,M. J. Bowden,Eds,Amer. Chem. Soc·,華盛 頓DC,1994,第139頁中。 在酸存在下分解且形成芳族羥基,羧基,酮基和醛基 及增加鹼性顯影劑水溶液中的溶解度之酸不穩定基的適當 例子包括烷氧基烷基醚基,苯甲基醚基,四氫呋喃基醚基 ,四氫呢喃基醚基,三級-烷基酯基,2-甲基-2-金剛烷基酯 基,8-乙基-8-三環癸基酯基,三苯甲基醚基,矽烷基醚基 ,烷基碳酸酯基,例如,三級-丁氧羰基氧基,三苯甲基酯 67 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 裝 ^-reJ. 丨線. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明(以) 基,矽烷基酯基,烷氧基-甲酯基,異丙苯基酯基,縮醛基 ,縮酮基,四氫哌喃基酯基,四氫呋喃酯基,三級-烷基醚 基,三級-烷基酯基,及其他。 具有酸作用下分解以便增加包括聚合物之光阻劑薄膜 在鹼性顯影劑溶液中的溶解度之官能基且可加至本發明組 成物中之聚合物在聚合物主鏈及/側鏈中可帶有酸不穩定 基。該等酸不穩定基較佳位於在聚合物的側鏈。 具有酸不穩定基之適當聚合物可藉由聚合物-類似反應 獲得,其中一些或所有的鹼溶性的基被轉換成討論中的酸 不穩定基。也可能藉由已經包含酸不穩定基的單體之(共) 聚合作用直接製備。製備例子已公開於EP 254853,EP 878738,EP 877293,JP-A-2-25850,JP-A-3-223860,和 JP-A-4-251259 。 在包含,例如,矽烷基醚,縮醛,縮酮和烷氧烷基酯 基(所謂之低活化能封端基-具有低活化能之保護基)聚合物 中,該筹保護基在酸存在下甚至在曝光之後低溫度加熱(通 常在室溫和ll〇°C之間)時裂解。攜帶三級-丁基酯基,金剛 烷基酯基或三級-丁氧羰基(TBOC基)或攜帶除了酯鍵的氧 原子之外的二級或三級碳原子之其他的酯基(所謂的高活化 能封端基-具有高活化能之保護基)的聚合物通常需要在曝 光之後加熱以達成在酸存在下保護基之完全裂解。也可使 用其中高活化能保護基和低活化能保護基存在於相同聚合 物中之混合系統。所謂的”雙重模態”保護基也爲已知,其 中組合一速裂解的鍵,例如在縮醛基中,和比較難裂解的 68 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I I 丨 I I —I — - I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 _B7 ___ 五、發明說明(Ι^Γ) --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 鍵,例如在三級-丁基酯基中,如描述於,例如, ’’Proceedings of SPIE",Advances in Resist Technology and Processing XVII,第 3999 冊,第一部分,第 579-590 頁, 2000,二月28日-三月1日。具有不同的保護基化學的聚 合物之混合物也可使用於根據本發明之光敏性組成物中。 具有酸不穩定保護基之較佳聚合物爲該等包括下列不 同單體類型之聚合物和共聚物: 1) 包含在酸存在下分解之酸不穩定且增加在鹼性顯影 劑水溶液中的溶解度之基的單體,和 2) 沒有酸不穩定基和沒有有助益於在鹼性溶液中之溶 解度的基的單體,及 3) 有助益於聚合物的之水鹼性溶解度的單體。 類型1)單體的例子爲該等已描述於上文作爲適合成分 (a2)者。 類型2)的共聚單體的例子爲:
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 芳族乙烯基單體,例如苯乙烯,α-甲基苯乙烯,乙醯 氧基苯乙烯,甲基-萘,厄萘,乙烯醚類,例如乙基乙 烯醚和3,4-二氫-2Η-哌喃,環己基乙烯基醚,環烯烴類, 例如原冰片烯’ 2-羥基-5-原冰片烯,2-原冰片烯-5-基-(2-羥 乙基)羧酸酯,乙烯基脂環族化合物,例如乙烯基原冰片烷 ,乙烯基金剛烷,乙烯基環己烷,(甲基)丙烯酸烷基酯, 例如甲基丙烯酸甲基酯,丙烯腈,乙烯基環己烷,乙烯基 環己醇,和順-丁烯二酸酐。 類型3的共聚單體的例子)爲: 69 本紙張尺度適用中國國家標单(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 1225183 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(u) 乙烯基芳族化合物’例如羥苯乙烯,丙烯酸化合物, 例如甲基丙烯酸,乙羰氧基苯乙烯和其衍生物和環烯烴酸 ,例如5-原冰片烯-2-羧酸。該等聚合物被描述,例如,在 US 5827634,US 5625020,US 5492793,US 5372912,EP 660187,US 5679495,EP 813113 和 EP 831369。進一步的例 子是巴豆酸,伊庚酸,3-丁烯酸,丙烯酸,4-戊烯酸,丙 酸’ 2-丁炔酸,順-丁烯二酸,反_丁烯二酸和乙炔基羧酸。 然而’適合於根據本發明組成物之聚合物不被限制於該等 上述所給予之例子。 在聚合物中酸不穩定單體的含量可在廣泛範圍內改變 和視其他共聚單體的含量和被保護之聚合物的鹼溶解度而 定。通常在聚合物中具有酸不穩定基的單體之含量從5到 60個莫耳%。具有酸不穩定基之共聚物較佳有mw從大約 3000到大約200 000,尤其從大約5000到大約50 000和分 子量分佈大約3或更少,尤其是大約2或更少。非酚類單 體’例如丙烯酸烷基酯的共聚物,例如,丙烯酸三級-丁酯 或甲基丙烯酸三級-丁基酯,和脂環族乙烯基化合物,例如 乙烯基原冰片基或乙烯基環己醇化合物,可藉由自由基聚 合作用或其他已知方法獲得和有利地具有Mw値從大約 8000到大約50 000,和分子量分佈大約3或更少。爲了例 如控制玻璃轉化溫度或相似者,可有利地加入適當數量之 其他共聚單體。 在本發明中也可能使用二種或以上具有酸不穩定基之 聚合物的混合物。可使用例如,具有非常快速裂解之酸不 70 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 .- -1線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明(h) --------------裂--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 穩定基,例如縮醛基,或四氫哌喃氧基之聚合物,和具有 較不快速裂解之酸不穩定基,例如,三級-烷基酯基之聚合 物的混合物。亦可能使用不同大小之酸不穩定基,藉由混 合二個或以上之具有不同的酸不穩定基,例如,三級-丁基 醋基和2-甲基·金剛院基或1-乙氧基-乙氧基和四氫呢喃氧 基的聚合物。也可使用非交聯樹脂和交聯樹脂的混合物。 根據本發明,該等聚合物的比例較佳從大約30到99重量 %,尤其從50到98重量%,以固體含量爲基準。也可將 沒有酸不穩定基的鹼溶性樹脂或鹼溶性單體,或低聚合化 合物引入組成物中,例如爲了控制鹼溶解度。具有不同酸 不穩定基的聚合物混合物的例子可發現於,例如,EP 780732,EP 679951 和 US 5817444 中。
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 單體及低聚合溶解度抑制劑(a4)較佳被使用於根據本 發明之組成物中。根據本發明之組成物中之適當單體或低 聚合溶解度袖制劑(a4)爲有至少一個在酸存在下裂解之酸 不穩定和增加的團體鹼顯影劑水溶液中的溶解度之基的化 合物。其例子包括烷氧基甲基醚基,四氫锨喃基醚基,四 氫派喃基醚基,烷氧基乙基醚基,三苯甲基醚基,矽烷基 醚基,烷基碳酸酯類,三苯甲基酯基,矽烷基酯基,烷氧 基甲基酯基,胺基甲酸乙烯基酯基,胺基甲酸三級烷基酯 基,三苯甲基胺基,異丙苯基酯基,縮醛基,縮酮基,四 氫锨喃基酯基,四氫呋喃基酯基,三級烷基醚基,三級烷 基酯基,等等。存在於本發明中的酸可裂解之溶解度抑制 劑的分子量爲約3000或以下,特別是約1〇〇至3〇〇〇 ,較佳 71 1225183 A7 _ B7 五、發明說明(u) 約 200 至 2500。 具有酸不穩定基之單體及低聚物溶解度抑制劑的例子 描述於,例如,如EP 831369中之式(I)至(χνΐ)化合物。該 等化合物之其他適合之例子給予於US 5356752,US 5037721,US 5015554,JP-A-1-289946,JP-A-1-289947,JP-A-2-2560,JP-A-3-128959,JP-A-3-158855,JP-A-3-179353, JP-A-3-191351,JP-A-3-200251,JP-A-3-200252,JP-A_3-200253,JP-A-3-200254,JP-A-3-200255,JP-A-3-259149, JA-3-279958,JP-A-3-279959,JP-A-4-1650,JP-A-4-1651, JP-A-11260,JP-A-4-12356,JP-A-4-123567,JP-A小289946 ,JP-A-3-128959,JP-A-3-158855,JP-A-3-179353,JP-A-3-191351,JP-A-3-200251,〗P-A-3-200252,〗P-A-3-200253, JP-A-3-200254,JP-A-3-200255,JP-A-3-259149,JA-3-279958,JP-A-3-279959,〗P-A-4-1650,JP-A-4-1651,JP-A-11260,〗Ρ-λ-4-12356,JP-A-4-12357及日本專利申請案系列 3-33229,3-230790,3-320438,4-254157,4-52732,4-103215,4-104542,4-107885,4-107889,4-152195,4-254157 ,心103215 , 4-104542 , 4-107885 , 4-107889 及 4-152195 。 適合於短波UV範圍的光阻劑爲,例如,尤其是例如膽酸 三級-丁基酯,去氧膽酸三級-丁基酯和三級-丁基膽酸酯戊 二酸酯二聚物的化合物(參見,例如,SPIE 3999冊,第127 頁(2000) 〇 根據本發明之組成物也可包含聚合溶解度抑制劑,例 如聚縮醛,如描述於US 5354643中,或聚-N,0-縮醛,如 72 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .' %- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明( US 5498506中所描述,與鹼溶性聚合物組合,及也與具有 增加光阻劑薄膜曝光之後在顯影劑中的溶解度之酸不穩定 基之聚合物組合,或所述二種類型的聚合物之組合。 在根據本發明之組成物中溶解度抑制劑的含量從大約 3到55重量%,尤其是大約5到45重量%,較佳從1〇至 35重量% ’以固體含量爲基準,當具有酸不穩定基之溶解 度抑制劑與鹼溶性聚合物及/或具有酸不穩定基之聚合物 的組合使用時。 較佳可溶性聚合物(a5)使用於鹼性水溶液之根據本發 明之組成物中。其例子包括線性酚醛樹脂,氫化線性酚醛 樹脂,丙酮焦掊酚樹脂類,聚(鄰-羥基苯乙烯),聚(間-羥 基苯乙烯),聚(對-羥基苯乙烯),氫化聚(羥基苯乙烯類), 鹵-或烷基-取代之聚(羥基苯乙烯類),羥基苯乙烯取代 之順丁烯二醯亞胺共聚物,鄰對-及間_/對_羥基苯乙烯 共聚物,部Λ分鄰·烷基化聚(羥基苯乙烯類),[例如具有約5 至30莫耳%取代比例之羥基的鄰_甲基化,鄰_(1_甲氧基) f基化,鄰-(1-乙氧基)乙基化,鄰_2_四氫哌喃基化及鄰_( 三級-丁氧羰基)甲基化之聚(羥基苯乙烯類)],鄰-醯基化聚( 經基苯乙燦類)[例如具有約5至30莫耳%取代比例之經/基 的鄰-乙醯基化及鄰_(三級.丁氧基)簾基化聚(經基苯乙稀類 )],苯乙烯/順丁烯二酸酐共聚物,苯乙烯/羥基-苯乙烯 共聚物,α-甲基苯乙烯/羥基苯乙烯共聚物,羧基化甲基 丙酸類樹脂,及贿㈣”細合賴聚(甲基)丽酸[例 如聚(丙嫌酸)],(甲基)丙嫌酸/(甲基)丙嫌酸醋共聚物[例 73 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1225183 Α7 五、發明說明 如丙烯酸/-甲基丙烯酸酯共聚物,甲基丙烯酸/甲基丙稀 酸甲基酯共聚物或甲基丙嫌酸/甲基丙烯酸甲基酯/甲基 丙烯酸三級-丁基酯共聚物],(甲基)丙烯酸/烯共聚物[例 如丙烯酸/乙烯共聚物],(甲基)丙烯酸甲基)丙烯醯胺 共聚物[例如丙烯酸/丙烯醯胺共聚物],(甲基)丙烯酸/氯 乙烯共聚物[例如丙烯酸/氯乙烯共聚物],(甲基)丙烯酸/ 乙酸乙烯酯共聚物[例如丙烯酸/乙酸乙烯酯共聚物],順 丁烯二酸/丁烯基醚共聚物[例如順丁烯二酸/甲基丁烯基 醚共聚物],順丁烯二酸單酯/甲基丁烯基酯共聚物[例如 順丁烯二酸單甲基酯/甲基丁烯基醚共聚物],順丁烯二酸 /(甲基)丙烯酸共聚物[例如順丁烯二酸/丙烯酸共聚物或 順丁烯二酸/甲基丙烯酸共聚物],順丁烯二酸/(甲基)丙 烯酸酯共聚物[例如順丁烯二酸/丙烯酸甲基酯共聚物], 順丁烯二酸/氯乙烯共聚物,順丁烯二酸/乙酸乙烯酯共 聚物及順丁嫌二酸/烯共聚物[例如順丁烯二酸/乙烯共聚 物及順丁烯二酸/1-氯丙烯共聚物]。然而’適合根據本發 明組成物之聚合物無論如何不限制於上文所給予之例子中 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 --------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 特佳作爲鹼溶性聚合物(a5)者爲線性酚醛樹脂,聚(間-羥基-苯乙烯),聚(對-羥基苯乙烯),相對應羥基苯乙烯單 體,例如與對-乙烯基環己醇之共聚物,烷基-取代之聚(羥 基苯乙烯類),部份鄰-或間-烷基化及鄰-或間-醯基化聚(羥 基苯乙烯類),苯乙烯/羥基苯乙烯共聚合物及α-甲基苯 乙烯/羥基苯乙烯共聚物。線性酚醛樹脂化合物係可藉由 -ϋ» n i , 74 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格⑵〇 χ 297公爱) " ' 1225183 Α7 Β7 五、發明說明(Ί1) 例如一種或以上之作爲主要組分的單體與一種或以上之酸 類在酸催化劑存在下之加成縮合作用而獲得。 --------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 適合於鹼溶性製備之單體的例子爲羥基化芳族化合物 ,例如酚,甲酚類,也就是間-甲酚,對-甲酚及鄰-甲酚, 二甲基酚類(二甲苯酚類),例如2,5-二甲基酚,3,5-二甲基 酚,3,4-二甲基酚及2,3-二甲基酚,烷氧基酚類,例如對_ 甲氧基酸,間-甲氧基酧,3,5-二甲氧基酣,2-甲氧基-4-甲 基酚,間-乙氧基酚,對-乙氧基酚,間-丙氧基酚,對-丙氧 基酚,間-丁氧基酚及對-丁氧基酚,二烷基酚類,例如2-甲基-4-異丙基酚,及其他羥基化芳族化合物包括間-氯酚, 對-氯酚,鄰-氯酚,二羥基聯苯,雙酚-A,苯基-酚,間苯 二酚及萘。該類化合物可以單獨或二種或以上之混合物使 用。線性酚醛樹脂之單體不被限制於上文所提及之例子中 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在線性醛樹脂之製備中與酚化合物聚縮合之醛類的 適當例子爲甲醛,對-甲醛,乙醛,丙醛,苯甲醛,苯基乙 醛,α-苯基丙醛,/3-苯基丙醛,鄰·羥基苯甲醛,間-羥基 苯甲醛,對-羥基苯甲醛,鄰-氯苯甲醛,間_氯苯甲醛,對_ 氯苯甲醛,鄰-硝基苯甲醛,間-硝基苯甲醛,鄰-甲基苯甲 醛,間-甲基苯甲醛,對-甲基苯甲醛,對-乙基苯甲醛,對-,正丁基苯甲醛,糖醛,氯乙醛及從其衍生之縮醛類,例 如氯乙醛二乙基縮醛。較佳給予甲醛。該等醛類可以單獨 或二種或以上之混合物使用。適合之酸催化劑的例子爲包 括氫氯酸,硫酸,甲酸,乙酸及草酸。 75 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明(q1) 所產生之線性酚醛樹脂的平均分子量有利地在約從 1000到30000,較佳約從2000到20000之範圍。聚(羥苯乙 烯類),和其衍生物和共聚物,如上所述作爲鹼溶性聚合物 (除了線性酚醛樹脂樹脂之外),有利地具有平均分子量從 大約2000或更高,尤其從4000到200000,較佳從5000到 50000。當欲產生改良抗熱性的聚合物薄膜時,平均分子量 有利地爲至少5000或更高。在本發明全下文中,術語”平 均分子量”被了解的是以凝膠滲透色層分析法(以聚苯乙烯 標準品校準)測量之莫耳質量。 在根據本發明之組成物中,該等鹼溶性聚合物可以二 種或更多之混合物使用。有利地,鹼溶性聚合物的比例高 至80重量%,尤其是高至60重量%,較佳高至40重量% ,以配製物之固體含量(也就是除外溶劑)爲基準,當使用 鹼溶性聚合物和一種包含在酸作用下分解以便增加在鹼性 顯影劑溶被中的溶解度的基之聚合物的混合物時。當鹼溶 性聚合物和溶解度抑制劑一起使用時,沒有在酸的作用下 分解的基之聚合物,鹼溶性聚合物的比例有利地爲40到 90重量%,尤其是從50到85重量%,較佳從60到80重 量%。 式I化合物(成分(b)的在正光阻劑配製物中之比例有利 地爲大約0.01到20重量%,以光阻劑之固體含量爲基準 〇 式I碘鎗鹽於化學增強系統中之使用係根據上從正常 產生正光阻劑之聚合物移除保護基的原理。在許多應用中 76 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- ·111111. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明(π、) 正光阻劑優於負光阻劑,尤其是因爲他們較好的解析度。 然而,在使用正光阻劑機制產生負影像也感興趣者,以便 結合正光阻劑的良好解析度和負光阻劑的性質之優點。此 例如藉由所謂之圖象-反轉階段產生,如描述於,例如,ΕΡ 361906。爲了此目的,光阻劑材料,在逐影像曝光之後, 例如,以氣體鹼處理,在顯影之前,所形成的酸被逐影像 中和。全部光阻劑然後曝光且進行熱處理,及負影像在習 知方式中顯影。 形成負光阻劑的酸敏感成分通常爲能夠與他們本身及 /或與一或以上組成中之進一步成分進行交聯反應的化合 物,當他們藉由酸(例如根據本發明之式I化合物曝光所形 成的酸)催化時。該種類的化合物爲,例如,已知的酸可硬 化樹脂,例如丙烯酸酯,聚酯,醇酸樹脂,蜜胺,脲,環 氧和酚樹脂類或其混合物。胺基樹脂,酚樹脂和環氧樹脂 尤其適合。赛種類的酸可硬化樹脂通常爲已知的且描述於 ,例如,’’Ullmann’s 的 Encyclopadie der technischen Chemie”,第4版,15冊(1978),第613-628頁。該等交聯 成分應該有利地存在於約2到40重量%,較佳從5到30 重量%之濃度,以負光阻劑配製物之固體含爲基準。 本發明因此也包括一種可在鹼性介質中顯影的化學增 強負光阻劑,該負光阻劑包括 (a6)作爲交聯成分的鹼溶性樹脂, (a7)與其本身及/或交聯成分在酸的作用之下進行交 聯反應之化合物,和 77 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 一~_ ------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(0#) (b)作爲光敏性酸給予體之式1化合物。 除成分(b)之外,組成物可包括進一步的光敏性酸給予 體及進一步添加劑(c),和光敏劑(d)。適當的成分(c)和(d)已 描述於上文中。 作爲成分(a7),考慮在成分(al)之敘述中所給予的化合 物。 特佳酸可硬化樹脂(a7)爲胺基樹脂,例如非醚化或醚 化蜜胺,脲,胍或縮二脲樹脂,尤其是甲基化蜜胺樹脂或 丁基化蜜胺樹脂,適當的甘脲類(四氫咪唑並[4,5-d]咪唑-2,5-(1Η,3Η)-二酮)和優酮類(Urones)。在這上下文中,術語” 樹脂”表示習知技術混合物,其通常也包括低聚物,和高純 度化合物。N-六(甲氧甲基)蜜胺和四甲氧甲基甘脲,和 N.N’-二甲氧基-甲基優酮爲較佳的酸可硬化樹脂。 式I化合物在負光阻劑中的濃度有利地爲大約0.1到 30重量% ’尤其高至20重量%,較佳從1到15重量%, 以組成物的總固體量含量爲基準。 負光阻劑組成物可選擇性地包含薄膜形成聚合交聯劑( 黏合劑)(a6)。此較佳爲鹼溶性酚樹脂類樹脂。最適合用於 此目的者,例如,線性酚醛樹脂,其衍生自醛,例如乙醛 或糠醛,尤其衍生自甲醛,和衍生自酹,例如未被取代之 酚,單一或二-氯取代之酚,例如對_氯基酚,被Cl-C9烷 基單-或二-取代之酚,例如鄰-,間_或對-甲酚,各種二甲 基苯酚,對-三級-丁酚,對-壬酚,對-苯基酚,間苯二酚, 雙(4-羥基·苯基)甲烷或2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷。也適當者 78 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 1225183 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(Μ) 爲烯鍵式不飽和酚之均-和共聚合物,例如乙烯基-和 烯 基-取代之酚的均聚物,例如酚的對-乙烯基酚或對、巧 烯基)酚或該等酚與一種或以上之嫌鍵式不飽和化合物, 例 如苯乙烯之共聚物。交聯劑的比例通常在約30到95看鐵 %,尤其從40到80重量%之範圍。 特佳負光阻劑配製物包含從〇·5到15重量%式I 物(成分(b)),從40到99重量%之酚醛樹脂作爲交聯齊[j(g 分⑽),和從0.5到30重量%之蜜胺樹月旨(成分(a7)),験百 分比相對於配製物的總固體含量。 式I化合物使用於例如負光阻劑系統中也作爲聚 甘油基)甲基丙烯酸酯之交聯中的光化學活化的酸給予_。 該等交聯反應,例如,由Chae及其硏究同仁揭希& Pollimo 1993,17(3),292 中。 、 正和負光阻劑配製物除成分(b)之外可包含進一歩%_ 性酸給予體kbl),進一步添加劑(c),敏感劑(d)及/或 的光起始劑(e)。 本發明因此也有關化學增強光阻劑組成物,如上所^ ,除成分(al)或(a2)和(b),或成分(a3),(a4),(a5)和(b),或 成分(a6),(a7)和(b)外,其包括進一步添加劑(c),進一步的 光敏性酸給予體(bl),其他光起始劑(e),及/或敏感劑(d) 式I化合物可與其他已知的光潛在酸給予體(bl)—起使 用於根據本發明組成物中,例如,進一步之鎗鹽,6-硝基 苯甲基磺酸鹽,雙磺醯基二偶氮甲烷化合物,肟磺酸鹽等 79 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明(^) 等。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 化學增強光阻劑之已知光潛在酸的例子將發現於,例 如,在 US 5731364,US 5800964,EP 704762,US 5468589 ,US 5558971,US 5558976 和尤其是 EP 794457 和 EP795786中。當使用式I化合物(b)與其他光潛在酸(bl)的 混合物時,(b)對(bl)之比爲,例如,從1 : 99到99 : 1。 適合之潛在酸(bl)的例子包括 (1) 鎗鹽化合物,例如 其碘鎗鹽類,銃類,鐵類,二重氮鹽類,吡錠鹽類。 較佳給予二苯基碘鎗三氟甲烷磺酸鹽,二苯基碘鎗芘磺酸 鹽,二苯基-碘鎗十二烷基苯基磺酸鹽,三苯基銃三氟甲烷 磺酸鹽,三苯基銃六氟銻酸鹽,二苯基碘鎗六氟銻酸鹽, 三苯基銃萘磺酸鹽,(羥基苯基)苯甲基甲基銃甲苯磺酸鹽 ,等等。 (2) 含鹵素化合物 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 含鹵烷基之雜環化合物,含鹵烷基之烴化合物,等等 。較佳給予(三氯甲基)-s-三嗪衍生物類,例如苯基-雙(三氯 甲基)-s-三嗪,甲氧基苯基-雙(三氯甲基)-s-三嗪,萘基-雙-( 三氯甲基)-s-三嗪,等等;1,1-雙(4-氯苯基)-2,2,2-三氯乙烷 ,等等; (3) 碾化合物,例如 冷-酮基硼類,/5-磺醯基碾類及其α-二偶氮衍生物, 等等。較佳給予苯甲醯甲基苯基楓,2,4,6-三甲苯基苯甲醯 甲基硼,雙(苯基磺醯基)甲烷,雙(苯基-磺醯基)二偶氮甲 80 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 ____· 五、發明說明(^) 烷。 (4)磺酸酯化合物, 例如烷基磺酸酯類,鹵烷基磺酸酯類,芳基磺酸酯類 ,亞胺基磺酸酯類,醯亞胺基磺酸酯類,等等。較佳給予 醯亞胺基磺酸酯類,例如N-(三氟-甲基磺醯氧基)琥珀醯亞 胺,N-(三氟甲基磺醯氧基)苯二甲醯亞胺,N-(三氟-甲基 磺醯氧基)萘基醯亞胺,N-(三氟甲基磺醯氧基)二苯基順 丁烯二醯亞胺,N-(三氟甲基-磺醯氧基)-雙環-[2.2.1]-庚-5-烯-2,3-二羧醯胺,N-(三氟甲基磺醯氧基)-7-氧基雙環-[2.2.1]-庚-5-烯-2,3-二羧醯胺,N-(三氟甲基-磺醯氧基)7-氧 基雙環-[2.2.1]-庚-5-烯-2,3-二羧醯胺,N-(三氟甲基磺醯氧 基)-雙環·[2.2.1]-庚-5,6-氧基-2,3-二羧醯胺,N-(莰基磺醯氧 基)琥珀醯亞胺,N-(莰基磺醯氧基)苯二甲醯亞胺,N-(莰基 磺醯氧基)萘基醯亞胺,N-(莰基磺醯氧基)二苯基-順丁烯二 醯亞胺,N」(莰基磺醯氧基)雙環-[2.2.1]-庚-5-烯-2,3-二羧醯 胺,N-(莰基磺醯氧基)-7-氧基雙環-[2.2.1]•庚-5-烯-2,3-二羧 醯胺,N-(莰基磺醯氧基)-7-氧基雙環-[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二 羧醯胺,N-(莰基磺醯氧基)-雙環-[2.2.1]-庚-5,6-氧基-2,3-二 羧醯胺,N-(4-甲基苯基磺醯氧基)琥珀醯亞胺,N-(4-甲基 苯基磺醯氧基)苯二甲醯亞胺,N-(4-甲基苯基磺醯氧基)萘 基醯亞胺,N-(4-甲基苯基磺醯氧基)萘基醯亞胺,N-(4-甲 基苯基磺醯氧基)二苯基順丁烯二醯亞胺,N-(4-甲基苯基磺 醯氧基)-雙環-[2.2.1]-庚-5-烯-2,3-二羧醯胺,N-(4-甲基苯 基磺醯氧基)-7-氧基雙環-[2.2.1]-庚-5-烯-2,3-二羧醯胺,N_ 81 ------------裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -laj.-
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 __ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明I) (4-甲基苯基磺醯氧基)-雙環-[2.2.1]-庚-5,6-氧基-2,3-二羧醯 胺,N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)琥珀醯亞胺,n-(2-三氟 甲基-苯基磺醯氧基)萘醯亞胺,NK2-三氟甲基-苯基磺醯氧 基)二苯基順丁烯二醯亞胺,N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)-雙環-[2.2.1]-庚-5-烯-2,3-二羧醯胺,N-(2-三氟甲基苯基磺 醯氧基)-7-氧基雙環-[2.2.1]-庚-5-烯-2,3-二羧醯胺,N-(2-三 氟甲基苯基磺醯氧基)-雙環-[2.2.1]-庚氧基二羧醯 胺,等等。 進一步適合之磺酸酯化合物爲,例如,苯偶姻甲苯磺 酸酯,焦掊酚參三氟甲烷磺酸酯,焦掊酚甲烷磺酸三酯, 硝基苯甲基-9,10-二乙氧基憩基-2-磺酸酯,α-(4-甲苯磺醯 氧基亞胺基)-苯甲基氰化物,α-(4-甲苯磺醯氧基亞胺基)-4-甲氧基-苯甲基氰化物,a-(4-t甲苯-磺醯氧基亞胺基)-2-噻吩基甲基氰化物,a-(甲基磺醯氧基亞胺基)-1-環己基乙 腈,α-(丁$磺醯氧基亞胺基)小環戊烯基-乙腈,(4-甲基 磺醯氧基亞胺基-亞環己-2,5-二烯基)-苯基-乙腈,(5-甲基磺 醯氧基-亞胺基-5Η-亞硫苯-2-基)-苯基-乙腈,(5-甲基磺醯基 -氧基亞胺基-5Η-亞硫苯-2-基)-(2-甲基苯基)-乙腈’(5-甲基 磺醯氧基亞胺基-5H-亞硫苯-2-基)-(2-氯苯基)-乙腈’等等。 在根據本發明之組成物中,特佳給予磺酸酯化$牧1 ’ 例如焦掊酚甲烷磺酸三酯,N-(三氟甲基-磺醯氧基)雙環-[2.2.1]-庚-5-烯·2,3-二羧醯胺,Ν·(莰基磺醯氧基)-蔡醯亞胺 ,Ν-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)苯二甲醯亞胺,Ν-(三氟甲 基-擴醯氧基)-雙環-[2.2.1]-庚-5-烯-2,3-二羧醯胺’ Ν-(莰基 82 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ·
1225183 A7 ___ B7 五、發明說明(Μ) 磺醯氧基)-萘醯亞胺,Ν-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)苯二甲 醯亞胺,等等。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (5)醌二疊氮化物化合物, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如聚羥基化合物之U-醌二疊氮化物磺酸酯化合物 。較佳給予具有1,2-醌二疊氮化物磺醯基,例如1,2-苯酸 二疊氮化物-4-磺醯基,1,2-萘醌二疊氮化物-4-磺醯基,1,2-萘醌二疊氮化物-5-磺醯基,U-萘醌二疊氮化物-6-磺醯基 ,等等之化合物。特佳給予具有U-萘醌二疊氮化物-4-磺 醯基或1,2-萘醌二疊氮化物-5-磺醯基之化合物。特別適合 者爲(聚)羥基苯基芳基酮類之U-醌二疊氮化物磺酸酯類, 例如2,3,4-三羥基二苯甲酮,2,4,6-三羥基二苯甲酮, 2,3,4,4’-四羥基二苯甲酮,2,2',3,4-四羥基二苯甲酮, 2,3,4,4’-四羥基二苯甲酿,2,2,4,4’-四羥基二苯甲酮, 二^二/^-五羥基二苯甲酮’二”^^方-五羥基二苯甲酮, 2,3,3\4,4\5^六羥基二苯甲酮,2,3\4,4\5\6-六羥基二苯甲酮 ,等等;雙[(聚)-羥基苯基]烷類之U-苯醌二疊氮化物磺酸 酯類,例如雙(4-羥基苯基)乙烷’雙(2,4-二羥基苯基)-乙烷 ,2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷,2,2-雙(2,4-二羥基苯基)丙烷, 2,2-雙(2,3,4-三羥基苯基)丙烷,等等;(聚)羥基苯基烷類之 U-醌二疊氮化物磺酸酯類,例如4,4,-二羥基三苯基甲烷 ,4,4',4’·-三羥基-三苯基甲烷,MjJ1-四甲基-2,2’,2"-三羥 基三苯基甲烷,2,2,5,5^四甲基-4,4’,4”-三羥基三苯基甲烷 ,1,1,1-參(4-羥基-苯基)乙烷,丨,1-雙(4-羥基苯基)-1 -苯基 乙烷,U-雙(4-羥基苯基)小(4-[1-(羥基苯基)-1·甲基乙基] 83 1本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公髮丁 ~' 1225183 A7 __ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(汁) 苯基)乙烷,等等;(聚)羥基-苯基黃烷類之1,2-醌二疊氮 化物磺酸酯類,例如2,4,4-三甲基-2\4’,7-三羥基-2-苯基黃 烷,2,4,4-三甲基-2,,4|,5|,6,7-五羥基-2-苯基黃烷,等等。 其他適合之添加劑(c)如上所述。 可使用於根據本發明之光阻組成物中的鹼性有機化合 物之進一步例子爲比酚強之鹼類的化合物,特別是含氮驗 。該等化合物可爲離子性,例如四烷基-銨鹽類,或非離子 性。較佳給予含氮鹼,其每分子具有二個或以上之在不同 化學環境中的氮原子。特佳給予包括至少一個被取代或未 被取代之胺基及至少一個含氮環結構之化合物,以及具有 至少一個烷胺基之化合物。其例子包括胍,胺基毗啶,胺 基烷基吡啶,胺基吡咯啶,蚓哚,咪唑,吡唑,吡畊,嘧 啶,嘌呤,咪唑啉,吡唑啉,六氫毗畊,胺基嗎福啉及胺 基烷基嗎福啉類。其未被取代及取代之衍生物二者皆適合 。較佳取代_爲胺基基團,胺基烷基基團,烷胺基基,胺 基芳基基團,芳基-胺基基,院基基團,院氧基基團,醯 基基團,醯氧基基團,芳基基團,芳氧基基團,硝基,羥 基及氰基。特佳鹼性化合物之特定例子爲胍,1,1-二甲基胍 ,1,1,3,3-四甲基胍,I胺基屬啶,1胺基吡啶,4-胺基吡 啶,2-二甲基胺基吡啶,4_二甲基胺基-吡啶,2-二乙基胺 基吡啶,2-(胺基甲基施啶,2-胺基-3-甲基吡啶,2-胺基斗 甲基吡啶,2-胺基-5-甲基毗啶,2-胺基-6-甲基吡啶,3-胺 基-乙基吡啶,4-胺基乙基吡啶,3-胺基吡咯啶,六氫卩比啡 ,N-(2-胺基乙基)-六氫毗啡,N-(2-胺基乙基)六氫吡啶,4_ 84 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ·
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明(fl) 胺基-2,2,6,6-四甲基六氫毗啶,4-六氫吡啶基六氫毗啶,2-亞胺基六氫吡啶,1-(2-胺基乙基)吡咯啶,吡唑,3-胺基-5-甲基吡唑,5-胺基-3-甲基-1-對-甲苯基吡唑,毗啡,2-(胺 基甲基)-5-甲基-吡畊,嘧啶,2,4-二胺基嘧啶,4,6-二羥基 嘧啶,2-吡唑啉,3-毗唑啉,N-胺基嗎福啉及N-(2-胺基乙 基)嗎福啉。 其他例子可發現於DE 4408318,US 5609989,US 5556734 , EP 762207 , DE 4306069 , EP 611998 , EP 813113 ,EP 611998及US 5498506。然而,適合於根據本發明之組 成物的鹼性化合物不被限制於該等如上所述者。 含氮-鹼性化合物可以獨自或二個或更多之組合使用。 該等化合物的比例通常大約從0.001到10重量份,尤其是 從0.01到5重量份,每100重量份之根據本發明的光敏組 成物(沒有溶劑)。組成物也可包含在光化輻射作用下分解 的有機鹼化告物(“自殺鹼”),如描述於例如EP 710885,US 5663035,US 5595855,US 552 5453 和 EP 611998。 染料(c)之適當例子如上所述以及油溶性染料和鹼性染 料,例如油黃# 101,油黃# 103,油粉紅#312,油綠BG ,油藍BOS,油藍# 603,油黑BY,油黑BS,油黑T-505( 全部得自日本東方化學工業公司),結晶紫(CI 42555),甲 基紫(CI 42535),丹若明(Cl 45170Β),孔雀綠(CI 42000)和甲 基藍(CI 52015)。 敏感劑(d)之例子如上所述且爲,例如,ρ,ρ'-四甲基二 胺基二苯甲酮,Ρ,Ρ’-四乙基胺基二苯甲酮,憩酮,芘, 85 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) • 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . ·
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明(p) ,吩噻嗪,苯偶姻,吖啶橙,苯並黃素,cetoflavin T, 9,10-二苯基憩,9-苐酮,菲,苯乙酮,2-硝基苐,5-硝基厄 ,苯醌,2-氯-4-硝基苯胺,N-乙醯基-對-硝基苯胺,對-硝 基苯胺,N-乙醯基-4-硝基-1-萘胺,苦醯胺,憩醌,2-乙基 憩醌,2-三級-丁基-憩醌,1,2-苯並憩醌,3-甲基-1,3-二吖-1,9苯並憩酮,二亞苄基丙酮,1,2-萘醌,3-醯基豆香素衍 生物類,3,3’-羰基-雙(5,7-二甲氧羰基-豆香素),3-(芳醯基 亞甲基)噻唑啉,曙紅,若丹明,真曙紅及暈苯(coronene)。 然而,適當敏感劑是不被限制於該等例子中。該等敏感劑 也可作爲由光源發出特定UV射線的吸收之光吸收劑使用 。在該情況中,光吸收劑減少來自基材光反射且減少在光 阻劑薄膜內的多重反映射效果。此減少駐波效應。 進一步適當的添加劑(c)爲酸放大劑,加速酸的形或增 加酸濃度之化合物。該等化合物可使用在根據本發明光阻 劑組成物中\但在其他應用中根據本發明之組成物也是有 利的,例如在塗料應中。該等化合物的例子由Arimitsu, Κ·及其硏究同仁描述在 L Photopolym. Sci. Technol. 1995, 8,第43頁以下;由Kudo,K.及其硏究同仁描述在J. Photopolym. Sci. Technol. 1995,8,第 45 頁以下;由 W. Hung及其硏究同仁描述在SPIE第3999冊,第591-597頁 (2000)和由Ichimura,K.及其硏究同仁描述在Chem : Letters 1995,第 551 頁以下。 通常根據本發明之組成物在施用至基材之前被溶解於 適合之溶劑中。該等溶劑之例子包括二氯乙烯,環己酮, 86 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) " ------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明) ------------裳--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 環戊酮,2-環庚酮,r-丁內酯,甲基乙基酮,乙二醇單甲 基醚,乙二醇單乙基醚,乙酸2-甲氧基乙基酯,乙酸2-乙 氧基乙基酯,2-乙氧基乙醇,二乙二醇二甲基醚,乙二醇 單-乙基醚乙酸酯,丙二醇單甲基醚,丙二醇單甲基醚乙 酸酯,甲苯,乙酸乙基酯,乳酸甲基酯,乳酸乙基酯,丙 酸甲基甲氧基酯,丙酸乙基乙氧基酯,丙酮酸甲基酯,丙 酮酸乙基酯,丙酮酸丙基酯,Ν,Ν·二甲基甲醯胺,二甲亞 楓,Ν-甲基吡咯啶酮及四氫呋喃。該等溶劑可個別或組合 使用。其較佳例子爲酯,例如乙酸2-甲氧乙基酯,乙二醇 單乙基醚乙酸酯,丙二醇單-甲基醚乙酸酯,丙酸甲氧甲氧 基酯,丙酸乙氧乙氧基酯和乳酸乙基酯。
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 界面活性劑可加至溶劑中。適當界面活性劑的例子爲 非離子性界面活性劑,例如聚氧伸乙基烷基醚,例如聚氧 伸乙基月桂基醚,聚氧伸乙基硬脂基醚,聚氧伸乙基乙醯 基醚和聚氧4伸乙基油烯基醚;聚氧伸乙基烷基芳基醚,例 如聚氧伸乙基辛基酚醚和聚氧伸乙基壬基酚醚;聚氧伸乙 基/聚氧丙烯嵌段共聚物,山梨糖醇/脂肪酸酯,例如山 梨糖醇單月桂酸酯,山梨糖醇單棕欄酸酯,山梨糖醇單硬 脂酸酯,山梨糖醇單油酸酯,山梨糖醇三油酸酯;氟化學 界面活性劑,例如F-top EF301,EF 303和EF 352(日本New Akita化學公司),Megafac F171和F17.3 (日本大日本油墨 & 化學公司),Fluorad FC 430 和 FC 431 (日本 Sumitomo #M 股份有限公司),Asahi Guarg AG710 和 Surflon S-382 ,SCUU,SC102,SC103,SC104,SC105 和 SC106 (日本 87 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明
Asahi Grass Cd有限公司);有機矽氧院聚合物ΚΡ341 (日本 Shin-Etsu化學股份有限公司);及丙烯酸或甲基丙烯(共)聚 合物Poly-flow Now.75和ΝΟ·95 (日本Kyoeisha化學股份有 限公司)。 通常界面活性劑在組成物的比例爲大約2重量份或更 少,例如0.1重量份或更少,每100重量份在組成物中固 體含量。界面活性劑可以單獨或組合使用。 根據本發明組成物的溶液藉由上述已知的一般方法被 均地塗覆至基材質。適當的層厚度也已經指示於上。 在塗佈之後,溶劑通常藉由加熱移除,且光阻劑層保 留在基材上。當然,乾燥溫度必須低於光阻劑配製物中之 組分可被分解或反應的溫度。正常乾燥溫度在約從60到 160°C範圍內改變。 經塗佈之基材的曝光已描述於上文中。在曝光之後和 ,如果必需的話在熱處理之後,組成物之曝光位置(在正光 阻劑的情況中)或組成物之非曝光位置(在負光阻劑的情況) 在諳熟該技藝者通常已知的方式中使用顯影劑移除。 爲了加速催化反應應和因此確保在光阻劑塗層的曝光 和非曝光區域間的溶解度的顯著不同的顯影,較佳在顯影 之前加熱塗層。也可能在曝光期間進行加熱。通常使用從 60到160°C的溫度。加熱的最適宜期間視所使用之加熱方 法而定且可被諳熟該技藝者在簡單實驗中決定。一般範圍 從幾秒到幾分鐘,例如從1〇到300秒,當使用熱板時,和 例如從1到30分鐘,當使用對流空氣烘箱時。 88 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 . · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明( _ I I · I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然後進行顯影,其中溶解在顯影劑中的塗層之部分被 移除。如果必需的話,顯影步驟可藉由溫和移動樣品,在 顯影劑浴中小心刷塗層或藉由在噴霧顯影器中顯影來加速 。習用於該技藝中的水鹼性顯影劑液體可被用來進行該個 目的。其例子包括氫氧化鈉和鉀,相對應的碳酸鹽’碳酸 氫鹽,矽酸鹽和金屬矽酸鹽,金屬-游離鹼’例如銨化合物 ,或胺類,例如乙胺,正丙胺,二乙胺,二-正丙胺,三乙 胺,甲基二乙基胺,烷醇胺類,例如二甲基乙醇胺,三乙 醇胺,四級氫氧化銨,例如氫氧化四甲基銨或氫氧化四乙 基銨。該等顯影劑溶液正常高至〇·5Ν ’但是通常在使用之 前以適當方式稀釋。例如,具有約〇·1到〇·3當量濃度之溶 劑是非常適當的。顯影劑的選擇將視光可硬化塗料的性質 而定,尤其是視交聯劑或所產生的光解產物的性質而定。 顯影劑水溶液,如果必需的話,也可包含小量濕潤劑及有 機溶劑。>
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可加至顯影劑溶液中典型有機溶劑之例子包括環己酮 ,2-乙氧基乙醇,甲苯,丙酮,異丙醇和二種或以上之該 溶劑的混合物。一典型的水/有機顯影劑系統爲一種以 Butylcel losolveRTM/水爲主的系統。 本發明也有一種製造光阻劑之方法,其藉由 (1) 將如上所述之組成物塗佈至基材上; (2) 將組成物加熱至6(TC到160°C的溫度; (3) 以從150奈米到1500奈米波長進行逐影像曝光; (4) 選擇性地將組成物加熱至60°C到160°C的溫度; 89 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(|[) 及 (5)然後以溶劑或水鹼性顯影劑顯影。 該等光阻劑組成物可使用於所有類型的基材上及諳熟 該技藝者已知的所有輻射技術。例如,可使用半導體基材 ,例如矽,砷化鎵,鍺,銻化銦;以及氧化物或氮化物層 ,例如二氧化砍、氮化砂、氮化鈦、砂氧院砂覆蓋的基材 和金屬基材和以例如鋁、銅、鎢等等塗佈的金屬的金屬塗 覆基材。基材也可以聚合材料塗佈^例如由聚合材料製造 之有機抗反射塗料,絕緣層和介電塗料。 光阻劑層可藉由所有習知技術照射,例如直接寫入, 也就是在階段和重複模態或掃描模態中以雷射束或投射石 印術,或經由光罩接觸印刷。 在投射石印術的情況中,可選擇很多光學條件況,例 如連續,部份連續或不連續的輻射。此包括非同軸照射技 術,例如環)ί犬照射和四級極(Quadrupolar)照射,其中輻射被 允許通過透鏡的某區域’除透鏡中心之外。 用以產生圖案之光罩可爲硬光罩或撓性光罩。光罩可 包括透明,半透明和不透明圖案。 圖案大小也可包括於投射光學解析度限度或以下的圖 案和以某些方式排列在光罩上以便改質輻射在穿過光罩之 後之空中影像,強度和調相。此包括相轉移光罩和半-調色 -轉移光罩。 在光阻劑組成物上形成影像的方法可用來產生任何所 要之幾何和形狀的圖案’例如密集且隔離之線’接觸孔’ 90 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 .
1225183 A7 ____________ B7 五、發明說明(D) 通道溝流,切口,點等。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 較佳給予一種方法,其中逐影像曝光係藉由於190到 450奈米,尤其從190到260奈米的波長範圍內之單色或多 色輻射產生。 本發明也有關式I化合物如上所述作爲陽離子或酸催 化可聚合或可交聯化合物之聚合或交聯作用中的光潛在酸 給予體或增加在酸作用下增加他們在顯影劑中的溶解度的 化合物之溶解度的用途,和也有關一種陽離子或酸催化可 聚合或可交聯化合物在電磁輻射作用下之光聚合或交聯方 法,在該方法中使用式I化合物作爲光潛在酸給予體化合 物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 UV照射可釋出之酸一般在約157奈米至600奈米波之 光產生。適當的輻射例如存於日光或源自人造光源的光。 可使用極大數量的不同類型光源。點光源和平型輻射器(燈 毯)均可適Μ。其例子包括:碳電弧燈,氙電弧燈,中-, 高-與低-壓汞燈,選擇性摻雜金屬鹵化物(金屬-鹵素燈 ),以微波激發之金屬氣化燈,準分子燈,超光化螢光管, 曰光燈,氬白熱燈,電子閃光燈,照相的泛光燈,電子光 束與X-射線。燈與本發明欲曝光基材之間的距離依所欲 的應用及燈的類型與輸出而定,且可例如爲由2公分至 150公分。亦適當者爲雷射光源,例如準分子雷射。亦可 使用在可見區域的雷射。 下列實施例將更詳細地說明本發明,雖不意欲限制本 發明於該等實施例中。除非提及,否則於下文及申請專利 91 本尺度適用悄國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 1225183 A7 --- — --— _______ 五、發明說明di) 範圍所提及之部份與百分比以重量計。當具有超過三個碳 原子的烷基或烷氧基指示於實施例中而無指示其異構物形 式時,數據係有關於個別η-異構物。 實施例1 : (4-異丁基苯基)-對-甲苯基-碘鎗六氟磷酸鹽之製 備 將在326克之75%硫酸中的45.22克(0.21莫耳)4-碘甲 苯引入750毫升具有回流冷凝器、溫度計、攪拌器和氮補 給之燒瓶內。然後加入29.2克(0.22莫耳)異丁基苯且將非 均勻混合物冷卻到10°C。在致使不超過15°C之溫度下逐部 分加入94.7克(0·41莫耳)過二硫酸銨。在室溫攪拌反應混 合物5小時。然後於5-10°C經40分鐘期間將反應混合物加 到38.18克(0.21莫耳)六氟磷酸鉀於600毫升水和500毫升 乙酸乙基酯的良好攪拌懸浮液中。混合物在室溫維持1.5 小時且分開該等相。有機相以水和5%碳酸氫鈉洗滌,及 在真空中除去溶劑,獲得89克(0.18莫耳;86%)呈褐色樹 脂形式之對-異丁基苯基-對-甲苯基-碘鎗六氟磷酸鹽。產物 進一步以色層分析(二氯甲烷:乙醇95 : 5在Si〇2上)或藉 由從氯仿/己烷的再結晶作用純化。分析純樣品具有下列 物理性質:白色粉,熔點(m.p.)90-92°C。^-NMR光譜 (CDCh)呈現在下列6値[ppm]之位移信號·· 7.9(4H,m, ArH),7·23(4Η,m,ArH),2·45(2Η,d,J=6.2Hz,CH〇, 1.81(1H,m,CH(CH3)2),0.85 (6H,d,J=6.2Hz,2CH3) 〇 元素分析:C17H2〇F6IP(496.21)之計算 92 . ^·— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 發明說明(yl ) C[%] H[%] F[%] P[%] 計算値Z 41.15 4.06 22.97 6.24 發現値·β 41.15 4.19 22.82 5.95 實施例2-13 :實施例2-13之化合物係在與實施例1所述之類似方法 中從適當之被取代的芳族化合物製備。結構和物理數據給 予於表1中。表1 實施例 X/Xi Y A 物理性質 C 元素分析 計算値[%] 發現値[%] Η I I F 2 4-C(CH3)3 /H 4-CH3 pf6 白色粉末, m.p.105-108 °C 41.1 41.27 4.09 4.23 22.97 22.81 3 4-C(CH3)2C2H5 /H 4-CH3 pf6 白色粉末, m.p.94-98〇C 42.37 42.73 4.35 4.59 22.34 20.44 4 4-環己基 /H , 4-CHs pf6 玻璃狀, 棕色樹脂 43.70 46.41 4.25 4.66 21.38 22.81 5 4-CH2- ch(ch3)2 /H 2-CH3 pf6 微白色粉末, m.p.120°C 41.15 40.99 4.06 4.00 22.97 22.80 6 4-CH2- ch(ch3)2 /H 3-CHs pf6 玻璃狀, 棕色樹脂 41.15 41.66 4.06 3.87 22.97 22.64 7 4-C(CH3)3 /H 3-CH3 pf6 黃色結晶* m.p.104-106 °C 41.15 41.53 4.06 4.27 22.97 22.07 8 4-CH2- ch(ch3)2 /H 4-CH3 pf6 玻璃狀, 棕色樹脂 42.37 43.02 4.35 4.32 22.34 21.70 9 4-CH2- CH(CH3)2 /H 4-CH3 Sb6 黏稠油狀物 34.79 34.57 3.43 3.47 19.42 19.29 10 4-CH2- ch(ch3)2 /H 4-CH (CH3)2 pf6 黃色樹脂 43.53 43.55 4.61 4.77 21.74 20.63 93 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 再蜃 填内 ί裝 頁 訂
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明 11 4-CH2- CH(CH3)2 /Η 4-CH3 4-CH3- Ph-S〇3 玻璃狀, 棕色樹脂 55.18 54.75 5.21 5.43 12
4-CH2- CH(CH3)2 /H 4-CH3 (土)潮甾 磺酸鹽 玻璃狀, 棕色樹脂 55.67 55.71 6.06 6.21 13 4-CH(CH3)2 /2-CH(CH3)2 4-CH3 PF6
米黃色粉末, m.p.137-141 °C 43.53 4.61 21.74 43.68 4.71 21.24 胃施例14 (4-甲基苯基)(4異丁基本基)确錄九每丁院纟貝酸 鹽(nonaflate) 將4.5克九氟丁烷磺酸鉀懸浮在15毫升的水中。溶解 在10毫升的甲醇中之4·93克粗(4-甲基苯基)(4’-異丁基苯 基)碘鎗硫酸氫鹽加到溶液中。在室溫攪拌混合物1小時。 將15毫升的二氯甲烷加至溶液中且在室溫攪拌過夜。產物 以二氯甲烷化物萃取,且有機層以水洗滌,經過MgSCU乾 燥和濃縮。殘餘物以急驟色層分析法在矽凝膠上使用二氯 甲烷及乙醇(95:5)當做溶離劑純化,產生2.46克(3.8毫莫耳 ;34%)呈棕色樹脂之(4-甲基苯基)(4’-異丁基苯基)碘鎗九 氟丁烷磺酸鹽。結構以1H-NMR光譜(CDCh)確認。δ [ppm] :0.88(d,6H),1.84(m,1H),2.41(s,3H),2.50(d,2H), 7.21-7.26(m,4H),7.84(d,4H)。 元素分析:C21H2〇〇3F9SI的計算 C[%] H[%] F[%] 計算値: 38.78 3.10 26.29 發現値: 38.80 3.09 26.17 實施例15白色著色環氧樹脂組成物之光硬化 一種光可硬化配製物係藉由混合下列成分製得 94 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 請 先 閱 讀 背 © 注 意 事 項 再 填J 5裝 頁 訂
1225183 A7 B7 五、發明說明(1() 36.0 份 雙酚-A 環氧樹脂(_Araldit GY 250,得自 Vantico) j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 14.4份三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚(R™Giinolit V51-31 ,得自 Emschemie), 9.6份 Cwm烷基縮水甘油基醚(RTMGrinolh Epoxid 8,得 自 Emschemie),和 40.0份金紅石二氧化鈦(rtmR-TC2,得自Tioxide)。 配製物被加熱到50°C並且藉由在玻璃珠作爲助劑下攪 拌20分鐘而均勻混合。加入1.5%的實施例1的化合物和 0.5%之2-異丙基噻咕吨酮和4-異丙基噻咕吨酮的混合物 (RTMQuantacure ITX)及藉由攪拌溶解在配製物中。將配製物 ,12微米的層厚度,施用到被刷過的鋁板上和在具變聚 (fusion)M-燈之曝光器(得F5rdertechnik)中照射(120W/公分 )。爲此目的,樣品以10公尺/分鐘的速度在運送裝置皮 帶上移動從>登下經過。獲得完全硬化之非膠黏表面。表面 光澤於60°的入射角測量且爲97。 窨施例16 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 步驟類似於實施例15,但是使用實施例7的化合物代 替實施例1的化合物。獲得完全硬化非膠黏的表面。表面 光澤於60°的入射角測量且爲96。 實施例_11在陽離子可硬化環氧基樹脂中的光交聯反應性 測之定 組成物藉由將 30.0份之環氧基甲酚線性酚醛樹脂nraldh ECN 9699 95 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) " 1225183 A7 B7 五、發明說明(h) ,Vantico), (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 10.0份之3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧基環己烷羧酸 酯(RTMAraldit CY 179,Vantico)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 溶解在60份丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)中而製得。 將1.6份碘鎗鹽和0.4份2-異丙基噻咕吨酮和4-異丙 基噻咕吨酮的混合物(RTMQuantacure ITX)加至溶液中,其藉 由攪拌溶解在配製物中。組成物使用Convac Spincoater於 每分鐘500轉旋轉塗佈30秒,塗覆於0·5毫米厚陽極氧化 鋁板上和然後在110°C加熱板上乾燥60秒以形成一固態5 毫米厚薄膜。薄膜然後使用接觸法於具有高壓汞燈的Siiss 接觸曝光儀器MJB 55中經過15-階段石英灰色極譜透射光 罩(“光阻劑多重密度階段板”)在鋁基材上曝光100秒,和然 後在加熱板上於140°C加熱120秒和後來在丙二醇單甲醚 乙酸酯(PGMEA)中顯影30秒,然後以2-丙醇沖洗10秒和 最後以壓縮¥氣吹乾。然後測定在光罩之對應透射區域的 薄膜沒有被溶解除去之最低透射値。該値爲如交聯反應性 和因此爲所用光起始劑的光敏度之特徵,否則該組成物成 爲相同和方法爲相同。因爲曝光能量藉由下式計算 曝光能量 =透射X曝光時間X輻射強度 [毫焦耳/公分2] [s] [mW/公分2]
則,因相同曝光時間和輻射強度爲定値,完全交聯(光 敏度)所需之最小曝光劑量與薄膜仍充份交聯而沒有在顯影 劑中被溶解除去的最小透射値成正比。在所有的測試中輻 射強度爲固定於7.1 mW/公分2,使用〇AI 400探針和〇AI 96 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(1々) 功率測量計。 因爲曝光於所使用之Siiss接觸曝光儀器中’係以下列 之事實區別:以在照光期間,在基材上事實上沒有熱作用 ,可發生被光化學產生的陽離子交聯的環氧基之熱活化’ 離開照射,在後來溫度-控制加熱板上之加熱步驟的高可重 覆方式。因爲加熱溫度和時間相同,於薄膜在顯影期間仍 然是不會溶解離開基材之測量透射步驟中的差異可因此直 接歸因於所使用之碘鎗鹽或敏感劑之不同光敏度或光反應 性。因此透射値可直接作爲所需曝光能量的相對測量使用 。低値相當於光起始劑(碘鎗鹽)或敏感劑系統的高光反應 性(高光敏性),及高値相當於低光反應性(低光敏性)。如此 測定之交聯所需的最小透射値給予於表2中爲根據本發明 碘鎗鹽的例子和表2a中爲比較例,”實施例17”欄。 實施例18__在酸催化可硬化蜜胺樹脂-酚醛樹脂組成物中之 光交聯反應fe的測定。 組成物藉由將 18.0份之聚(4-羥基苯乙烯)(VP 8000,Nisso), 8.3份的六甲氧基甲基密胺樹脂(RTMCymel 301,Dyno Cyanamid), 1.2份的碘鎗鹽光起始劑,及 〇·3份2-異丙基噻咕吨酮和4-異丙基噻咕吨酮的混合 物(隱Quantacure ITX) 溶解在72.2份丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)中而製得 且和類似於實施例17塗覆。在塗層之旋轉塗佈及乾燥後組 97 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝: ·
1225183 A7 五、發明說明 成物的層厚度是5微米。在顯影之前,於140°C在加熱板 上進行後曝光烘烤經120秒期間。該層在2.38%氫氧化四 甲銨水溶液中顯影60秒,在水中沖洗10秒和且以壓縮空 氣吹乾。交聯所需之最小透射値的測定如實施例17所描述 般產生。再一次地根據本發明化合物之結果給予於表2中 和在表2a爲比較例,在每個情況於”實施例18”欄。 根據本發明組成物組合有效完全交聯之高光敏性(低最 小透射値),於環氧樹脂硬化和酸催化蜜胺樹脂硬化兩者, 和一旦曝光不產生任何危及健康之苯。 表2 在各情況中,使用4%根據本發明之光起始劑及1% R™Quantacure ITX ° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 得自實施例之光起始劑 最小相對曝光劑量[透射 實施例17 實施例18 吓6一 12 10 14 5 ch3 5轨Λ 12 5 22 5 98 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 ____Β7 五、發明說明(Μ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 η3〇ΧΧ^^η9 14 20 7 H3C^XA„ 12 5 3 20 5 22 14 25 14 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 五、發明說明(% ) 表2a-使用不是本發明之碘鎗鹽的實施例 在各情況中,使用4%捵錄光起始劑及1%眶Quantacure ITX 最小相對曝光劑量[透射%] 實施例17 實施例18 比較例 化合物 式子
A 40 40 h3c c12h25
B PFfi
25 40
C
30 50 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例19 Λ 依照實施例17,配製物係使用得自實施例9的(4-異丁 基苯基)-對-甲苯基-碘鎗六氟銻酸鹽代替實施例1的碘鎗鹽 而製得。如實施例17所描述進行塗佈和評估。交聯所需要 的最小透射僅爲1%。 實施例20 依照實施例17,配製物使用實施例1的碘鎗鹽製備, 但是2-異丙基噻咕吨酮和4-異丙基-噻咕吨酮的敏感劑混合 物(R™Quantacure ΙΤΧ)以相同量(1份)的1-氯斗丙氧基噻咕 吨-9-酮(RTMQuantacure CPTX)完全取代。如實施例17所描述 100 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(”) 進行塗佈和評估。交聯所需要的測量最小透射僅爲12%。 奮施例2_1 依照實施例17,配製物使用實施例1的碘鎗鹽製備’ 但是2-異丙基噻咕吨酮和4-異丙基-噻咕吨酮的敏感劑混合 物(R™Quantacure ΓΓΧ)以相同量(1份)的3,3’-羰基雙(7-二甲 胺基豆香素)完全取代。如實施例17所描述進行塗佈和評 估。交聯所需要的測量透射爲10% ° 窨施例22 依照實施例17,配製物使用實施例1的碘鎗鹽製備’ 但是2-異丙基噻咕吨酮和4-異丙基-噻咕吨酮的敏感劑混合 物(RTMQuantacure ITX)以相同量(1份)的9,10-二甲氧基-2-乙 基憩(Aldrich)完全取代。如實施例Π所描述進行塗佈和評 估。交聯所需要的測量透射爲5%。 實施例23以環氧大豆油爲基質之陽離子透明漆 每100 ί分環氧大豆油CEdenol D 81,Cognis)加入2%的 碘錄鹽光起始劑。 使用100//m刀子將混合物塗佈至白色蜜胺塗佈之硬 紙板上和在2 X 120 W/公分中壓汞燈下、3 X 5公尺/分 鐘的皮帶速度照射。該等所使用之起始劑和硬化結果給予 於下表3 (根據本發明起始劑)和3a(非本發明之碘鎗鹽)中。 表3 實施例之光起始劑 照射後之觀察 1 Η3〇Η0>~ΙΓ〇_,〇4Η9 良硬化薄膜 101 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝
ϋ ϋ .1 一sej ί ί / ϋ I
1225183 A7 ___B7 五、發明說明(p) 表3a_-使用非本發明之碘鎗鹽的比較例 光起始劑 照射後之觀察 d aW 無硬化 e cCxr。’ 無硬化 f df7 無硬化 實施例24 藍色膠版印刷油墨配製物係藉由均勻硏磨下列成分而 製備: 73.2份RTMCyracure UVR-6105(3,4-環氧環己基甲基羧酸酯, Union Carbide) 10.5 份 RTMCyracure UVR-6000(3-乙基-3-羥甲基-氧雜環丁烷 ,Union Carbide) 5.3 份 rtmT〇NE 0301( ε-己內酯-三醇,Union Carbide) 0.5份RTMBYK 307 (聚醚-改質之二甲基-聚矽氧烷共 聚物,Byk) 10.5份R™Irgalit藍GL〇(銅苯二甲青染料,汽巴特用 化學品) 和額外6%的(4-異丁基苯基)-對-甲苯基-碘鎗六氟磷酸 鹽(實施例1之化合物)和0.5%之2-異丙基噻咕吨酮和4-異 丙基-噻咕吨酮的混合物(R™Quantacure ITX)。 使用K-棒塗佈器將陽離子印刷油墨,於4微米的層 102 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---II---訂·--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 _________ B7 五、發明說明(?1) 厚度,塗佈至鋁箔和在裝備有120 W/公分中壓汞燈的1ST 曝光儀器中硬化。然後印刷基材在100°c烤箱加熱5分鐘和 表面的耐擦拭和硬化印刷油墨層之抗性藉由使用甲基乙基 酮(MEK)-浸漬之纖維素的雙摩擦測試的其中印刷油墨不被 移除之數目測定。在本例子中,於1〇〇公尺/分鐘的硬化 速率該印刷油墨是耐擦拭的和抗12次MEK之雙摩擦測試 〇 實施例25 類似於實施例24製備和測試一膠版印刷油墨,但是實 施例1的光起始劑以(4-異丁基苯基)_對-乙基苯基碘鎗六氟 磷酸鹽(實施例8的化合物)取代。 於20公尺/分鐘的硬化速率,該印刷油墨是耐擦拭的 和抗> 50次MEK之雙摩擦測試。 實施例26 類似於實施例24製備和測試一膠版印刷油墨,但是實 施例1的光起始劑以4-三級-丁苯基_對_甲苯基碘鎗六氟磷 酸鹽(實施例2的化合物)取代。 於70公尺/分鐘的硬化速率,該印刷油墨是耐擦拭的 和抗43次MEK之雙摩擦測試。 實施例27 類似於實施例24製備和測試一膠版印刷油墨,但是實 施例1的光起始劑以4-[2-(2-甲基丁基苯基]_對_甲基碘 鎗六氟磷酸鹽(實施例3的化合物)取丫戈。 於2〇公尺/分軸硬物率,該_醒是耐擦拭的 103 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297^7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(/介) 和抗48次ΜΕΚ之雙摩擦測試。 使用化合物Β之比較例 類似於實施例24製備和測試一膠版印刷油墨,但是根 據本發明之實施例1的光起始劑以二(4_三級-丁苯基)碘鎗 六氟磷酸鹽(Β)取代:° 於5公尺/分鐘的硬化速率,該印刷油墨不耐擦拭和 不抗ΜΕΚ之雙摩擦測試。 使用化合物C之比較例 類似於實施例24製備和測試一膠版印刷油墨,但是根 據本發明之實施例1的光起始劑以二異丁基苯基)碑錄八 氟磷酸鹽(C)取代。 該印刷油墨直到20公尺/分鐘的硬化速率是不耐擦拭 的和抗9次ΜΕΚ之雙摩擦測試。 使用化合物Ε之比較例 類似於Λ實施例24製備和測試一膠版印刷油墨’但是根 據本發明之實施例1的光起始劑以正癸基苯基-苯基碘鎗六 氟磷酸鹽(Ε)取代。 該印刷油墨直到30公尺/分鐘的硬化速率是不耐擦拭 的和抗2次ΜΕΚ之雙摩擦測試。 實施例28正光阻劑 組成物之製備係藉由溶解 37.5份聚[(4-四氫哌喃氧基苯乙烯)-共-(4-經基苯乙嫌) ,具有31莫耳%比例之4-四氫哌喃氧基苯乙烯和69莫耳 %比例之4-羥苯乙烯,在12〇份丙二醇單甲醚乙酸酯 104 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -----訂--------- ‘紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明((叫) (PGMEA)中和然後溶解下述碘鎗鹽之一,在每個情況中濃 度爲2.0%,以所存在之聚合物的量爲基準’和類似於實施 例17,1微米的層厚度,以每分鐘2000轉旋轉-塗佈塗佈 到鋁板。在ll〇°C加熱板上乾燥60秒之後’類似於實施例 17,曝光係使用接觸法以高壓汞燈和穿透UV曝光儀器 Oriel類型7800經過多密度鉻光罩進行120秒。輻射強度 ,使用0A1 220測量探針,測量爲1·4 mW/公分2和使用 〇A1 400測量探針測量爲2.3 mW/公分2。在顯影之前,在 100°C加熱板上產生後曝光烘烤60秒期間。該層在2.38% 氫氧化四甲銨物水溶液中顯影60秒,在水中淸洗1〇秒和 以壓縮空氣吹乾。如實施例17所述進行最小相對曝光劑量 的測定,但在這例子中測定正光阻劑在顯影劑中完全除去 之第一透射區域。 獲得下列的結果·_ a) (4-異丁基笨基)-對-甲苯基-碘鎗六氟磷酸鹽,實施例1的 化合物,作爲碘鎗鹽: 光阻劑完全顯影之最小透射値爲16%,相當於26.9毫焦耳 /公分的曝光能量,使用0AI 220探針。 b) (4-異丁基苯基)-間-甲苯基-碘鎗六氟磷酸鹽,實施 例6的化合物,作爲碘鎗鹽: 光阻劑完全顯影之最小透射値爲16%,相當於26.9毫 焦耳/公分的曝光能量,使用0AI 220探針。 c) (4-異丁基苯基)-對-甲苯基-硪鎗對-甲苯磺酸鹽,實 施例11的化合物,作爲碘鎗鹽: 105 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _黪 裝
ϋ ϋ·· ϋ ϋ ·ϋ I ϋ ϋ 11 1·— ϋ·· 11« _* I 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225183 A7 B7 五、發明說明((ϋ70 光阻劑完全顯影之最小透射値爲16% ’相當於26.9毫 焦耳/公分的曝光能量,使用〇ΑΙ 220探針。 實施例29化學擴大型正光阻劑 化學擴大正光阻劑配製物係藉由混合下列成分製備: 100.00份樹脂黏合劑(22莫耳的苯乙烯,69莫耳 對-羥基-苯乙烯和9莫耳丙烯酸三級-丁酯的共聚物 ,具有 Mw 9850 ; RTMMaruzen MARUKA LYNCUR PH/S/ STY/TBA,由曰本Maruzen油公司提供) 0.48份 均染劑(FC-430,由3M提供) 475.00份丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)(由日本東京 Kasei提供) 4.0份 實施例14的光酸產生劑。 以3000轉/每分經45秒將光阻劑配製物旋轉佈塗在 六甲基二甲基矽烷-處理之矽晶圓上和在140°C加熱板上軟 烤90秒獲潯800奈米的薄膜厚度。光阻劑薄膜然後經由狹 帶干擾濾波器曝光在254奈米波長的深UV輻射和使用 Ushio的高壓力汞燈,UXM-501 MD,和光罩對準器Canon PLA-521之多密度石英光罩。該等樣品然後在140°C加熱板 上後曝光烘烤90秒及顯影。曝光強度使用得自Ushio的 Unimeter UIT-150測量。從測量過的對比曲線決定透明(E。) 的劑量,其在1.79%水性氫氧四甲基化銨顯影劑中浸漬顯 影60秒剛好足夠完全除去光阻劑薄膜之劑量。透明(E。)劑 量爲0.68毫焦耳/公分2。 106 .(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
1225183 B8 C8 D8 :、申請專利範圍 G-Cn烷氧基或鹵素單-或多-取代之苯基; 其條件爲碘原子上的二個苯基環不是相同取代。 2.根據申請專利範圍第1項之輻射敏感組成物,其中 在式I化合物中 X爲支鏈(:4-匕烷基或環己基; X!爲氫或支鏈C4-C6院基; Y爲直鏈CVC4完基,支鏈C3-C4烷基或環己基; A-爲非親核性陰離子,選自基(PF6r,樟腦磺酸鹽, 和OC4烷基取代之苯基磺酸鹽。 3·根據申請專利範圍第1項之輻射敏感組成物,其中 成分(al)爲至少一種選自環脂族環氧化合物,縮水甘油基 醚,氧雜環丁烷化合物,乙烯基醚,酸-可交聯蜜胺樹脂, 酸-可交聯羥基亞甲基化合物和酸r可交聯烷氧基-亞甲基化 合物的化合物。 4. 根據申請專利範圍第1項之輻射敏感組成物,除成 分(al)或(a2)及(b)之外,包括一種敏感劑化合物(d)。 5. —種陽離子或酸催化可聚合或可交聯化合物在電磁 輻射或電子束作用下之光聚合或交聯方法,在該方法中使 用式I化合物作爲光潛在酸給予體: 0), 其中 ........................---------------if—------------線· (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 六、申請專利範圍 X爲支鏈CVC20烷基或C3-G環烷基; (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Χι爲氫,直鏈Ci-G。院基,支鏈C3_C2。院基或G-G環 烷基; 其條件爲X·和兄中的碳原子總數爲至少4 ; Y爲直鏈Cl-Cl0院基,支鏈C3-Cl。院基或C3-C8環院基 y A一爲非親核性陰離子,選自基(BF4)—,(SbFO—,(pp6)~ ,(B(C6F5)V,C1-C2。院基磺酸鹽,C2-C2。鹵院基磺酸鹽,未 經取代之CVG。芳基磺酸鹽,樟腦磺酸鹽,Ci-Cw全氟烷基 磺醯基甲基化物,OG。-全氟烷基磺醯基醯亞胺,和被鹵 素,N〇2,Cl-Cl2烷基,Cl-Cl2鹵-烷基,Cl-Cl2烷氧基或 COOR,R之OGo芳基磺酸鹽;及 R!爲G-C20烷基,苯基,苯甲基;或被G-Cu烷基, Cl_Cl2院氧基或鹵素單-或多-取代之苯基; 其條件爲碘原子上的二個苯基環不是相同取代。 6. —種經塗佈之基材,其一表面上被塗佈根據申請專 利範圍第1項之組成物。 7. —種製備浮凸影像的方法,其中將根據申請專利範 圍第1項之組成物塗覆至基材且然後逐影像曝光。 8·根據申請專利範圍第5項之方法,在表面塗料組 成物,粉末塗料組成物,印刷油墨,印刷板’牙科化合物 ,立體石印術樹脂,黏著劑,抗黏著塗料,著色塡充劑, 光阻材料,影像記錄物質之製造中。 9. 一種式I化合物, 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1225183 B8 C8 D8 申請專利範圍 γ (Ο, 其中 X爲支鏈C3-C20烷基或C3-C8環烷基; Xl爲氫’直鏈CVC20院基,支鏈C3-C2。院基或C3-C8環 烷基; .其條件爲X和Χι中的碳原子總數爲至少4; Y爲直鏈。烷基,支鏈Cs-Go烷基或C3-C8環烷基 A_爲非親核性陰離子,選自基(BF4)—,(SbF6)_,(PF6) — ,(B(C6F5))4_,G-C2。烷基磺酸鹽,;OC2。鹵烷基磺酸鹽,未 經取代之C6-Cu)芳基磺酸鹽,樟腦磺酸鹽,Cl-C2()-全氟烷基 磺醯基甲基化物,G-C20-全氟烷基磺醯基醯亞胺,和被鹵 素,N〇2,G-Cn烷基,CVCn鹵-烷基,G-Cu烷氧基或 COOR!取代之(VC!。芳基磺酸鹽;及 R!爲G-Go烷基,苯基,苯甲基;或被c!-CI2烷基, CVCn烷氧基或鹵素單-或多-取代之苯基; 其條件爲碘原子上的二個苯基環不是相同取代。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 蠢 # ------ 線,一 I I 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 公告 申讀曰期 /1 /> /f 案 號 類 別 -—一—^-:---- 冰》He (以上各欄由本局填註) L A4 XT Ί:::) 新J 專利説明書 83 中 文 發明 新型 名稱 式I之二芳基碘鑰鹽,包含該二芳基碘鎗鹽之輻射 敦感組成物及該組成物和二芳基碘鎗鹽之用途― 英 文 A diaryliodonium salt of the formula I? a radiation-sensitive composition opmpnsing the diaryliodonium salt ana uses of the compositions and thgT • tiarylinHrminm gait________一 姓.名 (1)瑞哈德·舒茲 、3)尙一皮耶·沃夫 丨5)大和仁 (2)尙一路克·柏保恩 ⑷史帝芬·伊格 ⑹朝昌利影 國 發明 創作 人 住、居所 〈1)德國(2X3X4)瑞士(5X6)日本 :1)德國,79219史卓芬-威特伯恩,法格登街5a號 :2)瑞士,4102比寧根,布德豪茲街17號 |3)瑞士,4464曼斯帕屈,奇門維格街6號 |4)瑞士,4304吉邦納屈,摩斯馬特街93號 :气日本,兵庫縣665_〇871,寶塚市,中山五月台,5 4 位&本,大阪府^62-0004薦面取莫面,4各14^_^^ 裝 訂 姓 名 (名稱) 气巴特用化學品控股公司 國 籍 喘士 線· 申讀人 住、居所 事務所) 代表人 姓 名 喘士,4057巴賽爾城,克律貝街141號 1)漢斯-培特.威特林 力妮可爾.科克
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CH234399 | 1999-12-21 |
Publications (1)
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