特許第5940259号(P5940259)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5940259
(24)【登録日】2016年5月27日
(45)【発行日】2016年6月29日
(54)【発明の名称】感光性組成物
(51)【国際特許分類】
   G03F 7/028 20060101AFI20160616BHJP
   G03F 7/004 20060101ALI20160616BHJP
   G03F 7/029 20060101ALI20160616BHJP
   G03F 7/031 20060101ALI20160616BHJP
   G03F 7/075 20060101ALI20160616BHJP
   G02B 5/20 20060101ALI20160616BHJP
【FI】
   G03F7/028
   G03F7/004 505
   G03F7/004 501
   G03F7/029
   G03F7/031
   G03F7/075 501
   G02B5/20 101
【請求項の数】19
【全頁数】49
(21)【出願番号】特願2011-173049(P2011-173049)
(22)【出願日】2011年8月8日
(65)【公開番号】特開2012-53465(P2012-53465A)
(43)【公開日】2012年3月15日
【審査請求日】2014年4月22日
(31)【優先権主張番号】特願2010-177642(P2010-177642)
(32)【優先日】2010年8月6日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002288
【氏名又は名称】三洋化成工業株式会社
(72)【発明者】
【氏名】元藤 梓平
(72)【発明者】
【氏名】樋口 晋太郎
(72)【発明者】
【氏名】進藤 康裕
(72)【発明者】
【氏名】徳永 浩信
(72)【発明者】
【氏名】松本 英嗣
【審査官】 中村 博之
(56)【参考文献】
【文献】 特開2007−072253(JP,A)
【文献】 特開2000−298339(JP,A)
【文献】 特開平11−212263(JP,A)
【文献】 特開平11−279328(JP,A)
【文献】 特開2007−045900(JP,A)
【文献】 特開平10−152548(JP,A)
【文献】 特開2010−151946(JP,A)
【文献】 特開2009−286904(JP,A)
【文献】 特開2011−221476(JP,A)
【文献】 特開2004−285111(JP,A)
【文献】 特開2009−192851(JP,A)
【文献】 特開2006−015740(JP,A)
【文献】 特開2002−311586(JP,A)
【文献】 国際公開第2011/105384(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03F 7/004−7/18
G02B 5/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記(1)〜(5)を含有する感光性組成物であって、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)の内の少なくとも1つが活性光線の照射により活性種(H)を発生し、該活性種(H)がラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)又は塩基発生剤(C)と反応して新たな活性種(I)を生成して該新たな活性種(I)による重合性物質(D)の重合反応が進行し、該活性種(H)又は該新たな活性種(I)が酸又は塩基であり、ラジカル開始剤(A)が活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)並びに/又は酸及び/若しくは塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)であり、前記酸発生剤(B)が活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)並びに/又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)であり、前記塩基発生剤(C)が活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)並びに/又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)であり、活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)並びに/又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)が、スルホニウム塩誘導体(B121)及び/又はヨードニウム塩誘導体(B122)であって、活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)並びに/又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)が、4級アミジン塩誘導体(C123)であって、重合性物質(D)がラジカル重合性化合物(D1)であることを特徴とする感光性組成物;
(1)ラジカル開始剤(A)
(2)酸発生剤(B)
(3)塩基発生剤(C)
(4)重合性物質(D)
(5)着色剤(E)、金属酸化物粉末(F)又は金属粉末(G)。
【請求項2】
活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)、酸及び/又は塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)、活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)、ラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)、活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)及びラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)を以下の(1)〜(4)のいずれかの組み合わせで含有する請求項1記載の感光性組成物。
(1)(A1)、(B2)及び(C2)を含有する。
(2)(B1)、(A2)及び(C2)を含有する。
(3)(C1)、(A2)及び(B2)を含有する。
(4)上記(1)〜(3)の2種以上の組み合わせ。
【請求項3】
前記スルホニウム塩誘導体(B121)が一般式(1)又は一般式(2)で示される化合物である請求項1又は2に記載の感光性組成物。
【化1】
[式中、A1は一般式(3)〜(10)のいずれかで表される2価又は3価の基であり;Ar1〜Arはそれぞれ独立にベンゼン環骨格を少なくとも1個有し、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子又は置換基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は複素環基であってAr〜Ar、Ar及びArは1価の基、Arは2価の基であり;(X及び(Xは、それぞれホスフィンアニオンを表し;aは0〜2の整数、bは1〜3の整数で、かつa+bは2又は3でAの価数と同じ整数である。]
【化2】
[式中、R〜Rは、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、又は、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子又は置換基で置換されていてもよいフェニル基を表し、RとR、RとR、及びRとRは互いに結合して環構造を形成していてもよい。]
【請求項4】
前記スルホニウム塩誘導体(B121)が一般式(11)〜(14)で示される化合物である請求項1〜3のいずれか記載の感光性組成物。
【化1】
[式中、(X3-〜(X6-は、それぞれ陰イオンを表す。]
【請求項5】
前記ヨードニウム塩誘導体(B122)が一般式(15)又は一般式(16)で示される化合物である請求項1〜4のいずれか記載の感光性組成物。
【化4】
[式中、Aは一般式(3)〜(10)のいずれかで表される2価又は3価の基であり;Ar〜Ar12はそれぞれ独立にベンゼン環骨格を少なくとも1個有し、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子又は置換基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は複素環基であって、Ar〜Ar10及びAr12は1価の基、Ar11は2価の基であり;(X及び(Xは、それぞれホスフィンアニオンを表し;cは0〜2の整数、dは1〜3の整数で、かつc+dは2又は3でA2の価数と同じ整数である。]
【請求項6】
前記ヨードニウム塩誘導体(B122)が一般式(17)〜(20)のいずれかで示される化合物である請求項1〜5のいずれか記載の感光性組成物。
【化5】
[式中、R〜R13はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基及びナフチル基からなる群から選ばれる原子又は置換基であり;(X〜(X12は、それぞれホスフィンアニオンを表す。]
【請求項7】
前記4級アミジン塩誘導体(C123)が、一般式(21)〜(23)のいずれかで示される化合物である請求項1〜6のいずれか記載の感光性組成物。
【化6】
[式中、R14〜R41はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基及び一般式(24)で表される置換基からなる群から選ばれる原子又は置換基であって、R14〜R23のいずれか1つは一般式(24)で表される置換基であり;R24〜R31のいずれか1つは一般式(24)で表される置換基であり;R32〜R41のいずれか1つは一般式(24)で表される置換基である。]
【化7】
[式中、R42〜R45はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基であり;R46〜R48はそれぞれ水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基であり;(X13及び(X14は、それぞれ陰イオンを表し;eは2〜4の整数である。]
【請求項8】
前記4級アミジン塩誘導体(C123)が一般式(26)で示される化合物である請求項1〜7のいずれか記載の感光性組成物。
【化8】
[式中、(X15は、陰イオンを表す。]
【請求項9】
前記活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)並びに/又は前記酸及び/若しくは塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)が、アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(A121)、α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A122)、ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(A123)、α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A124)、ベンゾイン誘導体系重合開始剤(A125)、オキシムエステル誘導体系重合開始剤(A126)及びチタノセン誘導体系重合開始剤(A127)からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤である請求項1〜8のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項10】
前記酸及び/又は塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)が、有機過酸化物系重合開始剤(A21)及び/又はアゾ化合物系重合開始剤(A22)である請求項1〜9のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項11】
前記ラジカル重合性物質(D1)が、炭素数3〜35のアクリルアミド化合物(D11)、炭素数4〜35の(メタ)アクリレート化合物(D12)、炭素数6〜35の芳香族ビニル化合物(D13)及び炭素数3〜20のビニルエーテル化合物(D14)からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合性物質である請求項1〜10のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項12】
コーティング剤用、インキ用、塗料用、接着剤用又はセラミック電子部品製造用である請求項1〜11のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項13】
更に親水性エポキシ樹脂(J)及び架橋剤(K)を含有する請求項1〜12のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項14】
前記親水性エポキシ樹脂(J)が、(メタ)アクリロイル基およびカルボキシル基を有する樹脂である請求項13記載の感光性組成物。
【請求項15】
前記親水性エポキシ樹脂(J)が、エポキシ樹脂(J0)と(メタ)アクリロイル基含有モノカルボン酸(j)と開環反応物と多価カルボン酸及び/又は多価カルボン酸無水物(z)と反応物である請求項13又は14に記載の感光性組成物。
【請求項16】
前記架橋剤(K)が、下記一般式(27)で表されるシラン化合物(p1)を必須構成単量体とし、そのアルコキシ基[一般式(27)中のOR51の縮合物としての、ポリシロキサン(K)である請求項13〜15のいずれか記載の感光性組成物。
【化9】
[式中、R49は、アルキレン基部分の炭素数が1〜6である(メタ)アクリロイロキシアルキル基、グリシドアルキル基、メルカプトアルキル基及びアミノアルキル基からなる群から選ばれる1種以上の有機基を表す。R50は、炭素数が1〜12のアルキル基、炭素数3〜12の脂環式飽和炭化水素基、または炭素数6〜12の芳香族炭化水素基を表す。R51は炭素数が1〜4のアルキル基を表す。mは0または1の整数である。]
【請求項17】
前記架橋剤(K)がメラミン樹脂(K2)である請求項13〜16のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項18】
ネガ型レジストパターン形成用である、請求項13〜17のいずれか記載の感光性組成物。
【請求項19】
請求項13〜18いずれか記載の感光性組成物を用いて形成されたパターンを含むカラーフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光照射により硬化する組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
光照射により硬化させ表面をコーティングするいわゆるUVコーティングは、その作業性(速硬化性)や低VOC化の観点から、コーティング剤や塗料、印刷インキ等適用範囲が広がりつつある。
一般に光硬化性コーティング剤は、光重合開始剤、ラジカル重合性モノマー、オリゴマー又はポリマー、用途に応じ着色剤及び添加剤からなる。着色剤は大別して顔料及び染料からなり、塗膜を着色させるために配合される。着色剤は、その色に応じた光吸収特性を持ち、照射する光の一部を吸収して光を減衰させたり、照射する光を遮蔽してしまうため、塗布された塗膜の深部にまで光が届かないことがある。この問題を解決するために、特定の光重合開始剤を使用することが提案されている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
しかしながら、特許文献1に記載の発明は特定の構造の光重合開始剤及び増感剤を併用するものであり、従来使用されてきた光重合開始剤系よりも少ないエネルギー照射量で硬化できる点においては改良されているが、インキ組成物中の着色剤濃度を上げたり、膜厚を厚くしたりすると硬化性が不足するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−19142号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、照射した光を減衰又は遮蔽する着色剤等の物質が高濃度で存在する場合や厚い膜厚の場合でも少エネルギー量で硬化可能な感光性組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、ラジカル開始剤、重合性物質及び着色剤等の光を減衰又は遮蔽する物質を含有する感光性組成物中に、酸発生剤及び塩基発生剤の双方を共存させることにより、光が減衰又は遮蔽された部分でも優れた硬化性を示すことを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は、下記(1)〜(5)を含有する感光性組成物であって、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)の内の少なくとも1つが活性光線の照射により活性種(H)を発生し、該活性種(H)がラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)又は塩基発生剤(C)と反応して新たな活性種(I)を生成して該新たな活性種(I)による重合性物質(D)の重合反応が進行し、該活性種(H)又は該新たな活性種(I)が酸又は塩基であり、ラジカル開始剤(A)が活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)並びに/又は酸及び/若しくは塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)であり、前記酸発生剤(B)が活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)並びに/又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)であり、前記塩基発生剤(C)が活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)並びに/又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)であり、活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)並びに/又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)が、陰イオンとしてホスフィンアニオンを有するスルホニウム塩誘導体(B121)及び/又は陰イオンとしてホスフィンアニオンを有するヨードニウム塩誘導体(B122)であって、活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)並びに/又はラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)が、4級アミジン塩誘導体(C123)であって、重合性物質(D)がラジカル重合性化合物(D1)であることを特徴とする感光性組成物である。
(1)ラジカル開始剤(A)
(2)酸発生剤(B)
(3)塩基発生剤(C)
(4)重合性物質(D)
(5)着色剤(E)、金属酸化物粉末(F)又は金属粉末(G)。
尚、本発明において、活性光線とは360nm〜830nmの波長を有する光線である。
【発明の効果】
【0007】
本発明の感光性組成物を使用することにより、照射した光を減衰又は遮蔽する着色剤等の物質が高濃度で存在しても少エネルギー量で厚膜硬化可能となる。
また、照射した光を減衰又は遮蔽する物質として金属酸化物粉末又は金属粉末を使用することにより、セラミック電子部品のグリーンシート形成及び電極層形成を、光照射により、短時間で行なうことが可能となる。更に金属酸化物粉末又は金属粉末、親水性エポキシ樹脂及び架橋剤を含有するネガ型レジストパターン形成においても光照射により、短時間で行なうことが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の感光性組成物は、下記(1)〜(5)を含有する;
(1)ラジカル開始剤(A)
(2)酸発生剤(B)
(3)塩基発生剤(C)
(4)重合性物質(D)
(5)着色剤(E)、金属酸化物粉末(F)又は金属粉末(G)。
【0009】
本発明の感光性組成物においては、ラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)の内の少なくとも1つが活性光線の照射により活性種(H)を発生し、該活性種(H)が、(H)の発生源以外のラジカル開始剤(A)、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)と反応して新たな活性種(I)を生成して該新たな活性種(I)による重合性物質(D)の重合反応が進行する。ここで、活性種(H)及び(I)としては、ラジカル、酸及び塩基等が挙げられるが、上記反応において、活性種(H)又は(I)のいずれかは酸及び/又は塩基であることが必要である。活性種(H)が拡散することにより、一般的な光重合開始剤では光硬化が困難な、活性光線が減衰している部分や光が届かない部分の硬化が可能となる。活性種(H)が拡散するためには、重合性物質(D)として、活性種(H)と反応しないものを使用することが好ましい。
【0010】
一般的な酸発生剤単独によるカチオン重合、又は塩基発生剤単独によるアニオン重合では、その発生剤が吸収を持たない波長の利用が困難であったが、本発明においては光酸発生剤または光塩基発生剤が吸収を持っていない波長に関しても、その波長に吸収のあるラジカル発生剤と組み合わせることで利用することが可能となる。
【0011】
また、ラジカル開始剤(A)、重合性物質(D)及び着色剤(E)等の光を減衰又は遮蔽する物質を含有する感光性組成物中に、酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)の双方を共存させることにより、(B)及び(C)を含有しない場合に比べて光が減衰又は遮蔽された部分での硬化性が飛躍的に向上し、更に(B)又は(C)のいずれか一方を存在させる場合に比べても、光が減衰又は遮蔽された部分での硬化性が大幅に向上する。
【0012】
本発明において、ラジカル開始剤(A)とは、活性光線、酸又は塩基によりラジカルを発生する化合物を意味し、活性光線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A1)、酸及び/又は塩基によりラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)等の公知の化合物を用いることができる。
例えば、アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(A121)、α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A122)、ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(A123)、α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A124)、ベンゾイン誘導体系重合開始剤(A125)、オキシムエステル誘導体系重合開始剤(A126)及びチタノセン誘導体系重合開始剤(A127)等は活性光線、酸又は塩基いずれによってもラジカルを発生させることが可能で(A1)又は(A2)として適用できる。
また、有機過酸化物系重合開始剤(A21)、アゾ化合物系重合開始剤(A22)、その他のラジカル開始剤(A23)等は、酸又は塩基によってラジカルを発生させることが可能で、(A2)として適用できる。
(A)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、(A121)は、(A1)、(A2)のいずれとしても適用できる化合物の1番目の例であることを示す。同様に、(A21)は、(A2)として適用できる化合物の1番目の例であることを示す。
【0013】
アシルホスフィンオキサイド誘導体系重合開始剤(A121)としては、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド[チバジャパン社製(DAROCUR TPO)]及びビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド[チバジャパン社製(IRGACURE 819)]等が挙げられる。
【0014】
α−アミノアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A122)としては、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン[チバジャパン社製(IRGACURE 907)]、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン[チバジャパン社製(IRGACURE 369)]及び1,2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン[チバジャパン社製(IRGACURE 379)]等が挙げられる。
【0015】
ベンジルケタール誘導体系重合開始剤(A123)としては、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン[チバジャパン社製(IRGACURE 651)]等が挙げられる。
【0016】
α−ヒドロキシアセトフェノン誘導体系重合開始剤(A124)としては、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン[チバジャパン社製(IRGACURE 184)]、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン[チバジャパン社製(DAROCUR 1173)]、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン[チバジャパン社製(IRGACURE 2959)]及び2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン[チバジャパン社製(IRGACURE 127)]等が挙げられる。
【0017】
ベンゾイン誘導体系重合開始剤(A125)としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテル等が挙げられる。
【0018】
オキシムエステル誘導体系重合開始剤(A126)としては、1,2−オクタンジオン−1−(4−[フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)][チバジャパン社製(IRGACURE OXE 01)]及びエタノン−1−(9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(0−アセチルオキシム)[チバジャパン社製(IRGACURE OXE 02)]等が挙げられる。
【0019】
チタノセン誘導体系重合開始剤(A127)としては、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム[チバジャパン社製(IRGACURE 784)]等が挙げられる。
【0020】
有機過酸化物系重合開始剤(A21)としては、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、n−ブチル4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジ−(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド、2,5,−ジメチル−2,5,−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3,−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド及びt−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド等が挙げられる。
【0021】
アゾ化合物系重合開始剤(A22)としては、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)及び2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)等が挙げられる。
【0022】
その他の重合開始剤(A23)としては、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン等が挙げられる。
【0023】
酸及び/又は塩基によってラジカルを発生するラジカル開始剤(A2)としては、有機過酸化物系重合開始剤(A21)及び/又はアゾ化合物系重合開始剤(A22)が好ましい。
【0024】
本発明の感光性組成物中のラジカル重合開始剤(A)の添加量は、光硬化性の観点から、重合性物質(D)の重量に対して、好ましくは0.05〜30重量%、更に好ましくは0.1〜20重量%である。
【0025】
本発明において酸発生剤(B)とは、活性光線、ラジカル又は酸により酸を発生する化合物を意味し、活性光線により酸を発生する酸発生剤(B1)並びにラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により酸を発生する酸発生剤(B2)等の公知の化合物が挙げられる。
例えば、スルホニウム塩誘導体(B121)及びヨードニウム塩誘導体(B122)等は活性光線、ラジカル、酸又は塩基いずれによっても酸を発生させることが可能で、(B1)又は(B2)として適用できる。
また、スルホン酸エステル誘導体(B21)、酢酸エステル誘導体(B22)及びホスホン酸エステル(B23)等はラジカル、酸又は塩基のいずれによっても酸を発生させることが可能であり、(B2)として適用できる。
(B)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0026】
本発明におけるスルホニウム塩誘導体(B121)としては、下記一般式(1)又は下記一般式(2)で示される化合物等が挙げられる。
【0027】
【化1】
【0028】
一般式(1)又は(2)において、A1は一般式(3)〜(10)のいずれかで表される2価又は3価の基であり、Ar1〜Ar7はそれぞれ独立にベンゼン環骨格を少なくとも1個有し、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子又は置換基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は複素環基であってAr1〜Ar4、Ar6及びAr7は1価の基、Ar5は2価の基であり、(X1-及び(X2-は陰イオンを表し、aは0〜2の整数、bは1〜3の整数で、かつa+bは2又は3でA1の価数と同じ整数である。
【0029】
【化2】
【0030】
一般式(5)〜(8)におけるR1〜R7は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、又は、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子又は置換基で置換されていてもよいフェニル基を表し、R1とR2、R4とR5、及びR6とR7は互いに結合して環構造を形成していてもよい。
【0031】
一般式(2)におけるA1として、酸発生効率の観点から好ましいのは、一般式(5)及び(7)〜(10)で表される基であり、一般式(5)及び(8)〜(10)で表される基が更に好ましい。
【0032】
一般式(1)及び一般式(2)におけるAr1〜Ar7は、紫外〜可視光領域に吸収をもつ基である。
Ar1〜Ar7におけるベンゼン環骨格の数は、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜4である。
ベンゼン環骨格を1個有する場合の例としては、例えばベンゼン、又はベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドール、キノリン、クマリン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格を2個有する場合の例としては、例えばナフタレン、ビフェニル、フルオレン、又はジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、キサントン、キサンテン、チオキサントン、アクリジン、フェノチアジン及びチアントレン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格3個有する場合の例としては、例えば、アントラセン、フェナントレン、ターフェニル、p−(チオキサンチルメルカプト)ベンゼン及びナフトベンゾチオフェン等の複素環化合物から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
ベンゼン環骨格4個有する場合の例としては、例えばナフタセン、ピレン、ベンゾアントラセン及びトリフェニレン等から水素原子を1個又は2個除いた残基が挙げられる。
【0033】
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素が挙げられ、フッ素及び塩素が好ましい。
【0034】
炭素数1〜20のアシル基としては、例えばホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、イソブチリル基、バレリル基及びシクロヘキシルカルボニル基等が挙げられる。
【0035】
炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−又はiso−プロピル基、n−、sec−又はtert−ブチル基、n−、iso−又はneo−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基等が挙げられる。
【0036】
炭素数1〜20のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−又はiso−プロポキシ基、n−、sec−又はtert−ブトキシ基、n−、iso−、又はneo−ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基及びオクチルオキシ基等が挙げられる。
【0037】
炭素数1〜20のアルキルチオ基としては、例えばメチルチオ基、エチルチオ基、n−又はiso−プロピルチオ基、n−、sec−又はtert−ブチルチオ基、n−、iso−又はneo−ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基及びオクチルチオ基等が挙げられる。
【0038】
炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、例えばトリメチルシリル基及びトリイソプロピルシリル基等のトリアルキルシリル基等が挙げられる。ここでアルキルは直鎖構造でも分岐構造でも構わない。
【0039】
Ar1〜Ar7に置換する原子又は置換基として、酸発生効率の観点から好ましいのは、ハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基、フェニルチオ基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアシル基であり、更に好ましいのは、シアノ基、フェニル基、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のアルコキシ基、炭素数1〜15のアルキルチオ基及び炭素数1〜15のアシル基、特に好ましいのは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアルキルチオ基及び炭素数1〜10のアシル基である。尚、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐でも環状でもよい。
【0040】
Ar1〜Ar4、Ar6及びAr7として、酸発生効率の観点から好ましいのは、フェニル基、p−メチルフェニル基、p−メトキシフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、p−(チオキサンチルメルカプト)フェニル基及びm−クロロフェニル基である。
【0041】
Ar5として、酸発生効率の観点から好ましいのは、フェニレン基、2−又は3−メチルフェニレン基、2−又は3−メトキシフェニレン基、2−又は3−ブチルフェニレン基及び2−又は3−クロロフェニレン基である。
【0042】
一般式(1)又は(2)において(X1-又は(X2-で表される陰イオンとしては、ハロゲン化物アニオン、水酸化物アニオン、チオシアナートアニオン、炭素数1〜4のジアルキルジチオカルバメートアニオン、炭酸アニオン、炭酸水素アニオン、ハロゲンで置換されていてもよい脂肪族又は芳香族カルボキシアニオン(安息香酸アニオン、トリフルオロ酢酸アニオン、パーフルオロアルキル酢酸アニオン、及びフェニルグリオキシル酸アニオン等)、ハロゲンで置換されていてもよい脂肪族又は芳香族スルホキシアニオン(トリフルオロメタンスルホン酸アニオン等)、6フッ化アンチモネートアニオン(SbF6-)、ホスフィンアニオン[6フッ化ホスフィンアニオン(PF6-)及び3フッ化トリス(パーフルオロエチル)ホスフィンアニオン(PF3(C253-)等]及びボレートアニオン(テトラフェニルボレート及びブチルトリフェニルボレートアニオン等)等が挙げられ、酸発生効率の観点から、ホスフィンアニオン、ハロゲンで置換された脂肪族スルホキシイオン及びボレートアニオンが好ましい。
【0043】
スルホニウム塩誘導体(B121)として、酸発生効率の観点から好ましいのは、トリフェニルスルホニウムカチオン、トリ−p−トリルスルホニウムカチオン又は[p−(フェニルメルカプト)フェニル]ジフェニルスルホニウムカチオンをカチオン骨格として有する化合物及び下記一般式(11)〜(14)で示される化合物であり、更に好ましいのは下記一般式(11)〜(14)で示される化合物である。
【0044】
【化3】
【0045】
一般式(11)〜(14)における(X3-〜(X6-は陰イオンを表し、具体的には一般式(1)又は(2)における(X1-又は(X2-として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
【0046】
本発明におけるヨードニウム塩誘導体(B122)は下記一般式(15)又は下記一般式(16)で示される。
【0047】
【化4】
【0048】
式中、A2は前記一般式(3)〜(10)のいずれかで表される2価又は3価の基であり、Ar8〜Ar12はそれぞれ独立にベンゼン環骨格を少なくとも1個有し、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、フェノキシ基及びフェニルチオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の置換基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は複素環基であって、Ar8〜Ar10及びAr12は1価の基、Ar11は2価の基であり、(X7-及び(X8-は陰イオンを表し、cは0〜2の整数、dは1〜3の整数で、かつc+dは2又は3でA2の価数と同じ整数である。
【0049】
ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、一般式(1)及び一般式(2)の説明で記載したものと同様のものが例示される。
【0050】
一般式(16)におけるA2として、酸を発生する効率の観点から好ましいのは、前記一般式(5)及び(7)〜(10)で表される基であり、一般式(5)及び(8)〜(10)で表される基が更に好ましい。
【0051】
一般式(15)又は一般式(16)におけるAr8〜Ar12は、一般式(15)又は一般式(16)で表される化合物が紫外〜可視光領域に吸収をもつようになる基である。
Ar8〜Ar12におけるベンゼン環骨格の数は、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜4であり、Ar8〜Ar12の具体例としては、一般式(1)又は一般式(2)のAr1〜Ar7として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
【0052】
(X7-及び(X8-としては、一般式(1)又は(2)における(X1-又は(X2-として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
【0053】
ヨードニウム塩誘導体(B122)として、酸発生効率の観点から好ましいのは、(4−メチルフェニル){4−(2−メチルプロピル)フェニル}ヨードニウムカチオン、[ビス(4−t−ブチルフェニル)]ヨードニウムカチオン、[ビス(4−t−ブチルフェニル)]トリフルオロ[トリス(パーフルオロエチル)]ヨードニウムカチオン、[ビス(4−メトキシフェニル)]ヨードニウムカチオン及び[ビス(4−メトキシフェニル)]ヨードニウムカチオンをカチオン骨格として有する化合物及び下記一般式(17)〜(20)で示される化合物であり、更に好ましいのは下記一般式(17)〜(20)で示される化合物である。
【0054】
【化5】
【0055】
一般式(17)〜(20)において、R8〜R13は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基からなる群から選ばれる原子又は置換基であり、(X9-〜(X12-は陰イオンを表す。
【0056】
ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、一般式(1)及び一般式(2)の説明で記載したものと同様のものが例示される。
【0057】
8〜R13として好ましいのは、ハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、炭素数1〜20のアルキル基及び炭素数1〜20のアルコキシ基であり、更に好ましいのは、シアノ基、フェニル基、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のアルコキシ基及び炭素数1〜15のアシル基、特に好ましいのは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基及び炭素数1〜10のアシル基である。尚、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐でも環状でもよい。
【0058】
一般式(17)〜(20)における(X9-〜(X12-としては、一般式(1)又は(2)における(X1-又は(X2-として例示したものと同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
【0059】
一般に可視光領域(360nm〜830nm;JIS−Z8120参照)での硬化に使用可能な光重合開始剤は、可視光を吸収するため開始剤自体が着色しており、硬化膜の色相に悪影響を与えるが、一般式(2)又は一般式(16)で示される化合物を使用することにより硬化膜の色相への悪影響を抑止することができる。
【0060】
スルホン酸エステル誘導体(B21)としては、メタンスルホン酸シクロヘキシルエステル、エタンスルホン酸イソプロピルエステル、ベンゼンスルホン酸−t−ブチルエステル、p−トルエンスルホン酸シクロヘキシルエステル及びナフタレンスルホン酸シクロヘキシルエステル等が挙げられる。
【0061】
酢酸エステル誘導体(B22)としては、ジクロロ酢酸シクロヘキシルエステル及びトリクロロ酢酸イソプロピルエステル等が挙げられる。
【0062】
ホスホン酸エステル(B23)としては、トリフェニルホスホン酸シクロヘキシルエステル等が挙げられる。
【0063】
本発明の感光性組成物中の酸発生剤(B)の添加量は、光硬化性の観点から、重合性物質(D)の重量に対して、好ましくは0.05〜30重量%、更に好ましくは0.1〜20重量%である。
【0064】
本発明において塩基発生剤(C)とは、活性光線、ラジカル又は塩基により塩基を発生する化合物を意味し、活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)並びにラジカル、酸及び塩基からなる群から選ばれる少なくとも1種により塩基を発生する塩基発生剤(C2)等の公知の化合物を用いることができる。
例えば、オキシム誘導体(C121)、4級アンモニウム塩誘導体(C122)及び4級アミジン塩誘導体(C123)等は活性光線、ラジカル、酸又は塩基のいずれによっても塩基を発生させることが可能で、(C1)又は(C2)として適用できる。
また、カルバメート誘導体(C21)はラジカル、酸又は塩基のいずれによっても塩基を発生させることが可能で、(C2)として適用できる。
(C)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0065】
オキシム誘導体(C121)としては、例えばo−アシロキシム等が挙げられる。
カルバメート誘導体(C21)としては、例えば1−Fmoc−4−ピペリドン及びo−ニトロベンゾイルカルバメート等が挙げられる。
【0066】
4級アンモニウム塩誘導体(C122)及び4級アミジン塩誘導体(C123)としては、例えば下記一般式(21)〜(23)で示される化合物が挙げられる。
【0067】
【化6】
【0068】
一般式(21)〜(23)におけるR14〜R41はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、一般式(24)で表される置換基及び一般式(25)で表される置換基からなる群から選ばれる原子又は置換基であって、R14〜R23のいずれか1つは一般式(24)又は一般式(25)で表される置換基であり、R24〜R31のいずれか1つは一般式(24)又は一般式(25)で表される置換基であり、R32〜R41のいずれか1つは一般式(24)又は一般式(25)で表される置換基である。
【0069】
【化7】
【0070】
一般式(24)及び(25)におけるR42〜R45は水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基であり、R46〜R48は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基であり、(X13-及び(X14-は、陰イオンを表し、eは2〜4の整数である。
【0071】
一般式(21)〜(23)におけるハロゲン原子、炭素数1〜20のアシル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基及び炭素数1〜20のアルキルシリル基としては、一般式(1)及び一般式(2)の説明で記載したものと同様のものが例示される。
【0072】
一般式(21)で示される化合物はアントラセン骨格、一般式(22)で示される化合物はチオキサントン骨格、一般式(23)で示される化合物はベンゾフェノン骨格を有する化合物であり、それぞれi線(365nm)付近に最大吸収波長を有する化合物の一例である。R14〜R23は吸収波長の調整、感度の調整、熱安定性、反応性、分解性等を考慮して変性させるものであり、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、炭素数1〜20のアシル基、アミノ基、シアノ基、炭素数1〜20のアルキル基、フェニル基、ナフチル基からなる群から選ばれる原子又は置換基で目的に応じて変性される。但し、R14〜R23のいずれか1つは一般式(24)又は一般式(25)で表される置換基である。
【0073】
14〜R23として好ましいのは、ハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ナフチル基、炭素数1〜20のアルキル基及び炭素数1〜20のアルコキシ基であり、更に好ましいのは、シアノ基、フェニル基、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のアルコキシ基及び炭素数1〜15のアシル基、特に好ましいのは、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基及び炭素数1〜10のアシル基である。尚、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐でも環状でもよい。
【0074】
上記のR14〜R23の具体例としては、一般式(17)〜(19)のR8〜R13の説明で記載した化合物が例示される。
【0075】
一般式(24)で示される置換基はカチオン化したアミジン骨格を有する置換基であり、eは2〜4の整数である。この置換基としては、eが4である1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセンがカチオン化した構造を有する置換基及びeが2である1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネンがカチオン化した構造を有する置換基が好ましい。R42とR43は水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、好ましいのは水素原子及び炭素数1〜10のアルキル基、更に好ましいのは水素原子及び炭素数1〜5のアルキル基である。
【0076】
一般式(25)は4級アンモニウム構造を有しており、R44とR45は水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、好ましくは水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基、更に好ましくは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。また、R46〜R48は水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基を表し、直鎖でも分岐でも環状でもよい。R46〜R48は好ましくは炭素数1〜10のアルキル基、特に好ましくは炭素数1〜5のアルキル基である。
【0077】
一般式(24)及び(25)における(X13-及び(X14-は陰イオンを表し、具体的には一般式(1)又は(2)における(X1-又は(X2-として例示したものと同様のものが挙げられる。これらの内、光分解性の観点から、脂肪族又は芳香族カルボキシイオン及びボレートアニオンが好ましい。
【0078】
一般式(24)で示される化合物は活性光線の照射により、R42とR43が結合した炭素と窒素の間の結合が解裂してアミジン骨格を有する塩基性化合物を生成し、一般式(25)で示される化合物は活性光線の照射により、R44とR45が結合した炭素と窒素の間の結合が解裂して3級アミンが生成する。
【0079】
これらの活性光線により塩基を発生する塩基発生剤(C1)の内、光分解性の観点から、下記一般式(26)で示される化合物が好ましい。
【0080】
【化8】
【0081】
一般式(26)における(X15-は、陰イオンを表し、具体的には一般式(1)又は(2)における(X1-又は(X2-として例示したものと同様のものが挙げられる。これらの内、光分解性の観点から、脂肪族又は芳香族カルボキシイオン及びボレートアニオンが好ましい。
【0082】
カルバメート誘導体(C21)としては、例えば1−Z−4−ピペリドン等が挙げられる。
【0083】
本発明の感光性組成物中の塩基発生剤(C)の添加量は、光硬化性の観点から、重合性物質(D)の重量に対して、好ましくは0.05〜30重量%、更に好ましくは0.1〜20重量%である。
【0084】
本発明においては、(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)及び(C2)を以下の(1)〜(4)のいずれかの組み合わせで含有することが好ましい。
(1)(A1)、(B2)及び(C2)を含有する。
(2)(B1)、(A2)及び(C2)を含有する。
(3)(C1)、(A2)及び(B2)を含有する。
(4)上記(1)〜(3)の2種以上の組み合わせ。
【0085】
本発明における重合性物質(D)としては、ラジカル重合性化合物(D1)及びイオン重合性化合物(D2)等の公知の化合物を用いることができる。(D)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、必要により、ハイドロキノン、メチルエーテルハイドロキノン類等の重合禁止剤を併用してもよい。
【0086】
ラジカル重合性化合物(D1)として例えば、炭素数3〜35のアクリルアミド化合物(D11)、炭素数4〜35の(メタ)アクリレート化合物(D12)、炭素数6〜35の芳香族ビニル化合物(D13)、炭素数3〜20のビニルエーテル化合物(D14)及びその他のラジカル重合性化合物(D15)が挙げられる。
尚、上記及び以下において、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方又はいずれかを指す場合「(メタ)アクリレート」と、「アクリル」、「メタクリル」の双方又はいずれかを指す場合「(メタ)アクリル」と、それぞれ記載することがある。
【0087】
炭素数3〜35の(メタ)アクリルアミド化合物(D11)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリロイルモルフォリンが挙げられる。
【0088】
炭素数4〜35の(メタ)アクリレート化合物(D12)としては、例えば以下の単官能〜六官能の(メタ)アクリレートが挙げられる。
単官能(メタ)アクリレートとしては、エチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、tert−オクチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−n−ブチルシクロへキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルジグリコール(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−クロロエチル(メタ)アクリレート、4−ブロモブチル(メタ)アクリレート、シアノエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトキシメチル(メタ)アクリレート、メトキシプロピレンモノアクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、アルコキシメチル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシルカルビトール(メタ)アクリレート、アルコキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2,2,2−テトラフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシル(メタ)アクリレート、4−ブチルフェニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2,4,5−テトラメチルフェニル(メタ)アクリレート、4−クロロフェニル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノビニルエーテルモノアクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(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、3−ヒドロキシプロピル(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、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリメチルシリルプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、オリゴエチレンオキサイドモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキサイド(メタ)アクリレート、オリゴエチレンオキサイド(メタ)アクリレート、オリゴエチレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、オリゴプロピレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸、2−メタクリロイロキシヘキサヒドロフタル酸、2−メタクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、EO変性フェノール(メタ)アクリレート、EO変性クレゾール(メタ)アクリレート、EO変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、PO変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート及びEO変性−2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0089】
二官能(メタ)アクリレートとしては、1,4−ブタンジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジアクリレート、ポリプロピレンジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2,4−ジメチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ブチルエチルプロパンジオール(メタ)アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンメタノールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、オリゴエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2−エチル−2−ブチル−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFポリエトキシジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、オリゴプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、2−エチル−2−ブチル−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート及びトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0090】
三官能の(メタ)アクリレートとしては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ((メタ)アクリロイルオキシプロピル)エーテル、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリ((メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ヒドロキシピバルアルデヒド変性ジメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート及びエトキシ化グリセリントリアクリレート等が挙げられる。
【0091】
四官能の(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート及びエトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0092】
五官能の(メタ)アクリレートとしては、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0093】
六官能の(メタ)アクリレートとしては、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、フォスファゼンのアルキレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート及びカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートと多価カルボン酸又は多価カルボン酸無水物との反応物であるカルボン酸含有ペンタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0094】
炭素数6〜35の芳香族ビニル化合物(D13)としては、ビニルチオフェン、ビニルフラン、ビニルピリジン、スチレン、メチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、クロルメチルスチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロムスチレン、ビニル安息香酸メチルエステル、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン、3−プロピルスチレン、4−プロピルスチレン、3−ブチルスチレン、4−ブチルスチレン、3−ヘキシルスチレン、4−ヘキシルスチレン、3−オクチルスチレン、4−オクチルスチレン、3−(2−エチルヘキシル)スチレン、4−(2−エチルヘキシル)スチレン、アリルスチレン、イソプロペニルスチレン、ブテニルスチレン、オクテニルスチレン、4−t−ブトキシカルボニルスチレン、4−メトキシスチレン及び4−t−ブトキシスチレン等が挙げられる。
【0095】
炭素数3〜35のビニルエーテル化合物(D14)としては、例えば以下の単官能又は多官能ビニルエーテルが挙げられる。
単官能ビニルエーテルとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、n−ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、4−メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、2−ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフリフリルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、4−ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、クロルブチルビニルエーテル、クロルエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテル及びフェノキシポリエチレングリコールビニルエーテルが挙げられる。
【0096】
多官能ビニルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ビスフェノールAアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールFアルキレンオキサイドジビニルエーテル等のジビニルエーテル類;トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル及びプロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルが挙げられる。
【0097】
その他のラジカル重合性化合物(D15)としては、アクリロニトリル、ビニルエステル化合物(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及びバーサチック酸ビニル等)、アリルエステル化合物(酢酸アリル等)、ハロゲン含有単量体(塩化ビニリデン及び塩化ビニル等)及びオレフィン化合物(エチレン及びプロピレン等)等が挙げられる。
【0098】
これらの内、硬化速度の観点から好ましいのは、炭素数3〜35のアクリルアミド化合物(D11)、炭素数4〜35の(メタ)アクリレート化合物(D12)、炭素数6〜35の芳香族ビニル化合物(D13)及び炭素数3〜20のビニルエーテル化合物(D14)であり、更に好ましいのは炭素数3〜35のアクリルアミド化合物(D11)及び炭素数4〜35の(メタ)アクリレート化合物(D12)である。
【0099】
イオン重合性化合物(D2)としては、炭素数3〜20のエポキシ化合物(D21)及び炭素数4〜20のオキセタン化合物等(D22)が挙げられる。
【0100】
炭素数3〜20のエポキシ化合物(D21)としては、例えば以下の単官能又は多官能エポキシ化合物が挙げられる。
単官能エポキシ化合物としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、p−tert―ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2−ブチレンオキサイド、1,3−ブタジエンモノオキサイド、1,2−エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、1,2−エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、3−メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド及び3−ビニルシクロヘキセンオキサイドが挙げられる。
【0101】
多官能エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールFジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールSジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールSジグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンオキサイド、4−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル−3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールジ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−2−エチルヘキシル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類、1,1,3−テトラデカジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、1,2,7,8−ジエポキシオクタン及び1,2,5,6−ジエポキシシクロオクタンが挙げられる。
【0102】
これらのエポキシ化合物の中でも、硬化速度の観点から、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、脂環式エポキシドが特に好ましい。
【0103】
炭素数4〜20のオキセタン化合物(D22)としては、オキセタン環を1個〜6個有する化合物等が挙げられる。
【0104】
オキセタン環を1個有する化合物としては、例えば、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−(メタ)アリルオキシメチル−3−エチルオキセタン、(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチルベンゼン、4−フルオロ−[1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、4−メトキシ−[1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、[1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)エチル]フェニルエーテル、イソブトキシメチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−エチルヘキシル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、エチルジエチレングリコール(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンタジエン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラヒドロフルフリル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−テトラブロモフェノキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−トリブロモフェノキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−ヒドロキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−ヒドロキシプロピル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ブトキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタクロロフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル及びボルニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテルが挙げられる。
【0105】
オキセタン環を2〜6個有する化合物としては、例えば、3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサ−ノナン、3,3’−(1,3−(2−メチレニル)プロパンジイルビス(オキシメチレン))ビス−(3−エチルオキセタン)、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,2−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エタン、1,3−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]プロパン、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリシクロデカンジイルジメチレン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、1,4−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ヘキサン、ペンタエリスリトールトリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ポリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル及びEO変性ビスフェノールF(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテルが挙げられる。
【0106】
これらの内、硬化速度の観点から、オキセタン環を1〜2個有する化合物が好ましい。
【0107】
本発明における着色剤(E)としては、従来、塗料及びインキ等に使用されている無機顔料及び有機顔料等の顔料並びに染料が使用できる。
【0108】
無機顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、紺青、硫酸バリウム、カドミウムレッド、酸化チタン、亜鉛華、ベンガラ、アルミナ、炭酸カルシウム、群青、カーボンブラック、グラファイト及びチタンブラック等が挙げられる。
【0109】
有機顔料としては、β−ナフトール系、β−オキシナフトエ酸系アニリド系、アセト酢酸アニリド系、ピラゾロン系等の溶性アゾ顔料、β−ナフトール系、β−オキシナフトエ酸系、β−オキシナフトエ酸系アニリド系、アセト酢酸アニリド系モノアゾ、アセト酢酸アニリド系ジスアゾ、ピラゾロン系等の不溶性アゾ顔料、銅フタロシニンブルー、ハロゲン化銅フタロシアニンブルー、スルホン化銅フタロシアニンブルー、金属フリーフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、イソシンドリノン系、キナクリドン系、ジオキサンジン系、ペリノン系及びペリレン系等の多環式又は複素環式化合物が挙げられ、例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyersand Colourists社発行) においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることができる。
【0110】
C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー60、C.I.ピグメントイエロー61、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー71、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー81、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー100、C.I.ピグメントイエロー101、C.I.ピグメントイエロー104、C.I.ピグメントイエロー106、C.I.ピグメントイエロー108、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー113、C.I.ピグメントイエロー114、C.I.ピグメントイエロー116、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー119、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー126、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー152、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー156、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー180及びC.I.ピグメントイエエロー185;
【0111】
C.I.ピグメントオレンジ1、C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ63、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71及びC.I.ピグメントオレンジ73;C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36及びC.I.ピグメントバイオレット38;
【0112】
C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド4、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド8、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド10、C.I.ピグメントレッド11、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド14、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド18、C.I.ピグメントレッド19、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメントレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド30、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド37、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド40、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド42、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド50:1、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド57:2、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド60:1、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド83、C.I.ピグメントレッド88、C.I.ピグメントレッド90:1及びC.I.ピグメントレッド97、
【0113】
C.I.ピグメントレッド101、C.I.ピグメントレッド102、C.I.ピグメントレッド104、C.I.ピグメントレッド105、C.I.ピグメントレッド106、C.I.ピグメントレッド108、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド113、C.I.ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド151、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド172、C.I.ピグメントレッド174、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピグメントレッド190、C.I.ピグメントレッド193、C.I.ピグメントレッド194、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド226、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド243、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264及びC.I.ピグメントレッド265;
【0114】
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60;C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36;C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;C.I.ピグメントブラック1及びC.I.ピグメントブラック7。
これらの有機顔料は、例えば、硫酸再結晶法、溶剤洗浄法や、これらの組み合わせ等により精製して使用することができる。
【0115】
染料の具体例として、イエロー染料としては、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類若しくは開鎖型活性メチレン化合物類を有するアリール又はヘテリルアゾ染料、カップリング成分として開鎖型活性メチレン化合物を有するアゾメチン染料、ベンジリデン染料及びモノメチンオキソノール染料等のメチン染料、ナフトキノン染料及びアントラキノン染料等のキノン系染料等、キノフタロン染料、ニトロ、ニトロソ染料、アクリジン染料並びにアクリジノン染料等が挙げられる。
【0116】
マゼンタ染料としては、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、ピラゾロトリアゾール類、閉環型活性メチレン化合物類若しくはヘテロ環(ピロール、イミダゾール、チオフェン及びチアゾール誘導体等)を有するアリール又はヘテリルアゾ染料、カップリング成分としてピラゾロン類又はピラゾロトリアゾール類を有するアゾメチン染料、アリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料及びオキソノール染料等のメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料及びキサンテン染料等のカルボニウム染料、ナフトキノン、アントラキノン及びアントラピリドン等のキノン系染料並びにジオキサジン染料等の縮合多環系染料等を挙げられる。
【0117】
シアン染料としては、インドアニリン染料及びインドフェノール染料等のアゾメチン染料、シアニン染料、オキソノール染料及びメロシアニン染料等のポリメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料及びキサンテン染料等のカルボニウム染料、フタロシアニン染料、アントラキノン染料、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピロロピリミジノン若しくはピロロトリアジノン誘導体を有するアリール又はヘテリルアゾ染料(C.I.ダイレクトブルー14等)並びにインジゴ・チオインジゴ染料を挙げられる。
【0118】
着色剤(E)の粒子径は、塗膜の鮮映性の観点から、平均粒子径として0.01μm〜2.0μmが好ましく、0.01μm〜1.0μmが更に好ましい。
【0119】
着色剤(E)の添加量は特に限定されないが、本発明の感光性組成物中に1〜60重量%の範囲で添加されることが好ましい。
【0120】
本発明の感光性組成物は、顔料を用いる場合その分散性及び感光性組成物の保存安定性を向上させるために顔料分散剤を添加することが好ましい。
顔料分散剤としてはビックケミー社製顔料分散剤(Anti−Terra−U、Disperbyk−101,103、106、110、161、162、164、166、167、168,170、174、182、184又は2020等)、味の素ファインテクノ社製顔料分散剤(アジスパーPB711、PB821、PB814、PN411、PA111及びBP−831等)、ルーブリゾール社製顔料分散剤(ソルスパーズ5000、12000、32000、33000及び39000等)が挙げられる。これらの顔料分散剤は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。顔料分散剤の添加量は特に限定されるものではないが、感光性組成物中に0.1〜10重量%の範囲で用いることが好ましい。
【0121】
本発明の感光性組成物は、金属酸化物粉末(F)又は金属粉末(G)を含有することにより、セラミック電子部品のグリーンシート形成及び電極層形成に使用することができる。
【0122】
金属酸化物粉末(F)は、誘電体層を形成する際に使用される。(F)としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、酸化ニオブ及びチタン酸ジルコン酸鉛等が挙げられ、好ましいのはチタン酸バリウムである。
【0123】
(F)の粒子径は、誘電率の観点から、平均粒子径として0.01μm〜2.0μmであることが好ましく、更に好ましくは0.01μm〜1.0μmである。
【0124】
金属酸化物粉末(F)を用いる場合の感光性組成物中の添加量は、鮮鋭性の観点から、重合性物質(D)の重量に対して、好ましくは1〜80重量%、更に好ましくは5〜60重量%である。
【0125】
金属粉末(G)は導電体層を形成する際に使用される貴金属及び卑金属であり、具体的には、パラジウム、ニッケル、銅、銀及び金等が挙げられ、好ましいのはパラジウム、ニッケル及び銅である。
(G)の平均粒子径は、0.01μm〜10μmであることが好ましい。
【0126】
金属粉末(G)を用いる場合の感光性組成物中の添加量は、鮮鋭性の観点から、重合性物質(D)の重量に対して、好ましくは1〜80重量%、更に好ましくは5〜60重量%である。
【0127】
本発明の感光性組成物は、更に親水性エポキシ樹脂(J)及び架橋剤(K)を含有することによりネガ型レジストパターンの形成に使用することができる。
【0128】
親水性エポキシ樹脂(J)は、水酸基、カルボキシル基、オキシエチレン基等の親水性の官能基を分子中に含むエポキシ樹脂であり、現像性の観点から、カルボキシル基を有することがさらに好ましい。
カルボキシル基の含有量は酸価で示される。
(J)の酸価は、好ましくは10〜500mgKOH/gである。10mgKOH/g以上であると、現像性がさらに良好に発揮されやすく、500mgKOH/g以下であれば硬化物の耐水性がさらに良好に発揮できる。
【0129】
本発明における酸価は、アルカリ性滴定溶液を用いた指示薬滴定法により測定できる。方法は以下の通りである。
(i)試料約0.1〜10gを精秤して三角フラスコに入れ、続いて中性メタノール・アセトン溶液[アセトンとメタノールを1:1(容量比)で混合したもの]を加え溶解する。
(ii)フェノールフタレイン指示薬数滴を加え、0.1mol/L水酸化カリウム滴定用溶液で滴定する。指示薬の微紅色が30秒続いたときを中和の終点とする。
(iii)次式を用いて決定する。
酸価(mgKOH/g)=(A×f×5.61)/S
ただし、A:0.1mol/L水酸化カリウム滴定用溶液のmL数
f:0.1mol/L水酸化カリウム滴定用溶液の力価
S:試料採取量(g)
【0130】
親水性エポキシ樹脂(J)は、光硬化反応性の観点から、分子中にアクリロイル基および/またはメタクリロイル基を有するのが特に好ましい。
【0131】
親水性エポキシ樹脂(J)の好ましい製造法は、原料のエポキシ樹脂(J0)(以下、単に(J0)と表記する場合がある。)中のエポキシ基の全部もしくは一部に、(メタ)アクリロイル基含有モノカルボン酸(j)を反応させてエポキシ基を開環させて水酸基を生成させ、この水酸基の一部に多価カルボン酸及び/又は多価カルボン酸無水物(z)を反応させる方法である。
【0132】
原料のエポキシ樹脂(J0)としては、脂肪族エポキシ樹脂[例えばソルビトールポリグリシジルエーテル(デナコールEX−611)、グリセロールトリグリシジルエーテル(デナコールEX−313)、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(デナコールEX−212)(いずれもナガセ化成工業社製)など]や脂環式エポキシ樹脂[例えば水添ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(デナコールEX−252)(ナガセ化成工業社製)など]や芳香族エポキシ樹脂[例えば、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂{例えば、EOCN―102S(日本化薬社製)など}、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジル変性ポリビニルフェノールなど]が挙げられる。
(J0)のうち好ましいのは硬化物の硬度の観点から芳香族エポキシ樹脂である。
【0133】
(J)の製造に使用される(メタ)アクリロイル基含有モノカルボン酸(j)としては、アクリル酸、メタクリル酸、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸等が挙げられる。
【0134】
(J)の製造に使用される多価カルボン酸及び多価カルボン酸無水物(z)としては、不飽和多価カルボン酸及び飽和多価(2〜6価)カルボン酸、並びにそれらの無水物が挙げられる。
多価カルボン酸の例としては、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、ドデカン二酸及びヘキサヒドロフタル酸等の脂肪族飽和多価カルボン酸;ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸、テトラヒドロフタル酸及びメチルテトラヒドロフタル酸等の脂肪族不飽和多価カルボン酸;フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸及びナフタレンテトラカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸が挙げられる。
多価カルボン酸無水物の例としては、無水コハク酸及びヘキサヒドロ無水フタル酸等の脂肪族飽和多価カルボン酸無水物;ドデセニル無水コハク酸、ペンタデセニル無水コハク酸、オクタデセニル無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル及びメチルテトラヒドロ無水フタル酸等の脂肪族不飽和多価カルボン酸無水物;無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸無水物及びナフタレンテトラカルボン酸無水物等の芳香族多価カルボン酸無水物が挙げられる。
感度及び現像性の観点から、これらのうち好ましくは、飽和多価カルボン酸無水物である。
【0135】
(J)の製造における、(メタ)アクリロイル基含有モノカルボン酸(j)/(J0)の仕込み重量比は、好ましくは(J)の(メタ)アクリロイル基の濃度が1.0mmol/g以上となるような仕込み重量比である。
【0136】
原料のエポキシ樹脂(J0)と(メタ)アクリロイル基含有モノカルボン酸(j)の反応における反応温度は、特に限定されないが、好ましくは70〜110℃である。また、反応時間は、特に限定されないが、好ましくは5〜30時間である。また、必要により触媒(例えば、トリフェニルホスフィンなど)及びラジカル重合禁止剤(ヒドロキノン、p−メトキシフェノールなど)を用いてもよい。
【0137】
(J0)の(メタ)アクリロイル基含有モノカルボン酸(j)付加物の重量に対する、多価カルボン酸及び/又は多価カルボン酸無水物(z)の仕込み当量は、(J)の酸価が、10〜500mgKOH/gとなるような当量/gが好ましい。例えば、(z)が2価カルボン酸もしくはその無水物である場合、(z)の仕込み当量/(J0)の(メタ)アクリル酸付加物の仕込み当量は、上記の観点から、好ましくは0.18〜8.9ミリ当量/g、さらに好ましくは0.53〜7.1ミリ当量/gである。
【0138】
(J0)の(メタ)アクリロイル基含有モノカルボン酸付加物と、多価カルボン酸及び/又は多価カルボン酸無水物(z)との反応における反応温度は、特に限定されないが、好ましくは70〜110℃である。また、反応時間は、特に限定されないが、好ましくは3〜10時間である。
【0139】
(J)の数平均分子量(以下、「Mn」と略称することもある。)は、感光性組成物としての感度と現像性の観点から、好ましくは500〜3,000、更に好ましくは1,000〜2,800である。
【0140】
なお、MnはGPC測定機器(HLC−8120GPC、東ソー(株)製)、カラム(TSKgel GMHXL2本+TSKgel Multipore HXL−M、東ソー(株)製)を用いて、GPC法により測定されるポリスチレン換算の値として求めた。
【0141】
本発明における親水性エポキシ樹脂(J)としては、クレゾールノボラック型酸変性エポキシアクリレート樹脂等の公知の化合物を用いることができ、例えば、CCR−1218H、CCR−1159H、CCR−1222H、CCR−1314H、PCR−1191H、TCR−1335H、ZAR−2001H、及びZCR−1569H[以上、全て日本化薬(株)製]等が挙げられる。
【0142】
本発明の感光性組成物中の親水性エポキシ樹脂(J)の添加量は、現像性の観点から、重合性物質(D)の重量に対して、好ましくは90重量%以下、更に好ましくは5〜80重量%である。
【0143】
本発明における架橋剤(K)としては、2個以上の加水分解性アルコキシ基を有するポリシロキサン(K1)またはメラミン樹脂(K2)が挙げられる。
【0144】
2個以上の加水分解性アルコキシ基を有するポリシロキサン(K1)は、下記一般式(27)で表されるシラン化合物(p1)を必須構成単量体とし、そのアルコキシ基[一般式(27)中のOR51]の一部が縮合反応して高分子化した縮合物である。
【0145】
【化9】
【0146】
式中、R49はアルキレン基部分の炭素数が1〜6の(メタ)アクリロイロキシアルキル基、グリシドアルキル基、メルカプトアルキル基およびアミノアルキル基からなる群から選ばれる1種以上の有機基である。
50は炭素数が1〜12のアルキル基、炭素数5〜12の脂環式炭化水素基、または炭素数6〜12の芳香族炭化水素基である。
51は炭素数が1〜4のアルキル基である。mは0または1である。
【0147】
49はこのシラン化合物(p1)の縮合反応工程では反応せずに、縮合反応後もポリシロキサン(K1)中に残存し、本発明の感光性組成物が熱硬化する際の熱硬化反応に寄与する官能基である。
49として好ましいのは硬化性の観点から(メタ)アクリロイロキシアルキル基及びグリシドキシアルキル基である。
【0148】
50のうち、炭素数が1〜12のアルキル基としては、直鎖アルキル基および分岐アルキル基挙げられる。
直鎖アルキル基としては、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−オクチルおよびn−ドデシル基が挙げられ、分岐アルキル基としてはイソプロピル、イソブチル、sec−ブチルおよび2−エチルヘキシル基などが挙げられる。
【0149】
50のうち、脂環式炭化水素基としては、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロヘキシルメチル基およびメチルシクロヘキシル基などが挙げられる。
【0150】
50のうち、6〜12の芳香族炭化水素基としては、アリール基、アラルキル基およびアルキルアリール基が挙げられる。
アリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基;アラルキル基としてはトリル基、キシリル基、メシチル基;並びに、アルキルアリール基としてはメチルフェニル基およびエチルフェニル基などが挙げられる。
【0151】
50のうち好ましいのは、硬化反応性の観点から、直鎖アルキル基、分岐アルキル基およびアリール基であり、さらに好ましいのは直鎖アルキル基およびアリール基である。
好ましいのはメチル基、エチル基、フェニル基、およびこれらの併用である。
【0152】
炭素数が1〜4のアルキル基であるR51としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基およびsec−ブチル基などが挙げられ、好ましいのは熱硬化反応性の観点からメチル基およびエチル基である。
【0153】
一般式(27)において、R49として(メタ)アクリロイロキシアルキル基を有するシラン化合物(p1)としては、以下の化合物等が挙げられる。
mが0、すなわちアルコキシ基を3個有する3官能シラン化合物としては、3−メタクリロイロキ シプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロイロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【0154】
mが1、すなわちアルコキシ基を2個有する3官能シラン化合物としては、3−メタクリロイロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−アクリロイロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロイロキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
【0155】
49としてグリシドキシアルキル基を有するシラン化合物としては、以下の化合物等が挙げられる。
mが0、すなわちアルコキシ基を3個有する3官能シラン化合物としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【0156】
mが1、すなわちアルコキシ基を2個有する3官能シラン化合物としては、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
【0157】
49としてメルカプトアルキル基を有するシラン化合物としては、以下の化合物等が挙げられる。
mが0、すなわちアルコキシ基を3個有する3官能シラン化合物としては、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。mが1、すなわちアルコキシ基を2個有する3官能シラン化合物としては、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
【0158】
49としてアミノアルキル基を有するシラン化合物としては、以下の化合物等が挙げられる。
mが0、すなわちアルコキシ基を3個有する3官能シラン化合物としては、N−2アミノエチルγーアミノプロピルトリメトキシシラン、N−2アミノエチルγーアミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
mが1、すなわちアルコキシ基を2個有する3官能シラン化合物としては、N−2アミノエチルγ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2アミノエチルγーアミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
【0159】
上記一般式(27)で表される(p1)のうち、硬化反応性の観点から好ましいのは、一般式(27)中のR49が(メタ)アクリロイロキシアルキル基又はグリシドキシアルキル基を有するシラン化合物である。
さらに好ましいのは、アルコキシ基を3個有する(メタ)アクリロイロキシアルキル基含有3官能シラン化合物、およびアルコキシ基を3個有するグリシドキシアルキル基含有3官能シラン化合物である。特に好ましいのは、3−アクリロイロキシプロピルトリメトキシシランおよび3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである。
【0160】
(K1)としては、上記一般式(27)で表されるシラン化合物(p1)のみからなる単独縮合重合体、並びに(p1)と共縮合可能な他のシラン化合物(p2)と(p1)との共縮合体が挙げられる。
(p1)と共縮合可能なシラン化合物(p2)としては、下記一般式(28)で表されるシラン化合物が挙げられる。
【0161】
【化10】
【0162】
式(28)中、R52は炭素数1〜12のアルキル基または炭素数6〜12の芳香族炭化水素基であり、R53は炭素数1〜4のアルキル基であり、nは0〜2の整数である。
【0163】
式(28)中のR52およびR53は、式(27)中のR50およびR51で例示したものが挙げられる。
52のうち好ましいのは直鎖アルキル基、分岐アルキル基およびアリール基であり、さらに好ましいのは直鎖アルキル基およびアリール基である。特に好ましいのはメチル基、エチル基、フェニル基およびこれらの併用である。
53として好ましいのはメチル基およびエチル基である。
【0164】
一般式(28)において、nが0、すなわちアルコキシ基を4個有する4官能シラン化合物としては、テトラメトキシシランおよびテトラエトキシシラン等が挙げられる。
nが1、すなわちアルコキシ基を3個有する3官能シラン化合物としては、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシランおよびメチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
nが2、すなわちアルコキシ基を2個有する2官能シラン化合物としては、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシランおよびフェニルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
ポリシロキサン(K1)の均一なネットワークの形成の観点から、nが1、すなわち3官能シラン化合物が好ましい。
【0165】
シラン化合物(p1)と他のシラン化合物(p2)の合計量との仕込み比(p1)/(p2)は、硬化反応性の観点から、好ましくは1/0.1〜1/6.0モル、更に好ましくは、1/0.2〜1/4.0モルが良好である。
【0166】
ポリシロキサン(K1)は、例えば、乾燥雰囲気下で、シラン化合物(p1)および必要により使用される他のシラン化合物(p2)中に所定量の水および必要により触媒を攪拌しながら20〜100℃で約10分〜60分かけて滴下し、その後副生するアルコールの沸点以下の温度(例えば0〜150℃)で1〜12時間かけて熟成することにより縮合反応して得ることができる。
【0167】
縮合反応において添加する水の量をYモル、シラン化合物(p1)および他のシラン化合物(p2)中のアルコキシ基のモル数をWとした場合、Y/Wが小さすぎると縮合物の収量と分子量が低下する。一方、Y/Wが大きすぎる場合は分子量が大きくなりすぎて保存安定性が低下する傾向にある。
このことから、好ましくは0.1<Y/W<5の範囲、更に好ましくは0.3<Y/W<3の範囲で行うことが好ましい。
添加する水は通常イオン交換水または蒸留水を用いる。
【0168】
また、分子量調整の目的で、1個のアルコキシ基を有するシラン化合物を共縮合することもできる。1個のアルコキシ基を有するシラン化合物としては、例えばトリフェニルメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン等が挙げられる。
【0169】
縮合反応の触媒としては、有機酸、無機酸、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類水酸化物、第4級アルキルアンモニウムの水酸化物、第4級アルキルアンモニウムハロゲン化物、次亜塩素酸ナトリウム、金属のアルコキシドおよびそれらのキレート錯体などをあげることができる。この中で有機酸、無機酸、金属アルコキシド、金属アルコキシドのキレート化合物など酸性触媒が好ましく、有機酸が特に好ましい。
触媒の添加量は(p1)および(p2)の合計100重量部に対して、好ましくは0.0001〜10重量部、更に好ましくは、0.001〜1重量部である。
【0170】
(K1)としては例えば、信越化学工業(株)製のKBM−5103、KBM−502、KBM−503、KBE−502、KBE−503、X−22−164、X−22−164AS、X−22−164A、X−22−164B、X−22−164C、X−22−164E、X−22−174DX、X−22−2426及びX−22−2475、並びにビッグケミー(株)製のBYK−3500、BYK−3510及びBYK−3530等が挙げられる。
【0171】
本発明におけるメラミン樹脂(K2)としては、公知の化合物を用いることができ、例えば、完全アルキル基型(サイメル300、サイメル350等)、メチロール基型(サイメル370等)及びイミノ基型(サイメル204、サイメル325等)[以上、すべて三井サイアナミッド(株)製]等が挙げられる。
【0172】
本発明の感光性組成物中の架橋剤(K)の添加量は、現像性の観点から、重合性物質(D)の重量に対して、好ましくは90重量%以下、更に好ましくは5〜80重量%である。
【0173】
本発明の感光性組成物は、必要により溶剤、増感剤及び密着性付与剤(シランカップリング剤等)等を含有することができる。
【0174】
溶剤としては、グリコールエーテル類(エチレングリコールモノアルキルエーテル及びプロピレングリコールモノアルキルエーテル等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びシクロヘキサノン等)、エステル類(エチルアセテート、ブチルアセテート、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート及びプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン、メシチレン及びリモネン等)、アルコール類(メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ゲラニオール、リナロール及びシトロネロール等)及びエーテル類(テトラヒドロフラン及び1,8−シネオール等)が挙げられる。これらは、1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
感光性組成物における溶剤の含有量は、0〜99重量%であることが好ましく、更に好ましくは3〜95重量%、特に好ましくは5〜90重量%である。
【0175】
増感剤としては、ケトクマリン、フルオレン、チオキサントン、アントラキノン、ナフチアゾリン、ビアセチル、ベンジル及びこれらの誘導体、ペリレン並びに置換アントラセン等が挙げられる。増感剤の含有量は、感光性組成物に対して0〜20重量%が好ましく、更に好ましくは1〜15重量%、特に好ましくは5〜10重量%である。
【0176】
密着性付与剤としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピルトリエトキシシラン、トリス(アセチルアセトネート)アルミニウム及びアセチルアセテートアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。密着性付与剤の含有量は、感光性組成物に対して0〜20重量%が好ましく、更に好ましくは1〜15重量%、特に好ましくは5〜10重量%である。
【0177】
本発明の感光性組成物は、更に、使用目的に合わせて、無機微粒子、分散剤、消泡剤、レベリング剤、チクソトロピー性付与剤、スリップ剤、難燃剤、帯電防止剤、酸化防止剤及び紫外線吸収剤等を含有することができる。
【0178】
本発明の感光性組成物は、ラジカル開始剤(A)と、酸発生剤(B)と、塩基発生剤(C)と、重合性物質(D)と、着色剤(E)、金属酸化物粉末(F)又は金属粉末(G)と、必要により親水性エポキシ樹脂(J)、架橋剤(K)[ポリシロキサン(K1)、メラミン樹脂(K2)等]、溶剤その他の成分等とをボールミル又は3本ロールミル等で混練することで得られる。混練温度は、好ましくは10℃〜40℃、更に好ましくは20℃〜30℃である。
【0179】
本発明の感光性組成物は、360nm〜830nmの活性光線の照射で光硬化できる為、一般的に使用されている高圧水銀灯の他、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ及びハイパワーメタルハライドランプ等(UV・EB硬化技術の最新動向、ラドテック研究会編、シーエムシー出版、138頁、2006)が使用できる。また、LED光源を使用した照射装置も好適に使用できる。活性光線の照射時及び/又は照射後に光塩基発生剤から発生した塩基を拡散させる目的で、加熱を行ってもよい。加熱温度は、好ましくは30℃〜200℃であり、更に好ましくは35℃〜150℃、特に好ましくは40℃〜120℃である。
【0180】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に規定しない限り、%は重量%、部は重量部を示す。なお、以下における実施例1〜4、12、14、15、17、19〜25、33、35、36、38、及び40〜41は参考例である。
【0181】
本発明の感光性組成物は、アルカリ現像してパターン形成をし、さらにポストベークを行い形成されたパターンを含むカラーフィルターにも好適である。
【実施例】
【0182】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に規定しない限り、%は重量%、部は重量部を示す。
【0183】
[酸発生剤(B)の製造]
製造例1
[酸発生剤(B121−1){化学式(29)で表される化合物}の合成]
【化11】
【0184】
(1)2−(フェニルチオ)チオキサントン[中間体(B121−1−1)]の合成:
2−クロロチオキサントン11.0部、チオフェノール4.9部、水酸化カリウム2.5部及びN,N−ジメチルホルムアミド162部を均一混合し、130℃で9時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水200部中に投入し、生成物を析出させた。これをろ過し、残渣を水で濾液のpHが中性になるまで洗浄した後、残渣を減圧乾燥させ、黄色粉末状の生成物を得た。カラムクロマトグラフィー(溶離液:トルエン/ヘキサン=1/1:容量比)で精製し、中間体(B121−1−1)(黄色固体)3.1部を得た。
【0185】
(2)2−[(フェニル)スルフィニル]チオキサントン[中間体(B121−1−2)]の合成:
中間体(B121−1−1)11.2部、アセトニトリル215部及び硫酸0.02部を40℃で撹拌しながら、これに30%過酸化水素水溶液4.0部を徐々に滴下し、40〜45℃で14時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水200部中に投入し、生成物を析出させた。これをろ過し、残渣を水で濾液のpHが中性になるまで洗浄した後、残渣を減圧乾燥させ、黄色粉末状の生成物を得た。カラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチル/トルエン=1/3:容量比)にて生成物を精製して、中間体(B121−1−2)(黄色固体)13.2部を得た。
【0186】
(3)酸発生剤(B121−1)の合成:
中間体(B121−1−2)4.3部、、無水酢酸4.1部及びアセトニトリル110部を40℃で撹拌しながら、これにトリフルオロメタンスルホン酸2.4部を徐々に滴下し、40〜45℃で1時間反応させた後、反応溶液を室温(約25℃)まで冷却し、蒸留水150部中に投入し、クロロホルムで抽出し、水相のpHが中性になるまで水で洗浄した。クロロホルム相をロータリーエバポレーターに移して溶媒を留去した後、トルエン50部を加えて超音波洗浄器でトルエン中に分散し約15分間静置してから上澄みを除く操作を3回繰り返して、生成した固体を洗浄した後、残渣を減圧乾燥した。この残渣をジクロロメタン212部に溶かし、10%トリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロリン酸カリウム水溶液65部中に投入してから、室温(約25℃)で2時間撹拌し、ジクロロメタン層を分液操作にて水で3回洗浄した後、有機溶媒を減圧留去することにより、酸発生剤(B121−1)(黄色固体)5.5部を得た。
【0187】
製造例2
[酸発生剤(B121−2){化学式(30)で表される化合物}の合成]
【化12】
【0188】
反応容器にIRGACURE 819[チバジャパン社製]4.2部、p−トリルスルホキシド[東京化成(株)製]2.8部、ノナフルオロ−1−ブタンスルホン酸カリウム[東京化成(株)製]4.1部、硫酸[和光純薬(株)製]1.2部及びアセトニトリル100部を仕込んで溶解させ、60℃で6時間攪拌した。ジクロロメタン200部を加え、イオン交換水200部で3回有機層を洗浄し、有機層から溶剤を減圧留去することで酸発生剤(B121−2)(黄色固体)6.7部を得た。
【0189】
製造例3
[酸発生剤(B121−3){化学式(31)で表される化合物}の合成]
【化13】
【0190】
反応容器にDAROCUR TPO[チバジャパン社製]3.5部、ジフェニルスルホキシド[東京化成(株)製]2.4部、ヘキサフルオロりん酸カリウム[東京化成(株)製]2.2部、硫酸[和光純薬(株)製]1.2部及びアセトニトリル100部を仕込んで溶解させ、60℃で6時間攪拌した。ジクロロメタン200部を加え、イオン交換水200部で3回有機層を洗浄し、有機層から溶剤を減圧留去することで酸発生剤(B121−3)(黄色固体)5.4部を得た。
【0191】
製造例4
[酸発生剤(B121−4){化学式(32)で表される化合物}の合成]
【化14】
【0192】
反応容器にIRGACURE 907[チバジャパン社製]2.8部、ブロモベンゼン[東京化成(株)製]1.7部、テトラフルオロホウ酸銀[東京化成(株)製]2.3部及びテトラヒドロフラン100部を仕込んで溶解させ、60℃で6時間攪拌した。ジクロロメタン200部を加え、イオン交換水200部で3回有機層を洗浄し、有機層から溶剤を減圧留去することで酸発生剤(B121−4)(淡黄色固体)3.3部を得た。
【0193】
製造例5
[酸発生剤(B122−1){化学式(33)で表される化合物}の合成]
【化15】
【0194】
t−ブチルベンゼン[東京化成(株)製]8.1部、ヨウ化カリウム[東京化成(株)製]5.35部及び無水酢酸20部を酢酸70部に溶解させ、10℃まで冷却し、温度を10±2℃に保ちながら、濃硫酸12部と酢酸15部の混合溶液を1時間かけて滴下した。25℃まで昇温し、24時間攪拌した。その後、反応溶液にジエチルエーテル50部を加え、水で3回洗浄し、ジエチルエーテルを減圧留去した。残渣にカリウム{トリフルオロ[トリス(パーフルオロエチル)]ホスフェート}118部を水100部に溶解させた水溶液を加え、25℃で20時間攪拌した。その後、反応溶液に酢酸エチル500部を加え、水で3回洗浄し、有機溶剤を減圧留去することで目的とする酸発生剤(B122−1)(淡黄色液体)14.0部を得た。
【0195】
製造例6
[酸発生剤(B122−2){化学式(34)で表される化合物}の合成]
【化16】
【0196】
「t−ブチルベンゼン8.1部」を「p−メトキシベンゼン[東京化成(株)製]7.5部」に、「カリウム{トリフルオロ[トリス(パーフルオロエチル)]ホスフェート}118部」を「カリウムヘキサフルオロホスフェート[東京化成(株)製]80部」に変更した以外、製造例5と同様にして酸発生剤(B122−2)(淡黄色液体)12.1部を得た。
【0197】
製造例7
[酸発生剤(B122−3){化学式(35)で表される化合物}の合成]
【化17】
【0198】
「t−ブチルベンゼン8.1部」を「フェノキシ酢酸メチル[東京化成(株)製]9.2部」、「カリウム{トリフルオロ[トリス(パーフルオロエチル)]ホスフェート}118部」を「カリウムテトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート[東京化成(株)製]140部」に変更した以外、製造例5と同様にして酸発生剤(B122−3)(淡黄色液体)13.3部を得た。
【0199】
製造例8
[酸発生剤(B122−4){化学式(36)で表される化合物}の合成]
【化18】
【0200】
反応容器にIRGACURE 651[チバジャパン社製]2.4部、ヨウ化カリウム[東京化成(株)製]4.0部、ヘキサフルオロアンチモン酸銀[東京化成(株)製]8.2部、硫酸[和光純薬(株)製]2.4部、ベンゼン5.0部及びアセトニトリル100部を仕込んで溶解させ、60℃で6時間攪拌した。ジクロロメタン200部を加え、イオン交換水200部で3回有機層を洗浄し、有機溶剤を減圧留去することで酸発生剤(B122−4)10.7部(淡黄色固体)を得た。
【0201】
[塩基発生剤(C)の製造]
製造例9
[塩基発生剤(C122−1){化学式(37)でされる化合物}の合成]
【化19】
【0202】
9−クロロメチルアントラセン(アルドリッチ社製)2.0部をクロロホルムに溶解させ、そこへ、トリオクチルアミン[和光純薬工業(株)製]3.1部を少量ずつ加え(添加後若干の発熱が見られた。)、このまま室温(約25℃)で1時間攪拌して反応液を得た。ナトリウムテトラフェニルボレート塩4.0部及び水40部からなる水溶液に、反応液を少しずつ滴下し、更に1時間室温(約25℃)で攪拌した後、水層を分液操作により除き、有機層を水で3回洗浄した。有機溶剤を減圧留去することで、白色固体7.1部を得た。この白色固体をアセトニトリルで再結晶させて、塩基発生剤(C122−1)(白色固体)6.2部を得た。
【0203】
製造例10
[塩基発生剤(C122−2){化学式(38)で表される化合物}の合成]
【化20】
【0204】
(1)メチルチオキサントン[中間体(C122−2−1)]の合成:
ジチオサリチル酸[和光純薬工業(株)製]10部を硫酸139部に溶解させ、1時間室温(約25℃)で攪拌した後、氷浴にて冷却して冷却溶液を得た。ついで、この冷却溶液の液温を20℃以下に保ちながら、トルエン25部を少しずつ滴下した後、室温(約25℃)にもどし、更に2時間攪拌して反応液を得た。水815部に反応液を少しずつ加えた後、析出した黄色固体を濾別した。この黄色固体をジクロロメタン260部に溶解させ、水150部を加え、更に24%KOH水溶液6.7部を加えて水層をアルカリ性とし、1時間攪拌した後、分液操作にて水層を除去し、有機層を130部の水で3回洗浄した。ついで有機層を無水硫酸ナトリウムにて乾燥した後、有機溶剤を減圧留去して、中間体(C122−2−1)(黄色固体)8.7部を得た。尚、中間体(C122−2−1)は、2−メチルチオキサントンと3−メチルチオキサントンの混合物である。
【0205】
(2)2−ブロモメチルチオキサントン[中間体(C122−2−2)]の合成:
中間体(C122−2−1)2.1部をシクロヘキサン120部に溶解させ、これにN−ブロモスクシンイミド[和光純薬工業(株)製]8.3部及び過酸化ベンゾイル[和光純薬工業(株)製]0.1部を加え、還流下で4時間反応させた後(3−メチルチオキサントンは反応しない)、溶剤(シクロヘキサン)を留去し、そこへクロロホルム50部を加えて残渣を再溶解させてクロロホルム溶液を得た。クロロホルム溶液を30部の水で3回洗浄し、分液操作により水層を除去した後、有機溶剤を減圧留去して、褐色固体1.7部を得た。これを酢酸エチルで再結晶させて(3−メチルチオキサントンはここで除かれる)、中間体(C122−2−2)(黄色固体)1.5部を得た。
【0206】
(3)N−(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル)メチル−N,N,N−トリス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムブロマイド[中間体(C122−2−3)]の合成:
中間体(C122−2−2)(2−ブロモメチルチオキサントン)1.0部をジクロロメタン85gに溶解し、これにトリエタノールアミン[和光純薬工業(株)製]0.5部を滴下した後(滴下後発熱した)、室温(約25℃)下、1時間攪拌し、有機溶剤を減圧留去して、白色固体2.2部を得た。この白色固体をテトラヒドロフラン/ジクロロメタン混合溶液で再結晶させて、中間体(C122−2−3)(褐色固体)1.0部を得た。
【0207】
(4)塩基発生剤(C122−2)の合成:
ナトリウムテトラフェニルボレート塩[ナカライテスク(株)製]0.8部を水17部で溶解させた水溶液に、あらかじめクロロホルム50部に中間体(C122−2−3)1.0部を溶解させた溶液を少しずつ滴下した後、1時間室温(約25℃)で攪拌し、水層を分液操作により除き、有機層を30部の水で3回洗浄した。有機溶剤を減圧留去して、黄色固体を得た。この黄色固体をアセトニトリル/エーテル混合溶液で再結晶させて、塩基発生剤(C122−2)(微黄色粉末)1.3部を得た。
【0208】
製造例11
[塩基発生剤(C122−3){化学式(39)で表される化合物}の合成]
【化21】
【0209】
(1)N−(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル)メチル−N,N−ジメチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムブロマイド[中間体(C122−3−3)]の合成:
「トリエタノールアミン[和光純薬工業(株)製]0.5部」を「ジメチルエタノールアミン[和光純薬工業(株)製]0.3部」に変更した以外、製造例10の(1)〜(3)と同様にして中間体(C122−3−3)(褐色固体)0.8部を得た。
【0210】
(2)塩基発生剤(C122−3)の合成:
「中間体(C122−2−3)1.0部」を「中間体(C122−3−3)0.8部」に変更した以外、製造例10の(4)と同様にして塩基発生剤(C122−3)(白色粉末)1.0部を得た。
【0211】
製造例12
[塩基発生剤(C122−4){化学式(40)で表される化合物}の合成]
【化22】
【0212】
「トリオクチルアミン[和光純薬工業(株)製]3.1部」を「1−アザビシクロ[2.2.2]オクタン1.0部」に変更したこと以外、製造例9と同様にして、塩基発生剤(C122−4)(白色固体)4.4部を得た。
【0213】
製造例13
[塩基発生剤(C123−1){化学式(41)で表される化合物}の合成]
【化23】
【0214】
「トリオクチルアミン[和光純薬工業(株)製]3.1部」を「1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン[サンアプロ(株)製「DBU」]1.3部」に変更したこと以外、製造例9と同様にして、塩基発生剤(C123−1)(白色固体)4.7部を得た。
【0215】
製造例14
[塩基発生剤(C123−2){化学式(42)で表される化合物}の合成]
【化24】
【0216】
「トリオクチルアミン[和光純薬工業(株)製]3.1部」を「1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン[サンアプロ(株)製「DBN」]1.1部」に変更したこと以外、製造例9と同様にして、塩基発生剤(C123−2)(白色固体)4.6部を得た。
【0217】
製造例15
[塩基発生剤(C123−3){化学式(43)で表される化合物}の合成]
【化25】
【0218】
(1)フェニルグリオキシル酸銀の調製:
フェニルグリオキシル酸(アルドリッチ社製)3.9部をメタノール20部に溶解させ、そこへ水酸化ナトリウム[和光純薬工業(株)製]0.9部を少しずつ加え(中和による発熱がみられた)、1時間攪拌し、そこへ1mol/L硝酸銀水溶液[和光純薬工業(株)製]10.4部を加えた後、析出した灰色固体を濾別し、メタノールで洗浄し、乾燥して、フェニルグリオキシル酸銀(灰色固体)4.4部を得た。
【0219】
(2)塩基発生剤(C123−3)の合成:
9−クロロメチルアントラセン(アルドリッチ社製)2.0部をメタノール40gに溶解させ、そこへ1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン[サンアプロ(株)製「DBU」]1.3部を少量ずつ加え(添加後若干の発熱が見られた。)、このまま室温(約25℃)で1時間攪拌して反応液を得た。フェニルグリオキシル酸銀3.0部及びメタノール20部からなる分散液に、反応液を少しずつ滴下し、更に1時間室温(約25℃)で攪拌した後、生じた灰色固体を濾過により除いた濾液を減圧留去して、褐色固体4.5部を得た。この褐色固体をエーテル/ヘキサン混合溶液で再結晶させて、塩基発生剤(C123−3)(黄色固体)2.6部を得た。
【0220】
製造例16
[塩基発生剤(C123−4){化学式(44)で表される化合物}の合成]
【化26】
【0221】
(1)8−(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル)メチル−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセニウムブロマイド[中間体(C123−4−3)]の合成:
「トリエタノールアミン[和光純薬工業(株)製]」を「1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン[サンアプロ(株)製「DBU」]」に変更した以外、製造例10の(1)〜(3)と同様にして中間体(C123−4−3)(白色固体)2.2部を得た。
【0222】
(2)塩基発生剤(C123−4)の合成:
「中間体(C122−2−3)」を「中間体(C123−4−3)」に変更した以外、製造例10(4)と同様にして塩基発生剤(C123−4)(淡黄白色粉末)1.3部を得た。
【0223】
製造例17
[塩基発生剤(C123−5){化学式(45)で表される化合物}の合成]
【化27】
【0224】
(1)2,4−ジ−tert−ブチル−7−メチルチオキサントン[中間体(C123−5−1)]の合成:
中間体(C122−2−1)2.1部をジクロロメタン85部に溶解させ、これに塩化アルミニウム(III)[和光純薬(株)製]0.5部と2−クロロ−2−メチルプロパン[和光純薬(株)製]1.9部を加え、23時間室温(約25℃)で攪拌した。水層を分液操作により除き、有機層を30部の水で3回洗浄した。有機溶剤を減圧留去して、淡黄色固体を得た。この淡黄色固体を酢酸エチル/ヘキサン混合溶液にて再結晶させて、中間体(C123−5−1)(黄色粉末)0.5部を得た。
【0225】
(2)2,4−ジ−tert−ブチル−7−ブロモメチルチオキサントン[中間体(C123−5−2)]の合成:
「中間体(C122−2−1)2.1部」を「中間体(C123−5−1)1.0部」に変更した以外、製造例10の(2)と同様にして中間体(C123−5−2)(黄色粉末)1.2部を得た。
【0226】
(3)8−(2,4−ジ−tert−ブチル−9−オキソ−9H−チオキサンテン−7−イル)メチル−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセニウムブロマイド[中間体(C123−5−3)]の合成:
「中間体(C122−2−2)」を「中間体(C123−5−2)」に変更した以外、製造例10の(3)と同様にして中間体(C123−5−3)(微黄色粉末)1.3部を得た。
【0227】
(4)塩基発生剤(C123−5)の合成:
「中間体(C122−2−3)1.0部」を「中間体(C123−5−3)0.8部」に変更した以外、製造例10の(4)と同様にして塩基発生剤(C123−5)(微黄色粉末)1.0部を得た。
【0228】
製造例18
[塩基発生剤(C123−6){化学式(46)で表される化合物}の合成]
【化28】
【0229】
(1)4−ブロモメチルベンゾフェノン[中間体(C123−6−1)]の合成:
4−メチルベンゾフェノン(アルドリッチ社製)25.1部、N−ブロモスクシンイミド[和光純薬工業(株)製]22.8部、過酸化ベンゾイル[20%含水:和光純薬工業(株)製]0.54部及びアセトニトリル80部を加え、80℃まで加熱し、還流下2時間反応させ、冷却した後、有機溶剤を減圧留去して、メタノール160部で再結晶させて、中間体(C123−6−1)(白色結晶)26部を得た。
【0230】
(2)8−(4−ベンゾイルフェニル)メチル−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセニウムブロマイド[中間体(C123−6−2)]の合成:
中間体(C123−6−1)25.8部をアセトニトリル100部に溶解させ、これに1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン[サンアプロ(株)製「DBU」]14.6部を滴下した後(滴下後発熱した。)、室温(約25℃)下、18時間攪拌し、有機溶剤を減圧留去して、褐色固体を得た。この褐色固体をアセトニトリルで再結晶を行い、中間体(C123−6−2)(白色固体)28.2部を得た。
【0231】
(3)塩基発生剤(C123−6)の合成:
ナトリウムテトラフェニルボレート塩[ナカライテスク(株)製]0.8部を水17部に溶解させ、あらかじめクロロホルム50部に中間体(C123−6−2)6.8部を溶解させた溶液を少しずつ滴下した後、2時間室温(約25℃)で攪拌して反応液を得た。反応液を濾過し、濾液を減圧留去して得た黄色液体をアセトニトリルに溶解して再結晶して、塩基発生剤(C123−6)(白色固体)7.6部を得た。
【0232】
製造例19
[塩基発生剤(C123−7){化学式(47)で表される化合物}の合成]
【化29】
【0233】
(1)8−(9−ナフタリルメチル)−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセニウムブロマイド[(C123−7−1)]の合成:
「中間体(C123−6−1)25.8部」を「2−ブロモメチルナフタレン[東京化成工業(株)製]1.1部」に変更した以外、製造例18(2)と同様にして中間体(C123−7−1)(白色粉末)1.3部を得た。
【0234】
(2)塩基発生剤(C123−7)の合成:
「中間体(C123−6−2)6.8部」を「中間体(C123−7−1)0.8部」に変更した以外、製造例18の(3)と同様にして塩基発生剤(C123−7)(微黄色粉末)1.3部を得た。
【0235】
実施例1〜21(顔料を用いたラジカル重合の例)
[感光性組成物の調製]
<高濃度分散液の調製>
顔料としての酸化チタン(石原産業社製「タイペークR−930」)43部、顔料分散剤(ルーブリゾール社製「ソルスパーズ32000」)4部及びラジカル重合性化合物としてのポリエチレングリコールジアクリレート[共栄社化学(株)製「ライトアクリレート14EG−A」]53部からなる混合物を、ボールミルを用いて3時間混練することにより顔料濃度43%の顔料分散剤液を調製した。
【0236】
<感光性組成物の調製>
前記高濃度顔料分散剤液47部、ラジカル重合性化合物としてのポリエチレングリコールジアクリレート[共栄社化学(株)製「ライトアクリレート14EG−A」]46部、増感剤としてのジエチルチオキサントン[日本化薬(株)製「カヤキュアDETX−S」]2部及び表1に示すラジカル発生剤(A)3部、酸発生剤(B)1部及び塩基発生剤(C)1部をボールミルを用いて25℃で3時間混練して本発明の感光性組成物(Q−1)〜(Q−21)を製造した。
【0237】
【表1】
【0238】
実施例22〜42(染料を用いたイオン重合の例)
「酸化チタン」を「C.I.ダイレクトブルー14」[東京化成(株)製]に、「ラジカル重合性化合物としてのPEG600ジアクリレート」を「イオン重合性化合物としてのシクロヘキセンオキサイド」に変更する以外は実施例1〜21と同様にして本発明の感光性組成物(Q−22)〜(Q−42)を製造した。
【0239】
比較例1[酸発生剤(B)と塩基発生剤(C)をいずれも用いない場合]
実施例1における酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)を使用せず、ラジカル発生剤(A)の使用量を5部に変更する以外は実施例1と同様にして、比較用の感光性組成物(Q’−1)を製造した。
【0240】
尚、表1に記載の化合物に関して、(A121)としてのDAROCUR TPOはチバジャパン製、(C21)としての1−Fmoc−ピペリドンはALDRICH製、(A21)としてのBPO(ベンゾイルパーオキサイド)は日油製「ナイパーBW」、(B21)としてのp−トルエンスルホン酸シクロヘキシルエステルは東京化成(株)製の商品を用いた。
【0241】
[塗膜硬化性評価]
実施例1〜42及び比較例1で得た各感光性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製コスモシャインA4300]に、アプリケーターを用いて膜厚20μmとなるように塗布した。露光については下記2種の照射装置を用いて実施した。
(1)ベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社「ECS−151U」)を使用して露光を行った。露光量は365nmとして150mJ/cm2であった。
(2)スポット式LED照射装置(フォセオン・テクノロジー社製「RX FireFlex」)を使用して露光を行なった。露光量は150mJ/cm2であった。
硬化後塗膜の光照射直後の硬化性を、指触及び爪で強く引っ掻くことにより、以下の評価基準で評価した結果を表2に示す。
◎:表面にタックがなく爪で傷つかない。
○:表面にタックはないが、爪で傷つく。
△:表面にタックがあり、爪で傷つく。
×:未硬化。
【0242】
【表2】
【0243】
[セラミックグリーンシートの作製]
実施例43[金属酸化物粉末(F)を用いた例]
<感光性組成物の調製>
チタン酸バリウム粉末[堺化学工業(株)製「BT−03」]80部、ラジカル重合性化合物としてのポリエチレングリコールジアクリレート[新中村化学(株)製「NKエステルA−600」]13部、増感剤としてのジエチルチオキサントン[日本化薬(株)製「カヤキュアDETX−S」]1部、分散剤としてのイオネットDO−1000[三洋化成工業(株)製]1部、実施例1で使用したラジカル発生剤(A)3部、酸発生剤(B)1部及び塩基発生剤(C)1部をボールミルを用いて25℃で3時間混練して本発明の感光性組成物(Q−43)を製造した。
【0244】
[電極層の作成]
実施例44[金属粉末(G)を使用した例]
「チタン酸バリウム粉末」を「パラジウム粉末[住友金属鉱山(株)製「SFP−030」]」に変更する以外は実施例43と同様にして、感光性組成物(Q−44)を製造した。
【0245】
比較例2[酸発生剤(B)と塩基発生剤(C)をいずれも用いない場合]
実施例44における酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)を使用せず、ラジカル発生剤(A)の使用量を5部に変更する以外は実施例44と同様にして、比較用の感光性組成物(Q’−2)を製造した。
【0246】
[塗膜硬化性評価(セラミックグリーンシート及び電極層)]
実施例43〜44及び比較例2で得た各感光性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製コスモシャインA4300]に、アプリケーターを用いて膜厚20μmとなるように塗布した。露光については下記2種の照射装置を用いて実施した。
(1)ベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社「ECS−151U」)を使用して露光を行った。露光量は365nmとして150mJ/cm2であった。
(2)スポット式LED照射装置(フォセオン・テクノロジー社製「RX FireFlex」)を使用して露光を行なった。露光量は150mJ/cm2であった。
硬化後塗膜の光照射直後の硬化性を、指触及び爪で強く引っ掻くことにより、以下の評価基準で評価した結果を表3に示す。
◎:表面にタックがなく爪で傷つかない。
○:表面にタックはないが、爪で傷つく。
△:表面にタックがあり、爪で傷つく。
×:未硬化。
【0247】
【表3】
【0248】
[積層セラミックコンデンサの評価]
実施例43記載の感光性組成物を使用してドクターブレード法により塗布、露光して硬化し、グリーンシートを作製した。次に実施例44記載の感光性組成物をスクリーン印刷法により印刷し、露光、硬化させた。これを30層重ね合わせ、49MPaの圧力で加圧圧着を行なった。その後積層体を所定の大きさに裁断しチップとした。これを350℃4時間で脱脂後更に1320℃2時間で焼結させ、更にこの焼結体に外部電極を形成することで積層セラミックコンデンサを得た。得られたコンデンサについて静電容量をJIS C 5101−1−1998に基づき測定し問題ないことを確認した。また、外観及び内部を光学顕微鏡にて欠陥をチェックした結果、異常は見られなかった。
【0249】
実施例45[ネガ型レジスト用感光性組成物の調製]
パラジウム粉末[住友金属鉱山(株)製「SFP−030」]50部、ラジカル重合性化合物としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート[三洋化成(株)製「ネオマーDA−600」]22.5部、ラジカル発生剤(A12)としてエタノン−1−(9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(0−アセチルオキシム)[チバジャパン社製(IRGACURE OXE 02)]2.15部及び2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン[チバジャパン社製(DAROCUR 1173)]0.7部、酸発生剤(B12)としてB122−1[化学式(33)で表される化合物]1.1部、塩基発生剤(C12)としてC123−4[化学式(44)で表される化合物]0.35部、増感剤としてのジエチルチオキサントン[日本化薬(株)製「カヤキュアDETX−S」]1.8部、親水性エポキシ樹脂(J)として、CCR−1314H[日本化薬(株)製]17.15部、架橋剤(K2)としてサイメル506[三井サイアナミッド(株)製]3.55部、溶剤としてジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート[東京化成(株)製]をボールミルを用いて25℃で3時間混練して本発明の感光性組成物(Q−45)を製造した。
【0250】
実施例46[カラーフィルター用感光性組成物(赤色)の調製]
ポリシロキサンとしての「KBM−5103[信越化学工業(株)製]10部」及び顔料分散剤としての「アジスパーBP−831[味の素ファインテクノ(株)製]10部」を新たに追加し、「パラジウム粉末」を「ピグメントレッド254」に変更する以外は実施例45と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−46)を製造した。
【0251】
実施例47[カラーフィルター用感光性組成物(緑色)の調製]
ポリシロキサンとしての「KBE−503[信越化学工業(株)製]10部」及び顔料分散剤としての「アジスパーBP−831[味の素ファインテクノ(株)製]10部」を新たに追加し、「パラジウム粉末」を「ピグメントグリーン36」に変更する以外は実施例45と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−47)を製造した。
【0252】
実施例48[カラーフィルター用感光性組成物(緑色)の調製]
ポリシロキサンとしての「BYK−3500[ビッグケミー(株)製]10部」及び顔料分散剤としての「アジスパーBP−831[味の素ファインテクノ(株)製]10部」を新たに追加し、「パラジウム粉末」を「ピグメントブルー15:6」に変更する以外は実施例45と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−48)を製造した。
【0253】
実施例49[カラーフィルター用感光性組成物(ブラックマトリックス)の調製]
ポリシロキサンとしての「KBM−5103[信越化学工業(株)製]10部」及び顔料分散剤としての「アジスパーBP−831[味の素ファインテクノ(株)製]10部」を新たに追加し、「パラジウム粉末」を「ピグメントブラック1」に変更する以外は実施例45と同様にして、本発明の感光性組成物(Q−49)を製造した。
【0254】
比較例3[酸発生剤(B)と塩基発生剤(C)をいずれも用いないネガ型レジスト用感光性組成物]
実施例45における酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)を使用せず、ラジカル発生剤(A)の使用量を3.6部に変更する以外は実施例45と同様にして、比較用の感光性組成物(Q’−3)を製造した。
【0255】
比較例4[酸発生剤(B)と塩基発生剤(C)をいずれも用いないカラーフィルター用感光性組成物]
実施例46における酸発生剤(B)及び塩基発生剤(C)を使用せず、ラジカル発生剤(A)の使用量を3.6部に変更する以外は実施例46と同様にして、比較用の感光性組成物(Q’−4)を製造した。
【0256】
[塗膜現像性評価]
実施例45〜49及び比較例3〜4で得た各感光性組成物を、表面処理を施した厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム[東洋紡(株)製コスモシャインA4300]に、アプリケーターを用いて膜厚20μmとなるように塗布した。続いて減圧下(30mmHg)で、80℃で3分間、プレベークを行い、溶剤を乾燥させた。次に幅が15nmの線状マスクをセットした後、露光した。露光についてはベルトコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス株式会社「ECS−151U」)を使用した。露光量は365nmとして150mJ/cm2であった。
露光後の試験体を1%NaCO2水溶液に100秒浸漬した後、イオン交換水を噴霧することでアルカリ現像を行った。続いて減圧下(30mmHg)で、80℃で3分間、ポストベークを行った。
現像後塗膜の現像性を、光学顕微鏡にて目視観察し、以下の評価基準で評価した結果を表4に示す。
○:欠けることなくパターニングできている。
△:一部欠けているがパターニングできている。
×:パターニングできていない。
【0257】
【表4】
【産業上の利用可能性】
【0258】
本発明の感光性組成物は、少エネルギー量でも高着色剤濃度で厚膜硬化可能であるため、コーティング剤、インキ(UV印刷インキ及びUVインクジェット印刷インキ等)塗料、接着剤、セラミック電子部品製造用又はネガ型レジストパターン形成(特にカラーフィルター用途)の材料として極めて有用である。