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JPS6210104A - 新規な感光性樹脂の製造方法 - Google Patents

新規な感光性樹脂の製造方法

Info

Publication number
JPS6210104A
JPS6210104A JP60148036A JP14803685A JPS6210104A JP S6210104 A JPS6210104 A JP S6210104A JP 60148036 A JP60148036 A JP 60148036A JP 14803685 A JP14803685 A JP 14803685A JP S6210104 A JPS6210104 A JP S6210104A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyallylamine
photosensitive resin
inorganic acid
photopolymer
methanol
Prior art date
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Granted
Application number
JP60148036A
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English (en)
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JPH0468622B2 (ja
Inventor
Hajime Serizawa
肇 芹澤
Keizo Ogiwara
荻原 敬三
Sei Shimizu
清水 瀞
Susumu Harada
享 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Boseki Co Ltd
Original Assignee
Nitto Boseki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nitto Boseki Co Ltd filed Critical Nitto Boseki Co Ltd
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Priority to EP86108944A priority patent/EP0207495A3/en
Priority to US06/881,919 priority patent/US4701497A/en
Publication of JPS6210104A publication Critical patent/JPS6210104A/ja
Publication of JPH0468622B2 publication Critical patent/JPH0468622B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は新規な感光性樹脂の製造方法に関し、更に詳し
くはポリアリルアミンの側鎖に導入されたシンナム基を
有する感光性樹脂の製造方法に関する。
従来技術及びその問題点 側鎖にケイ皮酸部分を有する感光性樹脂の合成に関する
報告は数多く見られるが、それを大別するとつぎの2種
類の方法に分類される。
即ちその一つは、ケイ皮酸部分を持つビニル化合物を合
成し、これを単量体として重合させて感光性樹脂を得る
方法であり、他の一つは、適当な樹脂を担体に選び、そ
れに都合よく変形したケイ皮酸部分を持つ化合物を反応
させて感光性樹脂を得るという方法である。
前者の例としてはたとえばイーストマン・コダック社に
1952年に付与された米国特許第2610120号の
明aiiに開示されたケイ皮酸ビニルの重合から得られ
るポリケイ皮酸ビニルが有名である。
しかしながら、従来法による感光性樹脂の前者に属する
合成法は、単量体の合成中に一部重合を起すなどの副反
応を生じ、その単離、m製が複雑となること、さらには
成る極の用途にこの樹脂を供する場合、活性部位が不必
要に多くなることから、光硬化後の樹脂がかたくもろく
なることなど、不都合な点が生じる場合がある。
後者の例としては、ポリビニルアルコールにケイ皮酸塩
化物を反応させた感光性樹脂が市場の大半を占めている
しかしながら、この樹脂についても、現像時における溶
媒の問題などに不満な点を生じている。
たとえばポリケイ皮酸ビニルに代表されるフォトレジス
トでは現像液に有機溶剤が使用されているが、作業環境
の安全性の問題から水系の現像液が望まれている。
これにこたえてアルカリ水溶液や望ましくは水に溶解す
る様に改質する方法が試みられている。
この改質法の例として、カルボキシル基の導入[コダッ
ク社、米国特許第2861058号明細!(1958年
)]、フェノール性水酸基の導入[富士薬品工業(株)
、特公昭49−44601号公報1、スルホン基の導入
[ユニデカ(株)、特開昭48−55282号公報1な
どがあるが、改質のために1工程を要し、製造操作が複
雑になり、また製品も高価になるという欠点がある。
11立lj 本発明の目的は、上述の従来の感光性樹脂の欠点を解消
した新規な感光性樹脂の製造方法を提供することにある
本発明者らは、この目的を達成するための数多くの研究
の結果、本発明者の一人(原因)によって初めて経済的
に合成することに成功した一般式%式% を有するポリアリルアミン又はその無81M塩を、シン
ナム基を有する化合物と、溶媒の存在下に反応させるこ
とにより、上述の従来の感光性樹脂の欠点を解消した、
シンナム基を有する新規な感光性樹脂が得られることを
見い出し本発明を完成させた。
従って本発明の要旨は、 一般式 を有するポリアリルアミン又はその無機酸塩を、シンナ
ム基を有する化合物と、溶媒の存在下に反応させること
を特徴とする、シンナム基を有する感光性樹脂の製造方
法にある。
発明の ましい 本発明において出発物質として用いられる一般式(1)
を有するポリアリルアミン又はその無In塩としては、
例えば特開昭58−201811号公報及び米国特許第
4.504,640号明細書に記載の如く、モノアリル
アミンの無機酸塩を分子中にアゾ基を有するラジカル開
始剤の存在下にラジカル重合させることにより得られる
ものが好ましく用いられるが、他のラジカル開始剤を用
いるラジカル重合方法や他の重合方法(例えば放射線重
合)により得られたものを用いることができるのはもち
ろんである。またポリアリルアミンの無機酸塩としては
、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩などの無機酸塩が
挙げられる。
また一般式(I)においてnを10以上に限定した理由
は、nが10未満の場合は高分子化合物であることの特
徴が表われず、造膜性が生じないためである。また得ら
れた感光性樹脂の解像度を保つためにはnは300以下
であるのが好ましい。
更に造膜性と解像度の両者を考慮した場合に特に好まし
いnの範囲は20〜100である。
本発明によれば感光性樹脂の製造のために、上述の一般
式(1)のポリアリルアミン又はその無機酸塩は、シン
ナム基を有づ゛る化合物と、アルコールの存在下に反応
される。
上述のシンナム基を有する化合物の代表例として、ケイ
皮酸、シンナムアルデヒド、ケイ皮酸ハライド、グリシ
ジルシンナメート、が挙げられる。
また溶媒の代表例として、メタノール、エタノール、プ
ロパツール、ブタノール、DMF。
DMSO,NメチルビOリドンが挙げられる。
上述の反応によって得られる感光性樹脂は、各種反応条
件(例えば、シンナム基を有する化合物の種類、反応原
料モル比、強塩基性物質の存否、など)の相違によって
、下記の3種のものに大別される。
C=O ま H 〔式中、n≧10、O<j≦1であり、Xは1−1cj
!、1−IBrなどの無機酸塩であり、pは0又は1で
ある。〕 で表わされる感光性樹脂。
この感光性樹脂(n)は、一般式(1)のポリアリルア
ミン又はその無機酸塩とケイ皮酸ハライドとを、強堪り
性物質のアルコール溶液の存在下に反応させることによ
り得られる。
(ii) H (I[I) 〔式中、n、jは、一般式([)におけるn、jと同じ
である〕 で表わされる感光性樹脂。
この感光性樹脂(I[I)は、一般式(1)のポリアリ
ルアミン又はその無vs酸塩とシンナムアルデヒドとを
、アルコールの存在下に反応させることにより得られる
(iii) 〔式中、n、jおよびXは、一般式(I)におけるn、
j、Xと同一であり、しかも0≦k<1かつに+j≦1
である。〕 で表わされる感光性樹脂。
この感光性樹脂 (IV)は一般式(1)のポリアリル
アミン又はその無機酸塩とグリシジルシンナメートとを
、アルコール存在下で反応させることにより得られる。
なお一般式(1)について既に述べたように、一般式(
II)、(1)及び(TV)においてnは造膜性の点か
ら10以上に限定される。またnは解像度の点から30
0以下が好ましく、造膜性と解像度の両者を勘案すると
nの好ましい範囲は20〜100である。
本発明の方法によって得られる感光性樹脂(II)、(
I[[)および(rV)のDMF溶液はそれぞれ272
nm1273nm、282nmにケイ皮酸のπ−π8遷
移に基ずく吸収を有しており、同上領域における紫外光
を照射することによって、架橋不溶化させることが出来
るので感光性樹脂として多くの用途に用いられる。
上述の感光性樹脂(II)、(III)及び(TV)の
うち特に感光性樹脂(rV)は後述の実施例4で示す様
に上述の改質法を施さずに水に対して易溶であり、作業
環境及び経済性の観点から有利である。
また、この感光性樹脂(IV)は水酸基を多く側鎖に持
つため、接着性が良好などの利点を持つ。
なお、−・般式(II)、(I[[)の感光性樹脂もそ
の感光性を損な′わない範囲でjの値を低くすることに
より水溶性とすることができる。
以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は
これらに限定されるものではない。なお実施例1〜5に
おける合成実験は紫外線を遮蔽した環境で行なった。
実施例1 メタノール24all!中にポリアリルアミン(MW=
10.000)5.71gを含む溶液に、メタノール5
OInl中に水酸化カリウム5.61gを含む溶液を加
えた。
その溶液に、エーテル5.Od中にケイ皮酸クロライド
16.669を含む溶液を攪拌しながら室温で滴下した
。滴下後、さらに攪拌を1時間続けた。生じた沈殿を濾
取し、エーテル、メタノール、IN−HCj!、メタノ
ールで洗浄した後、減圧乾燥すると白色粉末が、16.
37g得られた。
得られた物質の赤外吸収スペクトルを第1図に示す。こ
の図によればポリアリルアミン塩酸塩の吸収スペクトル
と異なり1655crR−1にアリルアミン塩酸塩のス
ペクトルに ルが得られた。
この物質のDMF溶液のU■吸収スペクトル測定からケ
イ皮酸のπ−π“遷移に基づ<272nmの吸収が検出
された。
この物質の溶解性(ポリマー50Itgを溶媒5蔵に加
えた室温に於ける溶解性)を表1に示す。
ポリアリルアミンは水とメタノールに溶解し、ポリアリ
ルアミン塩酸塩は水のみに溶解するが、この物質はポリ
アリルアミンおよびその塩酸塩とは異なりDMFだけに
溶解する。
以上の結果から、得られた物質は次の化学構造を持つも
のと結論される。
C=0 H さらにUV吸収スペクトルの測定によるシンナモイル基
に基づく吸収強度から、j=0.84と決定された。
また出発物質であるポリアリルアミン塩Inの分子量か
らnは90〜118程度である。
実施例2 実施例1の反応に於ける水酸化カリウム5.61gを水
酸化ナトリウム4.ooyにかえた以外は、実施例1と
同様に合成を行ない白色粉末15.40gを得た。
赤外吸収スペクトル、’H−N M R吸収スペクトル
、U■吸収スペクトル、溶解性の実験結果は実施例1と
同様な結果を示した。従ってこの白色粉末は化学構造(
■)(但しj=0.78、n−約100)であると結論
される。
実施例3 メタノール74d中にポリアリルアミン5.719を含
む溶液に、メタノール50d中にシンナムアルデヒド1
4.54gを含む溶液を攪拌しながら室温で滴下した。
滴下後、攪拌をさらに1時間続けた。生じた沈殿を濾取
し、メタノールで洗浄した。その沈殿を少量のDMFに
溶解し、メタノールに再沈した後、沈殿をメタノールで
充分洗浄して減圧乾燥すると淡黄色粉末が10.3J得
られた。
得られた物質の赤外吸収スペクトルを第2図に示すが、
この図によれば1630cm−1にトルの測定結果は実
施例1と同様な結果を示した。
この物質の溶解性を表2に示す。
ポリアリルアミンは水、メタノールにまたその塩酸塩は
水のみに溶解するが、この物質は表2に示す様に有機溶
媒に可溶でポリアリルアミンおよびその塩類とかなり異
なった溶解性を示す。
以上の事から、得られた物質は次の化学構造を持つもの
と結論される。
0M  H さらに、U■吸収スペクトルの測定からj==0.98
と決定された。またnは90〜118程度である。
実施例4 グリシジルシンナメートは西久保らの方法(日本化学会
誌、1973.No、10.1851)に従って合成し
た。
ポリアリルアミン5.71gをメタノール174#lI
2中に含む溶液に、グリシジルシンナメート307を滴
下した。滴下後、40℃で13時間攪拌を続けた。塩酸
ガスを飽和したメタノールを冷却下で加えてpHを3〜
4にした後、反応系をエーテルに注入した。
生じた沈殿をエーテル、アセトンで洗浄し、減圧乾燥す
ると白色粉末が21.0g得られた。
得られた物質の赤外吸収スペクトルを第3図に示すが、
この図によればポリアリルアミン塩酸塩基づく吸収が検
出された。
1ト1〜NMR吸収スペクトル及びUV吸収スペクトル
の測定結果は実施例1と同様に この物質の溶解性を表3に示す。
以上の結果により、この物質は次の化学構造を持つもの
と結論される。
CH−OHCH−OH 但しnは90〜118である。
また、電導度滴定により全てのアミン基の数を求め、U
V測定によりシンナモイル基の数を求めた。
その結果から、j=0.19が得られた。更に、1H−
N M R吸収スペクトルにおける−01」基のプロト
ンの吸収強度からに=0.1と得られた。
実施例5 凍結乾燥によって得たポリアリルアミン5.119をメ
タノール150gに溶解させた以外、実施列4と同一条
件で合成し、樹脂21.5gを得た。
この樹脂の赤外吸収スペクトル、LIV吸収吸収スペル
トルl−(NMR吸収スペクトルは、実施例4で得られ
た樹脂のそれと一致している。また、この樹脂は水、メ
タノールDMFおよびDMSOL:溶解する。
以上のことから、この物質は、(IV)の構造を)する
ことが、確認された。
実施例6 実施例1で合成した感光性樹脂(■)、実施例3で合成
した感光性樹脂(■]、実施例4で合成しIC感光性(
IV)を紫外線遮蔽環境下でそれぞれDMF、クロロホ
ルム、メタノールに溶かし、温度約5%の溶液を調整し
た。
スライドグラス上にこれらの溶液を塗布し、温空気流中
で乾燥してフィルムを作製した。
高圧水銀ランプを用い、フィルム−ラン1間距離を5 
cmにして、マスクフィルムを通して2分間紫外線照射
した。続いて、感光性樹脂 [II)、(III)、 
([のフィルムをそれぞれDMF、クロロホルム、水に
浸して現像すると、未露光部が除かれ、露光部が残膜し
た。
また、いずれのフィルムに於いても露光部は現像中に膨
潤せず、残存膜は良好な解像を示した。
最後に本発明により得られる効果を挙げると以下の通り
である。
(i)  重合体であるポリアリルアミン又はその無機
酸塩をシンナム基を有する化合物と反応させる1工程法
により簡便に感光性樹脂が得られ、従来の感光性樹脂で
あるポリケイ皮酸ビニルの製造に際して見られる、単量
体であるケイ皮酸ビニルの合成中の一部重合による単量
体歩留りの減少、ケイ皮酸ビニルの重合中における副生
成物の生成などの欠点がない。
(ii)  得られた感光性樹脂は、露光(紫外線照射
)、現像後に極めてシャープな画像が得られるので、画
像形成材料として広範囲の用途(例えば、プリント配線
基板、印刷用製版など)に用いられる。
特に一般式(IV)の感光性樹脂は水溶性であるので、
作業性、経済性の観点から好ましく、また基板との接着
性が良いという利点も有する。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図は、本発明の方法により1q
られた感光性樹脂の赤外線吸収スペクトル図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I )(式中、n
    ≧10である) を有するポリアリルアミン又はその無機酸塩を、シンナ
    ム基を有する化合物と、溶媒の存在下に反応させること
    を特徴とする、シンナム基を有する感光性樹脂の製造方
    法。
JP60148036A 1985-07-05 1985-07-05 新規な感光性樹脂の製造方法 Granted JPS6210104A (ja)

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