JP2019156803A - New compound, photoinitiator containing that compound, and photosensitive resin composition containing that photoinitiator - Google Patents
New compound, photoinitiator containing that compound, and photosensitive resin composition containing that photoinitiator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019156803A JP2019156803A JP2018049145A JP2018049145A JP2019156803A JP 2019156803 A JP2019156803 A JP 2019156803A JP 2018049145 A JP2018049145 A JP 2018049145A JP 2018049145 A JP2018049145 A JP 2018049145A JP 2019156803 A JP2019156803 A JP 2019156803A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- compound
- formula
- resin composition
- photosensitive resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N CN(C)C(N(C)C)=N Chemical compound CN(C)C(N(C)C)=N KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VDSXIEKEJOKXOG-UHFFFAOYSA-N CN(C)C(N(C)C)=NC(OCC(C(c1c2cccc1)=O)(C2=O)c1ccccc1)=O Chemical compound CN(C)C(N(C)C)=NC(OCC(C(c1c2cccc1)=O)(C2=O)c1ccccc1)=O VDSXIEKEJOKXOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 0 Cc1c(*)c(*)c(C(C(*)(COC(*)=O)C2=O)=O)c2c1* Chemical compound Cc1c(*)c(*)c(C(C(*)(COC(*)=O)C2=O)=O)c2c1* 0.000 description 1
- QDEKOCMCVSZBIO-UHFFFAOYSA-N O=C([n]1cncc1)OCC(C(c1c2cccc1)=O)(C2=O)c1ccccc1 Chemical compound O=C([n]1cncc1)OCC(C(c1c2cccc1)=O)(C2=O)c1ccccc1 QDEKOCMCVSZBIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
Description
本発明は、新規化合物、該化合物を含んでなり活性エネルギー線の照射により塩基とラジカルを発生する光重合開始剤、及び該光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a novel compound, a photopolymerization initiator containing the compound and generating a base and a radical upon irradiation with active energy rays, and a photosensitive resin composition containing the photopolymerization initiator.
光、赤外線、電子線又はX線等の活性エネルギー線の照射により強酸を発生する光酸発生剤や、該光酸発生剤を樹脂成分に配合した化学増幅型レジストが従来から知られており、様々な用途に用いられている。 Conventionally known are photoacid generators that generate strong acids upon irradiation with active energy rays such as light, infrared rays, electron beams or X-rays, and chemically amplified resists in which the photoacid generators are blended into resin components. It is used for various purposes.
この様な化学増幅型レジストでは、活性エネルギー線の照射により発生する強酸が触媒として樹脂成分に作用し、現像液に対する樹脂の溶解性を変化させることでパターン形成が行われる。これまで高感度化や高解像度化を目的として様々なレジスト材料の開発が行われてきたが、光酸発生剤と樹脂との組み合わせは限定されており、新たな化学増幅型レジストの開発が求められている。 In such a chemically amplified resist, a strong acid generated by irradiation with active energy rays acts on the resin component as a catalyst, and pattern formation is performed by changing the solubility of the resin in the developer. Various resist materials have been developed for the purpose of increasing sensitivity and resolution, but the combinations of photoacid generators and resins are limited, and the development of new chemically amplified resists is required. It has been.
活性エネルギー線の照射によるモノマーやプレポリマーの光硬化技術は、ラジカル系、カチオン系及びアニオン系の3種類に大別されるが、これらのうちで最も広く開発の対象となっているのが光ラジカル開始剤に光照射をしてビニルモノマーを重合させる技術である。また、光の作用で酸を発生させ、この酸を触媒としてカチオン重合させる技術の研究もなされている。 Photocuring technology for monomers and prepolymers by irradiation with active energy rays is roughly divided into three types: radical, cationic and anionic. Of these, light is the most widely developed object. This is a technique for polymerizing a vinyl monomer by irradiating a radical initiator with light. In addition, research has been conducted on a technique for generating an acid by the action of light and performing cationic polymerization using the acid as a catalyst.
しかしながら、ラジカル重合系の場合には、空気中の酸素により重合反応が阻害されるため、酸素を遮断するための特別な工夫が必要である。また、カチオン重合系の場合には、酸素による阻害が無い点では有利なものの、硬化後も残存する光酸発生剤から発生した強酸による腐食性や樹脂の変性のおそれが指摘されている。このため、強酸のような腐食性物質を含まず、空気中の酸素による阻害を受けることなく、高効率で迅速に反応が進行する感光性樹脂組成物の開発が強く望まれている。 However, in the case of a radical polymerization system, since the polymerization reaction is inhibited by oxygen in the air, special measures for blocking oxygen are necessary. In the case of a cationic polymerization system, although it is advantageous in that it is not inhibited by oxygen, it has been pointed out that it may corrode due to strong acid generated from a photoacid generator remaining after curing or may be modified by a resin. For this reason, development of the photosensitive resin composition which does not contain corrosive substances, such as a strong acid, and does not receive the inhibition by the oxygen in the air but progresses rapidly with high efficiency is strongly desired.
前記の問題を克服する手段の1つとして、塩基触媒による重合反応や化学反応を用いる方法、例えば、光の作用によって発生する塩基を触媒として樹脂を化学変性させる方法を用いた感光性樹脂組成物のフォトレジストや光硬化材料等への応用が検討されている。より具体的には、エポキシ基を有する樹脂(化合物)は塩基の作用によって架橋反応を起こして硬化することを利用して、光や熱の作用によって開始剤あるいは触媒として作用するアミン類をエポキシ樹脂層内で発生させ、次いで加熱処理によって硬化させる方法が提案されている。 As one means for overcoming the above problems, a photosensitive resin composition using a method using a polymerization reaction or chemical reaction by a base catalyst, for example, a method of chemically modifying a resin using a base generated by the action of light as a catalyst. Application to photoresists and photo-curing materials is being studied. More specifically, an epoxy group-containing resin (compound) is cured by causing a crosslinking reaction by the action of a base, and an amine that acts as an initiator or a catalyst by the action of light or heat is used as an epoxy resin. There has been proposed a method of generating in a layer and then curing by heat treatment.
例えば特許文献1及至4には、有機強塩基を発生する光塩基発生剤について記載されている。しかしながら、特許文献1乃至4の光塩基発生剤は分子がイオン性であるため、産業界で汎用に使用される有機溶剤に対する溶解性が低く、樹脂と混合した際の保存安定性も低いため改善が求められていた。 For example, Patent Documents 1 to 4 describe photobase generators that generate strong organic bases. However, since the photobase generators of Patent Documents 1 to 4 are ionic in molecules, they have low solubility in organic solvents that are widely used in industry, and also have low storage stability when mixed with resins. Was demanded.
特許文献5には、α−アミノケトン化合物を潜在性塩基触媒として用いた感光性樹脂組成物について記載されている。しかしながら同文献に記載のα−アミノケトン化合物は活性エネルギー線照射により発生する塩基の量が少なく、十分に塩基触媒反応を進行させることができないため実用的ではなく、溶解性と保存安定性に優れ、光照射により高効率に強塩基を発生することのできる光塩基発生剤が求められていた。 Patent Document 5 describes a photosensitive resin composition using an α-aminoketone compound as a latent base catalyst. However, the α-aminoketone compound described in the same document is not practical because the amount of the base generated by irradiation with active energy rays is small and the base-catalyzed reaction cannot sufficiently proceed, and is excellent in solubility and storage stability. There has been a demand for a photobase generator that can generate a strong base with high efficiency by light irradiation.
本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、活性エネルギー線の照射により塩基強度の高いアミンまたは塩基触媒として機能し、かつ開裂の量子収率も高い新規化合物、該化合物を含む優れた感度を有する光重合開始剤及び該光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a novel compound that functions as an amine or base catalyst having a high base strength by irradiation with active energy rays and has a high quantum yield of cleavage, and an excellent compound containing the compound. It is an object to provide a photopolymerization initiator having high sensitivity and a photosensitive resin composition containing the photopolymerization initiator.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を進めた結果、励起状態の安定性が高い化合物として知られているインダンジオンを誘導体化した光塩基発生剤により上記の課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本研究は、
(1)下記式(1)
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have solved the above problems with a photobase generator derivatized with indandione known as a compound having high excited state stability. As a result, the present invention has been completed.
In other words, this study
(1) The following formula (1)
(式(1)中、R1は水素原子、水酸基、アルコキシ基又は前記の置換基以外の有機基を表す。R2乃至R5はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は前記の置換基以外の有機基を表す。また、R2乃至R5から選択される二つ以上が互いに結合して環構造を形成してもよい。Xは下記式(1−1)及至(1−3) (In Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group or an organic group other than the above substituents. R 2 to R 5 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, Mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, cyano group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonato group, amino group, ammonio group or the above-mentioned Represents an organic group other than a substituent, and two or more selected from R 2 to R 5 may be bonded to each other to form a ring structure, and X represents the following formulas (1-1) to (1- 3)
(式(1−1)、(1−2)又は(1−3)中、R7及びR8はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基若しくは複素環基を表すか、又はR7とR8が結合して複素環を形成する。R9及びR11はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1乃至4のアルキル基を表す。R10はアルキレン基又はアリーレン基を表す。Aは酸素原子、硫黄原子又はNR12を表す。R12は水素原子又は炭素数1乃至4のアルキル基を表す。R13及びR14はそれぞれ独立にアミノ基又は置換アミノ基を表す。)の何れかで表される置換基を表す。)
で表される化合物、
(2)R1がフェニル基である前項(1)に記載の化合物、
(3)R2乃至R5がそれぞれ独立に水素原子、アルキルチオエーテル基又はアリールチオエーテル基である前項(1)又は(2)に記載の化合物、
(4)R2乃至R5が水素原子である前項(3)に記載の化合物、
(5)前項(1)乃至(4)のいずれか一項に記載の化合物を含む光重合開始剤、
(6)前項(5)に記載の光重合開始剤、及び光重合開始剤の存在下において光照射によって若しくは光照射と加熱によって重合し得る高分子前駆体を含有する感光性樹脂組成物、
(7)高分子前駆体が、エポキシ基、イソシアネート基、オキセタン基、アクリロイル基、メタクリロイル基、マレイミド基及びチイラン基からなる群から選ばれる置換基を有する化合物;ポリシロキサン前駆体;ポリイミド前駆体及びポリベンゾオキサゾール前駆体からなる群より選択される一種以上を含む前項(6)に記載の感光性樹脂組成物、
(8)高分子前駆体が、エポキシ基を有する化合物を含む前項(7)に記載の感光性樹脂組成物、及び
(9)前項(6)乃至(8)のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物、
に関する。
(In Formula (1-1), (1-2) or (1-3), R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a heterocyclic group, or R 7 and R 8 are R 9 and R 11 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 10 represents an alkylene group or an arylene group, and A represents an oxygen atom or a sulfur atom. Or NR 12. R 12 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 13 and R 14 each independently represents an amino group or a substituted amino group. Represents a group. )
A compound represented by
(2) The compound according to item (1), wherein R 1 is a phenyl group,
(3) The compound according to (1) or (2) above, wherein R 2 to R 5 are each independently a hydrogen atom, an alkylthioether group or an arylthioether group,
(4) The compound according to item (3), wherein R 2 to R 5 are hydrogen atoms,
(5) A photopolymerization initiator containing the compound according to any one of (1) to (4) above,
(6) A photosensitive resin composition comprising a photopolymerization initiator according to (5) above, and a polymer precursor that can be polymerized by light irradiation or by light irradiation and heating in the presence of the photopolymerization initiator,
(7) A compound in which the polymer precursor has a substituent selected from the group consisting of an epoxy group, an isocyanate group, an oxetane group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a maleimide group and a thiirane group; a polysiloxane precursor; a polyimide precursor and The photosensitive resin composition according to the above item (6), which contains one or more selected from the group consisting of polybenzoxazole precursors,
(8) The photosensitive resin composition according to the above item (7), wherein the polymer precursor includes a compound having an epoxy group, and (9) the photosensitive material according to any one of the above items (6) to (8). Cured product of the adhesive resin composition,
About.
本発明の式(1)で表される化合物は、活性エネルギー線の照射により塩基強度の高いアミンまたは塩基触媒として機能するアミンであり、開裂の量子収率も高いため、該化合物は従来の光塩基発生剤と比べて優れた感度を有する光重合開始剤として用い得るものである。さらに該化合物を含有する本発明の感光性樹脂組成物は、活性エネルギー線を照射された際に金属を腐食させる酸が発生しないため、金属からなる材料等にも好適に用いることが出来る。 The compound represented by the formula (1) of the present invention is an amine having a high base strength or an amine that functions as a base catalyst upon irradiation with active energy rays, and has a high quantum yield of cleavage. It can be used as a photopolymerization initiator having excellent sensitivity compared to a base generator. Furthermore, since the photosensitive resin composition of the present invention containing the compound does not generate an acid that corrodes a metal when irradiated with active energy rays, it can be suitably used for a material made of a metal.
以下に、本発明を詳細に説明する。なお、本発明における活性エネルギー線とは、波長を特定した場合を除き、可視光だけでなく、電子線のような粒子線、及び、電磁波と粒子線を総称する放射線又は電離放射線等も含むものとする。本明細書では、活性エネルギー線の照射を露光ともいう。なお、波長365nm、405nm、436nmの活性エネルギー線をそれぞれ、i線、h線、g線とも表記することがある。 The present invention is described in detail below. The active energy ray in the present invention includes not only visible light but also a particle beam such as an electron beam and radiation or ionizing radiation that collectively refers to an electromagnetic wave and a particle beam, unless the wavelength is specified. . In this specification, irradiation with active energy rays is also referred to as exposure. Note that active energy rays with wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm may be referred to as i-line, h-line, and g-line, respectively.
本発明の化合物は下記式(1)で表わされる構造を有する。 The compound of the present invention has a structure represented by the following formula (1).
式(1)中、R1は水素原子、水酸基、アルコキシ基又は前記の置換基以外の有機基を表す。
式(1)のR1が表すアルコキシ基としては炭素数1乃至18のアルコキシ基であることが好ましく、その具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、iso−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペントキシ基、iso−ペントキシ基、neo−ペントキシ基、n−ヘキシルオキシ基及びn−ドデシルオキシ基等が挙げられる。
In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, or an organic group other than the above substituents.
The alkoxy group represented by R 1 in the formula (1) is preferably an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, and specific examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, n -Butoxy group, iso-butoxy group, sec-butoxy group, t-butoxy group, n-pentoxy group, iso-pentoxy group, neo-pentoxy group, n-hexyloxy group, n-dodecyloxy group and the like.
式(1)のR1が表す有機基の具体例としては、炭素数1乃至18のアルキル基、炭素数2乃至18のアルケニル基、炭素数2乃至18のアルキニル基、炭素数6乃至12のアリール基、炭素数1乃至18のアシル基、炭素数7乃至18のアロイル基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1乃至18のアルキルチオ基及びハロゲン原子等が挙げられる。 Specific examples of the organic group represented by R 1 in the formula (1) include alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 18 carbon atoms, alkynyl groups having 2 to 18 carbon atoms, and 6 to 12 carbon atoms. Examples thereof include an aryl group, an acyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aroyl group having 7 to 18 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, an alkylthio group having 1 to 18 carbon atoms, and a halogen atom.
式(1)のR1が表す有機基の具体例としての炭素数1乃至18のアルキル基としては、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、iso−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基及びn−ドデシル基等の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、並びにシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等の環状のアルキル基が挙げられ、炭素数2乃至6のアルキル基であることが好ましく、炭素数2乃至6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基であることがより好ましい。 Examples of the organic group having 1 to 18 carbon atoms as specific examples of the organic group represented by R 1 in the formula (1) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and an iso-butyl group. , Sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group and n-dodecyl group And a linear alkyl group such as a linear or branched alkyl group and a cyclic alkyl group such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, preferably an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, It is more preferably a linear or branched alkyl group having 2 to 6 carbon atoms.
式(1)のR1が表す有機基の具体例としての炭素数2乃至18のアルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、1−ブテニル基、iso−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、2−メチル−1−ブテニル基、3−メチル−1−ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、2,2−ジシアノビニル基、2−シアノ−2−メチルカルボキシルビニル基及び2−シアノ−2−メチルスルホンビニル基等が挙げられる。 Examples of the alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms as specific examples of the organic group represented by R 1 in the formula (1) include a vinyl group, a propenyl group, a 1-butenyl group, an iso-butenyl group, a 1-pentenyl group, 2- Pentenyl group, 2-methyl-1-butenyl group, 3-methyl-1-butenyl group, 2-methyl-2-butenyl group, 2,2-dicyanovinyl group, 2-cyano-2-methylcarboxylvinyl group and 2 -Cyano-2-methylsulfone vinyl group and the like.
式(1)のR1が表す有機基の具体例としての炭素数2乃至18のアルキニル基としては、エチニル基、1−プロピニル基及び1−ブチニル基等が挙げられる。
式(1)のR1が表す有機基の具体例としての炭素数6乃至12のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基及びトリル基等が挙げられ、炭素数6乃至10のアリール基であることが好ましい。
式(1)のR1が表す有機基の具体例としての炭素数1乃至18のアシル基としては、ホルミル基、アセチル基、エチルカルボニル基、n−プロピルカルボニル基、iso−プロピルカルボニル基、n−ブチルカルボニル基、n−ペンチルカルボニル基、iso−ペンチルカルボニル基、neo−ペンチルカルボニル基、2−メチルブチルカルボニル基及びニトロベンジルカルボニル基等が挙げられる
Examples of the alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms as specific examples of the organic group represented by R 1 in the formula (1) include an ethynyl group, a 1-propynyl group, and a 1-butynyl group.
Specific examples of the organic group having 6 to 12 carbon atoms as the organic group represented by R 1 in the formula (1) include a phenyl group, a naphthyl group, and a tolyl group, and these are aryl groups having 6 to 10 carbon atoms. It is preferable.
Examples of the acyl group having 1 to 18 carbon atoms as specific examples of the organic group represented by R 1 in the formula (1) include formyl group, acetyl group, ethylcarbonyl group, n-propylcarbonyl group, iso-propylcarbonyl group, n -Butylcarbonyl group, n-pentylcarbonyl group, iso-pentylcarbonyl group, neo-pentylcarbonyl group, 2-methylbutylcarbonyl group, nitrobenzylcarbonyl group and the like.
式(1)のR1が表す有機基の具体例としての炭素数7乃至18のアロイル基としては、ベンゾイル基、トルオイル基、ナフトイル基及びフタロイル基等が挙げられる。
式(1)のR1が表す有機基の具体例としての炭素数1乃至18のアルキルチオ基としてはメチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、iso−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、iso−ブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、n−ペンチルチオ基、iso−ペンチルチオ基、2−メチルブチルチオ基、1−メチルブチルチオ基、neo−ペンチルチオ基、1,2−ジメチルプロピルチオ基及び1,1−ジメチルプロピルチオ基等が挙げられる。
Specific examples of the aroyl group having 7 to 18 carbon atoms as the organic group represented by R 1 in the formula (1) include a benzoyl group, a toluoyl group, a naphthoyl group, and a phthaloyl group.
As specific examples of the organic group represented by R 1 in the formula (1), the alkylthio group having 1 to 18 carbon atoms is methylthio group, ethylthio group, n-propylthio group, iso-propylthio group, n-butylthio group, iso-butylthio group. Group, sec-butylthio group, t-butylthio group, n-pentylthio group, iso-pentylthio group, 2-methylbutylthio group, 1-methylbutylthio group, neo-pentylthio group, 1,2-dimethylpropylthio group, and Examples include 1,1-dimethylpropylthio group.
式(1)のR1が表す有機基の具体例としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
式(1)におけるR1としては、炭素数6乃至12のアリール基であることが好ましく、炭素数6乃至10のアリール基であることがより好ましく、フェニル基、ナフチル基又はトリル基更に好ましく、フェニル基であることが特に好ましい。
Examples of the halogen atom as a specific example of the organic group represented by R 1 in Formula (1) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
R 1 in the formula (1) is preferably an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, more preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, further preferably a phenyl group, a naphthyl group, or a tolyl group, Particularly preferred is a phenyl group.
式(1)中、R2乃至R5はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は前記の置換基以外の有機基を表す。また、R2乃至R5から選択される二つ以上が互いに結合して環構造を形成してもよく、該環構造はヘテロ原子の結合を含んでいてもよい。 In formula (1), R 2 to R 5 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, alkoxy group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, cyano group, sulfino group. , A sulfo group, a sulfonate group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphono group, a phosphonate group, an amino group, an ammonio group, or an organic group other than the aforementioned substituents. Two or more selected from R 2 to R 5 may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring structure may include a hetero atom bond.
式(1)のR2乃至R5が表すハロゲンとしては、式(1)のR1が表す有機基の具体例としてのハロゲン原子と同じものが挙げられる。
式(1)のR2乃至R5が表すアルコキシ基としては、式(1)のR1が表すアルコキシ基と同じものが挙げられる。
Examples of the halogen represented by R 2 to R 5 in formula (1) include the same halogen atoms as specific examples of the organic group represented by R 1 in formula (1).
Examples of the alkoxy group represented by R 2 to R 5 in formula (1) include the same alkoxy groups as those represented by R 1 in formula (1).
式(1)のR2乃至R5が表す有機基の具体例としては、アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、チオカルバモイル基、カルボキシル基、カルボキシラート基、アシル基、アシルオキシ基、ヒドロキシイミノ基等が挙げられる。
式(1)のR2乃至R5が表す有機基の具体例としてのアルキル基、アリール基及びアシル基としては、式(1)のR1が表す有機基の具体例としてのアルキル基、アリール基及びアシル基と同じものが挙げられる。
Specific examples of the organic group represented by R 2 to R 5 in the formula (1) include an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, a halogenated alkyl group, an isocyano group, a cyanato group, an isocyanato group, a thiocyanato group, an isothiocyanato group, an alkoxy group. Examples thereof include a carbonyl group, a carbamoyl group, a thiocarbamoyl group, a carboxyl group, a carboxylate group, an acyl group, an acyloxy group, and a hydroxyimino group.
The alkyl group, aryl group and acyl group as specific examples of the organic group represented by R 2 to R 5 in formula (1) include an alkyl group and aryl as specific examples of the organic group represented by R 1 in formula (1). The same as the group and the acyl group.
これらの有機基は、当該有機基中に炭化水素以外のヘテロ原子等の結合を含んでいてもよく、また、当該有機基は炭化水素基以外の置換基を有していてもよく、これらは直鎖状でも分岐状でも構わない。R2、R3、R5における有機基は、通常、1価の有機基であるが、後述する環状構造を形成する場合等には、二価以上の有機基となり得る。 These organic groups may contain a bond such as a heteroatom other than hydrocarbon in the organic group, and the organic group may have a substituent other than hydrocarbon group. It may be linear or branched. The organic group in R 2 , R 3 and R 5 is usually a monovalent organic group, but may be a divalent or higher valent organic group in the case of forming a cyclic structure to be described later.
前記R2乃至R5が表す有機基中に含んでいてもよい炭化水素以外の結合は、本発明の効果が損なわれない限り特に限定されないが、例えば、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、カーボネート結合、スルホニル結合、スルフィニル結合、アゾ結合等が挙げられる。耐熱性の点から、有機基中の炭化水素以外の結合としては、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、イミノ結合(−N=C(−R)−、−C(=NR)−:ここでRは水素原子又は有機基を表す)、カーボネート結合、スルホニル結合、スルフィニル結合が好ましく、チオエーテル結合がより好ましい。また、チオエーテル結合を有する有機基としては、チオエーテル結合を有するアルキル基又はチオエーテル結合を有するアリール基が好ましく、これらの置換基中のチオエーテル結合(硫黄原子)の位置は有機基中(例えば、エチル基中にチオエーテル結合を有するメチルチオメチル基(−CH2SCH3基))であっても有機基の外(例えばエチル基の外にチオエーテル結合を有するエチルチオエーテル基(−SC2H5基))であっても構わない。 The bond other than the hydrocarbon that may be contained in the organic group represented by R 2 to R 5 is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. For example, an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, a thiol Examples include carbonyl bond, ester bond, amide bond, urethane bond, carbonate bond, sulfonyl bond, sulfinyl bond, azo bond and the like. From the viewpoint of heat resistance, the bonds other than hydrocarbons in the organic group include ether bonds, thioether bonds, carbonyl bonds, thiocarbonyl bonds, ester bonds, amide bonds, urethane bonds, imino bonds (-N = C (-R )-, -C (= NR)-: where R represents a hydrogen atom or an organic group), a carbonate bond, a sulfonyl bond, and a sulfinyl bond, and a thioether bond is more preferable. The organic group having a thioether bond is preferably an alkyl group having a thioether bond or an aryl group having a thioether bond, and the position of the thioether bond (sulfur atom) in these substituents is within the organic group (for example, an ethyl group). Even if it is a methylthiomethyl group (—CH 2 SCH 3 group) having a thioether bond therein, outside the organic group (for example, an ethyl thioether group having a thioether bond outside the ethyl group (—SC 2 H 5 group)) It does not matter.
前記R2乃至R5が表す有機基が有していてもよい炭化水素基以外の置換基は、本発明の効果が損なわれない限り特に限定されないが、例えばハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、シリル基、シラノール基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、チオカルバモイル基、ニトロ基、ニトロソ基、カルボキシル基、カルボキシラート基、アシル基、アシルオキシ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、ヒドロキシイミノ基、飽和又は不飽和アルキルエーテル基、飽和又は不飽和アルキルチオエーテル基、アリールエーテル基、及びアリールチオエーテル基、アミノ基(−NH2、−NHR、−NRR’:ここで、R及びR’はそれぞれ独立に炭化水素基を表す) 、アンモニオ基等が挙げられる。上記置換基に含まれる水素は、炭化水素基によって置換されていてもよい。また、上記置換基に含まれる炭化水素基は、直鎖、分岐、及び環状のいずれでもよい。中でも、R2、R3、R5の有機基中の炭化水素基以外の置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、シリル基、シラノール基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、チオカルバモイル基、ニトロ基、ニトロソ基、カルボキシル基、カルボキシラート基、アシル基、アシルオキシ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、ヒドロキシイミノ基、飽和又は不飽和アルキルエーテル基、飽和又は不飽和アルキルチオエーテル基、アリールエーテル基、及びアリールチオエーテル基が好ましい。 The substituent other than the hydrocarbon group that the organic group represented by R 2 to R 5 may have is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide Group, cyano group, isocyano group, cyanato group, isocyanato group, thiocyanato group, isothiocyanato group, silyl group, silanol group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group, thiocarbamoyl group, nitro group, nitroso group, carboxyl group, carboxy group Rato group, acyl group, acyloxy group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonate group, hydroxyimino group, saturated or unsaturated alkyl ether group, saturated or unsaturated alkyl thioether group, Aryl ether groups and aryls Thioether group, an amino group (-NH 2, -NHR, -NRR ' : wherein, R and R' each independently represents an hydrocarbon group) include an ammonio group. The hydrogen contained in the substituent may be substituted with a hydrocarbon group. Moreover, the hydrocarbon group contained in the substituent may be linear, branched, or cyclic. Among them, examples of the substituent other than the hydrocarbon group in the organic group of R 2 , R 3 , and R 5 include a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a cyano group, an isocyano group, a cyanato group, an isocyanato group, and a thiocyanato group. , Isothiocyanato group, silyl group, silanol group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group, thiocarbamoyl group, nitro group, nitroso group, carboxyl group, carboxylate group, acyl group, acyloxy group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group A group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphono group, a phosphonato group, a hydroxyimino group, a saturated or unsaturated alkyl ether group, a saturated or unsaturated alkyl thioether group, an aryl ether group, and an aryl thioether group are preferred.
R2乃至R5から選択される二つ以上が互いに結合して形成する環状構造は、飽和又は不飽和の脂環式炭化水素、複素環、及び縮合環、並びに当該脂環式炭化水素、複素環、及び縮合環よりなる群から選ばれる2種以上が組み合されてなる構造であってもよい。例えば、R2とR3が結合して、及び/又はR3とR4が結合して、R2、R3、R5が結合しているベンゼン環の原子を共有してナフタレン、アントラセン、フェナントレン、インデン等の縮合環を形成していてもよい。 A cyclic structure formed by combining two or more selected from R 2 to R 5 with each other includes a saturated or unsaturated alicyclic hydrocarbon, heterocyclic ring, and condensed ring, and the alicyclic hydrocarbon, heterocyclic ring. The structure may be a combination of two or more selected from the group consisting of a ring and a condensed ring. For example, R 2 and R 3 are bonded and / or R 3 and R 4 are bonded, and the atoms of the benzene ring to which R 2 , R 3 , and R 5 are bonded share a naphthalene, anthracene, A condensed ring such as phenanthrene or indene may be formed.
R2乃至R5の有機基の好ましい具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1乃至20のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数4乃至23のシクロアルキル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数4乃至23のシクロアルケニル基;フェノキシメチル基、2−フェノキシエチル基、4−フェノキシブチル基等の炭素数7乃至26のアリールオキシアルキル基(−ROAr基);ベンジル基、3−フェニルプロピル基等の炭素数7乃至20のアラルキル基;シアノメチル基、β−シアノエチル基等のシアノ基をもつ炭素数2乃至21のアルキル基;ヒドロキシメチル基等の水酸基をもつ炭素数1乃至20のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1乃至20のアルコキシ基、アセトアミド基、ベンゼンスルホナミド基(C6H5SO2NH−)等の炭素数2乃至21のアミド基、メチルチオ基、エチルチオ基等の炭素数1乃至20のアルキルチオエーテル基(−SR基)、アセチル基、ベンゾイル基等の炭素数1乃至20のアシル基、メトキシカルボニル基、アセトキシ基等の炭素数2乃至21のエステル基(−COOR基及び−OCOR基)、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、トリル基等の炭素数6乃至20のアリール基、電子供与性基及び/又は電子吸引性基が置換した炭素数6乃至20のアリール基、電子供与性基及び/又は電子吸引性基が置換したベンジル基及びシアノ基等が挙げられ、アルキルチオエーテル基又はアリールチオエーテル基であることが好ましく、炭素数1乃至20のアルキルチオエーテル基がより好ましく、炭素数1乃至8のアルキルチオエーテル基が更に好ましく、炭素数1乃至4のアルキルチオエーテル基が特に好ましい。また、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐状でも環状でもよい。 Preferable specific examples of the organic group represented by R 2 to R 5 include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group and a propyl group; a cycloalkyl group having 4 to 23 carbon atoms such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. A cycloalkenyl group having 4 to 23 carbon atoms such as cyclopentenyl group and cyclohexenyl group; an aryloxyalkyl group having 7 to 26 carbon atoms such as phenoxymethyl group, 2-phenoxyethyl group and 4-phenoxybutyl group (-ROAr); Group); Aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms such as benzyl group and 3-phenylpropyl group; Alkyl group having 2 to 21 carbon atoms having cyano group such as cyanomethyl group and β-cyanoethyl group; Hydroxyl group such as hydroxymethyl group And an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms such as an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a methoxy group, and an ethoxy group An amide group having 2 to 21 carbon atoms such as an acetamide group or a benzenesulfonamide group (C 6 H 5 SO 2 NH—), an alkylthioether group having 1 to 20 carbon atoms such as a methylthio group or an ethylthio group (—SR group) ), An acyl group having 1 to 20 carbon atoms such as acetyl group and benzoyl group, an ester group having 2 to 21 carbon atoms such as methoxycarbonyl group and acetoxy group (-COOR group and -OCOR group), phenyl group, naphthyl group, C6-C20 aryl group, electron-donating group and / or electron-withdrawing group substituted by C6-C20 aryl group such as biphenyl group and tolyl group, electron-donating group and / or electron-withdrawing group A benzyl group and a cyano group substituted with an alkylthioether group or an arylthioether group, preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. More preferably thioether group, more preferably an alkyl thioether group having 1 to 8 carbon atoms, particularly preferably an alkyl thioether group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl moiety may be linear, branched or cyclic.
また、R2乃至R5の少なくとも1つが水酸基である化合物の場合、R2、R3、R5及びR6に水酸基を含まない化合物と比べ、塩基性水溶液等に対する溶解性が向上すると共に、式(1)で表される化合物の吸収波長の長波長化が可能である。
式(1)におけるR2乃至R5としては、それぞれ独立に水素原子、アルキルチオエーテル基又はアリールチオエーテル基であることが好ましく、全てが水素原子であることがより好ましい。尚、R2乃至R5がアルキルチオエーテル基又はアリールチオエーテル基を有する場合は、R3又はR4がアルキルチオエーテル基又はアリールチオエーテル基であることが好ましい。
Further, in the case of a compound in which at least one of R 2 to R 5 is a hydroxyl group, the solubility in a basic aqueous solution and the like is improved as compared with a compound not containing a hydroxyl group in R 2 , R 3 , R 5 and R 6 , The absorption wavelength of the compound represented by the formula (1) can be increased.
The R 2 to R 5 in the formula (1) each independently represent a hydrogen atom, an alkyl thioether group or preferably a thioether group, and more preferably all are hydrogen atoms. When R 2 to R 5 have an alkyl thioether group or an aryl thioether group, R 3 or R 4 is preferably an alkyl thioether group or an aryl thioether group.
式(1)中、Xは下記式(1−1)乃至(1−3)の何れかで表される置換基を表す。 In formula (1), X represents a substituent represented by any of the following formulas (1-1) to (1-3).
式(1−1)中、R7及びR8はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基若しくは複素環基を表すか、又はR7とR8が結合して複素環を形成する。
式(1−1)のR7及びR8が表すアルキル基の具体例としては、式(1)のR1が表す有機基の具体例としての炭素数1乃至18のアルキル基や、後述する式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基としてのアルキル基と同じものが挙げられる。
式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基としては、複素環化合物の複素環から水素原子を一つ除いた残基であれば特に限定されず、例えばフラニル基、チエニル基、チエノチエニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、N−メチルイミダゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、キノリル基、インドリル基、ベンゾピラジル基、ベンゾピリミジル基、ベンゾチエニル基、ナフトチエニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチアゾリル基、ピリジノチアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピリジノイミダゾリル基、N−メチルベンゾイミダゾリル基、ピリジノ−N−メチルイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ピリジノオキサゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ピリジノチアジアゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ピリジノオキサジアゾリル基、カルバゾリル基、フェノキサジニル基及びフェノチアジニル基等が挙げられ、ピリジル基、イミダゾリル基、N−メチルイミダゾリル基が好ましく、ピリジル基がより好ましい。
In formula (1-1), R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a heterocyclic group, or R 7 and R 8 are bonded to form a heterocyclic ring.
Specific examples of the alkyl group represented by R 7 and R 8 in the formula (1-1) include an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms as a specific example of the organic group represented by R 1 in the formula (1), and will be described later. the same thing can be mentioned an alkyl group as a substituent having a heterocyclic group represented by R 7 and R 8 of formula (1-1).
The heterocyclic group represented by R 7 and R 8 in the formula (1-1) is not particularly limited as long as it is a residue obtained by removing one hydrogen atom from the heterocyclic ring of the heterocyclic compound, and examples thereof include a furanyl group and a thienyl group. , Thienothienyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, N-methylimidazolyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, pyridyl group, pyrazyl group, pyrimidyl group, quinolyl group, indolyl group, benzopyrazyl group, benzopyrimidyl group, benzothienyl group, naphthothienyl group, Benzofuranyl group, benzothiazolyl group, pyridinothiazolyl group, benzimidazolyl group, pyridinoimidazolyl group, N-methylbenzoimidazolyl group, pyridino-N-methylimidazolyl group, benzoxazolyl group, pyridinooxazolyl group, benzothia Diazolyl group, pyridinothiadiazolyl group, Zone oxadiazolyl group, pyridinoporphyrazine oxadiazolyl group, a carbazolyl group, and a phenoxazinyl group and phenothiazinyl group, a pyridyl group, an imidazolyl group, a N- methylimidazolyl group preferably, a pyridyl group is more preferable.
式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基は置換基を有していてもよい。
式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基に制限はないが、例えばアルキル基、アルコキシ基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、ニトロ基、アルキル置換アミノ基、アリール置換アミノ基、非置換アミノ基(NH2基)、シアノ基、イソシアノ基等が挙げられ、アルキル基、芳香族基、複素環基、ハロゲン原子がより好ましく、芳香族基、複素環基がさらに好ましい。
The heterocyclic group represented by R 7 and R 8 in Formula (1-1) may have a substituent.
Although the substituent which the heterocyclic group which R < 7 > and R < 8 > of Formula (1-1) represent has does not have a restriction | limiting, For example, an alkyl group, an alkoxy group, an aromatic group, a heterocyclic group, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group , A nitro group, an alkyl-substituted amino group, an aryl-substituted amino group, an unsubstituted amino group (NH 2 group), a cyano group, an isocyano group, and the like, and an alkyl group, an aromatic group, a heterocyclic group, and a halogen atom are more preferable. An aromatic group and a heterocyclic group are more preferable.
式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基としてのアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、iso−ペンチル基、t−ペンチル基、sec−ペンチル基、n−ヘキシル基、iso−ヘキシル基、n−ヘプチル基、sec−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、sec−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基及びn−エイコシル基等の炭素数1乃至20のアルキル基であることが好ましく、炭素数1乃至12のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1乃至6のアルキル基であることが更に好ましく、炭素数1乃至4のアルキル基であることが特に好ましい。 Specific examples of the alkyl group as a substituent that the heterocyclic group represented by R 7 and R 8 in Formula (1-1) has include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, iso-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, iso-pentyl group, t-pentyl group, sec-pentyl group, n-hexyl group, iso-hexyl group, n-heptyl group, sec-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, sec-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, It is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-nonadecyl group and n-eicosyl group, and an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. More preferably in, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基としてのアルコキシ基とは、酸素原子とアルキル基が結合した置換基であり、アルコキシ基が有するアルキル基の具体例としては、例えば式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基としてのアルキル基の項に記載したアルキル基と同じものが挙げられ、好ましいものも同じものが挙げられる。 The alkoxy group as the substituent that the heterocyclic group represented by R 7 and R 8 in Formula (1-1) has is a substituent in which an oxygen atom and an alkyl group are bonded, and specific examples of the alkyl group that the alkoxy group has As, for example, the same thing as the alkyl group described in the term of the alkyl group as a substituent which the heterocyclic group which R < 7 > and R < 8 > of Formula (1-1) represent has, and a preferable thing are also mentioned. It is done.
式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基としての芳香族基としては、芳香族化合物の芳香環から水素原子を一つ除いた残基であれば特に限定されず、例えばフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、トリル基、インデニル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基、ピレニル基、フェナンスニル基及びメスチル基等が挙げられ、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、ナフチル基又はアントリル基が好ましく、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基又はナフチル基がより好ましい。
式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基としての複素環基の具体例としては、式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基の項に記載した複素環基と同じものが挙げられ、好ましいものも同じものが挙げられる。
The aromatic group as a substituent of the heterocyclic group represented by R 7 and R 8 in the formula (1-1) is particularly limited as long as it is a residue obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic ring of the aromatic compound. For example, a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a quarterphenyl group, a tolyl group, an indenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a fluorenyl group, a pyrenyl group, a phenanthenyl group, a mestil group, and the like can be mentioned. Group, terphenyl group, quarterphenyl group, naphthyl group or anthryl group are preferable, and phenyl group, biphenyl group, terphenyl group or naphthyl group are more preferable.
Specific examples of the heterocyclic group as a substituent of the heterocyclic group represented by R 7 and R 8 in Formula (1-1) include those of the heterocyclic group represented by R 7 and R 8 in Formula (1-1). The same thing as the heterocyclic group described in the term is mentioned, A preferable thing is also the same.
式(1−1)のR1及びR2が表す複素環基が有する置換基としてのハロゲン原子の具体例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子又は塩素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基としてのアルキル置換アミノ基は、モノアルキル置換アミノ基及びジアルキル置換アミノ基の何れにも制限されず、これらアルキル置換アミノ基におけるアルキル基としては、例えば式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基としてのアルキル基の項に記載したアルキル基と同じものが挙げられ、好ましいものも同じものが挙げられる。
Specific examples of the halogen atom as the substituent having a heterocyclic group represented by R 1 and R 2 of formula (1-1), a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, a fluorine atom or chlorine An atom is preferable and a fluorine atom is more preferable.
The alkyl-substituted amino group as the substituent of the heterocyclic group represented by R 7 and R 8 in the formula (1-1) is not limited to either a monoalkyl-substituted amino group or a dialkyl-substituted amino group. As an alkyl group in an amino group, the same thing as the alkyl group described in the term of the alkyl group as a substituent which the heterocyclic group which R < 7 > and R < 8 > of Formula (1-1) have has, for example is mentioned, and preferable The same can be mentioned.
式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基としてのアリール置換アミノ基は、モノアリール置換アミノ基及びジアリール置換アミノ基の何れにも制限されず、これらアリール置換アミノ基におけるアリール基としては、例えば式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基としての芳香族基および複素環基の項に記載した芳香族基および複素環基と同じものが挙げられ、好ましいものも同じものが挙げられる。 The aryl-substituted amino group as a substituent of the heterocyclic group represented by R 7 and R 8 in the formula (1-1) is not limited to either a monoaryl-substituted amino group or a diaryl-substituted amino group, and these aryl-substituted amino groups As the aryl group in the amino group, for example, the aromatic group and the heterocyclic ring described in the paragraph of the aromatic group and the heterocyclic group as the substituent of the heterocyclic group represented by R 7 and R 8 in the formula (1-1) The same thing as a group is mentioned, A preferable thing is also the same.
式(1−1)のR7とR8が結合して形成する複素環は、2種類以上の元素により構成される環構造であれば特に限定されないが、例えばチオフェン環、フラン環、ピロール環、ピリジン環、ピペリジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピラジン環及びチアジン環等が挙げられ、ピぺリジン環又はイミダゾール環が好ましく、イミダゾール環がより好ましい。
式(1−1)のR7とR8が結合して形成する複素環は、置換基を有していてもよい。
式(1−1)のR7とR8が結合して形成する複素環有する置換基に制限はないが、例えば式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基と同じものが挙げられる。
The heterocyclic ring formed by combining R 7 and R 8 in the formula (1-1) is not particularly limited as long as it is a ring structure composed of two or more elements. For example, a thiophene ring, a furan ring, a pyrrole ring , A pyridine ring, a piperidine ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, an oxazole ring, a thiazole ring, a pyrazine ring and a thiazine ring, and a piperidine ring or an imidazole ring is preferable, and an imidazole ring is more preferable.
The heterocyclic ring formed by combining R 7 and R 8 in Formula (1-1) may have a substituent.
Although there is no limitation on the substituent having a heterocyclic ring and R 7 and R 8 are formed by bonding of the formula (1-1), such as substituted with a heterocyclic group which R 7 and R 8 of formula (1-1) represents The same thing as a group is mentioned.
式(1−1)におけるR7及びR8としては、それぞれ独立に水素原子若しくは炭素数1乃至18のアルキル基であるか、又はR7とR8が結合して複素環を形成することが好ましく、水素原子若しくは炭素数1乃至6のアルキル基であるか、又はR7とR8が結合して複素環を形成することがより好ましく、水素原子若しくは炭素数4乃至6の環状のアルキル基であるか、又はR7とR8が結合して複素環を形成することが更に好ましく、R7とR8が結合して複素環を形成することが特に好ましく、該複素環がイミダゾール環又はピペリジン環であることが最も好ましい。 R 7 and R 8 in Formula (1-1) are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or R 7 and R 8 may be bonded to form a heterocyclic ring. Preferably, it is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or more preferably R 7 and R 8 are bonded to form a heterocyclic ring, and a hydrogen atom or a cyclic alkyl group having 4 to 6 carbon atoms. or it is, or more preferably R 7 and R 8 form a heterocyclic ring bonded, is particularly preferable to form a heterocyclic ring bonded R 7 and R 8, heterocyclic imidazole ring or Most preferred is a piperidine ring.
式(1−2)中、R9及びR11はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1乃至4のアルキル基を表す。
式(1−2)のR9及びR11が表す炭素数1乃至4のアルキル基としては、式(1)のR1が表す有機基の具体例としての炭素数1乃至18のアルキル基の項に記載したアルキル基のうち炭素数が1乃至4のものが挙げられる。
式(1)におけるR9及びR11としては、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であることが好ましい。
In formula (1-2), R 9 and R 11 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 9 and R 11 in formula (1-2) is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms as a specific example of the organic group represented by R 1 in formula (1). Among the alkyl groups described in the item, those having 1 to 4 carbon atoms can be given.
R 9 and R 11 in Formula (1) are preferably each independently a hydrogen atom or a methyl group.
式(1−2)中、R10はアルキレン基又はアリーレン基を表す。
式(1)のR10が表すアルキレン基とは、飽和炭化水素から水素原子を二つ除いた二価の連結基であり、該飽和炭化水素は直鎖状、分岐鎖状又は環状の何れにも限定されないが、炭素数1乃至6の飽和炭化水素から水素原子を二つ除いた二価の連結基であることが好ましく、炭素数1乃至4の直鎖状又は分岐鎖状の飽和炭化水素基から水素原子を二つ除いた二価の連結基であることがより好ましく、メチレン基、エチレン基又はn−プロピレン基であることが更に好ましい。
In formula (1-2), R 10 represents an alkylene group or an arylene group.
The alkylene group represented by R 10 in the formula (1) is a divalent linking group obtained by removing two hydrogen atoms from a saturated hydrocarbon, and the saturated hydrocarbon can be linear, branched or cyclic. Although not limited, it is preferably a divalent linking group obtained by removing two hydrogen atoms from a saturated hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms, and is a linear or branched saturated hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms. A divalent linking group in which two hydrogen atoms are removed from the group is more preferable, and a methylene group, an ethylene group, or an n-propylene group is still more preferable.
式(1)のR10が表すアリーレン基とは、芳香族炭化水素化合物から水素原子を二つ除いた二価の連結基である。アリーレン基と成り得る芳香族炭化水素化合物の具体例としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン及びフルオレン等が挙げられる。 The arylene group represented by R 10 in the formula (1) is a divalent linking group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon compound. Specific examples of the aromatic hydrocarbon compound that can be an arylene group include benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, and fluorene.
式(1−2)中、Aは酸素原子、硫黄原子又はNR12を表し、R12は水素原子又は炭素数1乃至4のアルキル基を表す。
式(1−2)のR12が表す炭素数1乃至4のアルキル基としては、式(1)のR1が表す有機基の具体例としての炭素数1乃至18のアルキル基の項に記載したアルキル基のうち炭素数が1乃至4のものが挙げられる。
式(1−2)におけるAとしては、酸素原子又は硫黄原子が好ましく、酸素原子がより好ましい。
In formula (1-2), A represents an oxygen atom, a sulfur atom or NR 12 , and R 12 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 12 in the formula (1-2) is described in the section of the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms as a specific example of the organic group represented by R 1 in the formula (1). Among these alkyl groups, those having 1 to 4 carbon atoms can be mentioned.
As A in Formula (1-2), an oxygen atom or a sulfur atom is preferable, and an oxygen atom is more preferable.
式(1−3)中、R13及びR14はそれぞれ独立にアミノ基又は置換アミノ基を表す。
式(1−3)のR913及びR14が表す置換アミノ基の具体例としては、式(1−1)のR7及びR8が表す複素環基が有する置換基としてのアルキル置換アミノ基及びアリール置換アミノ基と同じものが挙げられる。
In formula (1-3), R 13 and R 14 each independently represent an amino group or a substituted amino group.
Specific examples of the substituted amino group represented by R 913 and R 14 in formula (1-3) include an alkyl-substituted amino group as a substituent of the heterocyclic group represented by R 7 and R 8 in formula (1-1). And the same aryl-substituted amino group.
式(1−3)のR13及びR14としては、それぞれ独立にアルキル置換アミノ基及びアリール置換アミノ基であることが好ましく、アルキル置換アミノ基であることがより好ましい。 R 13 and R 14 in formula (1-3) are preferably each independently an alkyl-substituted amino group and an aryl-substituted amino group, and more preferably an alkyl-substituted amino group.
本発明の式(1)で表される化合物は、活性エネルギー線が照射されることにより、下記式で示されるように開裂反応と脱炭酸反応をともなってラジカルと塩基性化合物を生成し、該発生したラジカルによって、ラジカル重合性基を有する高分子前駆体のラジカル重合を開始することができる。またラジカルと同時に発生した塩基性化合物は、後述する高分子前駆体と架橋反応し得るのみならず、該発生した塩基の触媒作用により高分子前駆体の硬化開始温度を下げることができる。 When the compound represented by the formula (1) of the present invention is irradiated with active energy rays, a radical and a basic compound are generated with a cleavage reaction and a decarboxylation reaction as shown by the following formula, Radical polymerization of the polymer precursor having a radical polymerizable group can be initiated by the generated radical. Further, the basic compound generated simultaneously with the radical can not only undergo a crosslinking reaction with the polymer precursor described later, but also can lower the curing start temperature of the polymer precursor by the catalytic action of the generated base.
次に本発明の式(1)で表される化合物の合成方法について説明する。
式(1)におけるXが式(1−1)で表される置換基であって、かつR7が水素原子である化合物の場合は、J.Photopolym.Sci.Technol 27,2,2014に記載の方法を応用して、例えば、下記式(21)で表されるベンゾイン誘導体に、金属水酸化物の存在下でパラホルムアルデヒド類を室温下で30分間反応させて式(22−2)で表される中間体化合物とした後、該中間体化合物に、スズや鉛等の有機化合物の触媒の存在下でイソシアネート類を反応させることにより式(1)で表される化合物を得ることが出来る。精製法は上記と同様である。尚、式(21)、(22−2)及びイソシアネート類中のR1乃至R5及びR8は、式(1)におけるR1乃至R5及びR8と同じ意味を表す。
Next, a method for synthesizing the compound represented by the formula (1) of the present invention will be described.
In the case of a compound in which X in formula (1) is a substituent represented by formula (1-1) and R 7 is a hydrogen atom, Photopolym. Sci. By applying the method described in Technol 27, 2, 2014, for example, a benzoin derivative represented by the following formula (21) is reacted with paraformaldehyde in the presence of a metal hydroxide at room temperature for 30 minutes. The intermediate compound represented by the formula (22-2) is represented by the formula (1) by reacting the intermediate compound with an isocyanate in the presence of a catalyst of an organic compound such as tin or lead. Can be obtained. The purification method is the same as described above. Incidentally, formula (21), (22-2) and R 1 through R 5 and R 8 of isocyanates in has the same meaning as R 1 to R 5 and R 8 in the formula (1).
また、イソシアネート類を用いない合成法としては、式(22−2)で表される中間体化合物にカルボジイミダゾールを反応させて式(22−3)で表される中間体を合成し、最後にアミン化合物を反応させることにより式(1)で表される化合物を得ることが出来る。 As a synthesis method without using isocyanates, an intermediate compound represented by the formula (22-3) is synthesized by reacting an intermediate compound represented by the formula (22-2) with carbodiimidazole. A compound represented by the formula (1) can be obtained by reacting with an amine compound.
式(1)で表される化合物の具体例を下記式(a)乃至(h)に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the compound represented by the formula (1) are shown in the following formulas (a) to (h), but the present invention is not limited to these.
本発明の式(1)で表される化合物を光重合開始剤として用いる場合、高分子前駆体の重(縮)合反応に充分に寄与し得るラジカルと塩基性化合物を発生させるために、露光波長の少なくとも一部に対して吸収を有する必要がある。一般的な露光光源である高圧水銀灯の波長は、365nm、405nm及び436nmであるため、これらの波長の活性エネルギー線のうちの少なくとも1つに対して吸収を有することが好ましい。このような場合、適用可能な高分子前駆体の種類がさらに増える点から好ましい。 When the compound represented by the formula (1) of the present invention is used as a photopolymerization initiator, exposure is performed in order to generate radicals and basic compounds that can sufficiently contribute to the polycondensation reaction of the polymer precursor. It is necessary to have absorption for at least part of the wavelength. Since the wavelength of a high-pressure mercury lamp, which is a general exposure light source, is 365 nm, 405 nm, and 436 nm, it is preferable to have absorption for at least one of the active energy rays having these wavelengths. In such a case, it is preferable because the number of applicable polymer precursors is further increased.
式(1)で表される化合物を光重合開始剤として用いる場合、そのモル吸光係数が、波長365nmの活性エネルギー線に対して100以上であるか、又は波長405nmの活性エネルギー線に対して1以上であることが、適用可能な高分子前駆体の種類がさらに増える点から好ましい。 When the compound represented by the formula (1) is used as a photopolymerization initiator, the molar extinction coefficient is 100 or more for an active energy ray having a wavelength of 365 nm, or 1 for an active energy ray having a wavelength of 405 nm. It is preferable from the viewpoint that the number of applicable polymer precursors is further increased.
尚、本発明の式(1)で表される化合物が前記波長領域に吸収を有することは、当該波長領域に吸収をもたない溶媒(例えば、アセトニトリル)に、式(1)で表される塩基発生剤を1×10−4mol/L以下の濃度(通常、1×10−4乃至1×10−5mol/L程度。適度な吸収強度となるように、適宜、調節してもよい。)で溶解し、紫外可視分光光度計(例えば、UV−2550(株)島津製作所製))により吸光度を測定することにより確認することができる。 Note that the compound represented by the formula (1) of the present invention has absorption in the wavelength region is represented by the formula (1) in a solvent (for example, acetonitrile) having no absorption in the wavelength region. The concentration of the base generator is 1 × 10 −4 mol / L or less (usually about 1 × 10 −4 to 1 × 10 −5 mol / L. The base generator may be appropriately adjusted so as to obtain an appropriate absorption intensity. )) And the absorbance can be confirmed by measuring the absorbance with an ultraviolet-visible spectrophotometer (for example, UV-2550, manufactured by Shimadzu Corporation).
本発明の式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤(光塩基発生剤)は、従来公知の光塩基発生剤と比べて優れた感度を有するため、種々に応用が可能である。塩基性物質によって又は塩基性物質の存在下での加熱によって重(縮)合反応し得る、後述する高分子前駆体との組み合わせに限られず、酸−塩基指示薬等の塩基により構造や物性が変化する化合物と組み合わせて、種々の感光性組成物が得られる。
このような感光性組成物は、塗料、印刷インキ、シール剤、又は接着剤、或いは、表示装置、半導体装置、電子部品、微小電気機械システム(Micro Electro Mechanical System(MEMS))、光学部材又は建築材料の形成材料として用いることができる。
例えば、本発明の式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤(光塩基発生剤)と酸−塩基指示薬とを少なくとも含む画像形成層を、基材上に被覆又は基材に含浸させてなる画像形成媒体において、画像形成層を露光すると、前記光塩基発生剤が、酸−塩基指示薬と反応する塩基を生成し、画像が形成されることを特徴とする画像形成媒体のような表示装置などにも応用することができる。
The photopolymerization initiator (photobase generator) containing the compound represented by the formula (1) of the present invention has excellent sensitivity as compared with conventionally known photobase generators, and thus can be applied in various ways. . The structure and physical properties change depending on the base such as an acid-base indicator, not limited to the combination with a polymer precursor described later, which can undergo a polycondensation reaction by heating with a basic substance or in the presence of a basic substance. Various photosensitive compositions are obtained in combination with the compound.
Such a photosensitive composition may be used as a paint, a printing ink, a sealant, or an adhesive, or a display device, a semiconductor device, an electronic component, a micro electro mechanical system (MEMS), an optical member, or an architecture. It can be used as a material forming material.
For example, an image forming layer containing at least a photopolymerization initiator (photobase generator) containing a compound represented by the formula (1) of the present invention and an acid-base indicator is coated on or impregnated on the substrate. In such an image forming medium, when the image forming layer is exposed, the photobase generator generates a base that reacts with an acid-base indicator to form an image. It can also be applied to display devices.
<感光性樹脂組成物>
本発明の感光性樹脂組成物は、式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤と、該光重合開始剤の存在下において光照射によって若しくは光照射と加熱によって重合し得る高分子前駆体を含有する。高分子前駆体の重合反応に伴う溶解性の変化により、露光部と未露光部との間で溶解性に差が生じること、すなわち、溶解性コントラストが大きくなることで、本発明の感光性樹脂組成物を用いた硬化物パターンの形成が可能となる。
<Photosensitive resin composition>
The photosensitive resin composition of the present invention includes a photopolymerization initiator containing a compound represented by the formula (1) and a polymer that can be polymerized by light irradiation or light irradiation and heating in the presence of the photopolymerization initiator. Contains a precursor. The change in solubility accompanying the polymerization reaction of the polymer precursor causes a difference in solubility between the exposed portion and the unexposed portion, that is, the solubility contrast increases, so that the photosensitive resin of the present invention A cured product pattern can be formed using the composition.
<高分子前駆体>
本発明の感光性樹脂組成物が含有する高分子前駆体とは、ラジカルまたは塩基性物質によって、あるいは塩基性物質の存在下での加熱によって起こる重合反応により高分子量化して硬化物となり得る化合物を意味する。前記の重合反応としては、ラジカルにより誘発される高分子前駆体同士の重縮合反応、及び活性エネルギー線の照射により式(1)で表される化合物から発生する塩基性化合物(アミン類)と高分子前駆体との重縮合反応の両者が挙げられるが、式(1)で表される化合物から発生した塩基性化合物が触媒として作用し、加熱硬化の際の反応開始温度を引き下げる役割を果たす場合も、本発明の感光性樹脂組成物の態様に含まれる。高分子前駆体の分子量は特に限定されないが、好ましくは重量(又は数)平均分子量で500乃至10,000程度である。
<Polymer precursor>
The polymer precursor contained in the photosensitive resin composition of the present invention refers to a compound that can be cured to a high molecular weight by a polymerization reaction caused by a radical or basic substance or by heating in the presence of a basic substance. means. Examples of the polymerization reaction include a polycondensation reaction between polymer precursors induced by radicals, a basic compound (amines) generated from the compound represented by the formula (1) by irradiation with active energy rays, and a high amount. Examples include both polycondensation reactions with molecular precursors, but the basic compound generated from the compound represented by formula (1) acts as a catalyst and serves to lower the reaction start temperature during heat curing. Is also included in the embodiment of the photosensitive resin composition of the present invention. The molecular weight of the polymer precursor is not particularly limited, but is preferably about 500 to 10,000 in terms of weight (or number) average molecular weight.
本発明の感光性樹脂組成物が含有する高分子前駆体としては、式(1)で表される化合物から発生するラジカルにより誘発される重合反応により高分子量化し得る化合物、式(1)で表される化合物から発生する塩基性物質によって又は該塩基性物質の存在下での加熱によって重(縮)合反応し得る化合物、及び該塩基性化合物の触媒としての作用により重(縮)合反応の反応開始温度が引き下げられる化合物であれば特に制限なく使用が可能である。以下に高分子前駆体の具体例を挙げるが、本発明の感光性樹脂組成物が含有し得る高分子前駆体はこれらに限定されるものではない。 The polymer precursor contained in the photosensitive resin composition of the present invention includes a compound that can be polymerized by a polymerization reaction induced by radicals generated from the compound represented by the formula (1), represented by the formula (1). A compound capable of undergoing a polycondensation reaction by a basic substance generated from the compound to be produced or by heating in the presence of the basic substance, and a reaction of the polycondensation reaction by the action of the basic compound as a catalyst. Any compound that can lower the reaction start temperature can be used without particular limitation. Although the specific example of a polymer precursor is given to the following, the polymer precursor which the photosensitive resin composition of this invention can contain is not limited to these.
<ラジカル重合反応により高分子となる高分子前駆体>
式(1)で表される化合物から発生するラジカルにより誘発される重合反応により高分子量化し得る高分子前駆体としては、ラジカル重合性の置換基を有する化合物が挙げられるラジカル重合性の置換基を有する化合物としては、分子内に二重結合を有する化合物が好ましく、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基又はマレイミド基等を有する化合物が好ましい。
<Polymer precursor that becomes polymer by radical polymerization reaction>
Examples of the polymer precursor that can be polymerized by a polymerization reaction induced by radicals generated from the compound represented by the formula (1) include radically polymerizable substituents including compounds having radically polymerizable substituents. As a compound to have, the compound which has a double bond in a molecule | numerator is preferable, and the compound which has an allyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, or a maleimide group is preferable.
アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物(但しエポキシ基を有する化合物は除く)の具体例としては、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート及び1,10−デカンジオールジアクリレートなどのジオールのジアクリレート;エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールにエチレンオキサイド並びにプロピレンオキサイドの少なくとも何れか1種を付加して得たジオールのジアクリレート及びカプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレートなどのグリコールのジアクリレート;ビスフェノールAのEO付加物のジアクリレート、ビスフェノールAのPO付加物のジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、水添ジシクロペンタジエニルジアクリレート及びシクロヘキシルジアクリレートなどの環状構造を有するジアクリレート;などが挙げられる。 Specific examples of the compound having an acryloyl group or a methacryloyl group (excluding a compound having an epoxy group) include 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, and 1,9-nonanediol diacrylate. And diacrylates of diols such as 1,10-decanediol diacrylate; ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene Glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol and ethylene Diacrylate of diol obtained by adding at least one of xylene and propylene oxide and diacrylate of glycol such as caprolactone-modified hydroxypivalic acid neopentyl glycol diacrylate; diacrylate of EO addition product of bisphenol A, bisphenol A And diacrylates having a cyclic structure such as diacrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, hydrogenated dicyclopentadienyl diacrylate, and cyclohexyl diacrylate.
アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物の市販品の具体例としては、ライトアクリレート1,6HX−A、1,9ND−A、3EG−A及び4EG−A(全て商品名、共栄社化学株式会社製);HDDA、1,9−NDA、DPGDA及びTPGDA(全て商品名、ダイセル・オルネクス株式会社製)、ビスコート#195、#230、#230D、#260、#310HP、#335HP及び#700HV(全て商品名、大阪有機化学工業株式会社製)、アロニックスM−208、M−211B、M−220、M−225、M−240、M−270(全て商品名、東亞合成株式会社製)などが挙げられる。 Specific examples of commercially available compounds having an acryloyl group or a methacryloyl group include light acrylate 1,6HX-A, 1,9ND-A, 3EG-A, and 4EG-A (all trade names, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.); HDDA, 1,9-NDA, DPGDA and TPGDA (all trade names, manufactured by Daicel Ornex Co., Ltd.), Biscote # 195, # 230, # 230D, # 260, # 310HP, # 335HP and # 700HV (all trade names, Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), Aronix M-208, M-211B, M-220, M-225, M-240, M-270 (all trade names, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and the like.
これらの中でも、粘度及び式(1)で表される化合物との相溶性の観点から、炭素数4乃至12のアルキル鎖を有するジオールのジアクリレート、特に1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート及び1,10−デカンジオールジアクリレートが好ましい。 Among these, from the viewpoint of viscosity and compatibility with the compound represented by the formula (1), diacrylates of diols having an alkyl chain having 4 to 12 carbon atoms, particularly 1,4-butanediol diacrylate, 1, 6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate and 1,10-decanediol diacrylate are preferred.
<分子間反応により高分子となる高分子前駆体>
式(1)で表される化合物から発生する塩基性物質による、又は該塩基性物質の存在下での加熱による分子間反応によって高分子量化し得る高分子前駆体としては、該塩基性物質と反応し得る置換基を有する化合物及、又は該塩基性物質の存在下での加熱により分子間に結合を形成する反応(架橋反応)によって高分子量化し得る化合物が挙げられる。塩基性物質と反応し得る置換基及び塩基性物質の存在下での加熱により分子間に結合を形成する反応をし得る置換基としては、エポキシ基、オキセタン基、チイラン基、イソシアネート基、ヒドロキシル基、シラノール基等が挙げられる。また、高分子前駆体には、分子間で加水分解・重縮合する化合物も含まれ、分子間で加水分解・重縮合反応し得る置換基としては、ポリシロキサン前駆体の−SiX(ここで、Xはアルコキシ基、アセトキシ基、オキシム基、エノキシ基、アミノ基、アミノキシ基、アミド基、及びハロゲンよりなる群から選択される加水分解性基)が挙げられる。
<Polymer precursor that becomes polymer by intermolecular reaction>
The polymer precursor that can be polymerized by a basic substance generated from the compound represented by the formula (1) or by an intermolecular reaction by heating in the presence of the basic substance, reacts with the basic substance. And a compound having a substituent capable of increasing the molecular weight by a reaction (crosslinking reaction) that forms a bond between molecules by heating in the presence of the basic substance. Substituents that can react with basic substances and substituents that can react to form a bond between molecules by heating in the presence of basic substances include epoxy groups, oxetane groups, thiirane groups, isocyanate groups, hydroxyl groups. And silanol groups. The polymer precursor also includes a compound that undergoes hydrolysis / polycondensation between molecules, and examples of the substituent that can undergo hydrolysis / polycondensation reaction between molecules include -SiX of a polysiloxane precursor (where, X is a hydrolyzable group selected from the group consisting of an alkoxy group, an acetoxy group, an oxime group, an enoxy group, an amino group, an aminoxy group, an amide group, and a halogen.
塩基性物質と反応し得る置換基を有する化合物としては、上記の置換基を少なくとも一種有する化合物が挙げられ、例えば、分子内に1個以上のエポキシ基を有する化合物、分子内に1個以上のオキセタン基を有する化合物、及び分子内に1個以チイラン基を有する化合物が挙げられる。
以下にエポキシ基を有する化合物について具体的に説明するが、オキセタン基、チイラン基を有する化合物についても同様に用いることが可能である。
Examples of the compound having a substituent capable of reacting with a basic substance include compounds having at least one of the above-mentioned substituents. For example, a compound having one or more epoxy groups in the molecule, one or more compounds in the molecule Examples thereof include compounds having an oxetane group and compounds having one or more thiirane groups in the molecule.
Although the compound which has an epoxy group is demonstrated concretely below, it can be used similarly about the compound which has an oxetane group and a thiirane group.
<エポキシ基を有する化合物>
エポキシ基を有する化合物としては、分子内に1個以上のエポキシ基を有するものであれば特に制限なく、従来公知のものを使用できる。
本発明の式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤は、一般的には分子内に1個以上のエポキシ基を有する化合物の硬化触媒としての機能も有する。
分子内に1個以上のエポキシ基を有する化合物を用いる場合は、エポキシ基との反応性を有する官能基を分子内に二つ以上有する化合物を併用してもよい。ここでエポキシ基との反応性を有する官能基としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、メルカプト基、1級又は2級の芳香族アミノ基等が挙げられる。エポキシ基との反応性を有する官能基を分子内に二つ以上有する化合物としては、重量平均分子量3,000乃至100,000のポリマー側鎖に上記官能基を導入した化合物が挙げられ、これを併用する態様は好ましい態様の1つである。前記ポリマーの重量平均分子量が3,000未満の場合は、膜の強度が低下すると共に硬化膜の表面にタック(ベタつき)が生じ、不純物等が付着しやすくなる恐れがあり、100,000よりも大きい場合は溶融粘度や溶剤に溶解した際の粘度が増大する恐れがある。
<Compound having an epoxy group>
The compound having an epoxy group is not particularly limited as long as it has one or more epoxy groups in the molecule, and conventionally known compounds can be used.
The photopolymerization initiator containing the compound represented by the formula (1) of the present invention also generally has a function as a curing catalyst for a compound having one or more epoxy groups in the molecule.
When a compound having one or more epoxy groups in the molecule is used, a compound having two or more functional groups having reactivity with the epoxy group may be used in combination. Examples of the functional group having reactivity with the epoxy group include a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a mercapto group, a primary or secondary aromatic amino group, and the like. Examples of the compound having two or more functional groups having reactivity with an epoxy group in the molecule include compounds in which the functional group is introduced into a polymer side chain having a weight average molecular weight of 3,000 to 100,000. The embodiment used in combination is one of the preferred embodiments. When the weight average molecular weight of the polymer is less than 3,000, the strength of the film is lowered and the surface of the cured film is tacked (sticky), which may cause impurities and the like to easily adhere to the surface. If it is large, the melt viscosity or viscosity when dissolved in a solvent may increase.
分子内に1個以上のエポキシ基を有する化合物としては、例えば、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンから誘導されるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールFとエピクロルヒドリンから誘導されるビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、3官能型エポキシ樹脂や4官能型エポキシ樹脂等の多官能型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのエポキシ樹脂はハロゲン化されていてもよく、水素添加されていてもよい。エポキシ樹脂の市販品としては、例えばジャパンエポキシレジン株式会社製のJERコート828、1001、801N、806、807、152、604、630、871、YX8000、YX8034、YX4000、DIC株式会社製のエピクロン830、EXA835LV、HP4032D、HP820、株式会社ADEKA製のEP4100シリーズ、EP4000シリーズ、EPUシリーズ、ダイセル化学株式会社製のセロキサイドシリーズ(2021、2021P、2083、2085、3000等)、エポリードシリーズ、EHPEシリーズ、東都化成社製のYDシリーズ、YDFシリーズ、YDCNシリーズ、YDBシリーズ、ナガセケムテックス社製のデナコールシリーズ、共栄社化学社製のエポライトシリーズ等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらのエポキシ樹脂は、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、分子量の異なるグレードが広く入手可能で、接着性や反応性等を任意に設定できる点から、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい Examples of the compound having one or more epoxy groups in the molecule include bisphenol A type epoxy resin derived from bisphenol A and epichlorohydrin, bisphenol F type epoxy resin derived from bisphenol F and epichlorohydrin, and bisphenol S type epoxy resin. , Phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, bisphenol F novolac type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, diphenyl ether type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type Epoxy resin, fluorene type epoxy resin, trifunctional type epoxy resin and polyfunctional type epoxy resin such as tetrafunctional type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy And glycidylamine type epoxy resins, hydantoin type epoxy resins, isocyanurate type epoxy resins, aliphatic chain epoxy resins, etc., and these epoxy resins may be halogenated or hydrogenated. Good. Examples of commercially available epoxy resins include JER Coat 828, 1001, 801N, 806, 807, 152, 604, 630, 871, YX8000, YX8034, YX4000 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Epicron 830 manufactured by DIC Corporation, EXA835LV, HP4032D, HP820, EP4100 series, EP4000 series, EPU series manufactured by ADEKA Co., Ltd., Celoxide series (2021, 2021P, 2083, 2085, 3000 etc.) manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., Epolide series, EHPE series, Toto Kasei's YD series, YDF series, YDCN series, YDB series, Nagase ChemteX's Denacol series, Kyoeisha Chemical's Epolite series, etc. It is not limited to these. Two or more of these epoxy resins may be used in combination. Among these, grades with different molecular weights are widely available, and bisphenol-type epoxy resins are preferable because adhesiveness and reactivity can be arbitrarily set.
<オキセタン基を有する化合物>
オキセタン基を有する化合物としては4,4'−(3−エチルオキセタン−3−イルメチルオキシメチル)ビフェニル(OXBP)、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(EHO)、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(XDO)、ジ[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル(DOX)、ジ[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル(DOE)、1,6−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]ヘキサン(HDB)、9,9−ビス[2−メチル−4−{2−(3−オキセタニル)}ブトキシフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−[2−{2−(3−オキセタニル)}ブトキシ]エトキシフェニル]フルオレンなどの2官能オキセタン化合物や、オキセタン化ノボラック樹脂などの多官能オキセタン化合物が挙げられる
<Compound having oxetane group>
Examples of the compound having an oxetane group include 4,4 ′-(3-ethyloxetane-3-ylmethyloxymethyl) biphenyl (OXBP), 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (EHO), 1,4-bis [{ (3-Ethyl-3-oxetanyl) methoxy} methyl] benzene (XDO), di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether (DOX), di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether (DOE) ), 1,6-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] hexane (HDB), 9,9-bis [2-methyl-4- {2- (3-oxetanyl)} butoxyphenyl] fluorene, Bifunctional oxetane compounds such as 9,9-bis [4- [2- {2- (3-oxetanyl)} butoxy] ethoxyphenyl] fluorene, Include polyfunctional oxetane compounds such Kisetan novolak resin
<チイラン基を有する化合物>
チイラン基を有する化合物としては分子内に少なくとも1つ以上のチイラン環を有するものであり、具体例としては、ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィド、ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)エタン、ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、ビス(5,6−エピチオ−3−チオヘキサン)スルフィド、ビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィド、ビス(3,4−エピチオブチル)ジスルフィド、ビス(4,5−エピチオペンチル)ジスルフィド、ビス(5, 6−エピチオヘキシル)ジスルフィドが挙げられるが、ビス(2,3−エピチオプロピル) スルフィド、ビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィドが特に好ましい。
<Compound having thiirane group>
The compound having a thiirane group has at least one thiirane ring in the molecule. Specific examples thereof include bis (2,3-epithiopropyl) sulfide, bis (2,3-epithiopropylthiol). ) Ethane, bis (2,3-epithiopropylthio) propane, bis (2,3-epithiopropylthio) butane, bis (5,6-epithio-3-thiohexane) sulfide, bis (2,3-epi Thiopropyl) disulfide, bis (3,4-epithiobutyl) disulfide, bis (4,5-epithiopentyl) disulfide, bis (5,6-epithiohexyl) disulfide, but bis (2,3-epi Thiopropyl) sulfide and bis (2,3-epithiopropyl) disulfide are particularly preferred.
一方、分子間で架橋反応をする化合物としては、例えば、分子内に2個以上のイソシアネート基を有する化合物及び分子内に2個以上のヒドロキシル基を有する化合物の組み合わせが挙げられ、当該イソシアネート基とヒドロキシル基との反応により、分子間にウレタン結合が形成され高分子となり得る。 On the other hand, examples of the compound that crosslinks between molecules include a combination of a compound having two or more isocyanate groups in the molecule and a compound having two or more hydroxyl groups in the molecule. By the reaction with the hydroxyl group, a urethane bond is formed between the molecules, and the polymer can be formed.
<イソシアネート基を有する化合物>
イソシアネート基を有する化合物としては、分子内に2個以上のイソシアネート基を有するものであれば特に制限なく、公知のものを使用できる。このような化合物としては、p−フェニレンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等に代表される低分子化合物の他に、オリゴマー、重量平均分子量3,000以上のポリマーの側鎖又は末端にイソシアネート基が存在する化合物を用いてもよい。
<Compound having an isocyanate group>
The compound having an isocyanate group is not particularly limited as long as it has two or more isocyanate groups in the molecule, and known compounds can be used. As such a compound, in addition to low molecular weight compounds represented by p-phenylene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, oligomers, A compound having an isocyanate group in the side chain or terminal of a polymer having a weight average molecular weight of 3,000 or more may be used.
<ヒドロキシル基を有する化合物>
イソシアネート基を有する化合物は、通常、分子内にヒドロキシル基を有する化合物と組み合わせて用いられる。このようなヒドロキシル基を有する化合物としては、分子内に2個以上のヒドロキシル基を有するものであれば特に制限なく、公知のものを使用できる。このような化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール等の低分子化合物の他に、重量平均分子量3,000以上のポリマーの側鎖又は末端にヒドロキシル基が存在する化合物を用いてもよい。
<Compound having a hydroxyl group>
The compound having an isocyanate group is usually used in combination with a compound having a hydroxyl group in the molecule. The compound having such a hydroxyl group is not particularly limited as long as it has two or more hydroxyl groups in the molecule, and known compounds can be used. As such compounds, in addition to low molecular weight compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, diglycerin and pentaerythritol, compounds having a hydroxyl group in the side chain or terminal of a polymer having a weight average molecular weight of 3,000 or more May be used.
<ポリシロキサン前駆体>
また、分子間で加水分解・重縮合する化合物としては、たとえばポリシロキサン前駆体も挙げられる。ポリシロキサン前駆体としては、YnSiX(4−n)(ここで、Yは置換基を有していてもよいアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、フェニル基、または水素を示し、Xはアルコキシ基、アセトキシ基、オキシム基、エノキシ基、アミノ基、アミノキシ基、アミド基、及びハロゲン原子よりなる群から選択される加水分解性基を示す。nは0乃至3の整数を示す。)で示される有機ケイ素化合物及び該有機ケイ素化合物の加水分解重縮合物が挙げられる。中でも、上記式YnSiX(4−n)においてnが0乃至2であるものが好ましい。また、シリカ分散オリゴマー溶液の調製がし易く入手も容易な点から、上記加水分解性基としては、アルコキシ基であるものが好ましい。上記有機ケイ素化合物としては、特に制限なく、公知のものを使用できる。例えば、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルトリクロルシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリt−ブトキシシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、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、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、フッ素系シランカップリング剤として知られたフルオロアルキルシラン、および、それらの加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物;並びに、それらの混合物を挙げることができる。
<Polysiloxane precursor>
Examples of the compound that undergoes hydrolysis and polycondensation between molecules include, for example, a polysiloxane precursor. As the polysiloxane precursor, Y n SiX (4-n) (where Y represents an alkyl group, fluoroalkyl group, vinyl group, phenyl group, or hydrogen which may have a substituent, and X represents And a hydrolyzable group selected from the group consisting of an alkoxy group, an acetoxy group, an oxime group, an enoxy group, an amino group, an aminoxy group, an amide group, and a halogen atom, and n represents an integer of 0 to 3. And the hydrolyzed polycondensates of the organosilicon compounds. Among them, those in which n is 0 to 2 in the above formula Y n SiX (4-n) are preferable. Further, from the viewpoint that the silica-dispersed oligomer solution is easily prepared and easily available, the hydrolyzable group is preferably an alkoxy group. There is no restriction | limiting in particular as said organosilicon compound, A well-known thing can be used. For example, trimethoxysilane, triethoxysilane, methyltrichlorosilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltrit-butoxysilane, ethyltribromosilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane , N-propyltriethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, dimethoxydiethoxysilane, dimethyldichlorosilane, dimethyldimethoxysilane , Diphenyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, β- (3 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, fluoroalkylsilanes known as fluorine-based silane coupling agents, and their hydrolysis condensates or cohydrolysis condensates; and mixtures thereof.
<分子内閉環反応により高分子となる高分子前駆体>
分子内閉環反応によって高分子量化し得る高分子前駆体としてはポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体等が挙げられる。これらの前駆体は2種類以上の高分子前駆体の混合物でもよい。
以下、本発明の好ましい高分子前駆体であるポリイミド前駆体とポリベンゾオキサゾール前駆体について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない
<Polymer precursor that becomes polymer by intramolecular ring closure>
Examples of the polymer precursor that can be increased in molecular weight by intramolecular ring-closing reaction include a polyimide precursor and a polybenzoxazole precursor. These precursors may be a mixture of two or more kinds of polymer precursors.
Hereinafter, although the polyimide precursor and polybenzoxazole precursor which are the preferable polymer precursors of this invention are demonstrated, this invention is not limited to these.
<ポリイミド前駆体>
ポリイミド前駆体としては、下記化学式(8)で表される繰り返し単位を有するポリアミック酸が好適に用いられる。式(8)中、R11は四価の有機基である。R12は二価の有機基である。R13及びR14は、水素原子、又は有機基である。nは1以上の自然数である。R13及びR14が有機基である場合としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及び、これらにエーテル結合を含有したCnH2nOCmH2m+1などで表される構造等を挙げることができる。
<Polyimide precursor>
As the polyimide precursor, a polyamic acid having a repeating unit represented by the following chemical formula (8) is preferably used. In formula (8), R 11 is a tetravalent organic group. R 12 is a divalent organic group. R 13 and R 14 are a hydrogen atom or an organic group. n is a natural number of 1 or more. Examples of the case where R 13 and R 14 are organic groups are represented by an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, and C n H 2n OC m H 2m + 1 containing an ether bond therein. The structure etc. can be mentioned.
ポリアミック酸は、酸二無水物とジアミンを溶液中で混合するのみで得られるので、1段階の反応で合成することができ、合成が容易で低コストで入手できるので好ましい。 Polyamic acid is preferable because it can be obtained by simply mixing acid dianhydride and diamine in a solution, so that it can be synthesized by a one-step reaction, and can be synthesized easily and at low cost.
高分子前駆体が前記式(8)で表される繰り返し単位を有するポリアミック酸である場合、塩基性物質の触媒効果によりイミド化に要する温度を通常300℃未満、好ましくは250℃以下まで下げることが可能である。一般的なポリアミック酸はイミド化に要する温度を300℃以上にする必要があった為、用途が制限されていたが、イミド化に要する温度を下げることが可能になったことによって、より広範囲の用途に適用が可能である。 When the polymer precursor is a polyamic acid having a repeating unit represented by the above formula (8), the temperature required for imidization is usually lower than 300 ° C., preferably 250 ° C. or less due to the catalytic effect of the basic substance. Is possible. General polyamic acid had to be used at a temperature required for imidization of 300 ° C. or higher, so its use was limited. However, it became possible to lower the temperature required for imidization, and thus a wider range. Applicable to usage.
ポリイミド前駆体を製造する方法としては、従来公知の手法を適用することができる。例えば、酸二無水物とジアミンから前駆体であるポリアミド酸を合成する手法や、酸二無水物に一価のアルコール、アミノ化合物又はエポキシ化合物等を反応させて得られたエステル酸やアミド酸モノマーのカルボン酸に、ジアミノ化合物やその誘導体を反応させる手法などが挙げられるがこれに限定されない As a method for producing a polyimide precursor, a conventionally known method can be applied. For example, a method of synthesizing a polyamic acid which is a precursor from an acid dianhydride and a diamine, an ester acid or an amic acid monomer obtained by reacting a monohydric alcohol, amino compound or epoxy compound with the acid dianhydride A method of reacting a diamino compound or a derivative thereof with the carboxylic acid of, but not limited to,
<ポリベンゾオキサゾール前駆体>
ポリベンゾオキサゾール前駆体としては、下記化学式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミドアルコールが好適に用いられる。
<Polybenzoxazole precursor>
As the polybenzoxazole precursor, polyamide alcohol having a repeating unit represented by the following chemical formula (9) is preferably used.
式(9)中、R15は二価の有機基であり、R16は四価の有機基である。式(9)で表される繰り返し単位を有するポリアミドアルコールは、単一の繰り返し単位からなるものでも、2種以上の繰り返し単位からなるものでもよい。 In the formula (9), R 15 is a divalent organic group, and R 16 is a tetravalent organic group. The polyamide alcohol having a repeating unit represented by the formula (9) may be composed of a single repeating unit or may be composed of two or more kinds of repeating units.
上記ポリベンゾオキサゾール前駆体を得るための反応に適用可能なジカルボン酸およびその誘導体としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、4,4’−ベンゾフェノンジカルボン酸、3,4’−ベンゾフェノンジカルボン酸、3,3’−ベンゾフェノンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、3,4’−ビフェニルジカルボン酸、3,3’−ビフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、3,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、3,3’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、3,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、3,3’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデン二安息香酸、4,4’−ジカルボキシジフェニルアミド、1,4−フェニレンジエタン酸、1,1−ビス(4−カルボキシフェニル)−1−フェニル−2,2,2−トリフルオロエタン、ビス(4−カルボキシフェニル)テトラフェニルジシロキサン、ビス(4−カルボキシフェニル)テトラメチルジシロキサン、ビス(4−カルボキシフェニル)スルホン、ビス(4−カルボキシフェニル)メタン、5−t−ブチルイソフタル酸、5−ブロモイソフタル酸、5−フルオロイソフタル酸、5−クロロイソフタル酸、2,2−ビス−(p−カルボキシフェニル)プロパン、4,4’−(p−フェニレンジオキシ)二安息香酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、もしくはこれらの酸ハロゲン化物、およびヒドロキシベンゾトリアゾール等との活性エステル体などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらは単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いられる。 Examples of the dicarboxylic acid and its derivatives applicable to the reaction for obtaining the polybenzoxazole precursor include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 4,4′-benzophenone dicarboxylic acid, and 3,4′-benzophenone dicarboxylic acid. Acid, 3,3′-benzophenone dicarboxylic acid, 4,4′-biphenyl dicarboxylic acid, 3,4′-biphenyl dicarboxylic acid, 3,3′-biphenyl dicarboxylic acid, 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid, 3,4 '-Diphenyl ether dicarboxylic acid, 3,3'-diphenyl ether dicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl sulfone dicarboxylic acid, 3,4'-diphenyl sulfone dicarboxylic acid, 3,3'-diphenyl sulfone dicarboxylic acid, 4,4'- Hexafluoroisopropylidene dibenzoic acid, 4 4′-dicarboxydiphenylamide, 1,4-phenylenediethanoic acid, 1,1-bis (4-carboxyphenyl) -1-phenyl-2,2,2-trifluoroethane, bis (4-carboxyphenyl) Tetraphenyldisiloxane, bis (4-carboxyphenyl) tetramethyldisiloxane, bis (4-carboxyphenyl) sulfone, bis (4-carboxyphenyl) methane, 5-t-butylisophthalic acid, 5-bromoisophthalic acid, 5 -Fluoroisophthalic acid, 5-chloroisophthalic acid, 2,2-bis- (p-carboxyphenyl) propane, 4,4 '-(p-phenylenedioxy) dibenzoic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, or These acid halides and active esters with hydroxybenzotriazole, etc. It can be exemplified, but the invention is not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.
また、上記ポリベンゾオキサゾール前駆体を得るための反応に適用可能なヒドロキシジアミンの具体例としては、例えば、3,3’−ジヒドロキシベンジジン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、1,4−ジアミノ−2,5−ジヒドロキシベンゼン、1,3−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシベンゼン、3−ジアミノ−4,6−ジヒドロキシベンゼンなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いられる。 Specific examples of hydroxydiamine applicable to the reaction for obtaining the polybenzoxazole precursor include 3,3′-dihydroxybenzidine, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxydiphenylsulfone, bis- ( 3-amino-4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2 , 2-bis- (4-amino-3-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis- (4-amino-3- Droxyphenyl) methane, 2,2-bis- (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybenzophenone, 3,3′-diamino-4,4 ′ -Dihydroxybenzophenone, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxydiphenyl ether, 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 1,4-diamino-2,5-dihydroxybenzene, 1,3 -Diamino-2,4-dihydroxybenzene, 3-diamino-4,6-dihydroxybenzene and the like are exemplified, but not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.
ポリイミド前駆体やポリベンゾオキサゾール前駆体等の高分子前駆体は、感光性樹脂組成物とした際の感度を高め、マスクパターンを正確に再現するパターン形状を得るために、1μmの膜厚のときに、露光波長に対して少なくとも5%以上の透過率を示すことが好ましく、15%以上の透過率を示すことがより好ましい。露光波長に対してポリイミド前駆体やポリベンゾオキサゾール前駆体等の高分子前駆体の透過率が高いということは、それだけ、活性エネルギー線のロスが少ないということであり、高感度の感光性樹脂組成物を得ることができる。 Polymer precursors such as polyimide precursors and polybenzoxazole precursors have a film thickness of 1 μm in order to increase the sensitivity of the photosensitive resin composition and obtain a pattern shape that accurately reproduces the mask pattern. Furthermore, it is preferable that the transmittance is at least 5% or more with respect to the exposure wavelength, and it is more preferable that the transmittance is 15% or more. The high transmittance of polymer precursors such as polyimide precursors and polybenzoxazole precursors with respect to the exposure wavelength means that there is less loss of active energy rays, and a highly sensitive photosensitive resin composition. You can get things.
また、一般的な露光光源である高圧水銀灯を用いて露光を行う場合には、少なくとも436nm、405nm、365nmの波長の活性エネルギー線のうち1つの波長の活性エネルギー線に対する透過率が、厚み1μmのフィルムに成膜した時で好ましくは5%以上、更に好ましくは15%、特に好ましくは50%以上である。 Further, when exposure is performed using a high-pressure mercury lamp, which is a general exposure light source, the transmittance with respect to an active energy ray having a wavelength of at least 436 nm, 405 nm, and 365 nm has a thickness of 1 μm. When formed on a film, it is preferably 5% or more, more preferably 15%, and particularly preferably 50% or more.
ポリイミド前駆体やポリベンゾオキサゾール前駆体等の高分子前駆体の重量平均分子量は、その用途にもよるが、3,000乃至1,000,000の範囲であることが好ましく、5,000乃至500,000の範囲であることがさらに好ましく、10,000乃至500,000の範囲であることがさらに好ましい。重量平均分子量が3,000未満であると、塗膜又はフィルムとした場合に十分な強度が得られにくい。また、加熱処理等を施しポリイミド等の高分子とした際の膜の強度も低くなる。一方、重量平均分子量が1,000,000を超えると粘度が上昇し、溶解性も低下しやすく、表面が平滑で膜厚が均一な塗膜又はフィルムが得られにくい。 The weight average molecular weight of a polymer precursor such as a polyimide precursor or a polybenzoxazole precursor is preferably in the range of 3,000 to 1,000,000, depending on its use, and is preferably 5,000 to 500. Is more preferably in the range of 10,000 to 500,000. When the weight average molecular weight is less than 3,000, it is difficult to obtain sufficient strength when a coating film or film is used. In addition, the strength of the film is reduced when heat treatment or the like is performed to obtain a polymer such as polyimide. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 1,000,000, the viscosity increases, the solubility tends to decrease, and it is difficult to obtain a coating film or film having a smooth surface and a uniform film thickness.
ここで用いている分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算の値のことをいい、ポリイミド前駆体などの高分子前駆体そのものの分子量でもよいし、無水酢酸等で化学的イミド化処理を行った後のものでもよい。 The molecular weight used here refers to a value in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC), and may be the molecular weight of a polymer precursor itself such as a polyimide precursor, or chemical imidization with acetic anhydride or the like. The thing after processing may be used.
なお、ポリイミド前駆体やポリベンゾオキサゾール前駆体合成時に用いる溶媒は、極性溶媒が望ましく、代表的なものとして、N−メチル−2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルフォスホアミド、ピリジン、ジメチルスルホン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン等があり、これらの溶媒は単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いられる。この他にも溶媒として組合せて用いられるものとしてベンゼン、ベンゾニトリル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ブチロラクトン、キシレン、トルエン、シクロヘキサノン等の非極性溶媒が挙げられ、これらの溶媒は、原料の分散媒、反応調節剤、あるいは生成物からの溶媒の揮散調節剤、皮膜平滑剤などとして使用される。 The solvent used for the synthesis of the polyimide precursor or polybenzoxazole precursor is preferably a polar solvent, and representative examples include N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide. , N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylformamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylmethoxyacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphoamide, pyridine, dimethylsulfone, tetramethylenesulfone, dimethyltetra Examples include methylene sulfone, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, and these solvents are used alone or in combination of two or more. In addition to these, non-polar solvents such as benzene, benzonitrile, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, butyrolactone, xylene, toluene, cyclohexanone, and the like can be used as a solvent. It is used as a reaction regulator, a volatilization regulator of a solvent from the product, a film smoothing agent, and the like.
ポリアミック酸やポリベンゾオキサゾール前駆体は、塩基性物質の作用によって高分子量化することにより溶解性が低下するため、前記式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤から発生する塩基性物質による溶解性の低下と組み合わせることにより、本発明の感光性樹脂組成物の露光部と未露光部の溶解性のコントラストをさらに大きくできる利点を有する。 Since the solubility of polyamic acid and polybenzoxazole precursor is reduced by increasing the molecular weight by the action of a basic substance, the basicity generated from the photopolymerization initiator containing the compound represented by the formula (1) By combining with a decrease in solubility due to the substance, there is an advantage that the contrast of the solubility of the exposed portion and the unexposed portion of the photosensitive resin composition of the present invention can be further increased.
本発明の感光性樹脂組成物における高分子前駆体の含有量は、得られるパターンの膜物性、特に膜強度や耐熱性の点から、感光性樹脂組成物の固形分全体に対し、30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。
また本発明の感光性樹脂組成物における式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤の含有量は、感光性樹脂組成物に含まれる高分子前駆体の固形分に対して通常0.1乃至95質量%、好ましくは0.5乃至60質量%である。光重合開始剤の含有量が0.1質量%未満であると露光部と未露光部の溶解性のコントラストを十分に大きくできない恐れがあり、95質量%を超えると感光性樹脂組成物の硬化物の諸特性が発現しにくくなる恐れがある。エポキシ系化合物と組み合わせる場合など、式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤から光照射により発生した塩基性化合物が硬化剤として用いられる場合の式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤の含有量は、感光性樹脂組成物に含まれる高分子前駆体の固形分に対して通常0.1乃至95質量%、好ましくは0.5乃至60質量%である。
尚、式(1)で表される化合物から発生した塩基性化合物が触媒として作用する場合の式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤の含有量は、感光性樹脂組成物に含まれる高分子前駆体の固形分に対して通常、0.1乃至30質量%、好ましくは0.5乃至20質量%である。
The content of the polymer precursor in the photosensitive resin composition of the present invention is 30% by mass with respect to the entire solid content of the photosensitive resin composition from the viewpoint of film physical properties of the pattern obtained, particularly film strength and heat resistance. Preferably, it is more than 50% by mass.
Moreover, content of the photoinitiator containing the compound represented by Formula (1) in the photosensitive resin composition of this invention is 0 normally with respect to solid content of the polymer precursor contained in the photosensitive resin composition. .1 to 95% by mass, preferably 0.5 to 60% by mass. If the content of the photopolymerization initiator is less than 0.1% by mass, the solubility contrast between the exposed part and the unexposed part may not be sufficiently increased. If the content exceeds 95% by mass, the photosensitive resin composition is cured. There is a risk that various properties of the object may be difficult to express. A compound represented by formula (1) when a basic compound generated by light irradiation from a photopolymerization initiator containing a compound represented by formula (1) is used as a curing agent, such as when combined with an epoxy compound. The content of the photopolymerization initiator to be contained is usually 0.1 to 95% by mass, preferably 0.5 to 60% by mass, based on the solid content of the polymer precursor contained in the photosensitive resin composition.
In addition, content of the photoinitiator containing the compound represented by Formula (1) in case the basic compound generate | occur | produced from the compound represented by Formula (1) acts as a catalyst is the photosensitive resin composition. The amount is usually 0.1 to 30% by mass, preferably 0.5 to 20% by mass, based on the solid content of the polymer precursor contained.
<その他の成分>
本発明の感光性樹脂組成物は、式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤と高分子前駆体との単純な混合物であってもよいが、さらに、溶媒、光又は熱硬化性成分、高分子前駆体以外の非重合性バインダー樹脂等のその他の成分を配合してもよい。
<Other ingredients>
The photosensitive resin composition of the present invention may be a simple mixture of a photopolymerization initiator containing a compound represented by the formula (1) and a polymer precursor, but further, a solvent, light or thermosetting. Other components such as a non-polymerizable binder resin other than the functional component and the polymer precursor may be blended.
感光性樹脂組成物を溶解、分散又は希釈する溶剤としては、各種の汎用溶剤を用いることが出来る。また、高分子前駆体としてポリアミド酸を用いる場合には、ポリアミド酸の合成反応により得られた溶液をそのまま用い、そこに式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤と必要に応じて他の成分を混合してもよい。 Various general-purpose solvents can be used as a solvent for dissolving, dispersing or diluting the photosensitive resin composition. When polyamic acid is used as the polymer precursor, a solution obtained by the synthesis reaction of polyamic acid is used as it is, and a photopolymerization initiator containing the compound represented by formula (1) is used as needed. Other components may be mixed.
使用可能な汎用溶剤としては、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類; エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールモノエーテル類(いわゆるセロソルブ類);メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類; 酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、前記グリコールモノエーテル類の酢酸エステル(例えば、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、蓚酸ジメチル、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル類;エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等のアルコール類;塩化メチレン、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエチレン、1−クロロプロパン、1−クロロブタン、1−クロロペンタン、クロロベンゼン、ブロムベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルメトキシアセトアミド等のアミド類;N−メチル−2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリドンなどのピロリドン類;γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン等のラクトン類; ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、ジメチルスルホン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホンなどのスルホン類、ヘキサメチルフォスホアミド等のリン酸アミド類、その他の有機極性溶媒類等が挙げられ、更には、ベンゼン、トルエン、キシレン、ピリジン等の芳香族炭化水素類、及び、その他の有機非極性溶媒類等も挙げられる。これらの溶媒は単独若しくは組み合わせて用いられる。 Usable general-purpose solvents include, for example, diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and the like; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Glycol monoethers (so-called cellosolves) such as ethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether; methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, etc. Ketones; ethyl acetate, butyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, acetate esters of the glycol monoethers (for example, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate), Propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, esters such as dimethyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate; alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin; methylene chloride 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethylene, 1-chloropropane, 1-chlorobutane, 1-chloropentane, chlorobenzene, bromobenzene, o- Halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene and m-dichlorobenzene; N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylmethoxyacetamide Amides such as N-methyl-2-pyrrolidone, pyrrolidones such as N-acetyl-2-pyrrolidone; lactones such as γ-butyrolactone and α-acetyl-γ-butyrolactone; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone , Sulfones such as tetramethylene sulfone and dimethyltetramethylene sulfone, phosphoric acid amides such as hexamethylphosphoamide, and other organic polar solvents, and further aromatics such as benzene, toluene, xylene and pyridine. Group hydrocarbons and Other organic nonpolar solvents are also included. These solvents are used alone or in combination.
中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン等の極性溶媒、トルエン等の芳香族炭化水素類、及び、これらの溶媒からなる混合溶媒が好適なものとして挙げられる。 Among them, polar solvents such as propylene glycol monomethyl ether, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, toluene, etc. Aromatic hydrocarbons and mixed solvents composed of these solvents are preferred.
本発明の感光性樹脂組成物には、光硬化性成分を含有することができる。光硬化性成分としては、エチレン性不飽和結合を1つ又は2つ以上有する化合物を用いることができ、例えば、アミド系モノマー、(メタ)アクリレートモノマー、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレート、及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート、スチレン等の芳香族ビニル化合物を挙げることができる。また、ポリイミド前駆体が、ポリアミック酸等のカルボン酸成分を構造内に有する場合には、三級アミノ基を有するエチレン性不飽和結合含有化合物を用いると、ポリイミド前駆体のカルボン酸とイオン結合を形成し、感光性樹脂組成物としたときの露光部と未露光部の溶解速度のコントラストが大きくなる。 The photosensitive resin composition of the present invention can contain a photocurable component. As the photocurable component, a compound having one or more ethylenically unsaturated bonds can be used. For example, an amide monomer, a (meth) acrylate monomer, a urethane (meth) acrylate oligomer, a polyester (meth) Aromatic vinyl compounds such as acrylate oligomers, epoxy (meth) acrylates, hydroxyl group-containing (meth) acrylates, and styrene can be exemplified. In addition, when the polyimide precursor has a carboxylic acid component such as polyamic acid in the structure, the use of an ethylenically unsaturated bond-containing compound having a tertiary amino group results in an ionic bond with the carboxylic acid of the polyimide precursor. When the photosensitive resin composition is formed, the dissolution rate contrast between the exposed area and the unexposed area is increased.
本発明の感光性樹脂組成物には式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤以外の光重合開始剤(光塩基発生剤)を併用してもよい。
併用し得る光重合開始剤は特に限定されるものではなく、例えば光ラジカル重合開始剤を用いることができる。この光ラジカル重合開始剤としては、光、レーザー、電子線等によりラジカルを発生し、ラジカル重合反応を開始させられる化合物であればいずれも用いることができる。
You may use together the photoinitiator (photobase generator) other than the photoinitiator containing the compound represented by Formula (1) with the photosensitive resin composition of this invention.
The photopolymerization initiator that can be used in combination is not particularly limited, and for example, a photoradical polymerization initiator can be used. As this radical photopolymerization initiator, any compound can be used as long as it generates radicals by light, laser, electron beam or the like and can initiate radical polymerization reaction.
併用し得る光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインとベンゾインアルキルエーテル類;2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン等のアルキルフェノン系;アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン等のアセトフェノン類;2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、N,N−ジメチルアミノアセトフェノン等のアミノアセトフェノン類;2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン等のアントラキノン類;2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類;2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体;リボフラビンテトラブチレート;2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール等のチオール化合物;2,4,6−トリス−s−トリアジン、2,2,2−トリブロモエタノール、トリブロモメチルフェニルスルホン等の有機ハロゲン化合物;ベンゾフェノン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類又はキサントン類;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、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド系;ビス(シクロペンタジエニル)ジフェニルチタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジクロロチタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,3,4,5,6ペンタフルオロフェニル)チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2、6−ジフルオロ−3−(ピロール−1−イル)フェニル) チタニウムなどのチタノセン類などが挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator that can be used in combination include benzoin and benzoin alkyl ethers such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, and benzoin isopropyl ether; 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1- Alkylphenones such as ON; acetophenones such as acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone; 2-methyl-1- [4 Amino such as-(methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, N, N-dimethylaminoacetophenone Acetophenones; 2-methyl Anthraquinones such as anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone; 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, etc. Thioxanthones; Ketals such as acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal; 2,4,5-triarylimidazole dimer; Riboflavin tetrabutyrate; 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole Thiol compounds such as 2,4,6-tris-s-triazine, 2,2,2-tribromoethanol, tribromomethylphenylsulfone and other organic halogen compounds; Benzophenones such as 4,4'-bisdiethylaminobenzophenone or xanthones; acylphosphines such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide Fin oxides: bis (cyclopentadienyl) diphenyltitanium, bis (cyclopentadienyl) dichlorotitanium, bis (cyclopentadienyl) -bis (2,3,4,5,6 pentafluorophenyl) titanium, bis (Cyclopentadienyl) -bis (2,6-difluoro-3- (pyrrol-1-yl) phenyl) titanocenes such as titanium and the like.
これら公知慣用の光重合開始剤は、単独で又は2種類以上の混合物として使用でき、さらにはN,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の三級アミン類などの光開始助剤を加えることができる。 These known and commonly used photopolymerization initiators can be used alone or as a mixture of two or more thereof. Further, N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, N, N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, pentyl-4- Photoinitiator aids such as tertiary amines such as dimethylaminobenzoate, triethylamine, triethanolamine can be added.
市販されている光重合開始剤の例としては、イルガキュア261、184、369、651、500、819、907、784、2959、ダロキュア1116、1173、CGI1700、CGI1750、CGI1850、CG−24−61、ルシリンTPO、CGI−784(以上、BASFジャパン社製の商品名)、DAICATII(ダイセル化学工業社製の商品名)、UVAC1591(ダイセル・ユーシービー社製の商品名)、ロードシルフォトイニシエーター2074(ローディア社製の商品名)、ユベクリルP36(UCB社製の商品名)、エザキュアーKIP150、KIP65LT、KIP100F、KT37、KT55、KTO46、KIP75/B、ONE(フラテツリ・ランベルティ社製の商品名)等が挙げられる。 Examples of commercially available photopolymerization initiators include Irgacure 261, 184, 369, 651, 500, 819, 907, 784, 2959, Darocur 1116, 1173, CGI 1700, CGI 1750, CGI 1850, CG-24-61, Lucillin TPO, CGI-784 (trade name, manufactured by BASF Japan), DAICATII (trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries), UVAC1591 (trade name, manufactured by Daicel UCB), Rhodosil Photo Initiator 2074 (Rhodia) Company name), Ubekrill P36 (product name made by UCB), Ezacure KIP150, KIP65LT, KIP100F, KT37, KT55, KTO46, KIP75 / B, ONE (product names made by Fratelli Lamberti), etc. Et That.
併用し得る光重合開始剤を使用する場合、併用し得る光重合開始剤の配合割合は、本発明の感光性樹脂組成物100質量部中、0.5乃至10質量部の範囲が好ましい。 When using the photoinitiator which can be used together, the mixture ratio of the photoinitiator which can be used together has the preferable range of 0.5-10 mass parts in 100 mass parts of photosensitive resin compositions of this invention.
上記の光重合開始剤に代えて、又は上記の光重合開始剤と併せて、式(1)以外の光塩基発生剤を使用することができる。光塩基発生剤は、紫外線や可視光等の光照射により分子構造が変化するか、または、分子が開裂することにより、エポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物と熱硬化成分との付加反応の触媒として機能し得る1種以上の塩基性物質を生成する化合物である。発生する塩基性物質として、例えば2級アミン、3級アミンが挙げられる。 A photobase generator other than the formula (1) can be used instead of the photopolymerization initiator or in combination with the photopolymerization initiator. The photobase generator is a catalyst for the addition reaction between a (meth) acrylate compound having an epoxy group and a thermosetting component when the molecular structure is changed by light irradiation such as ultraviolet light or visible light, or the molecule is cleaved. Is a compound that produces one or more basic substances that can function as Examples of the basic substance to be generated include secondary amines and tertiary amines.
併用し得る光塩基発生剤として、例えば、α−アミノアセトフェノン化合物、オキシムエステル化合物や、アシルオキシイミノ基,N−ホルミル化芳香族アミノ基、N−アシル化芳香族アミノ基、ニトロベンジルカーバメート基、アルコオキシベンジルカーバメート基等の置換基を有する化合物等が挙げられる。なかでも、オキシムエステル化合物、α−アミノアセトフェノン化合物が好ましい。α−アミノアセトフェノン化合物としては、特に、2つ以上の窒素原子を有するものが好ましい。その他の光塩基発生剤として、WPBG−018(商品名:9−anthrylmethylN,N’−diethylcarbamate、和光純薬製)、WPBG−027(商品名:(E)−1−[3−(2−hydroxyphenyl)−2−propenoyl]piperidine)、WPBG−082(商品名:guanidinium2−(3−benzoylphenyl)propionate)、WPBG−140(商品名:1−(anthraquinon−2−yl)ethylimidazolecarboxylate)等を使用することもできる。α−アミノアセトフェノン化合物は、分子中にベンゾインエーテル結合を有し、光照射を受けると分子内で開裂が起こり、硬化触媒作用を奏する塩基性物質(アミン)が生成する。α−アミノアセトフェノン化合物の具体例としては、(4−モルホリノベンゾイル)−1−ベンジル−1−ジメチルアミノプロパン(イルガキュア369、商品名、BASFジャパン社製)や4−(メチルチオベンゾイル)−1−メチル−1−モルホリノエタン(イルガキュア907、商品名、BASFジャパン社製)、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(イルガキュア379、商品名、BASFジャパン社製)などの市販の化合物またはその溶液を用いることができる。 Examples of photobase generators that can be used in combination include α-aminoacetophenone compounds, oxime ester compounds, acyloxyimino groups, N-formylated aromatic amino groups, N-acylated aromatic amino groups, nitrobenzyl carbamate groups, alcohols, and the like. Examples thereof include compounds having a substituent such as an oxybenzyl carbamate group. Of these, oxime ester compounds and α-aminoacetophenone compounds are preferred. As the α-aminoacetophenone compound, those having two or more nitrogen atoms are particularly preferable. Other photobase generators include WPBG-018 (trade name: 9-anthrylmethylN, N′-diethylcarbamate, manufactured by Wako Pure Chemical Industries), WPBG-027 (trade name: (E) -1- [3- (2-hydroxyphenyl). ) -2-propenoyl] piperidine), WPBG-082 (trade name: guanidinium2- (3-benzoylphenyl) propionate), WPBG-140 (trade name: 1- (anthraquinon-2-yl) ethylimidocarboxylate) it can. The α-aminoacetophenone compound has a benzoin ether bond in the molecule, and when irradiated with light, cleavage occurs in the molecule to produce a basic substance (amine) that exhibits a curing catalytic action. Specific examples of the α-aminoacetophenone compound include (4-morpholinobenzoyl) -1-benzyl-1-dimethylaminopropane (Irgacure 369, trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.) and 4- (methylthiobenzoyl) -1-methyl. -1-morpholinoethane (Irgacure 907, trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.), 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl]- A commercially available compound such as 1-butanone (Irgacure 379, trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.) or a solution thereof can be used.
併用し得るオキシムエステル化合物としては、光照射により塩基性物質を生成する化合物であればいずれをも使用することができる。かかるオキシムエステル化合物としては、市販品として、BASFジャパン社製のCGI−325、イルガキュアOXE01、イルガキュアOXE02、アデカ社製N−1919、NCI−831などが挙げられる。また、特許第4344400号公報に記載された、分子内に2個のオキシムエステル基を有する化合物も好適に用いることができる。 As the oxime ester compound that can be used in combination, any compound that generates a basic substance by light irradiation can be used. Examples of the oxime ester compound include CGI-325, Irgacure OXE01, Irgacure OXE02 manufactured by BASF Japan, N-1919, NCI-831 manufactured by Adeka, and the like as commercial products. Moreover, the compound which has two oxime ester groups in the molecule | numerator described in the patent 4344400 gazette can also be used suitably.
その他、特開2004−359639号公報、特開2005−097141号公報、特開2005−220097号公報、特開2006−160634号公報、特開2008−094770号公報、特表2008−509967号公報、特表2009−040762号公報、特開2011−80036号公報記載のカルバゾールオキシムエステル化合物等を挙げることができる。 In addition, JP-A-2004-359639, JP-A-2005-097141, JP-A-2005-220097, JP-A-2006-160634, JP-A-2008-094770, JP-A-2008-509967, Specific examples include carbazole oxime ester compounds described in JP2009-040762A and JP2011-80036A.
塩基発生剤から発生した少量の塩基の作用によって、分解や転位反応して塩基を発生させる塩基増殖剤を併用してもよい。塩基増殖剤としては、例えば、9−フルオレニルメチルカルバメート結合を有する化合物、1,1−ジメチル−2−シアノメチルカルバメート結合((CN)CH2C(CH3)2OC(O)NR2)を有する化合物、パラニトロベンジルカルバメート結合を有する化合物、2,4−ジクロロベンジルカルバメート結合を有する化合物、その他にも特開2000−330270号公報の段落0010乃至0032に記載されているウレタン系化合物や、特開2008−250111号公報の段落0033乃至0060に記載されているウレタン系化合物等が挙げられる。 A base proliferating agent that generates a base by a decomposition or rearrangement reaction by the action of a small amount of base generated from the base generator may be used in combination. Examples of the base proliferating agent include a compound having 9-fluorenylmethyl carbamate bond, 1,1-dimethyl-2-cyanomethyl carbamate bond ((CN) CH 2 C (CH 3 ) 2 OC (O) NR 2 ), A compound having a paranitrobenzyl carbamate bond, a compound having a 2,4-dichlorobenzyl carbamate bond, and other urethane compounds described in paragraphs 0010 to 0032 of JP 2000-330270 A And urethane compounds described in paragraphs 0033 to 0060 of JP-A-2008-250111.
高分子を透過する波長の活性エネルギー線のエネルギーを塩基発生剤が充分利用できる様にし、感度を向上させたい場合に、増感剤の添加が効果を発揮する場合がある。特に、ポリイミド前駆体の吸収が360nm以上の波長にもある場合には、増感剤の添加による効果が大きい。増感剤と呼ばれる化合物の具体例としては、チオキサントン及び、ジエチルチオキサントンなどのその誘導体、クマリン系及び、その誘導体、ケトクマリン及び、その誘導体、ケトビスクマリン、及びその誘導体、シクロペンタノン及び、その誘導体、シクロヘキサノン及び、その誘導体、チオピリリウム塩及び、その誘導体、チキサンテン系、キサンテン系及び、その誘導体などが挙げられる。クマリン、ケトクマリン及び、その誘導体の具体例としては、3,3’−カルボニルビスクマリン、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジメトキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−アセトキシクマリン)等が挙げられる。チオキサントン及び、その誘導体の具体例としては、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントンなどが挙げられる。さらに他にはベンゾフェノン、アセトフェノン、フェナントレン、2−ニトロフルオレン、5−ニトロアセナフテン、ベンゾキノン、2−エチルアントラキノン、2−ターシャリーブチルアントラキノン、1,2−ベンズアンスラキノン、1,2−ナフトキノン、などが挙げられる。これらは、塩基発生剤との組み合わせによって、特に優れた効果を発揮する為、塩基発生剤の構造によって最適な増感作用を示す増感剤が適宜選択される。 In some cases, the addition of a sensitizer may be effective when it is desired to make the base generator sufficiently use the energy of the active energy ray having a wavelength that transmits the polymer to improve the sensitivity. In particular, when the absorption of the polyimide precursor is also at a wavelength of 360 nm or more, the effect of adding a sensitizer is great. Specific examples of compounds called sensitizers include thioxanthone and derivatives thereof such as diethylthioxanthone, coumarins and derivatives thereof, ketocoumarin and derivatives thereof, ketobiscoumarin and derivatives thereof, cyclopentanone and derivatives thereof , Cyclohexanone and derivatives thereof, thiopyrylium salts and derivatives thereof, thixanthene series, xanthene series and derivatives thereof. Specific examples of coumarin, ketocoumarin and derivatives thereof include 3,3′-carbonylbiscoumarin, 3,3′-carbonylbis (5,7-dimethoxycoumarin), 3,3′-carbonylbis (7-acetoxycoumarin). ) And the like. Specific examples of thioxanthone and derivatives thereof include diethyl thioxanthone and isopropyl thioxanthone. Furthermore, benzophenone, acetophenone, phenanthrene, 2-nitrofluorene, 5-nitroacenaphthene, benzoquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tertiarybutylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 1,2-naphthoquinone, etc. Is mentioned. Since these exhibit a particularly excellent effect in combination with a base generator, a sensitizer exhibiting an optimal sensitizing action is appropriately selected depending on the structure of the base generator.
本発明の感光性樹脂組成物に加工特性や各種機能性を付与するために、様々な有機又は無機の低分子又は高分子化合物を配合してもよい。例えば、染料、界面活性剤、レベリング剤、可塑剤、微粒子等を用いることができる。微粒子には、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の有機微粒子、コロイダルシリカ、カーボン、層状珪酸塩等の無機微粒子等が含まれ、それらは多孔質や中空構造であってもよい。また、その機能又は形態としては顔料、フィラー、繊維等がある。 In order to impart processing characteristics and various functionalities to the photosensitive resin composition of the present invention, various organic or inorganic low-molecular or high-molecular compounds may be blended. For example, dyes, surfactants, leveling agents, plasticizers, fine particles and the like can be used. The fine particles include organic fine particles such as polystyrene and polytetrafluoroethylene, inorganic fine particles such as colloidal silica, carbon, and layered silicate, and these may have a porous or hollow structure. The function or form includes pigments, fillers, fibers, and the like.
また、その他の溶剤以外の任意成分の配合割合は、感光性樹脂組成物の固形分全体に対し、0.1乃至95質量%の範囲が好ましい。0.1質量%未満だと、添加物を添加した効果が発揮されにくく、95質量%を超えると、最終的に得られる樹脂硬化物の特性が最終生成物に反映されにくい。 Moreover, the blending ratio of optional components other than the solvent is preferably in the range of 0.1 to 95% by mass with respect to the entire solid content of the photosensitive resin composition. When the content is less than 0.1% by mass, the effect of adding the additive is difficult to be exhibited. When the content exceeds 95% by mass, the properties of the finally obtained resin cured product are hardly reflected in the final product.
本発明の感光性樹脂組成物は、さまざまなコーティングプロセスや成形プロセスに用いられて、フィルムや3次元的形状の成形物を作製することができる。 The photosensitive resin composition of the present invention can be used in various coating processes and molding processes to produce films and molded articles having a three-dimensional shape.
本発明の感光性樹脂組成物の一実施形態としてポリイミド前駆体やポリベンゾオキサゾール前駆体を高分子前駆体として用いた場合、得られるポリイミド及びポリベンゾオキサゾールは、耐熱性、寸法安定性、絶縁性等の特性を確保する点から、当該ポリイミド及びポリベンゾオキサゾールの窒素中で測定した5%重量減少温度は、250℃以上が好ましく、300℃以上がさらに好ましい。特に、はんだリフローの工程を通るような電子部品等の用途に用いる場合は、5%重量減少温度が300℃以下であると、はんだリフローの工程で発生した分解ガスにより気泡等の不具合が発生する恐れがある。 When a polyimide precursor or a polybenzoxazole precursor is used as a polymer precursor as an embodiment of the photosensitive resin composition of the present invention, the resulting polyimide and polybenzoxazole have heat resistance, dimensional stability, and insulating properties. From the viewpoint of securing the above properties, the 5% weight loss temperature measured in nitrogen of the polyimide and polybenzoxazole is preferably 250 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher. In particular, when used in applications such as electronic parts that pass through the solder reflow process, if the 5% weight loss temperature is 300 ° C. or less, defects such as bubbles occur due to the decomposition gas generated in the solder reflow process. There is a fear.
本発明の感光性樹脂組成物から得られるポリイミド及びポリベンゾオキサゾールのガラス転移温度は、耐熱性の観点からは高ければ高いほど良いが、光導波路のように熱成形プロセスが考えられる用途においては、120乃至450℃程度のガラス転移温度を示すことが好ましく、200乃至380℃程度のガラス転移温度を示すことがさらに好ましい。 The glass transition temperature of the polyimide and polybenzoxazole obtained from the photosensitive resin composition of the present invention is preferably as high as possible from the viewpoint of heat resistance, but in applications where a thermoforming process is considered like an optical waveguide, It preferably exhibits a glass transition temperature of about 120 to 450 ° C., more preferably about 200 to 380 ° C.
ここで本発明におけるガラス転移温度は、感光性樹脂組成物から得られるポリイミド及びポリベンゾオキサゾールをフィルム形状にすることが出来る場合には、動的粘弾性測定によって、tanδ(tanδ=損失弾性率(E’’)/貯蔵弾性率(E’))のピーク温度から求められる。動的粘弾性測定としては、例えば、粘弾性測定装置Solid Analyzer RSAII(Rheometric Scientific社製)によって、周波数3Hz、昇温速度5℃/minにより行うことができる。感光性樹脂組成物から得られるポリイミド及びポリベンゾオキサゾールをフィルム形状にできない場合には、示差熱分析(DTA)のベースラインの変曲点の温度で判断する。 Here, the glass transition temperature in the present invention is tan δ (tan δ = loss elastic modulus (tan δ) by dynamic viscoelasticity measurement when polyimide and polybenzoxazole obtained from the photosensitive resin composition can be formed into a film shape. It is obtained from the peak temperature of E ″) / storage elastic modulus (E ′)). The dynamic viscoelasticity measurement can be performed, for example, with a viscoelasticity measuring device Solid Analyzer RSAII (manufactured by Rheometric Scientific) at a frequency of 3 Hz and a heating rate of 5 ° C./min. When the polyimide and polybenzoxazole obtained from the photosensitive resin composition cannot be formed into a film shape, the determination is made based on the temperature at the inflection point of the baseline of differential thermal analysis (DTA).
本発明の感光性樹脂組成物から得られるポリイミド及びポリベンゾオキサゾールフィルムの寸法安定性の観点から、線熱膨張係数は60ppm以下が好ましく、40ppm以下がさらに好ましい。半導体素子等の製造プロセスにおいてシリコンウェハ上に膜を形成する場合には、密着性、基板のそりの観点から20ppm以下がさらに好ましい。 From the viewpoint of dimensional stability of the polyimide and polybenzoxazole film obtained from the photosensitive resin composition of the present invention, the linear thermal expansion coefficient is preferably 60 ppm or less, and more preferably 40 ppm or less. In the case of forming a film on a silicon wafer in a manufacturing process of a semiconductor element or the like, 20 ppm or less is more preferable from the viewpoint of adhesion and warpage of the substrate.
本発明における線熱膨張係数とは、本発明で得られる感光性樹脂組成物から得られるポリイミド及びポリベンゾオキサゾールのフィルムの熱機械分析装置(TMA)によって求めることができる。熱機械分析装置(例えば、Thermo Plus TMA8310((株)リガク製)によって、昇温速度を10℃/min、評価サンプルの断面積当たりの加重が同じになるように引張り加重を1g/25,000μm2として得られる。 The linear thermal expansion coefficient in this invention can be calculated | required with the thermomechanical analyzer (TMA) of the film of the polyimide and polybenzoxazole obtained from the photosensitive resin composition obtained by this invention. Using a thermomechanical analyzer (for example, Thermo Plus TMA8310 (manufactured by Rigaku Corporation), the heating rate is 10 ° C./min, and the tensile load is 1 g / 25,000 μm so that the weight per cross-sectional area of the evaluation sample is the same. 2 is obtained.
以上に述べたように、本発明によれば、高分子前駆体に式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤を混合するだけという簡便な手法で感光性樹脂組成物を得ることができることから、コストパフォーマンスに優れる。式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤を構成する芳香族成分含有カルボン酸、並びに、塩基性物質は安価に入手することが可能で感光性樹脂組成物としての価格も抑えられる。本発明の感光性樹脂組成物は、式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤により、多種多様な高分子前駆体の最終生成物への反応促進に適用することができ、最終的に得られる高分子の構造を広範囲から選択することができる。また、活性エネルギー線の照射により発生したアミンなどの塩基性物質の触媒効果により、例えばポリイミド前駆体やポリベンゾオキサゾール前駆体から最終生成物へのイミド化などの環化等の反応に要する処理温度を低減できる為、プロセスへの負荷や製品への熱によるダメージを低減することが可能である。さらに、活性エネルギー線の照射と加熱により塩基を発生する本発明の塩基発生剤は、高分子前駆体から最終生成物を得る工程に加熱工程が含まれる場合、当該加熱工程を利用できるため、活性エネルギー線の照射量を低減することが可能であり、工程の有効利用も可能である。 As described above, according to the present invention, a photosensitive resin composition can be obtained by a simple method of simply mixing a photopolymerization initiator containing a compound represented by formula (1) with a polymer precursor. Because it is possible, it is excellent in cost performance. The aromatic component-containing carboxylic acid constituting the photopolymerization initiator containing the compound represented by the formula (1) and the basic substance can be obtained at low cost, and the price as the photosensitive resin composition can be suppressed. . The photosensitive resin composition of the present invention can be applied to promote the reaction of a wide variety of polymer precursors to the final product by the photopolymerization initiator containing the compound represented by the formula (1). The polymer structure obtained can be selected from a wide range. Also, due to the catalytic effect of basic substances such as amines generated by irradiation of active energy rays, the processing temperature required for reactions such as cyclization such as imidation from a polyimide precursor or polybenzoxazole precursor to the final product, for example Therefore, it is possible to reduce the load on the process and damage to the product due to heat. Furthermore, the base generator of the present invention that generates a base by irradiation with active energy rays and heating can utilize the heating step when the step of obtaining the final product from the polymer precursor includes the heating step. The amount of energy beam irradiation can be reduced, and the process can be used effectively.
本発明の感光性樹脂組成物は、本発明の感光性樹脂組成物は、印刷インキ、塗料、シール剤、接着剤、電子材料、光回路部品、成形材料、レジスト材料、建築材料、光造形、光学部材等、樹脂材料が用いられる公知の全ての分野、製品に利用できる。塗料、シール剤、接着剤のように、全面露光して用いる用途にも、永久膜や剥離膜などパターンを形成する用途にも、いずれにも好適に用いることができる。 The photosensitive resin composition of the present invention, the photosensitive resin composition of the present invention is a printing ink, paint, sealing agent, adhesive, electronic material, optical circuit component, molding material, resist material, building material, stereolithography, It can be used for all known fields and products in which resin materials such as optical members are used. It can be suitably used both for applications that are used by exposing the entire surface, such as paints, sealants, and adhesives, and for applications that form patterns such as permanent films and release films.
本発明の感光性樹脂組成物は、耐熱性、寸法安定性、絶縁性等の特性が有効とされる広範な分野、製品、例えば、塗料、印刷インキ、シール剤、又は接着剤、或いは、表示装置、半導体装置、電子部品、微小電気機械システム(Micro Electro Mechanical System(MEMS))、光造形物、光学部材又は建築材料の形成材料として好適に用いられる。例えば具体的には、電子部品の形成材料としては、封止材料、層形成材料として、プリント配線基板、層間絶縁膜、配線被覆膜等に用いることができる。また、表示装置の形成材料としては、層形成材料や画像形成材料として、カラーフィルター、フレキシブルディスプレイ用フィルム、レジスト材料、配向膜等に用いることができる。また、半導体装置の形成材料としては、レジスト材料、バッファーコート膜のような層形成材料等に用いることができる。また、光学部品の形成材料としては、光学材料や層形成材料として、ホログラム、光導波路、光回路、光回路部品、反射防止膜等に用いることができる。また、建築材料としては、塗料、コーティング剤等に用いることができる。また、光造形物の材料としても用いることができる。印刷物、塗料、シール剤、接着剤、表示装置、半導体装置、電子部品、微小電気機械システム、光造形物、光学部材又は建築材料、いずれかの物品が提供される。 The photosensitive resin composition of the present invention can be used in a wide range of fields, products, such as paints, printing inks, sealants, adhesives, or displays, in which properties such as heat resistance, dimensional stability, and insulation are effective. It is suitably used as a material for forming a device, a semiconductor device, an electronic component, a micro electro mechanical system (MEMS), an optically shaped object, an optical member, or a building material. For example, specifically, as a forming material for an electronic component, a sealing material and a layer forming material can be used for a printed wiring board, an interlayer insulating film, a wiring covering film, and the like. Moreover, as a forming material of a display device, a layer forming material or an image forming material can be used for a color filter, a film for flexible display, a resist material, an alignment film, and the like. Further, as a material for forming a semiconductor device, a resist material, a layer forming material such as a buffer coat film, or the like can be used. Further, as a material for forming an optical component, it can be used as an optical material or a layer forming material for a hologram, an optical waveguide, an optical circuit, an optical circuit component, an antireflection film, or the like. Moreover, as a building material, it can use for a coating material, a coating agent, etc. It can also be used as a material for an optically shaped object. A printed matter, a paint, a sealant, an adhesive, a display device, a semiconductor device, an electronic component, a microelectromechanical system, an optically shaped article, an optical member, or a building material is provided.
上記の様な特徴を有することから、本発明の感光性樹脂組成物は、パターン形成用材料としても用いることが可能である。特に、ポリイミド前駆体又はポリベンゾオキサゾール前駆体を含有する感光性樹脂組成物をパターン形成用材料(レジスト)として用いた場合、それによって形成されたパターンは、ポリイミド又はポリベンゾオキサゾールからなる永久膜として耐熱性や絶縁性を付与する成分として機能し、例えば、カラーフィルター、フレキシブルディスプレイ用フィルム、電子部品、半導体装置、層間絶縁膜、配線被覆膜、光回路、光回路部品、反射防止膜、その他の光学部材又は電子部材を形成するのに適している。 Since it has the above features, the photosensitive resin composition of the present invention can also be used as a pattern forming material. In particular, when a photosensitive resin composition containing a polyimide precursor or a polybenzoxazole precursor is used as a pattern forming material (resist), the pattern formed thereby is a permanent film made of polyimide or polybenzoxazole. Functions as a component that imparts heat resistance and insulation, such as color filters, flexible display films, electronic components, semiconductor devices, interlayer insulation films, wiring coating films, optical circuits, optical circuit components, antireflection films, etc. It is suitable for forming an optical member or an electronic member.
<パターン形成方法>
本発明のパターン形成方法は、前記本発明の感光性樹脂組成物からなる塗膜又は成形体を形成し、当該塗膜又は成形体を、所定パターン状に活性エネルギー線を照射し、照射後又は照射と同時に加熱し、前記照射部位の溶解性を変化させた後、現像することを特徴とする。
<Pattern formation method>
The pattern forming method of the present invention comprises forming a coating film or a molded body comprising the photosensitive resin composition of the present invention, irradiating the coating film or molded body with an active energy ray in a predetermined pattern, and after irradiation or It develops, after heating simultaneously with irradiation, changing the solubility of the said irradiation site | part, and developing.
本発明の感光性樹脂組成物を何らかの支持体上に塗布するなどして塗膜を形成したり、適した成型方法で成形体を形成し、当該塗膜又は成形体を、所定のパターン状に活性エネルギー線を照射し、照射後又は照射と同時に加熱することにより、露光部においてのみ、式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤が開裂してラジカルと塩基性物質が生成する。塩基性物質は、露光部の高分子前駆体の高分子量化反応を促進する触媒として作用する。 The photosensitive resin composition of the present invention is coated on some support to form a coating film, or a molded body is formed by a suitable molding method, and the coating film or molded body is formed into a predetermined pattern. By irradiating with active energy rays and heating after irradiation or simultaneously with irradiation, the photopolymerization initiator containing the compound represented by formula (1) is cleaved only in the exposed area to generate radicals and basic substances. . The basic substance acts as a catalyst for promoting the high molecular weight reaction of the polymer precursor in the exposed area.
ポリイミド前駆体又はポリベンゾオキサゾール前駆体のように、塩基の触媒作用によって熱硬化温度が低下する高分子前駆体を用いる場合には、先ず、これらの高分子前駆体及び式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤を組み合わせた感光性樹脂組成物の塗膜又は該感光性樹脂組成物からなる成形体上のパターンを残したい部分を露光する。露光により、又は露光と同時に加熱することにより発生する塩基性物質によって、露光部の熱硬化温度が選択的に低下する。露光後又は露光と同時に、露光部は硬化するが未露光部は硬化しない温度で加熱処理して露光部のみを硬化させる。塩基性物質を発生させるための加熱処理と、露光部のみを硬化させるための加熱処理(露光後ベイク)は、同一の工程としてもよいし、別の工程にしてもよい。次に、所定の現像液(有機溶媒や塩基性水溶液等)で未露光部を溶解して熱硬化物からなるパターンを形成する。このパターンに、更に必要に応じ加熱を施して熱硬化を完結させる。以上の工程によって、通常ネガ型の所望の2次元樹脂パターン(一般的な平面パターン)又は3次元樹脂パターン(立体的に成形された形状)が得られる。 When using a polymer precursor whose thermosetting temperature is lowered by the catalytic action of a base, such as a polyimide precursor or a polybenzoxazole precursor, first, these polymer precursors and the formula (1) are used. The part which wants to leave the pattern on the coating film of the photosensitive resin composition which combined the photoinitiator containing the compound to form or the molded object which consists of this photosensitive resin composition is exposed. The heat curing temperature of the exposed portion is selectively lowered by a basic substance generated by exposure or by heating simultaneously with exposure. After the exposure or simultaneously with the exposure, the exposed portion is cured, but the unexposed portion is heat-treated at a temperature at which it is not cured, and only the exposed portion is cured. The heat treatment for generating the basic substance and the heat treatment for curing only the exposed portion (post-exposure baking) may be the same step or different steps. Next, the unexposed portion is dissolved with a predetermined developer (such as an organic solvent or a basic aqueous solution) to form a pattern made of a thermoset. The pattern is further heated as necessary to complete thermosetting. Through the above steps, a desired negative two-dimensional resin pattern (general plane pattern) or a three-dimensional resin pattern (three-dimensionally shaped shape) is obtained.
また、エポキシ基やシアネート基を有する化合物及び高分子のように、塩基の触媒作用によって、反応が開始するような高分子前駆体を用いる場合においても、先ず、これらの高分子前駆体及び式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤を組み合わせた感光性樹脂組成物の塗膜又は該感光性樹脂組成物からなる成形体上のパターンを残したい部分を露光する。露光により、又は露光と同時に加熱することにより発生するラジカルと塩基性物質によって露光部のアクリロイル基、エポキシ基又はシアネート基を有する化合物の高分子化反応が起こり、露光部のみが硬化する。塩基性物質を発生させるための加熱処理と、露光部のみを硬化させるための加熱処理(露光後ベイク)は、同一の工程としてもよいし、別の工程にしてもよい。次に、所定の現像液(有機溶媒や塩基性水溶液等)で未露光部を溶解して熱硬化物からなるパターンを形成する。このパターンに、更に必要に応じ加熱を施して熱硬化を完結させる。以上の工程によって、通常ネガ型の所望の2次元樹脂パターン(一般的な平面パターン)又は3次元樹脂パターン(立体的に成形された形状)が得られる。 In addition, when using a polymer precursor that initiates the reaction by the catalytic action of a base, such as a compound having an epoxy group or a cyanate group and a polymer, first, these polymer precursor and formula ( The part which wants to leave the coating film of the photosensitive resin composition which combined the photoinitiator containing the compound represented by 1) or the pattern on the molded object which consists of this photosensitive resin composition is exposed. Polymerization reaction of a compound having an acryloyl group, an epoxy group or a cyanate group in an exposed portion occurs due to a radical and a basic substance generated by exposure or heating simultaneously with the exposure, and only the exposed portion is cured. The heat treatment for generating the basic substance and the heat treatment for curing only the exposed portion (post-exposure baking) may be the same step or different steps. Next, the unexposed portion is dissolved with a predetermined developer (such as an organic solvent or a basic aqueous solution) to form a pattern made of a thermoset. The pattern is further heated as necessary to complete thermosetting. Through the above steps, a desired negative two-dimensional resin pattern (general plane pattern) or a three-dimensional resin pattern (three-dimensionally shaped shape) is obtained.
本発明の感光性樹脂組成物は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン等の極性溶媒、トルエン等の芳香族炭化水素類、及び、これらの溶媒を複数種含む混合溶媒等に溶解後、浸漬法、スプレー法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、スピンコート法、ディスペンス法などによって、シリコンウエハ、金属基板、セラミック基板、樹脂フィルムなどの基材表面に塗布し、加熱して溶剤の大部分を除くことにより、基材表面に粘着性のない塗膜を与えることができる。塗膜の厚みには特に制限はないが、0.5乃至50μmであることが好ましく、感度および現像速度面から1.0乃至20μmであることがより望ましい。塗布した塗膜の乾燥条件は、例えば、80乃至100℃で1乃至20分間である。 The photosensitive resin composition of the present invention includes propylene glycol monomethyl ether, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and γ-butyrolactone. After being dissolved in a polar solvent such as toluene, aromatic hydrocarbons such as toluene, and a mixed solvent containing a plurality of these solvents, dipping, spraying, flexographic printing, gravure printing, screen printing, spin coating By applying the coating method to the surface of a substrate such as a silicon wafer, metal substrate, ceramic substrate, resin film, etc., and heating to remove most of the solvent, a non-sticky coating film is formed on the surface of the substrate. Can be given. Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of a coating film, it is preferable that it is 0.5-50 micrometers, and it is more desirable that it is 1.0-20 micrometers from a sensitivity and a development speed surface. The drying conditions of the applied coating film are, for example, 80 to 100 ° C. and 1 to 20 minutes.
この塗膜に、所定のパターンを有するマスクを通して、活性エネルギー線を照射しパターン状に露光を行い、加熱後、膜の未露光部分を、適切な現像液で現像して除去することにより、所望のパターン化された膜を得ることができる。 This coating film is exposed to an active energy ray through a mask having a predetermined pattern to be exposed in a pattern, and after heating, an unexposed portion of the film is developed and removed with an appropriate developer, and thereby desired. A patterned film can be obtained.
露光工程に用いられる露光方法や露光装置は特に限定されることなく、密着露光でも間接露光でも良く、g線ステッパ、i線ステッパ、超高圧水銀灯を用いるコンタクト/プロキシミティ露光機、ミラープロジェクション露光機、又はその他の紫外線、可視光線、X線、電子線などを照射可能な投影機や線源を使用することができる。 The exposure method and the exposure apparatus used in the exposure process are not particularly limited, and may be contact exposure or indirect exposure. A contact / proximity exposure machine using a g-line stepper, i-line stepper, ultrahigh pressure mercury lamp, or mirror projection exposure machine. Alternatively, a projector or a radiation source that can irradiate ultraviolet rays, visible rays, X-rays, electron beams, or the like can be used.
露光前又は露光後又は露光と同時に加熱し、保護基を脱保護させて塩基を発生させるための加熱温度としては、組み合わせる高分子前駆体や目的により適宜選択され、特に限定されない。感光性樹脂組成物が置かれた環境の温度(例えば、室温)による加熱であってもよく、その場合、徐々に塩基が発生する。また、活性エネルギー線の照射時に副生される熱によっても塩基が発生するため、活性エネルギー線の照射時に副生される熱により実質的に加熱が同時に行われてもよい。反応速度を高くし、効率良くアミンを発生させる点から、塩基を発生させるための加熱温度としては、30℃以上であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましく、100℃以上であることが更に好ましく、120℃以上であることが特に好ましい。しかしながら、組み合わせて用いられる高分子前駆体によっては、例えば60℃以上の加熱で未露光部についても硬化するものもあるので、好適な加熱温度は、上記に限定されない。例えば、エポキシ樹脂の場合、好ましい熱処理の温度の範囲は、エポキシ樹脂の種類により適宜選択されるが、通常100℃乃至150℃程度である。
なお、露光前に加熱して保護基の脱保護のみを行ってもよい。当該活性エネルギー線照射前の保護基脱保護のための加熱は、塗膜の乾燥工程であってもよいし、他の加熱工程であってもよい。この場合、加熱温度としては、脱保護が可能な温度を適宜選択すればよいが、50乃至180℃が好ましく、時間は10秒乃至60分間が好ましい。
The heating temperature for heating before exposure or after exposure or simultaneously with exposure to deprotect the protecting group to generate a base is appropriately selected depending on the polymer precursor to be combined and the purpose, and is not particularly limited. Heating by the temperature (for example, room temperature) of the environment where the photosensitive resin composition is placed may be used, and in that case, a base is gradually generated. In addition, since the base is also generated by heat generated as a by-product during irradiation with active energy rays, heating may be performed substantially simultaneously with the heat generated as a by-product during irradiation with active energy rays. The heating temperature for generating the base is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, and more preferably 100 ° C. or higher from the viewpoint of increasing the reaction rate and efficiently generating amine. It is further more preferable, and it is especially preferable that it is 120 degreeC or more. However, depending on the polymer precursors used in combination, for example, the unexposed part may be cured by heating at 60 ° C. or higher, so that the suitable heating temperature is not limited to the above. For example, in the case of an epoxy resin, a preferable heat treatment temperature range is appropriately selected depending on the type of the epoxy resin, but is usually about 100 ° C. to 150 ° C.
In addition, you may heat and perform only deprotection of a protecting group before exposure. The heating for deprotection of the protective group before irradiation with the active energy ray may be a coating film drying step or another heating step. In this case, as the heating temperature, a temperature capable of deprotection may be selected as appropriate, but it is preferably 50 to 180 ° C., and the time is preferably 10 seconds to 60 minutes.
本発明の感光性樹脂組成物の塗膜は、架橋反応を物理的に促進するためや、露光部のみ硬化させる反応を行うために、露光工程と現像工程の間に、露光後ベイク(Post Exposure Bake:PEB)を行うことが好ましい。当該PEBは、活性エネルギー線の照射及び加熱により発生した塩基性化合物の作用により、塩基性化合物が存在する露光部と、塩基性化合物が存在しない未露光部とでイミド化率等の硬化反応の反応率が異なる温度で行うことが好ましい。例えば、イミド化の場合、好ましい熱処理の温度の範囲は、通常60乃至200℃程度であり、より好ましくは120乃至200℃である。熱処理温度が60℃より低いと、イミド化の効率が悪く、現実的なプロセス条件で露光部、未露光部のイミド化率の差を生ずることが難しくなる。一方、熱処理温度が200℃を超えると、アミンが存在していない未露光部でもイミド化が進行する恐れがあり、露光部と未露光部の溶解性の差が生じ難い。この熱処理は、公知いかなる方法で行ってもよく、例えば、空気又は窒素雰囲気下の循環オーブンや、ホットプレートによる加熱等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の式(1)で表される化合物を含む光重合開始剤からは、活性エネルギー線の照射と加熱によりラジカルと塩基性化合物が生ずるが、この塩基性化合物を発生させるための加熱処理とPEB処理は同一の工程としてもよいし、別の工程としてもよい。 The coating film of the photosensitive resin composition of the present invention is a post-exposure bake (Post Exposure) between the exposure process and the development process in order to physically accelerate the crosslinking reaction or to perform a reaction to cure only the exposed area. Bake: PEB) is preferably performed. The PEB undergoes a curing reaction such as an imidization ratio between an exposed portion where the basic compound is present and an unexposed portion where the basic compound is not present due to the action of the basic compound generated by irradiation with active energy rays and heating. It is preferable to carry out the reaction at different temperatures. For example, in the case of imidization, the preferable heat treatment temperature range is usually about 60 to 200 ° C., more preferably 120 to 200 ° C. When the heat treatment temperature is lower than 60 ° C., the imidization efficiency is poor, and it becomes difficult to cause a difference in the imidization ratio between the exposed portion and the unexposed portion under realistic process conditions. On the other hand, when the heat treatment temperature exceeds 200 ° C., imidization may proceed even in an unexposed portion where no amine is present, and a difference in solubility between the exposed portion and the unexposed portion hardly occurs. This heat treatment may be performed by any known method, and examples thereof include, but are not limited to, a circulation oven in an air or nitrogen atmosphere, heating with a hot plate, and the like. From the photopolymerization initiator containing the compound represented by the formula (1) of the present invention, radicals and basic compounds are generated by irradiation with active energy rays and heating, and heat treatment for generating the basic compounds; The PEB treatment may be the same process or a separate process.
(現像液)
現像工程に用いられる現像液としては、未露光部を選択的に溶解し得る溶液や溶剤でありさえすれば特に限定されず、塩基性水溶液や有機溶剤等から用いられる高分子前駆体に合わせて適宜選択することが可能である。
(Developer)
The developer used in the development process is not particularly limited as long as it is a solution or solvent that can selectively dissolve the unexposed area, and is adjusted to a polymer precursor used from a basic aqueous solution or an organic solvent. It is possible to select appropriately.
現像液としての塩基性水溶液としては、特に限定されないが、例えば、濃度が、0.01乃至10質量%、好ましくは、0.05乃至5質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液の他、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、テトラメチルアンモニウムなどを溶質とした水溶液等が挙げられる。
これらの溶質は、1種類を用いても2種類以上を混合して用いても良く、現像液中に占める水の含有量が50%以上、好ましくは70%以上でありさえすれば有機溶媒等を含んでいてもよい。
The basic aqueous solution as the developer is not particularly limited, but for example, other than tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution having a concentration of 0.01 to 10% by mass, preferably 0.05 to 5% by mass. , Diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, triethylamine, diethylamine, methylamine, dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylaminoethanol, dimethylaminoethyl Examples include aqueous solutions containing methacrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, tetramethylammonium and the like as solutes.
These solutes may be used singly or in combination of two or more, and as long as the water content in the developer is 50% or more, preferably 70% or more, an organic solvent or the like. May be included.
また、現像液としての有機溶剤としては、特に限定されないが、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクロン、ジメチルアクリルアミドなどの極性溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、その他テトラヒドロフラン、クロロホルム、アセトニトリルなどを、単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
現像後は水または貧溶媒にて洗浄を行う。この場合、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類などを水に加えてもよい。
洗浄後は80乃至100℃で乾燥しパターンを安定なものとする。このレリーフパターンを、耐熱性のあるものとするために180乃至500℃、好ましくは200乃至350℃の温度で数十分から数時間加熱することによりパターン化された高耐熱性樹脂層が形成される
Further, the organic solvent as the developer is not particularly limited, but polar such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolacron, dimethylacrylamide, etc. Solvents, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, esters such as ethyl acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate, ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone, isobutyl ketone and methyl isobutyl ketone, other tetrahydrofuran, chloroform, acetonitrile, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
After development, washing is performed with water or a poor solvent. In this case, alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, and esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate may be added to water.
After washing, the pattern is stabilized by drying at 80 to 100 ° C. In order to make this relief pattern heat resistant, a patterned high heat resistant resin layer is formed by heating at a temperature of 180 to 500 ° C., preferably 200 to 350 ° C. for several tens of minutes to several hours. Ru
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、これらの実施例は、本発明を好適に説明するための例示に過ぎず、なんら本発明を限定するものではない。なお、合成例および実施例中の部は質量部である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, these Examples are only the illustrations for demonstrating this invention suitably, and do not limit this invention at all. In addition, the part in a synthesis example and an Example is a mass part.
実施例1 本発明の式(1)で表される化合物の合成
(工程1)式(31)で表される中間体化合物の合成
2−フェニル−1、3−インダンジオン 8.0部に、炭酸カリウム0.54部、水91.9部及びエタノール10.3部を加えて撹拌し、この溶液に38%ホルムアルデヒドを滴下した。室温で3時間撹拌後、得られた固体を吸引濾過で回収した。回収した結晶を大量の水を用いて洗浄し、下記式(31)で表される中間体化合物を7.6部得た。
Example 1 Synthesis of Compound Represented by Formula (1) of the Present Invention (Step 1) Synthesis of Intermediate Compound Represented by Formula (31) 2-Phenyl-1,3-indandione In 8.0 parts, 0.54 parts of potassium carbonate, 91.9 parts of water and 10.3 parts of ethanol were added and stirred, and 38% formaldehyde was added dropwise to this solution. After stirring at room temperature for 3 hours, the resulting solid was collected by suction filtration. The recovered crystals were washed with a large amount of water to obtain 7.6 parts of an intermediate compound represented by the following formula (31).
(工程2)式(32)で表される本発明の化合物の合成
工程1で得られた式(31)で表される中間体化合物5.0部、トルエン30部及びオクチル酸スズ0.08部をフラスコに入れて均一になるまで60℃で撹拌を行った。この溶液にイソシアン酸フェニル4.5部を加えて60度で3時間撹拌した。得られた反応液に水を加えて3回洗浄を行ったのち、得られた溶液を過剰量のn−ヘキサンに滴下して固体を析出させた。得られた固体を吸引濾過で回収し、下記式(32)で表される本発明の化合物(光重合開始剤(A−1))を3.9部得た。
(Step 2) Synthesis of Compound of the Present Invention Represented by Formula (32) 5.0 parts of the intermediate compound represented by formula (31) obtained in Step 1, 30 parts of toluene and 0.08 tin octylate Part was placed in a flask and stirred at 60 ° C. until uniform. To this solution, 4.5 parts of phenyl isocyanate was added and stirred at 60 degrees for 3 hours. Water was added to the obtained reaction liquid and washed three times, and then the obtained solution was added dropwise to an excess amount of n-hexane to precipitate a solid. The obtained solid was collected by suction filtration to obtain 3.9 parts of the compound of the present invention (photopolymerization initiator (A-1)) represented by the following formula (32).
実施例2 本発明の式(1)で表される化合物の合成
(工程3)式(33)で表される本発明の化合物の合成
フラスコ中に1,1’−カルボニルジイミダゾール8.2部及びトルエン27部を加えて均一になるまで撹拌した。次に工程1で得られた式(31)で表される中間体化合物7.1部を加えて、室温で3時間撹拌を続けた後、冷却することにより反応液を晶析して下記式(33)で表される本発明の化合物(光重合開始剤(A−2))を6.3部得た。
Example 2 Synthesis of Compound Represented by Formula (1) of the Present Invention (Step 3) Synthesis of Compound of Present Invention Represented by Formula (33) 8.2 parts of 1,1′-carbonyldiimidazole in a flask And 27 parts of toluene was added and stirred until uniform. Next, 7.1 parts of the intermediate compound represented by the formula (31) obtained in the step 1 was added, and stirring was continued for 3 hours at room temperature. 6.3 parts of the compound of the present invention represented by (33) (photopolymerization initiator (A-2)) was obtained.
実施例3 本発明の式(1)で表される化合物の合成
(工程4)式(34)で表される本発明の化合物の合成
フラスコ中に工程3で得られた式(33)で表される本発明の化合物5.5部及びTHF30部を加えて均一になるまで60℃で撹拌した。この溶液に1,1,3,3−テトラメチルグアニジン2.2部を滴下し、60℃で3時間撹拌した。得られた溶液に水を加えて3回洗浄した後、濃縮した溶液をカラムクロマトグラフィーにより精製することにより下記式(34)で表される本発明の化合物(光重合開始剤(A−3)を2.8部得た。
Example 3 Synthesis of Compound Represented by Formula (1) of the Present Invention (Step 4) Synthesis of Compound of Present Invention Represented by Formula (34) Represented by Formula (33) obtained in Step 3 in a flask Then, 5.5 parts of the compound of the present invention and 30 parts of THF were added and stirred at 60 ° C. until uniform. To this solution, 2.2 parts of 1,1,3,3-tetramethylguanidine was added dropwise and stirred at 60 ° C. for 3 hours. After adding water to the obtained solution and washing it three times, the concentrated solution is purified by column chromatography to obtain the compound of the present invention represented by the following formula (34) (photopolymerization initiator (A-3)). Of 2.8 parts.
(光塩基発生剤(A−1)の光分解性評価)
実施例1で得られた光塩基発生剤1 1.073×10−5molをメスフラスコに分取し、アセトニトリルで10mlまでメスアップして評価用溶液を調整した。この溶液を石英セルに入れ、横から高圧水銀灯で所定量の光を露光後、0.5mlを分取して高速液体クロマトグラフィーで光分解挙動を追跡した。結果を図1に示した。また、露光量に対する光塩基発生剤(A−1)のピーク面積変化をプロットすることで光分解率を算出した。結果を図2に示した。
(Photodegradability evaluation of photobase generator (A-1))
The photobase generator 1 1.073 × 10 −5 mol obtained in Example 1 was dispensed into a measuring flask and diluted to 10 ml with acetonitrile to prepare an evaluation solution. This solution was placed in a quartz cell, exposed to a predetermined amount of light from the side with a high-pressure mercury lamp, 0.5 ml was taken, and the photolysis behavior was followed by high performance liquid chromatography. The results are shown in FIG. Moreover, the photolysis rate was computed by plotting the peak area change of the photobase generator (A-1) with respect to the exposure amount. The results are shown in FIG.
実施例4乃至6 感光性樹脂組成物の調整
表1に記載の配合量(質量部)に従って各成分を混合し、感光性樹脂組成物を得た。
Examples 4 to 6 Preparation of photosensitive resin composition Each component was mixed according to the blending amount (parts by mass) shown in Table 1 to obtain a photosensitive resin composition.
(感光性樹脂組成物からなる被膜の作製及び加熱処理)
Si基板上に、実施例4乃至6で得られた各感光性樹脂組成物をスピンコートすることで膜厚約5μmの膜を成膜した後、オーブンを用いて100℃×1分間の加熱処理(露光前ベイク)を行い、溶剤を留去した。
(Preparation of film made of photosensitive resin composition and heat treatment)
A film having a film thickness of about 5 μm was formed on a Si substrate by spin-coating the photosensitive resin compositions obtained in Examples 4 to 6, and then heat-treated at 100 ° C. for 1 minute using an oven. (Bake before exposure) was performed, and the solvent was distilled off.
(露光処理及び加熱処理)
上記で得られたSi基板上の被膜に、ベルトコンベア式高圧水銀灯露光機を用いて1パスの露光量が100mJ/cm2(ベルトコンベアから高圧水銀灯までの高さ100mm)の条件で3パスの露光を行った。その後、オーブンを用いて100℃×30分間の加熱処理(露光後ベイク)を行い、各感光性樹脂組成物の硬化物(膜厚約5μmの硬化膜)を得た。
(Exposure treatment and heat treatment)
The film on the Si substrate obtained above was subjected to 3 passes under the condition that the exposure amount of 1 pass was 100 mJ / cm 2 (height from the belt conveyor to the high pressure mercury lamp) using a belt conveyor type high pressure mercury lamp exposure machine. Exposure was performed. Thereafter, heat treatment (baking after exposure) at 100 ° C. for 30 minutes was performed using an oven to obtain a cured product (cured film having a thickness of about 5 μm) of each photosensitive resin composition.
上記で得られた各感光性樹脂組成物の硬化物について、以下の評価を行い、結果を表1に示した。
(1)鉛筆硬度:
JIS K−5600に準じた方法で750gの加重で測定した。
The following evaluation was performed about the hardened | cured material of each photosensitive resin composition obtained above, and the result was shown in Table 1.
(1) Pencil hardness:
It measured with the weight of 750g by the method according to JISK-5600.
本発明の式(1)で表される化合物は、活性エネルギー線の照射により塩基強度の高いアミンまたは塩基触媒として機能するアミンであり、開裂の量子収率も高いため、該化合物は従来の光塩基発生剤と比べて優れた感度を有する光重合開始剤として用い得るものである。さらに該化合物を含有する本発明の感光性樹脂組成物は、活性エネルギー線を照射された際に金属を腐食させる酸が発生しないため、金属からなる材料等にも好適に用いることが出来る。
The compound represented by the formula (1) of the present invention is an amine having a high base strength or an amine that functions as a base catalyst upon irradiation with active energy rays, and has a high quantum yield of cleavage. It can be used as a photopolymerization initiator having excellent sensitivity compared to a base generator. Furthermore, since the photosensitive resin composition of the present invention containing the compound does not generate an acid that corrodes a metal when irradiated with active energy rays, it can be suitably used for a material made of a metal.
Claims (9)
で表される化合物。 Following formula (1)
A compound represented by
A cured product of the photosensitive resin composition according to any one of claims 6 to 9.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018049145A JP2019156803A (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | New compound, photoinitiator containing that compound, and photosensitive resin composition containing that photoinitiator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018049145A JP2019156803A (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | New compound, photoinitiator containing that compound, and photosensitive resin composition containing that photoinitiator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019156803A true JP2019156803A (en) | 2019-09-19 |
Family
ID=67995699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018049145A Pending JP2019156803A (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | New compound, photoinitiator containing that compound, and photosensitive resin composition containing that photoinitiator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019156803A (en) |
-
2018
- 2018-03-16 JP JP2018049145A patent/JP2019156803A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6656639B2 (en) | Novel compound and method for producing the compound | |
JP5712926B2 (en) | Base generator, photosensitive resin composition, pattern forming material comprising the photosensitive resin composition, pattern forming method and article using the photosensitive resin composition | |
JP5505036B2 (en) | Base generator, resin composition, pattern forming material comprising the resin composition, pattern forming method using the resin composition, and article | |
WO2009123122A1 (en) | Base-generating agent, photosensitive resin composition, pattern-forming material comprising the photosensitive resin composition, pattern formation method using the photosensitive resin composition, and article | |
JPWO2010113813A1 (en) | Base generator, photosensitive resin composition, pattern forming material comprising the photosensitive resin composition, pattern forming method and article using the photosensitive resin composition | |
JP2011121962A (en) | Photosensitive resin composition, pattern formation material comprising the photosensitive resin composition, pattern formation method, article using the photosensitive resin composition, and base generator | |
JP5644274B2 (en) | Base generator, photosensitive resin composition, pattern forming material comprising the photosensitive resin composition, pattern forming method and article using the photosensitive resin composition | |
JP7232241B2 (en) | Novel compound, photopolymerization initiator comprising said compound, and photosensitive resin composition containing said photopolymerization initiator | |
JP2011052214A (en) | Base generator, photosensitive resin composition, material for forming pattern including the photosensitive resin composition, and method for forming pattern, and article using the photosensitive resin composition | |
WO2017099130A1 (en) | Novel compound, photopolymerization initiator comprising said compound, and photosensitive resin composition containing said photopolymerization initiator | |
JP2011089119A (en) | Base generating agent, photosensitive resin composition, pattern-forming material comprising the photosensitive resin composition, method for forming pattern and article using the photosensitive resin composition | |
JP5515560B2 (en) | Photosensitive resin composition, pattern forming material comprising the photosensitive resin composition, pattern forming method, article using the photosensitive resin composition, and photolatent resin curing accelerator | |
JP5598031B2 (en) | Base generator, photosensitive resin composition, pattern forming material comprising the photosensitive resin composition, pattern forming method and article using the photosensitive resin composition | |
JP5581775B2 (en) | Base generator, photosensitive resin composition, pattern forming material comprising the photosensitive resin composition, method for producing relief pattern using the photosensitive resin composition, and article | |
JP7218073B2 (en) | Novel compound, photopolymerization initiator comprising said compound, and photosensitive resin composition containing said photopolymerization initiator | |
JP2012241064A (en) | Base generator, photosensitive resin composition, pattern formation material comprising the photosensitive resin composition, and method for producing relief pattern and article using the composition | |
JP2012092329A (en) | Base generator, photosensitive resin composition, pattern formation material comprising the photosensitive resin composition, and method for producing relief pattern and article using the composition | |
JP2021181406A (en) | Novel compound, photopolymerization initiator containing the compound, and photosensitive resin composition containing the photopolymerization initiator | |
JP2019156803A (en) | New compound, photoinitiator containing that compound, and photosensitive resin composition containing that photoinitiator | |
JP2012211276A (en) | Base generator, photosensitive resin composition, pattern-forming material comprising the photosensitive resin composition, method of producing relief pattern by using the photosensitive resin composition, and molded article | |
JP2011089116A (en) | Base generating agent, photosensitive resin composition, pattern-forming material comprising the photosensitive resin composition, method for forming pattern and article using the photosensitive resin composition |