JP2009098588A - PHOTOSENSITIVE COMPOSITION, LAMINATE OBTAINED BY USING THE SAME, METAL-CONTAINING FILM MATERIAL, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents
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Abstract
【課題】高感度で経時安定性に優れた感光性組成物、それを用いた高密度に機能性材料を保持しうるポリマー層を備えた積層体、高密度に金属粒子が存在し、且つ、支持体に対する密着性に優れた画像様の金属膜を備えた遮光材料及びその製造方法を提供する。
【解決手段】(A)光重合開始剤と、(B)下記一般式(1)で表される架橋性ポリマーを含むことを特徴とする感光性組成物である。一般式(1)中、R1〜R4は水素原子、又はアルキル基を示す。Aは、カルボキシル基等の酸基を含む置換基を示し、Bは、カルボキシル基等酸基のアンモニウム塩から選択される部分構造を含む置換基を示し、Cは、架橋性基を含む置換基を示し、Dはアルキル基等である。w、x、y、及びzは表示された構造単位のモル比を表す。
【選択図】なしA photosensitive composition having high sensitivity and excellent stability over time, a laminate comprising a polymer layer capable of holding a functional material at a high density using the photosensitive composition, metal particles at a high density, and Provided are a light-shielding material provided with an image-like metal film having excellent adhesion to a support and a method for producing the same.
A photosensitive composition comprising (A) a photopolymerization initiator and (B) a crosslinkable polymer represented by the following general formula (1). In general formula (1), R 1 to R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group. A represents a substituent containing an acid group such as a carboxyl group, B represents a substituent containing a partial structure selected from ammonium salts of the carboxyl group and the like, and C represents a substituent containing a crosslinkable group. D is an alkyl group or the like. w, x, y, and z represent the molar ratio of the displayed structural units.
[Selection figure] None
Description
本発明は、薄層金属膜を形成するのに有用な感光性組成物、それを用いて得られるポリマー層積層体、その応用である遮光材料及び該遮光材料の簡易な製造方法に関する。 The present invention relates to a photosensitive composition useful for forming a thin metal film, a polymer layer laminate obtained by using the same, a light shielding material as an application thereof, and a simple method for producing the light shielding material.
近年、基材上の所望の領域に薄層の金属膜が形成された金属膜材料は、各種の金属配線や、電極、磁気材料等の多岐に亘る分野で用いられている。
また、フォトマスクとしても上記のような金属膜材料が用いられている。フォトマスクとは、平板上に形成されているパターンを、フォトリソグラフィ技術を用い、別の平板に転写するための原版である。従来のフォトマスクとしては、クロムブランクスや、ガラス支持体上にハロゲン化銀乳剤を塗布してなる写真感光材料を適用したガラス乾版が用いられていた。
In recent years, a metal film material in which a thin metal film is formed in a desired region on a substrate has been used in various fields such as various metal wirings, electrodes, and magnetic materials.
Further, the above metal film material is also used as a photomask. A photomask is an original for transferring a pattern formed on a flat plate to another flat plate using a photolithographic technique. As a conventional photomask, a chrome blank or a glass plate using a photographic light-sensitive material obtained by coating a silver halide emulsion on a glass support has been used.
クロムブランクスは、ガラスを研磨した上で、スパッタリング法で金属薄膜を形成し、更にスピナーで感光性レジストを塗布して製造される(例えば、特許文献1参照。)。
こうした研磨とスパッタリングのコストのため、クロムブランクスは高価である。また、クロムをエッチングする煩雑な工程があり、有害なクロムを用いるため環境上好ましくないという問題点であった。
一方、ガラス乾版は、膜強度の点で劣ることが問題点である。
Chromium blanks are manufactured by polishing a glass, forming a metal thin film by a sputtering method, and further applying a photosensitive resist with a spinner (see, for example, Patent Document 1).
Because of these polishing and sputtering costs, chrome blanks are expensive. In addition, there is a troublesome process of etching chromium, which is unfavorable for the environment because harmful chromium is used.
On the other hand, the problem with glass dry plates is that they are inferior in film strength.
光開裂によりラジカル重合を開始しうる重合開始部位と基材結合部位とを有する化合物を基材に結合させ、そこにラジカル重合可能な不飽和化合物を接触させた後、パターン状に露光することで、グラフトポリマー生成領域を形成し、該グラフトポリマー生成領域に付与された金属イオン又は金属塩中の金属イオンを還元して金属を析出させることで、パターン状に金属膜が存在する金属膜材料を作製する方法が知られている(例えば、特許文献3参照)。
この際、ポリマーを高感度で形成させるため、ポリマー層の形成には、光重合開始剤と架橋性基を有する化合物、および必要に応じて増感色素を添加してなる感光性組成物を用いることができる。
こうした感光性組成物に用いる光重合開始剤としてはロフィンダイマーやオキシムエステル化合物などが用いられている。(例えば、特許文献4参照)
また、このような感光性組成物の感度向上のため、アンモニウム塩としてマレイン酸誘導体を用いる技術も知られている(例えば、特許文献5参照)。
しかしながら、このような感光性化合物は酸に対して不安定なものが多く、特に、特許文献3に記載の如きバインダーにおいて、金属イオン吸着能を向上させるためにカルボン酸基を多く含むものを用いると経時的に分解しやすいという問題があった。
従って、より低エネルギーで、より高密度に金属粒子が存在し、基板との密着性に優れた遮光膜を形成することができ、さらに、経時安定性にも優れた感光性組成物が切望されている。
At this time, in order to form a polymer with high sensitivity, a photosensitive composition obtained by adding a compound having a photopolymerization initiator and a crosslinkable group and, if necessary, a sensitizing dye is used to form the polymer layer. be able to.
As the photopolymerization initiator used in such a photosensitive composition, lophine dimer, oxime ester compound or the like is used. (For example, see Patent Document 4)
Moreover, in order to improve the sensitivity of such a photosensitive composition, a technique using a maleic acid derivative as an ammonium salt is also known (see, for example, Patent Document 5).
However, such photosensitive compounds are often unstable to acids, and in particular, binders such as those described in Patent Document 3 that contain a large amount of carboxylic acid groups are used to improve the ability to adsorb metal ions. There was a problem that it was easy to decompose over time.
Therefore, a light-sensitive film having a lower energy and higher density of metal particles and excellent adhesion to the substrate can be formed, and a photosensitive composition having excellent stability over time is also desired. ing.
本発明は、前記従来技術における問題点を考慮してなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、高密度に金属イオンを吸着することができ、かつ酸による光重合開始剤や増感色素などの分解を抑制しうる経時安定性に優れ、遮光材料の形成に有用な感光性組成物、及び、該感光性組成物を用いた金属膜形成に有用な積層体を提供することにある。
また本発明のさらなる目的は、支持体上に設けられた中間層に経時安定性に優れた感光性組成物を接触させ、該組成物に画像様にエネルギーを付与して生成した、該中間層表面に直接結合してなるポリマーからなる画像様のポリマー層を有する積層体、及び、該画像様のポリマー層中に金属粒子が含有されてなる金属含有膜材料及びそのような金属含有膜材料を効率よく形成しうる製造方法、及び、該金属含有膜材料の好適な用途である遮光材料を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the problems in the prior art described above, and it is an object of the present invention to achieve the following objects.
That is, the object of the present invention is that it is capable of adsorbing metal ions at high density and has excellent temporal stability that can suppress decomposition of photopolymerization initiators and sensitizing dyes by acid, and is useful for the formation of light-shielding materials. The present invention provides a photosensitive composition and a laminate useful for forming a metal film using the photosensitive composition.
Another object of the present invention is to produce the intermediate layer produced by bringing a photosensitive composition having excellent stability over time into contact with an intermediate layer provided on a support, and applying energy like the image to the composition. A laminate having an image-like polymer layer composed of a polymer directly bonded to the surface, a metal-containing film material in which metal particles are contained in the image-like polymer layer, and such a metal-containing film material An object of the present invention is to provide a production method that can be efficiently formed, and a light-shielding material that is a suitable application of the metal-containing film material.
前記課題は、以下の金属含有膜材料、及びその製造方法により解決された。
本発明の構成は以下に示すとおりである。
<1> (A)光重合開始剤と、(B)下記一般式(1)で表される各構造単位を含んで構成される架橋性ポリマーとを、含有することを特徴とする感光性組成物。
The above-described problems have been solved by the following metal-containing film material and a manufacturing method thereof.
The configuration of the present invention is as follows.
<1> A photosensitive composition comprising (A) a photopolymerization initiator and (B) a crosslinkable polymer including each structural unit represented by the following general formula (1). object.
前記一般式(1)中、R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜10の直鎖或いは分岐鎖状のアルキル基又は炭素数3〜10のシクロアルキル基を示す。
Aは、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基およびそれらの共役塩基から選択される基を含む炭素数0〜10の置換基を示し、Bは、カルボキシル基のアンモニウム塩、スルホン酸基のアンモニウム塩、及びリン酸基のアンモニウム塩から選択される部分構造を含む炭素数0〜10の置換基を示し、Cは、架橋性基を含む置換基を示し、Dは炭素数1〜20の直鎖或いは分岐鎖状のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基または炭素数2〜20の複素環基を示す。
w、x、y、及びzは表示された各構造単位を構成するモノマーユニットのモル分率であって、0〜1の実数を表し、それぞれは以下に示す関係を有する。(w+x+y)/(w+x+y+z)は1以下の実数を表し、(w+x)/(w+x+y)は0.5〜0.99の実数を表し、(w)/(w+x)は0.05〜1の実数を表す。
In the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a cyclohexane having 3 to 10 carbon atoms. An alkyl group is shown.
A represents a substituent having 0 to 10 carbon atoms including a group selected from a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a conjugate base thereof, and B represents an ammonium salt of a carboxyl group and an ammonium salt of a sulfonic acid group. A substituent having a carbon number of 0 to 10 including a partial structure selected from a salt and an ammonium salt of a phosphate group, C represents a substituent including a crosslinkable group, and D is a straight chain of 1 to 20 carbons. A chain or branched alkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or a heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms is shown.
“w”, “x”, “y”, and “z” are mole fractions of the monomer units constituting each of the displayed structural units, each representing a real number of 0 to 1, each having the relationship shown below. (W + x + y) / (w + x + y + z) represents a real number of 1 or less, (w + x) / (w + x + y) represents a real number of 0.5 to 0.99, and (w) / (w + x) represents a real number of 0.05 to 1. Represents.
<2> さらに、増感色素を含むことを特徴とする<1>に記載の感光性組成物。
<3> さらに、重合性化合物を含むことを特徴とする<1>又は<2>に記載の感光性組成物。
<4> 支持体と、該支持体上に重合性基を有するカップリング剤または光開始剤部位を有するカップリング剤を用いて形成された中間層と、該中間層に対し、<1>〜<3>のいずれか1項に記載の感光性組成物を接触させた後、該感光性組成物に画像様にエネルギーを付与して生成した、該中間層表面に直接結合してなるポリマーからなる画像様のポリマー層と、を有することを特徴とする積層体。
<5> 支持体と、該支持体上に重合性基を有するカップリング剤または光開始剤部位を有するカップリング剤を用いて形成された中間層と、該中間層に対し、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の感光性組成物を接触させた後、該感光性組成物に画像様にエネルギーを付与して生成した、該中間層表面に直接結合してなるポリマーからなる画像様のポリマー層と、該画像様のポリマー層中に含有される金属粒子と、を有することを特徴とする金属含有膜材料。
<6> 前記ポリマー層の膜厚が200nm以上2000nm以下の範囲であることを特徴とする<5>に記載の金属含有膜材料。
<7> <5>又は<6>記載の金属含有膜材料を用いてなる遮光材料。
<2> The photosensitive composition according to <1>, further comprising a sensitizing dye.
<3> The photosensitive composition according to <1> or <2>, further comprising a polymerizable compound.
<4> A support, an intermediate layer formed using a coupling agent having a polymerizable group or a photoinitiator moiety on the support, and the intermediate layer, <1> to <3> After contacting the photosensitive composition according to any one of the above, the polymer formed by applying energy to the photosensitive composition in an image-like manner and directly bonded to the surface of the intermediate layer And an image-like polymer layer.
<5> A support, an intermediate layer formed using a coupling agent having a polymerizable group or a photoinitiator site on the support, and the intermediate layer, A polymer formed by bringing the photosensitive composition according to claim 3 into contact with the photosensitive composition and then bonding the photosensitive composition directly to the surface of the intermediate layer, which is formed by applying energy to the photosensitive composition in an image-like manner. A metal-containing film material comprising: an image-like polymer layer; and metal particles contained in the image-like polymer layer.
<6> The metal-containing film material according to <5>, wherein the polymer layer has a thickness in a range of 200 nm to 2000 nm.
<7> A light-shielding material using the metal-containing film material according to <5> or <6>.
<8> 支持体上に重合性基を有するカップリング剤または光開始剤部位を有するカップリング剤を用いて中間層を形成する工程と、該中間層に対し、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の感光性組成物を接触させた後、該感光性組成物に画像様にエネルギーを付与し、該中間層表面に直接結合してなるポリマーからなる画像様のポリマー層を形成させる工程と、該ポリマー層に金属イオンを付与した後、該金属イオンを還元して金属粒子を析出させる工程と、を有することを特徴とする金属含有膜材料の製造方法。 <8> A step of forming an intermediate layer using a coupling agent having a polymerizable group or a coupling agent having a photoinitiator site on a support, and the intermediate layer according to claim 1 to claim 3. After contacting the photosensitive composition according to any one of the above, an image-like polymer layer composed of a polymer formed by directly applying energy to the photosensitive composition and directly bonding to the surface of the intermediate layer is formed. A method for producing a metal-containing film material, comprising: a step of forming; and a step of applying metal ions to the polymer layer and then reducing the metal ions to precipitate metal particles.
本発明の感光性組成物における好ましい態様について、以下に説明する。
即ち、本発明においては、架橋性基を有する化合物である前記一般式(1)で表されるポリマーを含む感光性組成物が含有する開始剤は、光開裂型ラジカル重合開始剤であることが好ましい。この重合開始剤は、光開始剤部位を有するカップリング剤により導入されていてもよい。
また、重合性基を有するカップリング剤中の重合性基と、架橋性基を有する化合物中の架橋性基が同じ官能基であることが好ましい態様である。
The preferable aspect in the photosensitive composition of this invention is demonstrated below.
That is, in the present invention, the initiator contained in the photosensitive composition containing the polymer represented by the general formula (1) which is a compound having a crosslinkable group is a photocleavable radical polymerization initiator. preferable. This polymerization initiator may be introduced by a coupling agent having a photoinitiator site.
Moreover, it is a preferable aspect that the polymerizable group in the coupling agent having a polymerizable group and the crosslinkable group in the compound having a crosslinkable group are the same functional group.
更に、本発明において、重合性基を有するカップリング剤が、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有することが好ましい態様である。
一方、架橋性基を有する化合物が、アクリロイル基、又はメタクリロイル基を有すること、又は、ビニル基、又はエポキシ基を有することが好ましい。
本発明において、金属粒子が365nm以上の波長領域に吸収を有することが好ましい態様である。
Furthermore, in this invention, it is a preferable aspect that the coupling agent which has a polymeric group has an acryloyl group or a methacryloyl group.
On the other hand, it is preferable that the compound having a crosslinkable group has an acryloyl group or a methacryloyl group, or a vinyl group or an epoxy group.
In the present invention, it is preferable that the metal particles have absorption in a wavelength region of 365 nm or more.
本明細書において「画像様」とは、ポリマー層の存在領域と非存在領域とにより構成された二次元の模様を示す。例えば、本発明の遮光材料をフォトマスクに適用した場合には、ポリマー層の存在領域が遮光部となり、非存在領域が非遮光部となる。ここで、遮光部は、主に300〜400nmの光を透過しないことが必要である。また、非遮光部は、300〜400nmの透過率が90%以上であることが望ましい。また、遮光部及び非遮光部の細線の太さは、フォトマスクの用途によって変更する必要があるが、150nm〜1μmであることが望ましい。 In this specification, “image-like” refers to a two-dimensional pattern constituted by the existence region and non-existence region of the polymer layer. For example, when the light shielding material of the present invention is applied to a photomask, the existing region of the polymer layer is a light shielding portion, and the non-existing region is a non-light shielding portion. Here, it is necessary that the light shielding part mainly does not transmit light of 300 to 400 nm. The non-light-shielding part desirably has a transmittance of 300 to 400 nm of 90% or more. Moreover, although the thickness of the thin line | wire of a light-shielding part and a non-light-shielding part needs to be changed with the use of a photomask, it is desirable that it is 150 nm-1 micrometer.
本発明の作用は明確ではないが以下のように推定される。
本発明の感光性組成物に用いられるポリマーは、一般式における架橋性基Cを含む構造単位の存在により、ポリマー層を形成する際に、例えば、支持体と結合させた重合性基を有するカップリング剤または光開始剤部位を有するカップリング剤よりなる中間層にこのポリマーを含む感光性組成物を接触させ、該組成物にエネルギーを付与することで、組成物中の架橋性基Cを有する部分構造同士の反応が進むと共に、該組成物中の架橋性基を有する化合物と重合性基を有するカップリング剤との反応も進行する。なお、重合性基を有するカップリング剤は、支持体上に付与した時点から反応し、支持体と結合する。これらのことから、形成されたポリマー層は支持体との密着性に優れることになる。
さらに、本発明の感光性組成物は、一般式(1)に示されるように、酸性基Aを含む構造単位に加え、酸性基のアンモニウム塩Bを含む構造単位を含んでなり、感光性組成物中の酸性プロトンをアンモニウム塩に置換することで金属イオンの吸着能を損なうことなく酸性基の酸性を低下させているために、感光性組成物中の光重合開始剤や増感色素の分解を抑制することができるものと考えられる。
Although the operation of the present invention is not clear, it is estimated as follows.
When the polymer used in the photosensitive composition of the present invention forms a polymer layer due to the presence of a structural unit containing a crosslinkable group C in the general formula, for example, a cup having a polymerizable group bonded to a support. A photosensitive composition containing this polymer is brought into contact with an intermediate layer composed of a coupling agent having a ring agent or a photoinitiator moiety, and energy is imparted to the composition to thereby have a crosslinkable group C in the composition. As the reaction between the partial structures proceeds, the reaction between the compound having a crosslinkable group and the coupling agent having a polymerizable group in the composition also proceeds. In addition, the coupling agent which has a polymeric group reacts from the time of providing on a support body, and couple | bonds with a support body. From these things, the formed polymer layer is excellent in adhesiveness with a support body.
Furthermore, the photosensitive composition of the present invention comprises a structural unit containing an acidic group ammonium salt B in addition to a structural unit containing an acidic group A as shown in the general formula (1). Decomposition of photopolymerization initiators and sensitizing dyes in the photosensitive composition because the acidic protons in the product are replaced with ammonium salts to reduce the acidity of the acidic groups without impairing the ability to adsorb metal ions. It is thought that it can be suppressed.
中間層として、光開始剤部位を有するカップリング剤により導入された光重合開始部位が含まれる層を設けた場合には、十分な露光を行い該光重合開始剤部位からのラジカル又はカチオンの発生が起きないと、支持体との密着が起こらないため、その光重合開始剤部位の活性が低いと長時間の露光を要し、支持体との密着を遅延させてしまう。一方、本発明では、光重合開始剤と架橋性基Cを部分構造として有する一般式(1)で表されるポリマーとを含有する感光性組成物中でラジカル又はカチオンが発生すれば、該架橋性基と該中間層の重合性基が速やかに共重合により結合するため、膜厚の大きなポリマー層を形成することができる。
なお、エネルギーを画像様に付与することで、支持体との密着性に優れた画像様のポリマー層が形成されることになる。
また、上記のように、膜厚の大きなポリマー層が形成されると、そのポリマー層中に機能性成分を多量に保持しうるため、そのようなポリマー層中に金属イオンを保持させることで、より高密度の金属粒子が含まれるポリマー層となり、高い遮光性を有する遮光材料を得ることができる。
When a layer including a photopolymerization initiation site introduced by a coupling agent having a photoinitiator site is provided as an intermediate layer, sufficient exposure is performed to generate radicals or cations from the photopolymerization initiator site If this does not occur, adhesion to the support does not occur. Therefore, if the activity of the photopolymerization initiator site is low, long exposure is required and adhesion to the support is delayed. On the other hand, in the present invention, if a radical or a cation is generated in a photosensitive composition containing a photopolymerization initiator and a polymer represented by the general formula (1) having a crosslinkable group C as a partial structure, the crosslinking is performed. Since the functional group and the polymerizable group of the intermediate layer are quickly bonded by copolymerization, a polymer layer having a large film thickness can be formed.
It should be noted that an image-like polymer layer having excellent adhesion to the support is formed by applying energy imagewise.
In addition, as described above, when a polymer layer having a large film thickness is formed, a large amount of functional components can be retained in the polymer layer. Therefore, by retaining metal ions in such a polymer layer, It becomes a polymer layer containing higher-density metal particles, and a light-shielding material having high light-shielding properties can be obtained.
本発明によれば、高密度に金属イオンを吸着することができ、かつ酸による光重合開始剤や増感色素などの分解を抑制しうる経時安定性に優れ、遮光材料の形成に有用な感光性組成物、及び、該感光性組成物を用いた金属膜形成に有用な積層体を提供することができる。
また、本発明によれば、支持体上に設けられた中間層に酸性基を含む感光性組成物の酸性プロトンによる光重合開始剤や増感色素の分解を抑制した感光性組成物を接触させ、該組成物に画像様にエネルギーを付与して生成した、該中間層表面に直接結合してなるポリマーからなる画像様のポリマー層を有する積層体、及び、該画像様のポリマー層中に金属粒子が含有されてなる金属含有膜材料、その好適な用途である遮光材料及び該金属含有膜材料を簡易に形成しうる製造方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to adsorb metal ions at a high density and has excellent temporal stability capable of suppressing decomposition of a photopolymerization initiator, a sensitizing dye, and the like by an acid, and is useful for the formation of a light shielding material. Composition and a laminate useful for forming a metal film using the photosensitive composition can be provided.
According to the present invention, the intermediate layer provided on the support is brought into contact with the photosensitive composition containing a photopolymerization initiator or acidic dye of the photosensitive composition containing an acidic group, which suppresses decomposition of the sensitizing dye. A laminate having an image-like polymer layer formed by applying an image-wise energy to the composition and composed of a polymer directly bonded to the surface of the intermediate layer, and a metal in the image-like polymer layer It is possible to provide a metal-containing film material containing particles, a light-shielding material which is a preferred application thereof, and a production method capable of easily forming the metal-containing film material.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の感光性組成物は、(A)光重合開始剤と、(B)下記一般式(1)で表される各構造単位により構成される架橋性ポリマーを含むことを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The photosensitive composition of the present invention comprises (A) a photopolymerization initiator and (B) a crosslinkable polymer constituted by each structural unit represented by the following general formula (1).
前記一般式(1)中、R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜10の直鎖或いは分岐鎖状のアルキル基又は炭素数3〜10のシクロアルキル基を示す。
Aは、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基およびそれらの共役塩基から選択される基を含む炭素数0〜10の置換基を示し、Bは、カルボキシル基のアンモニウム塩、スルホン酸基のアンモニウム塩、及びリン酸基のアンモニウム塩から選択される部分構造を含む炭素数0〜10の置換基を示し、Cは、架橋性基を含む置換基を示し、Dは炭素数1〜20の直鎖或いは分岐鎖状のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基または炭素数2〜20の複素環基、シアノ基を有する炭素数1〜20の直鎖或いは分岐鎖状アルキル基を示す。
w、x、y、及びzは表示された構造単位を構成するモノマーユニットのモル分率であって、0〜1の実数を表し、それぞれは以下に示す関係を有する。(w+x+y)/(w+x+y+z)は1以下の実数を表し、(w+x)/(w+x+y)は0.5〜0.99の実数を表し、(w)/(w+x)は0.05〜1の実数を表す。
まず、本発明の重要な構成要件である(B)一般式(1)で表される架橋性ポリマーについて述べる。
In the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a cyclohexane having 3 to 10 carbon atoms. An alkyl group is shown.
A represents a substituent having 0 to 10 carbon atoms including a group selected from a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a conjugate base thereof, and B represents an ammonium salt of a carboxyl group and an ammonium salt of a sulfonic acid group. A substituent having a carbon number of 0 to 10 including a partial structure selected from a salt and an ammonium salt of a phosphate group, C represents a substituent including a crosslinkable group, and D is a straight chain of 1 to 20 carbons. C1-C20 straight chain having a chain or branched alkyl group, a C3-C20 cycloalkyl group, a C6-C15 aryl group or a C2-C20 heterocyclic group, or a cyano group Or a branched alkyl group is shown.
w, x, y, and z are mole fractions of the monomer units constituting the displayed structural unit, and represent a real number of 0 to 1, each having the relationship shown below. (W + x + y) / (w + x + y + z) represents a real number of 1 or less, (w + x) / (w + x + y) represents a real number of 0.5 to 0.99, and (w) / (w + x) represents a real number of 0.05 to 1. Represents.
First, (B) the crosslinkable polymer represented by the general formula (1), which is an important component of the present invention, will be described.
<(B)一般式(1)で表される架橋性ポリマー>
本発明に用いうる(B)一般式(1)で表される架橋性ポリマー(以下、適宜、特定架橋性ポリマーと称する)は、一般式(1)で表される構造を有する。
<(B) Crosslinkable polymer represented by general formula (1)>
(B) The crosslinkable polymer represented by the general formula (1) (hereinafter, appropriately referred to as a specific crosslinkable polymer) that can be used in the present invention has a structure represented by the general formula (1).
前記一般式(1)中、R1、R2、R3、及び、R4は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜10の直鎖或いは分岐鎖状の置換基を有してもよいアルキル基又は炭素数3〜10のシクロアルキル基を示す。
炭素数1〜10の直鎖或いは分岐鎖状のアルキル基としては、具体的には、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、t−ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、シクロヘキシルオキシメチル基、メトキシメチル基などが挙げられる。
炭素数3〜10のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基 などが挙げられる。
これらがアルキル基を表す場合、さらに置換基を有するものであってもよく、導入可能な置換基としては、アルコキシ基、アルキルアミノ基、ヒドロキシル基、アリールオキシ基、アリールアミノ基、アリール基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、イミノ基、アルキレン基などが挙げられる。
R1、R2、R3、及び、R4としては、好ましくは、水素原子、メチル基などが挙げられる。
In the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 may each independently have a hydrogen atom or a linear or branched substituent having 1 to 10 carbon atoms. An alkyl group or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms is shown.
Specific examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, and n-pentyl. Group, isopentyl group, cyclohexyloxymethyl group, methoxymethyl group and the like.
Examples of the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclohexylmethyl group.
When these represent an alkyl group, they may further have a substituent. Examples of the substituent that can be introduced include an alkoxy group, an alkylamino group, a hydroxyl group, an aryloxy group, an arylamino group, an aryl group, and a carbonyl group. Group, alkoxycarbonyl group, imino group, alkylene group and the like.
R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are preferably a hydrogen atom, a methyl group, or the like.
A(置換基A)は、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基およびそれらの共役塩基から選択される基を含む炭素数0〜10の置換基を示し、具体的には、好ましくは、カルボキシル基、2−カルボキシエチルオキシ基である。
置換基Aを含む構造単位は、本発明に係る特定架橋性ポリマーにおいて親水性、可溶性の機能を発現するものであり、この構造単位の含有量としては、重合モル分率を表すwが35〜70の範囲であることが好ましく、50〜60の範囲であることがより好ましい。
A (substituent A) represents a substituent having 0 to 10 carbon atoms including a group selected from a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a conjugate base thereof. Group, 2-carboxyethyloxy group.
The structural unit containing the substituent A expresses hydrophilic and soluble functions in the specific crosslinkable polymer according to the present invention, and the content of the structural unit is w which represents a polymerization mole fraction of 35 to 35. A range of 70 is preferable, and a range of 50 to 60 is more preferable.
一般式(1)中、B(置換基B)は、カルボキシル基のアンモニウム塩、スルホン酸基のアンモニウム塩、及びリン酸基のアンモニウム塩から選択される部分構造を含む炭素数0〜10の置換基を示し、具体的には、好ましくは、カルボキシル基のトリブチルアンモニウム塩、カルボキシル基のトリエチルアンモニウム塩、カルボキシル基のジエチルエチルベンジルアンモニウム塩、2−カルボキシエチルオキシ基のトリブチルアンモニウム塩である。
置換基Bを含む構造単位は、本発明に係る特定架橋性ポリマーにおいて酸性プロトンによる感光性組成物中の光重合開始剤や増感色素の分解を抑制し、感度と経時安定性の向上に寄与している。
置換基Bは、これを含む構造単位を共重合させるか、高分子反応で導入してもよく、また、置換基Aを有するポリマーを合成し、そこにアンモニウム塩化合物を所定量添加し、置換基Aの有するカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基をアンモニウム塩とすることで生成することができる。置換基A→置換基Bを変換した後の置換基Bの含有量は、ポリマーに導入される酸基の量と、アンモニウム塩化合物の添加量で制御することができる。
このような酸基のアンモニウム塩である置換基Bの存在は、NMRにより確認することができる。
この構造単位の含有量としては、重合モル分率を表すxが5〜99の範囲であることが好ましく、25〜60の範囲であることがより好ましい。
In general formula (1), B (substituent B) is a C 0-10 substituent containing a partial structure selected from an ammonium salt of a carboxyl group, an ammonium salt of a sulfonic acid group, and an ammonium salt of a phosphoric acid group. Specifically, preferred are a tributylammonium salt of a carboxyl group, a triethylammonium salt of a carboxyl group, a diethylethylbenzylammonium salt of a carboxyl group, and a tributylammonium salt of a 2-carboxyethyloxy group.
The structural unit containing the substituent B suppresses decomposition of the photopolymerization initiator and sensitizing dye in the photosensitive composition by the acidic proton in the specific crosslinkable polymer according to the present invention, and contributes to improvement in sensitivity and stability over time. is doing.
The substituent B may be introduced by copolymerizing a structural unit containing the substituent or by a polymer reaction, or by synthesizing a polymer having the substituent A, adding a predetermined amount of an ammonium salt compound thereto, It can produce | generate by making the carboxyl group which the group A has, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group into an ammonium salt. The content of the substituent B after converting the substituent A to the substituent B can be controlled by the amount of the acid group introduced into the polymer and the amount of the ammonium salt compound added.
Presence of substituent B which is an ammonium salt of such an acid group can be confirmed by NMR.
As content of this structural unit, it is preferable that x showing a polymerization molar fraction is the range of 5-99, and it is more preferable that it is the range of 25-60.
置換基A、Bを含む構造単位は、本発明に係る特定架橋性ポリマーにおいて親水性、可溶性の機能を発現するものであり、この構造単位の含有量としては、重合モル分率を表すw+xが70〜99の範囲であることが好ましく、80〜95の範囲であることがより好ましい。
本発明においては、酸性基を含む置換基Aと酸のアンモニウム塩から選択される置換基Bとの比率がその性能に影響を与えるものであり、wとxとの関係は、〔(w)/(w+x)〕が0.05〜1の実数の範囲となる関係であることが好ましく、より好ましくは、〔(w)/(w+x)〕が0.1〜0.5の実数である。
The structural unit containing the substituents A and B expresses a hydrophilic and soluble function in the specific crosslinkable polymer according to the present invention, and the content of the structural unit is w + representing a polymerization mole fraction. x is preferably in the range of 70 to 99, and more preferably in the range of 80 to 95.
In the present invention, the ratio of the substituent A containing an acidic group to the substituent B selected from an ammonium salt of an acid affects the performance, and the relationship between w and x is [(w) / (W + x)] is preferably in the range of a real number from 0.05 to 1, and more preferably, [(w) / (w + x)] is a real number from 0.1 to 0.5.
C(置換基C)は、架橋性基を含む置換基を示す。Cにおける架橋性基及びそれを有する架橋性の構造単位については、以下に詳述する。
置換基Cを含む構造単位は、本発明に係る特定架橋性ポリマーにおいて、後述する積層体を形成する際に、重合性基を有する中間層に直接結合したポリマーを形成するのに有用である。
この構造単位の含有量としては、重合モル分率を表すyが1〜30の範囲であることが好ましく、5〜15の範囲であることがより好ましい。yの前記w、xとの関連について述べれば、w、x、yは〔(w+x)/(w+x+y)〕が、0.5〜0.99の実数を表す範囲にあることが好ましく、0.6〜0.95の範囲であることがより好ましい。
C (substituent C) represents a substituent containing a crosslinkable group. The crosslinkable group in C and the crosslinkable structural unit having the same are described in detail below.
The structural unit containing the substituent C is useful for forming a polymer directly bonded to the intermediate layer having a polymerizable group when forming the laminate described later in the specific crosslinkable polymer according to the present invention.
As content of this structural unit, it is preferable that y showing a polymerization molar fraction is the range of 1-30, and it is more preferable that it is the range of 5-15. Speaking of the relationship between y and w and x, w, x, and y are preferably in the range where [(w + x) / (w + x + y)] represents a real number of 0.5 to 0.99. More preferably, it is in the range of 6 to 0.95.
D(置換基D)は炭素数1〜20の直鎖或いは分岐鎖状のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基または炭素数2〜20の複素環基を示す。
ここで、炭素数1〜20の直鎖或いは分岐鎖状のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、イソブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられる。
炭素数3〜20のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
炭素数6〜20のアリール基としては、具体的には、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
炭素数2〜20の複素環基としては、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、2−フリル基、フルフリル基、2−チエニル基、2−ピロリル基、ピペリジノ基、ピペリジル基などが挙げられる。
アルキル基、アリール基、複素環基は、さらに置換基を有するものであってもよく、導入可能な置換基としては、アリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、イミノ基、メルカプト基、アシル基、ハロゲン原子などが挙げられる。
これらのなかでも、Dとしては、ベンジル基、シクロヘキシル基、ブチル基が好ましい。
本発明に係る特定架橋性ポリマーにおけるDを含む構造単位は、本発明の特定架橋性ポリマーに、目的に応じた種々の物性を付与する機能を有し、その含有量zは、0〜99の実数を表し、0〜10が好ましい。これらの関係について述べれば、(w+x+y)/(w+x+y+z)は1以下の実数を表し、0.01〜0.1の実数を表すことが好ましい。(w+x+y)/(w+x+y+z)が1を表す場合、zは0となり、特定架橋性ポリマーは三元共重合体となる。
D (substituent D) is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or a heterocyclic ring having 2 to 20 carbon atoms. Indicates a group.
Here, specific examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an isobutyl group, An isopentyl group, a neopentyl group, etc. are mentioned.
Examples of the cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.
Specific examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group.
Examples of the heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms include 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, 2-furyl group, furfuryl group, 2-thienyl group, 2-pyrrolyl group, piperidino group, piperidyl group Etc.
The alkyl group, aryl group, and heterocyclic group may further have a substituent. Examples of the substituent that can be introduced include an aryl group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylamino group, and an amino group. Hydroxy group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, imino group, mercapto group, acyl group, halogen atom and the like.
Among these, D is preferably a benzyl group, a cyclohexyl group, or a butyl group.
The structural unit containing D in the specific crosslinkable polymer according to the present invention has a function of imparting various physical properties according to the purpose to the specific crosslinkable polymer of the present invention, and the content z is from 0 to 99. A real number is represented, and 0-10 are preferable. Describing these relationships, (w + x + y) / (w + x + y + z) represents a real number of 1 or less, and preferably represents a real number of 0.01 to 0.1. When (w + x + y) / (w + x + y + z) represents 1, z is 0, and the specific crosslinkable polymer is a terpolymer.
<4級アンモニウム塩構造>
一般式(1)中、置換基Bに含まれる4級アンモニウム塩の窒素上の置換基としては、重合を阻害しない官能基であれば制限は無く、また複数の種類の置換基を用いてもよい。4級アンモニウム塩の窒素上の置換基としては好ましくは置換基を有していてもよいアルキル基、アリール基などが挙げられる。こうした置換基を有している4級アンモニウム塩としては例えば、テトラブチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、ジメチルベンジルアンモニウム塩などが挙げられる。
<Quaternary ammonium salt structure>
In the general formula (1), the substituent on the nitrogen of the quaternary ammonium salt contained in the substituent B is not limited as long as it is a functional group that does not inhibit the polymerization, and a plurality of types of substituents may be used. Good. Preferred examples of the substituent on the nitrogen of the quaternary ammonium salt include an alkyl group and an aryl group which may have a substituent. Examples of the quaternary ammonium salt having such a substituent include tetrabutylammonium salt, tetraethylammonium salt, tetramethylammonium salt, dimethylbenzylammonium salt and the like.
本発明に用いられる特定架橋性ポリマーにおいて、置換基Cが有する架橋性基としては、ラジカル重合性基、カチオン重合性基のいずれでもよい。なお、特定架橋性ポリマーは、後述する遮光性材料に用いる場合には、金属イオンに対して親和性が高い化合物を用いることが好ましく、架橋性基に加え、金属イオン吸着基としての置換基Aおよび置換基Bが必要となる。
前記架橋性基としては、上記のように、ラジカル重合性基やカチオン重合性基などが挙げられるが、後述する中間層中の重合性基と充分な共重合性を持つものを選択することが望ましい。特に、重合性基を有するカップリング剤中の重合性基と、前記架橋性基を有する化合物中の架橋性基が同じ官能基であることが好ましい。
In the specific crosslinkable polymer used in the present invention, the crosslinkable group which the substituent C has may be either a radical polymerizable group or a cationic polymerizable group. The specific crosslinkable polymer is preferably a compound having a high affinity for metal ions when used in a light-shielding material described later. In addition to the crosslinkable group, the substituent A as a metal ion adsorption group And substituent B is required.
Examples of the crosslinkable group include radically polymerizable groups and cationically polymerizable groups as described above, and it is possible to select those having sufficient copolymerizability with the polymerizable group in the intermediate layer described later. desirable. In particular, the polymerizable group in the coupling agent having a polymerizable group and the crosslinkable group in the compound having a crosslinkable group are preferably the same functional group.
前記ラジカル重合性基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基が好ましい。
また、前記カチオン重合性基としては、例えば、環状エーテル基(エポキシ基、オキセタン基等)、ビニル基、ラクトン基、アジリジン基、等が挙げられ、これらの中でも、ビニル基又はエポキシ基が好ましい。
本発明においては、保存性、感度の点から、ラジカル重合性基を有する化合物を好ましく用いることができる。
As the radical polymerizable group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, and a methacryloylamino group are preferable.
Examples of the cationic polymerizable group include a cyclic ether group (epoxy group, oxetane group, etc.), a vinyl group, a lactone group, an aziridine group, and the like. Among these, a vinyl group or an epoxy group is preferable.
In the present invention, a compound having a radical polymerizable group can be preferably used from the viewpoint of storage stability and sensitivity.
カチオン重合性基を有する化合物の一つであるビニル化合物の具体例としては、スチレン化合物、アルキルビニルエーテル化合物、アルケニルビニルエーテル化合物、アリールビニルエーテル化合物、多官能ビニル化合物、プロペニル化合物、イソプロペニル化合物、カチオン重合性窒素含有化合物等が挙げられる。
また、カチオン重合性基を有する化合物の一つであるエポキシ化合物の具体例としては、各種グリシジルエーテル型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、エポキシ化ビニル化合物等が挙げられる。
Specific examples of the vinyl compound that is one of the compounds having a cationic polymerizable group include styrene compounds, alkyl vinyl ether compounds, alkenyl vinyl ether compounds, aryl vinyl ether compounds, polyfunctional vinyl compounds, propenyl compounds, isopropenyl compounds, and cationic polymerizable compounds. Examples thereof include nitrogen-containing compounds.
Specific examples of the epoxy compound that is one of the compounds having a cationic polymerizable group include various glycidyl ether type epoxy compounds, alicyclic epoxy compounds, epoxidized vinyl compounds, and the like.
また、本発明における特定架橋性ポリマーに導入される金属イオン吸着基としては、置換基A、Bに含有されるカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基が有効であるが、これらの金属イオン吸着基に加え、特定架橋性ポリマーの金属イオン吸着能を高める目的さらに置換基を導入することができる。こうした置換基としては、例えば、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、イミノ基、ヒドラジン、イミダゾール基、イミド基、ウレア基、ピリジン基、アンモニウム基、ピロリドン基、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、アミド基、トリアジン環構造、カルバモイル基、ヒドラジノカルボニル基、イソシアヌル構造を含む基、ウレタン基、ニトロ基、ニトロソ基、アゾ基、ジアゾ基、アミジノ基、アジド基、シアネート基(R−O−CN)などの含窒素官能基、水酸基(フェノールも含む)、エーテル基、カルボニル基、ペルオキシカルボキシ基、エステル基、N−オキシド構造を含む基、S−オキシド構造を含む基、N−ヒドロキシ構造を含む基などの含酸素官能基、メルカプト基、スルフィド基、チオウレア基、チオキシ基、スルホキシド基、スルホン基、サルファイト基、スルホキシイミン構造を含む基、スルホキシニウム塩構造を含む基、チオカルボキシ基、ジチオカルボキシ基、スルホキシ基、スルフィノ基、スルフェノ基、オキシカルボニル基、スルホン酸エステル構造を含む基などの含硫黄官能基、フォスフィン基、ホスフィノ基、ホスフォノ基、ヒドロキシホスフォリル基などの含リン官能基、塩素、臭素、フッ素などのハロゲン原子を含む基、及びアルケン、アルキン、ベンゼン環などの不飽和炭素基などが挙げられる。これらは、特定架橋性ポリマーを構成する一般式(1)に記載のいずれかの構造単位に置換基として導入することができる。 Further, as the metal ion adsorbing group introduced into the specific crosslinkable polymer in the present invention, carboxyl groups, sulfonic acid groups, and phosphoric acid groups contained in the substituents A and B are effective. In addition to the group, a substituent can be introduced for the purpose of increasing the metal ion adsorption ability of the specific crosslinkable polymer. Examples of such substituents include cyano group, isocyano group, amino group, imino group, hydrazine, imidazole group, imide group, urea group, pyridine group, ammonium group, pyrrolidone group, cyanato group, isocyanato group, thiocyanato group, isothiocyanato group. Group, amide group, triazine ring structure, carbamoyl group, hydrazinocarbonyl group, group containing isocyanuric structure, urethane group, nitro group, nitroso group, azo group, diazo group, amidino group, azide group, cyanate group (RO -CN) -containing functional group, hydroxyl group (including phenol), ether group, carbonyl group, peroxycarboxy group, ester group, group containing N-oxide structure, group containing S-oxide structure, N-hydroxy structure Oxygen-containing functional groups such as benzene-containing groups, mercapto groups, sulfide groups, thiols Rare group, thioxy group, sulfoxide group, sulfone group, sulfite group, group containing sulfoximine structure, group containing sulfoxynium salt structure, thiocarboxy group, dithiocarboxy group, sulfoxy group, sulfino group, sulfeno group, oxycarbonyl Group, a sulfur-containing functional group such as a group containing a sulfonate structure, a phosphine group, a phosphino group, a phosphono group, a phosphorus-containing functional group such as a hydroxyphosphoryl group, a group containing a halogen atom such as chlorine, bromine or fluorine, And unsaturated carbon groups such as alkenes, alkynes, and benzene rings. These can be introduced as a substituent into any structural unit described in the general formula (1) constituting the specific crosslinkable polymer.
本発明における特定架橋性ポリマーの分子量としては、特に限定されるものではなく、塗布時に一般的な溶剤に溶解し、ろ過によって固形不要物を除去できるような分子量であればよい。 The molecular weight of the specific crosslinkable polymer in the present invention is not particularly limited as long as it can be dissolved in a general solvent at the time of coating, and a solid unnecessary substance can be removed by filtration.
本発明に係る特定架橋性ポリマーの合成に用いられる置換基A或いは置換基Bを含むモノマーは、具体的には、例えば、(メタ)アクリル酸若しくはそのアンモニウム塩、イタコン酸若しくはそのアンモニウム塩、スチレンスルホン酸若しくはそのアンモニウム塩、2−スルホエチル(メタ)アクリレート若しくはそのアンモニウム塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸若しくはそのアンモニウム塩、ホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート若しくはそのアンモニウム塩などを挙げることができる。 Specific examples of the monomer containing the substituent A or B used for the synthesis of the specific crosslinkable polymer according to the present invention include (meth) acrylic acid or an ammonium salt thereof, itaconic acid or an ammonium salt thereof, and styrene. Sulfonic acid or its ammonium salt, 2-sulfoethyl (meth) acrylate or its ammonium salt, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid or its ammonium salt, phosphooxypolyoxyethylene glycol mono (meth) acrylate or its ammonium salt, etc. Can be mentioned.
本発明に用いうる特定架橋性化合物としてのポリマーは、金属イオン吸着基と、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリル基などのエチレン付加重合性不飽和基(重合性基)と、酸基と、酸基のアンモニウム塩とを、導入したポリマーであることが好ましい。このポリマーは、少なくとも末端又は側鎖にエチレン付加重合性不飽和基を有するものであり、側鎖にエチレン付加重合性不飽和基を有するものがより好ましく、末端及び側鎖にエチレン付加重合性不飽和基を有するものが更に好ましい。
本発明の特定架橋性ポリマーの有用な重量平均分子量は、500〜50万の範囲で、特に好ましい範囲は1000〜5万である。
The polymer as the specific crosslinkable compound that can be used in the present invention includes a metal ion adsorption group, an ethylene addition polymerizable unsaturated group (polymerizable group) such as a vinyl group, an allyl group, and a (meth) acryl group, an acid group, The polymer is preferably a polymer in which an ammonium salt of an acid group is introduced. This polymer has an ethylene addition polymerizable unsaturated group at least at the terminal or side chain, more preferably has an ethylene addition polymerizable unsaturated group at the side chain, and has no ethylene addition polymerizable unsaturated group at the terminal and side chain. Those having a saturated group are more preferred.
The useful weight average molecular weight of the specific crosslinkable polymer of the present invention is in a range of 500 to 500,000, and a particularly preferable range is 1000 to 50,000.
金属イオン吸着基と重合性基とを有する高分子化合物の合成方法としては、i)金属イオン吸着基を有するモノマーと重合性基を2つ以上有するモノマーとを共重合する方法、ii)金属イオン吸着基を有するモノマーと重合性基前駆体を有するモノマーとを共重合させ、次に塩基などの処理により二重結合を導入する方法、iii)金属イオン吸着基を有するポリマーと重合性基を有するモノマーとを反応させ、重合性基を導入する方法が挙げられる。
好ましい合成方法は、合成適性の観点から、ii)金属イオン吸着基を有するモノマーと重合性基前駆体を有するモノマーとを共重合させ、次に塩基などの処理により重合性基を導入する方法、iii)金属イオン吸着基を有するポリマーと重合性基を有するモノマーとを反応させ、重合性基を導入する方法である。また、本発明に有用なその他の置換基である酸基或いはその共役塩を含む置換基A、酸基のアンモニウム塩から選択される部分構造を含む置換基Bも、同様の手段で導入することができる。
As a method for synthesizing a polymer compound having a metal ion adsorbing group and a polymerizable group, i) a method of copolymerizing a monomer having a metal ion adsorbing group and a monomer having two or more polymerizable groups, ii) a metal ion A method in which a monomer having an adsorbing group and a monomer having a polymerizable group precursor are copolymerized and then a double bond is introduced by treatment with a base or the like; iii) a polymer having a metal ion adsorbing group and a polymerizable group Examples thereof include a method in which a monomer is reacted to introduce a polymerizable group.
A preferred synthesis method is, from the viewpoint of synthesis suitability, ii) a method of copolymerizing a monomer having a metal ion adsorption group and a monomer having a polymerizable group precursor, and then introducing a polymerizable group by treatment with a base, iii) A method of introducing a polymerizable group by reacting a polymer having a metal ion adsorbing group with a monomer having a polymerizable group. In addition, other substituents useful for the present invention, such as a substituent A containing an acid group or a conjugated salt thereof, or a substituent B containing a partial structure selected from an ammonium salt of an acid group, should be introduced by the same means. Can do.
前記i)の合成方法において、上記金属イオン吸着基を有するモノマーと共重合する重合性基を2つ以上有するモノマーとしては、アリル(メタ)アクリレート、2−アリルオキシエチルメタクリレートが挙げられる。 In the synthesis method i), examples of the monomer having two or more polymerizable groups copolymerizable with the monomer having a metal ion adsorption group include allyl (meth) acrylate and 2-allyloxyethyl methacrylate.
また、上記ii)の合成方法に用いられる重合性基前駆体を有するモノマーとしては、2−(3−クロロ−1−オキソプロポキシ)エチルメタクリレー卜や、特開2003−335814号公報に記載の化合物(i−1〜i−60)が使用することができ、これらの中でも、特に下記化合物(i−1)が好ましい。 Moreover, as a monomer which has a polymeric group precursor used for the synthetic | combination method of said ii), 2- (3-chloro- 1-oxopropoxy) ethyl methacrylate [*], and Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-335814 are described. Compounds (i-1 to i-60) can be used, and among these, the following compound (i-1) is particularly preferable.
更に、上記iii)の合成方法に用いられる金属イオン吸着基を有するポリマー中の、カルボキシル基、アミノ基若しくはそれらの塩、水酸基、及びエポキシ基などの官能基との反応を利用して、重合性基を導入するために用いられる重合性基を有するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレートなどがある。 Furthermore, polymerization is performed by utilizing a reaction with a functional group such as a carboxyl group, an amino group or a salt thereof, a hydroxyl group, and an epoxy group in the polymer having a metal ion adsorption group used in the synthesis method of iii) above. Examples of the monomer having a polymerizable group used for introducing a group include (meth) acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, and 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate.
上記ii)の合成方法における、金属イオン吸着基を有するモノマーと重合性基前駆体を有するモノマーとを共重合させた後の、塩基などの処理により重合性基を導入する方法については、例えば、特開2003−335814号公報に記載の手法を用いることができる。 For the method of introducing a polymerizable group by treatment with a base after copolymerizing a monomer having a metal ion adsorption group and a monomer having a polymerizable group precursor in the synthesis method of ii), for example, The method described in JP2003-335814A can be used.
重合反応の種類としては、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合が挙げられる。反応制御の観点から、ラジカル重合、カチオン重合を用いることが好ましい。
本発明におけるシアノ基含有架橋性ポリマーは、1)ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態とが異なる場合と、2)ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態とが同一の場合とで、その合成方法が異なる。
Examples of the polymerization reaction include radical polymerization, cationic polymerization, and anionic polymerization. From the viewpoint of reaction control, radical polymerization or cationic polymerization is preferably used.
The cyano group-containing crosslinkable polymer according to the present invention includes 1) a case where the polymerization form forming the polymer main chain is different from the polymerization form of the polymerizable group introduced into the side chain, and 2) a polymerization form forming the polymer main chain. And the synthesis method of the polymerizable group introduced into the side chain is different in the synthesis method.
1)ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態が異なる場合
ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態が異なる場合は、1−1)ポリマー主鎖形成がカチオン重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がラジカル重合である態様と、1−2)ポリマー主鎖形成がラジカル重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がカチオン重合である態様と、がある。
1) When the polymerization form forming the polymer main chain is different from the polymerization form of the polymerizable group introduced into the side chain When the polymerization form forming the polymer main chain is different from the polymerization form of the polymerizable group introduced into the side chain 1-1) An embodiment in which the polymer main chain is formed by cationic polymerization and the polymerization form of the polymerizable group introduced into the side chain is radical polymerization, and 1-2) the polymer main chain is formed by radical polymerization. There is a mode in which the polymerization form of the polymerizable group introduced into the side chain is cationic polymerization.
1−1)ポリマー主鎖形成がカチオン重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がラジカル重合である態様
本発明において、ポリマー主鎖形成がカチオン重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がラジカル重合である態様で用いられるモノマーとしては、以下の化合物が挙げられる。
1-1) A mode in which polymer main chain formation is performed by cationic polymerization, and a polymerization form of a polymerizable group introduced into a side chain is radical polymerization. In the present invention, polymer main chain formation is performed by cationic polymerization, and a side chain is formed. Examples of the monomer used in an embodiment in which the polymerization form of the polymerizable group introduced into the radical polymerization is radical polymerization include the following compounds.
・重合性基含有ユニットを形成するために用いられるモノマー
本態様に用いられる重合性基含有ユニットを形成するために用いられるモノマーとしては、ビニル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、4−(メタ)アクリロイルブタンビニルエーテル、2−(メタ)アクリロイルエタンビニルエーテル、3−(メタ)アクリロイルプロパンビニルエーテル、(メタ)アクリロイロキシジエチレングリコールビニルエーテル、(メタ)アクリロイロキシトリエチレングリコールビニルエーテル、(メタ)アクリロイル1stテルピオネール、1−(メタ)アクリロイロキシ−2−メチル−2−プロペン、1−(メタ)アクリロイロキシ−3−メチル−3−ブテン、3−メチレン−2−(メタ)アクリロイロキシ−ノルボルナン、4,4’−エチリデンジフェノールジ(メタ)アクリレート、メタクロレインジ(メタ)アクリロイルアセタール、p−((メタ)アクリロイルメチル)スチレン、アリル(メタ)アクリレート、2−(ブロモメチル)アクリル酸ビニル、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸アリル等が挙げられる。
-Monomers used to form polymerizable group-containing units As monomers used to form polymerizable group-containing units used in this embodiment, vinyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 4- ( (Meth) acryloylbutane vinyl ether, 2- (meth) acryloylethane vinyl ether, 3- (meth) acryloylpropane vinyl ether, (meth) acryloyloxydiethylene glycol vinyl ether, (meth) acryloyloxytriethylene glycol vinyl ether, (meth) acryloyl 1st ter Pioneer, 1- (meth) acryloyloxy-2-methyl-2-propene, 1- (meth) acryloyloxy-3-methyl-3-butene, 3-methylene-2- (meth) acryloyloxy-norbornane, 4,4′-ethylidene diphenol di (meth) acrylate, methacrolein di (meth) acryloyl acetal, p-((meth) acryloylmethyl) styrene, allyl (meth) acrylate, 2- (bromomethyl) vinyl acrylate, 2- (Hydroxymethyl) allyl acrylate and the like.
重合方法は、実験化学講座「高分子化学」2章−4(p74)に記載の方法や、「高分子合成の実験方法」大津隆行著 7章(p195)に記載の一般的なカチオン重合法が使用できる。なお、カチオン重合には、プロトン酸、ハロゲン化金属、有機金属化合物、有機塩、金属酸化物及び固体酸、ハロゲンが開始剤として用いることができるが、この中で、活性が大きく高分子量が合成可能な開始剤として、ハロゲン化金属と有機金属化合物の使用が好ましい。
具体的には、3フッ化ホウ素、3塩化ホウ素、塩化アルミ、臭化アルミ、四塩化チタン、四塩化スズ、臭化スズ、5フッ化リン、塩化アンチモン、塩化モリブデン、塩化タングステン、塩化鉄、ジクロロエチルアルミニウム、クロロジエチルアルミニウム、ジクロロメチルアルミニウム、クロロジメチルアルミニウム、トリメチルアルミニウム、トリメチル亜鉛、メチルグリニアが挙げられる。
Polymerization methods include general cation polymerization methods described in Experimental Chemistry Course “Polymer Chemistry”, Chapter 2-4 (p74) and “Experimental Methods for Polymer Synthesis” written by Takayuki Otsu, Chapter 7 (p195). Can be used. In the cationic polymerization, proton acids, metal halides, organometallic compounds, organic salts, metal oxides and solid acids, and halogens can be used as initiators. As possible initiators, the use of metal halides and organometallic compounds is preferred.
Specifically, boron trifluoride, boron trichloride, aluminum chloride, aluminum bromide, titanium tetrachloride, tin tetrachloride, tin bromide, phosphorus pentafluoride, antimony chloride, molybdenum chloride, tungsten chloride, iron chloride, Examples include dichloroethylaluminum, chlorodiethylaluminum, dichloromethylaluminum, chlorodimethylaluminum, trimethylaluminum, trimethylzinc, and methylgrineer.
1−2)ポリマー主鎖形成がラジカル重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がカチオン重合である態様
本発明において、ポリマー主鎖形成がラジカル重合で行われ、側鎖に導入される重合性基の重合形態がカチオン重合である態様用いられるモノマーとしては、以下の化合物が挙げられる。
1-2) A mode in which polymer main chain formation is performed by radical polymerization and the polymerization form of the polymerizable group introduced into the side chain is cationic polymerization In the present invention, polymer main chain formation is performed by radical polymerization, and the side chain Examples of the monomer used in an embodiment in which the polymerization form of the polymerizable group introduced into is cationic polymerization include the following compounds.
・重合性基含有ユニット形成するために用いられるモノマー
上記1−1)の態様で挙げた重合性基含有ユニット形成するために用いられるモノマーと同じものを用いることができる。
-Monomer used for forming polymerizable group-containing unit The same monomers as those used for forming the polymerizable group-containing unit mentioned in the embodiment 1-1) can be used.
重合方法は、実験化学講座「高分子化学」2章−2(p34)に記載の方法や、「高分子合成の実験方法」大津隆行著 5章(p125)に記載の一般的なラジカル重合法が使用できる。なお、ラジカル重合の開始剤には、100℃以上の加熱が必要な高温開始剤、40〜100℃の加熱で開始する通常開始剤、極低温で開始するレドックス開始剤などが知られているが、開始剤の安定性、重合反応のハンドリングのし易さから、通常開始剤が好ましい。
通常開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ペルオキソ2硫酸塩、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビル−2,4−ジメチルバレロニトリルが挙げられる。
Polymerization methods include general radical polymerization methods described in Experimental Chemistry Course “Polymer Chemistry” Chapter 2-2 (p34) and “Experimental Methods for Polymer Synthesis” written by Takayuki Otsu Chapter 5 (p125). Can be used. As the initiator for radical polymerization, a high-temperature initiator that requires heating at 100 ° C. or higher, a normal initiator that starts by heating at 40 to 100 ° C., a redox initiator that starts at a very low temperature, and the like are known. In general, an initiator is preferred from the viewpoint of stability of the initiator and ease of handling of the polymerization reaction.
Usual initiators include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, peroxodisulfate, azobisisobutyronitrile, azovir-2,4-dimethylvaleronitrile.
2)ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態とが同一の場合
ポリマー主鎖を形成する重合形態と側鎖に導入される重合性基の重合形態とが同一の場合は、2−1)両者がカチオン重合の態様と、2−2)両者がラジカル重合である態様と、がある。
2) When the polymerization form forming the polymer main chain is the same as the polymerization form of the polymerizable group introduced into the side chain Polymerization form forming the polymer main chain and the polymerization form of the polymerizable group introduced into the side chain Are the same, 2-1) both are cationic polymerization, and 2-2) both are radical polymerization.
2−1)両者がカチオン重合の態様
両者がカチオン重合の態様には、金属吸着性基を有するモノマーとして、前記1−1)の態様で挙げたシアノ基含有ユニット形成するために用いられるモノマーと同じものを用いることができる。
なお、重合中のゲル化を防止する観点から、金属吸着性基を有するポリマーを予め合成した後、該ポリマーと重合性基を有する化合物(以下、適宜、「反応性化合物」と称する。)とを反応させ、重合性基を導入する方法を用いることが好ましい。
2-1) Both are aspects of cationic polymerization In both aspects of cationic polymerization, the monomer used for forming the cyano group-containing unit mentioned in the aspect of 1-1) as a monomer having a metal adsorbing group; The same can be used.
From the viewpoint of preventing gelation during polymerization, a polymer having a metal adsorbing group is synthesized in advance, and then a compound having the polymer and a polymerizable group (hereinafter, referred to as “reactive compound” as appropriate). It is preferable to use a method in which a polymerizable group is introduced.
2−2)両者がラジカル重合である態様
両者がラジカル重合である態様では、合成方法としては、i)金属吸着性基を有するモノマーと重合性基を有するモノマーとを共重合する方法、ii)金属吸着性基を有するモノマーと二重結合前駆体を有するモノマーとを共重合させ、次に塩基などの処理により二重結合を導入する方法、iii)金属吸着性基を有するポリマーと重合性基を有するモノマーとを反応させ、二重結合を導入(重合性基を導入する)方法が挙げられる。好ましいのは、合成適性の観点から、ii)金属吸着性基を有するモノマーと二重結合前駆体を有するモノマーとを共重合させ、次に塩基などの処理により二重結合を導入する方法、iii)金属吸着性基を有するポリマーと重合性基を有するモノマーとを反応させ、重合性基を導入する方法である。
2-2) Aspect in which both are radical polymerizations In a mode in which both are radical polymerizations, the synthesis method is as follows: i) a method of copolymerizing a monomer having a metal adsorbing group and a monomer having a polymerizable group, ii) A method in which a monomer having a metal adsorbing group and a monomer having a double bond precursor are copolymerized and then a double bond is introduced by treatment with a base or the like; iii) a polymer having a metal adsorbing group and a polymerizable group And a method of introducing a double bond (introducing a polymerizable group). From the viewpoint of synthesis suitability, ii) a method of copolymerizing a monomer having a metal-adsorbing group and a monomer having a double bond precursor, and then introducing a double bond by treatment with a base or the like, iii This is a method of introducing a polymerizable group by reacting a polymer having a metal adsorbing group with a monomer having a polymerizable group.
前記i)の合成方法で用いられる重合性基を有するモノマーとしては、アリル(メタ)アクリレートや、以下の化合物などが挙げられる。 Examples of the monomer having a polymerizable group used in the synthesis method i) include allyl (meth) acrylate and the following compounds.
前記ii)の合成方法で用いられる二重結合前駆体を有するモノマーとしては、下記式(a)で表される化合物などが挙げられる。 Examples of the monomer having a double bond precursor used in the synthesis method ii) include compounds represented by the following formula (a).
上記式(a)中、Aは重合性基を有する有機団、R1〜R3は、夫々独立して、水素原子又は1価の有機基、B及びCは脱離反応により除去される脱離基であり、ここでいう脱離反応とは、塩基の作用によりCが引き抜かれ、Bが脱離するものである。Bはアニオンとして、Cはカチオンとして脱離するものが好ましい。
式(a)で表される化合物としては、具体的には以下の化合物を挙げることができる。
In the above formula (a), A is an organic group having a polymerizable group, R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group, and B and C are removed by elimination reaction. This is a leaving group, and the elimination reaction referred to here is one in which C is extracted by the action of a base and B is eliminated. B is preferably eliminated as an anion and C as a cation.
Specific examples of the compound represented by the formula (a) include the following compounds.
また、前記ii)の合成方法において、二重結合前駆体を二重結合に変換するには、下記に示すように、B、Cで表される脱離基を脱離反応により除去する方法、つまり、塩基の作用によりCを引き抜き、Bが脱離する反応を使用する。 Further, in the synthesis method of ii), in order to convert the double bond precursor into a double bond, as shown below, a method for removing the leaving groups represented by B and C by elimination reaction, That is, a reaction in which C is extracted by the action of a base and B is eliminated is used.
上記の脱離反応において用いられる塩基としては、アルカリ金属類の水素化物、水酸化物又は炭酸塩、有機アミ化合物、金属アルコキシド化合物が好ましい例として挙げられる。アルカリ金属類の水素化物、水酸化物、又は炭酸塩の好ましい例としては、水素化ナトリウム、水素化カルシウム、水素化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムなどが挙げられる。有機アミン化合物の好ましい例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジエチルメチルアミン、トリブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジエチルシクロヘキシルアミン、N−メチルジシクロヘキシルアミン、N−エチルジシクロヘキシルアミン、ピロリジン、1−メチルピロリジン、2,5−ジメチルピロリジン、ピペリジン、1−メチルピペリジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ピペラジン、1,4−ジメチルピペラジン、キヌクリジン、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]−オクタン、ヘキサメチレンテトラミン、モルホリン、4−メチルモルホリン、ピリジン、ピコリン、4−ジメチルアミノピリジン、ルチジン、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕−7−ウンデセン(DBU)、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、ジイソプロピルエチルアミン、Schiff塩基などが挙げられる。金属アルコキシド化合物の好ましい例としては、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムt−ブトキシドなどが挙げられる。これらの塩基は、1種或いは2種以上の混合であってもよい。 Preferred examples of the base used in the elimination reaction include alkali metal hydrides, hydroxides or carbonates, organic amino compounds, and metal alkoxide compounds. Preferred examples of alkali metal hydrides, hydroxides or carbonates include sodium hydride, calcium hydride, potassium hydride, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, Examples include potassium hydrogen carbonate and sodium hydrogen carbonate. Preferable examples of the organic amine compound include trimethylamine, triethylamine, diethylmethylamine, tributylamine, triisobutylamine, trihexylamine, trioctylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-diethylcyclohexylamine, N- Methyldicyclohexylamine, N-ethyldicyclohexylamine, pyrrolidine, 1-methylpyrrolidine, 2,5-dimethylpyrrolidine, piperidine, 1-methylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, piperazine, 1,4-dimethyl Piperazine, quinuclidine, 1,4-diazabicyclo [2,2,2] -octane, hexamethylenetetramine, morpholine, 4-methylmorpholine, pyridine, picoline, 4-dimethylaminopyridine, Cytidine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (DBU), N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylethylamine, Schiff base, and the like. Preferable examples of the metal alkoxide compound include sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium t-butoxide and the like. These bases may be used alone or in combination of two or more.
また、前記脱離反応において、塩基を付与(添加)する際に用いられる溶媒としては、例えば、エチレンジクロリド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、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、2−メトキシエチルアセテート、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、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、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、水などが挙げられる。これらの溶媒は単独或いは2種以上混合してもよい。 Examples of the solvent used for adding (adding) the base in the elimination reaction include ethylene dichloride, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Ethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propyl acetate, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, toluene, ethyl acetate, methyl lactate , Ethyl lactate, water and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
使用される塩基の量は、化合物中の特定官能基(B、Cで表される脱離基)の量に対して、当量以下であってもよく、また、当量以上であってもよい。また、過剰の塩基を使用した場合、脱離反応後、余剰の塩基を除去する目的で酸などを添加することも好ましい形態である。 The amount of the base used may be equal to or less than the equivalent to the amount of the specific functional group (the leaving group represented by B or C) in the compound, or may be equal to or more than the equivalent. Moreover, when an excess base is used, it is also a preferred form to add an acid or the like for the purpose of removing the excess base after the elimination reaction.
前記iii)の合成方法において、金属吸着性基を有するポリマーと反応させる重合性基を有するモノマーとしては、金属吸着性基を有するポリマー中の反応性基の種類によって異なるが、以下の組合せの官能基を有するモノマーを使用することができる。
即ち、(ポリマーの反応性基、モノマーの官能基)=(カルボキシル基、カルボキシル基)、(カルボキシル基、エポキシ基)、(カルボキシル基、イソシアネート基)、(カルボキシル基、ハロゲン化ベンジル)、(水酸基、カルボキシル基)、(水酸基、エポキシ基)、(水酸基、イソシアネート基)、(水酸基、ハロゲン化ベンジル)(イソシアネート基、水酸基)、(イソシアネート基、カルキシル基)等を挙げることができる。
具体的には以下のモノマーを使用することができる。
In the synthesis method of iii), the monomer having a polymerizable group to be reacted with the polymer having a metal-adsorptive group varies depending on the kind of the reactive group in the polymer having a metal-adsorptive group. Monomers having groups can be used.
That is, (reactive group of polymer, functional group of monomer) = (carboxyl group, carboxyl group), (carboxyl group, epoxy group), (carboxyl group, isocyanate group), (carboxyl group, benzyl halide), (hydroxyl group) , Carboxyl group), (hydroxyl group, epoxy group), (hydroxyl group, isocyanate group), (hydroxyl group, benzyl halide) (isocyanate group, hydroxyl group), (isocyanate group, carboxyl group) and the like.
Specifically, the following monomers can be used.
なお、本発明における金属吸着性基含有架橋性ポリマーは、金属吸着性基含有ユニット、重合性基含有ユニット、前述の酸基或いはその共役塩を含むユニット、酸基のアンモニウム塩から選択される部分構造を有するユニット以外に、他のユニットを含んでいてもよい。この他のユニットを形成するために用いられるモノマーとしては、本発明の効果を損なわないものであれば、いかなるモノマーも使用することができる。
ただし、前述のように重合性基をポリマーに反応させて導入する場合は、100%導入することが困難な際には少量の反応性部分が残ってしまうことから、これが第3のユニットとなる可能性もある。
具体的には、ラジカル重合でポリマー主鎖を形成する場合は、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどの無置換(メタ)アクリル酸エステル類、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、3,3,3−トリフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2−クロロエチル(メタ)アクリレートなどのハロゲン置換(メタ)アクリル酸エステル類、2−(メタ)アクリルロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドなどのアンモニウム基置換(メタ)アクリル酸エステル類、ブチル(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、オクチル(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類、スチレン、ビニル安息香酸、p−ビニルベンジルアンモニウムクロライドなどのスチレン類、N−ビニルカルバゾール、酢酸ビニル、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルカプロラクタムなどのビニル化合物類や、その他にジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−エチルチオ−エチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどが使用できる。
また、上記記載のモノマーを用いて得られたマクロモノマーも使用できる。
In addition, the metal-adsorptive group-containing crosslinkable polymer in the present invention is a part selected from a metal-adsorptive group-containing unit, a polymerizable group-containing unit, a unit containing the aforementioned acid group or its conjugated salt, or an ammonium salt of an acid group In addition to the unit having the structure, other units may be included. As the monomer used to form the other unit, any monomer can be used as long as it does not impair the effects of the present invention.
However, when the polymerizable group is introduced by reacting with the polymer as described above, a small amount of reactive portion remains when it is difficult to introduce 100%, so this becomes the third unit. There is a possibility.
Specifically, when the polymer main chain is formed by radical polymerization, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl Unsubstituted (meth) acrylates such as (meth) acrylate and stearyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 3,3,3-trifluoropropyl (meth) acrylate, Halogen-substituted (meth) acrylic esters such as 2-chloroethyl (meth) acrylate, ammonium group-substituted (meth) acrylic esters such as 2- (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, butyl (meth) acrylamide, Iso (Meth) acrylamides such as propyl (meth) acrylamide, octyl (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, styrenes such as styrene, vinylbenzoic acid, p-vinylbenzylammonium chloride, N-vinylcarbazole, vinyl acetate, Vinyl compounds such as N-vinylacetamide and N-vinylcaprolactam, and dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, 2-ethylthio-ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, 2 -Hydroxyethyl (meth) acrylate etc. can be used.
Moreover, the macromonomer obtained using the monomer of the said description can also be used.
カチオン重合でポリマー主鎖を形成する場合は、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、エチレングリコールビニルエーテル、ジ(エチレングリコール)ビニルエーテル、1,4−ブタンジオールビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、酢酸ビニル、2−ビニルオキシテトラヒドロピラン、ビニルベンゾエート、ビニルブチレートなどのビニルエーテル類、スチレン、p−クロロスチレン、p−メトキシスチレンなどのスチレン類、アリルアルコール、4−ヒドロキシ−1−ブテンなどの末端エチレン類を使用することができる。 When the polymer main chain is formed by cationic polymerization, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, ethylene glycol vinyl ether, di (ethylene glycol) vinyl ether, 1,4-butanediol vinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether, 2 -Vinyl ethers such as ethylhexyl vinyl ether, vinyl acetate, 2-vinyloxytetrahydropyran, vinyl benzoate, vinyl butyrate, styrenes such as styrene, p-chlorostyrene, p-methoxystyrene, allyl alcohol, 4-hydroxy-1- Terminal ethylenes such as butene can be used.
本発明における金属吸着性基含有架橋性ポリマーの分子量(Mw)は、3000〜20万が好ましく、更に好ましくは4000〜10万である。 The molecular weight (Mw) of the metal-adsorptive group-containing crosslinkable polymer in the present invention is preferably 3000 to 200,000, more preferably 4000 to 100,000.
本発明における特定架橋性ポリマーの具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
なお、これらの具体例の重量平均分子量は、いずれも、3000〜100000の範囲である。
Although the specific example of the specific crosslinkable polymer in this invention is shown below, it is not limited to these.
In addition, as for the weight average molecular weight of these specific examples, all are the range of 3000-100000.
〔アンモニウム塩の導入法〕
本発明における一般式(1)のポリマーの合成に際して、アンモニウム塩を導入する方法は、特に限定されるものではないが、アンモニウム塩を含まない前記特定架橋性ポリマーを合成後、金属吸着性基のプロトンをアンモニウム塩で置換する方法が好適に用いられる。
金属吸着性基のプロトンをアンモニウム塩で置換する方法としては、
1)アンモニウム塩を含まない前記特定架橋性ポリマーの溶液に対し、4級アンモニウム塩を添加する方法
2)アンモニウム塩を含まない前記特定架橋性ポリマーの溶液に対し、金属ヒドロキシド等を添加し、金属吸着性基のプロトンを金属イオンで置換した後、4級アンモニウム塩を添加する方法、
等が挙げられる。
[Method of introducing ammonium salt]
In the synthesis of the polymer of the general formula (1) in the present invention, the method for introducing the ammonium salt is not particularly limited, but after synthesizing the specific crosslinkable polymer not containing the ammonium salt, A method of replacing the proton with an ammonium salt is preferably used.
As a method of replacing the proton of the metal adsorbing group with an ammonium salt,
1) Method of adding a quaternary ammonium salt to the solution of the specific crosslinkable polymer not containing an ammonium salt 2) Adding a metal hydroxide or the like to the solution of the specific crosslinkable polymer not containing an ammonium salt, A method of adding a quaternary ammonium salt after replacing the proton of the metal-adsorbing group with a metal ion
Etc.
なかでも、アンモニウム塩を含まない前記特定架橋性ポリマーの溶液に対し、4級アンモニウム塩を添加する方法の方法が好ましい。アンモニウム塩を含まない前記特定架橋性ポリマーの溶液に対し、4級アンモニウム塩を添加する方法の方法を用いる場合には、用いる4級アンモニウム塩としては、中和により反応の添加率を向上させるという観点から、4級アンモニウムヒドロキシドを用いることが好ましい。
アンモニウム塩を含まない前記特定架橋性ポリマーの溶液に対し、金属ヒドロキシド等を添加し、金属吸着性基のプロトンを金属イオンで置換した後、4級アンモニウム塩を添加する方法では、用いる金属ヒドロキシド化合物は特に限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウムなどの塩基性を持つ金属ヒドロキシドが好適に用いられる。
また、アンモニウム塩の置換率を向上させる目的で、必要に応じてイオン交換樹脂を用いてもよい。
前記特定架橋性ポリマーのアンモニウム置換により得られるポリマーとしては、前記特定架橋性ポリマーの条件を満たすものであれば特に限定されないが、例えば以下に示す化合物が好適に用いられる。
Especially, the method of the method of adding a quaternary ammonium salt with respect to the solution of the said specific crosslinkable polymer which does not contain an ammonium salt is preferable. When using the method of adding a quaternary ammonium salt to the solution of the specific crosslinkable polymer not containing an ammonium salt, the quaternary ammonium salt used is said to improve the addition rate of the reaction by neutralization. From the viewpoint, it is preferable to use quaternary ammonium hydroxide.
In the method of adding a metal hydroxide or the like to the solution of the specific crosslinkable polymer not containing an ammonium salt, replacing the proton of the metal adsorbing group with a metal ion, and then adding a quaternary ammonium salt, The metal compound is not particularly limited, and a basic metal hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or magnesium hydroxide is preferably used.
Moreover, you may use an ion exchange resin as needed for the purpose of improving the substitution rate of ammonium salt.
The polymer obtained by ammonium substitution of the specific crosslinkable polymer is not particularly limited as long as it satisfies the conditions of the specific crosslinkable polymer. For example, the following compounds are preferably used.
本発明における架橋性化合物は、本発明の感光性組成物中に、30〜99質量%含まれることが好ましく、50〜90質量%含まれることがより好ましい。
また、これらの(B)特定架橋性ポリマーは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
It is preferable that 30-99 mass% is contained in the photosensitive composition of this invention, and, as for the crosslinkable compound in this invention, it is more preferable that 50-90 mass% is contained.
Moreover, these (B) specific crosslinkable polymers may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
<(A)重合開始剤>
本発明の感光性組成物には、重合開始剤を含有する。
本発明に用いうる好ましい重合開始剤としては、(a)芳香族ケトン類、(b)芳香族オニウム塩化合物、(c)有機過酸化物、(d)チオ化合物、(e)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(f)ケトオキシムエステル化合物、(g)ボレート化合物、(h)アジニウム化合物、(i)メタロセン化合物、(j)活性エステル化合物、(k)炭素ハロゲン結合を有する化合物等が挙げられる。以下に、上記(a)〜(k)の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<(A) Polymerization initiator>
The photosensitive composition of the present invention contains a polymerization initiator.
Preferred polymerization initiators that can be used in the present invention include (a) aromatic ketones, (b) aromatic onium salt compounds, (c) organic peroxides, (d) thio compounds, and (e) hexaarylbiimidazoles. Compounds, (f) ketoxime ester compounds, (g) borate compounds, (h) azinium compounds, (i) metallocene compounds, (j) active ester compounds, (k) compounds having a carbon halogen bond, and the like. Specific examples of the above (a) to (k) are given below, but the present invention is not limited to these.
(a)芳香族ケトン類
本発明に用いられる重合開始剤として好ましい(a)芳香族ケトン類としては、「RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY」J.P.Fouassier,J.F.Rabek(1993),p77−117記載のベンゾフェノン骨格あるいはチオキサントン骨格を有する化合物が挙げられる。例えば、下記化合物が挙げられる。
(A) Aromatic ketones (a) Aromatic ketones preferred as the polymerization initiator used in the present invention include "RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY" P. Fouassier, J. et al. F. Examples thereof include compounds having a benzophenone skeleton or a thioxanthone skeleton described in Rabek (1993), p77-117. For example, the following compounds are mentioned.
中でも、特に好ましい(a)芳香族ケトン類の例としては、特公昭47−6416号公報に記載のα−チオベンゾフェノン化合物、特公昭47−3981号公報に記載のベンゾインエーテル化合物、例えば、下記化合物が挙げられる。 Among them, particularly preferred examples of (a) aromatic ketones include α-thiobenzophenone compounds described in JP-B-47-6416, benzoin ether compounds described in JP-B-47-3981, such as the following compounds: Is mentioned.
特公昭47−22326記載のα−置換ベンゾイン化合物、例えば、下記化合物が挙げられる。 Examples of the α-substituted benzoin compounds described in JP-B-47-22326 include the following compounds.
特公昭47−23664記載のベンゾイン誘導体、特開昭57−30704記載のアロイルホスホン酸エステル、特公昭60−26483記載のジアルコキシベンゾフェノン、例えば、下記化合物が挙げられる。 Examples thereof include benzoin derivatives described in JP-B-47-23664, aroylphosphonic acid esters described in JP-A-57-30704, dialkoxybenzophenones described in JP-B-60-26483, for example, the following compounds.
特公昭60−26403、特開昭62−81345記載のベンゾインエーテル類、例えば、下記化合物が挙げられる。 Examples of the benzoin ethers described in JP-B-60-26403 and JP-A-62-181345 include the following compounds.
特公平1−34242、米国特許第4,318,791号、ヨーロッパ特許0284561A1号記載のα−アミノベンゾフェノン類、例えば、下記化合物が挙げられる。 Examples of the α-aminobenzophenones described in JP-B-1-34242, US Pat. No. 4,318,791, and European Patent 0284561A1, such as the following compounds.
特開平2−211452記載のp−ジ(ジメチルアミノベンゾイル)ベンゼン、例えば、下記化合物が挙げられる。 P-Di (dimethylaminobenzoyl) benzene described in JP-A-2-211452, for example, the following compounds may be mentioned.
特開昭61−194062記載のチオ置換芳香族ケトン、例えば、下記化合物が挙げられる。 Examples of the thio-substituted aromatic ketone described in JP-A-61-194062 include the following compounds.
特公平2−9597記載のアシルホスフィンスルフィド、例えば、下記化合物が挙げられる。 The acylphosphine sulfide described in JP-B-2-9597, for example, the following compounds may be mentioned.
特公平2−9596記載のアシルホスフィン、例えば、下記化合物が挙げられる。 Examples of the acylphosphine described in JP-B-2-9596 include the following compounds.
また、特公昭63−61950記載のチオキサントン類、特公昭59−42864記載のクマリン類等を挙げることもできる。 Further, thioxanthones described in JP-B-63-61950, coumarins described in JP-B-59-42864, and the like can also be mentioned.
(b)オニウム塩化合物
本発明に用いられる重合開始剤として好ましい(b)オニウム塩化合物としては、下記一般式(1)〜(3)で表される化合物が挙げられる。
(B) Onium Salt Compound As the polymerization initiator (b) preferable as the polymerization initiator used in the present invention, compounds represented by the following general formulas (1) to (3) may be mentioned.
一般式(1)中、Ar1とAr2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素原子数20個以下のアリール基を示す。このアリール基が置換基を有する場合の好ましい置換基としては、ハロゲン原子、ニトロ基、炭素原子数12個以下のアルキル基、炭素原子数12個以下のアルコキシ基、又は炭素原子数12個以下のアリールオキシ基が挙げられる。(Z2)−はハロゲンイオン、過塩素酸イオン、カルボン酸イオン、テトラフルオロボレートイオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、及びスルホン酸イオンからなる群より選択される対イオンを表し、好ましくは、過塩素酸イオン、ヘキサフルオロフォスフェートイオン、及びアリールスルホン酸イオンである。 In General Formula (1), Ar 1 and Ar 2 each independently represent an aryl group having 20 or less carbon atoms, which may have a substituent. Preferred substituents when this aryl group has a substituent include a halogen atom, a nitro group, an alkyl group having 12 or less carbon atoms, an alkoxy group having 12 or less carbon atoms, or a carbon atom having 12 or less carbon atoms. An aryloxy group is mentioned. (Z 2 ) − represents a counter ion selected from the group consisting of halogen ion, perchlorate ion, carboxylate ion, tetrafluoroborate ion, hexafluorophosphate ion, and sulfonate ion, preferably perchloric acid Ions, hexafluorophosphate ions, and aryl sulfonate ions.
一般式(2)中、Ar3は、置換基を有していてもよい炭素原子数20個以下のアリール基を示す。好ましい置換基としては、ハロゲン原子、ニトロ基、炭素原子数12個以下のアルキル基、炭素原子数12個以下のアルコキシ基、炭素原子数12個以下のアリールオキシ基、炭素原子数12個以下のアルキルアミノ基、炭素原子数12個以下のジアルキルアミノ基、炭素原子数12個以下のアリールアミノ基、又は、炭素原子数12個以下のジアリールアミノ基が挙げられる。(Z3)−は(Z2)−と同義の対イオンを表す。 In General Formula (2), Ar 3 represents an aryl group having 20 or less carbon atoms, which may have a substituent. Preferred examples of the substituent include a halogen atom, a nitro group, an alkyl group having 12 or less carbon atoms, an alkoxy group having 12 or less carbon atoms, an aryloxy group having 12 or less carbon atoms, and 12 or less carbon atoms. Examples thereof include an alkylamino group, a dialkylamino group having 12 or less carbon atoms, an arylamino group having 12 or less carbon atoms, or a diarylamino group having 12 or less carbon atoms. (Z 3 ) − represents a counter ion having the same meaning as (Z 2 ) − .
一般式(3)中、R23、R24及びR25は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数20個以下の炭化水素基を示す。好ましい置換基としては、ハロゲン原子、ニトロ基、炭素原子数12個以下のアルキル基、炭素原子数12個以下のアルコキシ基、又は炭素原子数12個以下のアリールオキシ基が挙げられる。(Z4)−は(Z2)−と同義の対イオンを表す。 In the general formula (3), R 23 , R 24 and R 25 may be the same or different and each represents a hydrocarbon group having 20 or less carbon atoms which may have a substituent. Preferable substituents include a halogen atom, a nitro group, an alkyl group having 12 or less carbon atoms, an alkoxy group having 12 or less carbon atoms, or an aryloxy group having 12 or less carbon atoms. (Z 4 ) − represents a counter ion having the same meaning as (Z 2 ) − .
本発明において、好適に用いることのできるオニウム塩の具体例としては、特開2001−133969公報の段落番号[0030]〜[0033]、特開2001−92127公報の段落番号[0096]〜[0101]、及び、特開2001−343742公報の段落番号[0015]〜[0046]に記載されたものなどを挙げることができる。 Specific examples of onium salts that can be suitably used in the present invention include paragraph numbers [0030] to [0033] of JP-A No. 2001-133969 and paragraph numbers [0096] to [0101 of JP-A No. 2001-92127. And those described in paragraph numbers [0015] to [0046] of JP-A-2001-343742.
本発明において用いられるオニウム塩は、極大吸収波長が400nm以下であることが好ましく、さらに360nm以下であることが好ましい。このように吸収波長を紫外線領域にすることにより、このような感光性組成物の取り扱いを白灯下で実施することができる。 The onium salt used in the present invention preferably has a maximum absorption wavelength of 400 nm or less, and more preferably 360 nm or less. Thus, by setting the absorption wavelength in the ultraviolet region, such a photosensitive composition can be handled under white light.
(c)有機過酸化物
本発明に用いられる重合開始剤として好ましい(c)有機過酸化物としては、分子中に酸素−酸素結合を1個以上有する有機化合物のほとんど全てが含まれるが、その例としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、1,1−ビス(ターシャリイブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(ターシャリイブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(ターシャリイブチルパーオキシ)ブタン、ターシャリイブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメタンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジターシャリイブチルパーオキサイド、ターシャリイブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ビス(ターシャリイブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ターシャリイブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−キサノイルパーオキサイド、過酸化こはく酸、過酸化ベンゾイル、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、メタ−トルオイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジメトキシイソプロピルパーオキシカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ターシャリイブチルパーオキシアセテート、ターシャリイブチルパーオキシピバレート、ターシャリイブチルパーオキシネオデカノエート、ターシャリイブチルパーオキシオクタノエート、ターシャリイブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、ターシャリイブチルパーオキシラウレート、ターシャリーカーボネート、3,3′4,4′−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′4,4′−テトラ−(t−アミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′4,4′−テトラ−(t−ヘキシルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′4,4′−テトラ−(t−オクチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′4,4′−テトラ−(クミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′4,4′−テトラ−(p−イソプロピルクミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、カルボニルジ(t−ブチルパーオキシ二水素二フタレート)、カルボニルジ(t−ヘキシルパーオキシ二水素二フタレート)等がある。
(C) Organic peroxide Preferred as the polymerization initiator used in the present invention (c) Organic peroxide includes almost all organic compounds having one or more oxygen-oxygen bonds in the molecule. Examples include methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, 3,3,5-trimethylcyclohexanone peroxide, methylcyclohexanone peroxide, acetylacetone peroxide, 1,1-bis (tertiarybutylperoxy) -3,3,5. -Trimethylcyclohexane, 1,1-bis (tertiarybutylperoxy) cyclohexane, 2,2-bis (tertiarybutylperoxy) butane, tertiarybutylhydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzenehydride Loperoxide, parameter hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, ditertiary butyl peroxide, tertiary butyl Cumyl peroxide, dicumyl peroxide, bis (tertiarybutylperoxyisopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (tertiarybutylperoxy) hexane, 2,5-xanoyl peroxide, peroxy Succinic oxide, benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, meta-toluoyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-2-ethoxyethyl peroxydicarbonate Nate, dimethoxyisopropyl peroxycarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxydicarbonate, tertiary butyl peroxyacetate, tertiary butyl peroxypivalate, tertiary butyl peroxyneodecanoate, tarsha Tributyl peroxyoctanoate, tertiary butyl peroxy-3,5,5-trimethylhexanoate, tertiary butyl peroxylaurate, tertiary carbonate, 3,3'4,4'-tetra- (t -Butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'4,4'-tetra- (t-amylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'4,4'-tetra- (t-hexylperoxycarbonyl) benzophenone, 3, 3'4, 4 -Tetra- (t-octylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'4,4'-tetra- (cumylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'4,4'-tetra- (p-isopropylcumylperoxy) Carbonyl) benzophenone, carbonyldi (t-butylperoxydihydrogen diphthalate), carbonyldi (t-hexylperoxydihydrogen diphthalate), and the like.
中でも、3,3′4,4′−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′4,4′−テトラ−(t−アミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′4,4′−テトラ−(t−ヘキシルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′4,4′−テトラ−(t−オクチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′4,4′−テトラ−(クミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′4,4′−テトラ−(p−イソプロピルクミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレートなどの過酸化エステル系が好ましい。 Among them, 3,3'4,4'-tetra- (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'4,4'-tetra- (t-amylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'4 4'-tetra- (t-hexylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'4,4'-tetra- (t-octylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'4,4'-tetra- (cumylper) Peroxyesters such as (oxycarbonyl) benzophenone, 3,3'4,4'-tetra- (p-isopropylcumylperoxycarbonyl) benzophenone, di-t-butyldiperoxyisophthalate are preferred.
(d)チオ化合物
本発明で用いられる重合開始剤として好ましい(d)チオ化合物としては、下記一般式(4)で示される構造を有する化合物が挙げられる。
(D) Thio compound As a preferable (d) thio compound as a polymerization initiator used by this invention, the compound which has a structure shown by following General formula (4) is mentioned.
一般式(4)中、R26はアルキル基、アリール基又は置換アリール基を示し、R27は水素原子又はアルキル基を示す。また、R26とR27は、互いに結合して酸素、硫黄及び窒素原子から選ばれたヘテロ原子を含んでもよい5員ないし7員環を形成するのに必要な非金属原子群を示す。
上記一般式(4)におけるアルキル基としては、炭素原子数1〜4個のものが好ましい。また、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基のような炭素原子数6〜10個のものが好ましく、置換アリール基としては、上記のようなアリール基に塩素原子のようなハロゲン原子、メチル基のようなアルキル基、メトシキ基、エトキシ基のようなアルコキシ基で置換されたものが含まれる。R27は、好ましくは炭素原子数1〜4個のアルキル基である。一般式(4)で示されるチオ化合物の具体例としては、下記に示すような化合物が挙げられる。
In the general formula (4), R 26 represents an alkyl group, an aryl group or a substituted aryl group, and R 27 represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 26 and R 27 represent a group of nonmetallic atoms necessary to form a 5-membered to 7-membered ring which may be bonded to each other and contain a hetero atom selected from oxygen, sulfur and nitrogen atoms.
As an alkyl group in the said General formula (4), a C1-C4 thing is preferable. The aryl group is preferably one having 6 to 10 carbon atoms such as a phenyl group or a naphthyl group, and the substituted aryl group includes a halogen atom such as a chlorine atom, a methyl group as described above. And those substituted with an alkoxy group such as methoxy group and ethoxy group. R 27 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples of the thio compound represented by the general formula (4) include the following compounds.
(e)ヘキサアリールビイミダゾール化合物
本発明に用いられる重合開始剤として好ましい(e)ヘキサアリールビイミダゾール化合物としては、特公昭45−37377号、特公昭44−86516号記載のロフィンダイマー類、例えば2,2′−ビス(o−クロロフェニル)−4,4′,5,5′−テトラフェニルビイミダゾール、2,2′−ビス(o−ブロモフェニル)−4,4′,5,5′−テトラフェニルビイミダゾール、2,2′−ビス(o,p−ジクロロフェニル)−4,4′,5,5′−テトラフェニルビイミダゾール、2,2′−ビス(o−クロロフェニル)−4,4′,5,5′−テトラ(m−メトキシフェニル)ビイミダゾール、2,2′−ビス(o,o′−ジクロロフェニル)−4,4′,5,5′−テトラフェニルビイミダゾール、2,2′−ビス(o−ニトロフェニル)−4,4′,5,5′−テトラフェニルビイミダゾール、2,2′−ビス(o−メチルフェニル)−4,4′,5,5′−テトラフェニルビイミダゾール、2,2′−ビス(o−トリフルオロフェニル)−4,4′,5,5′−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
(E) Hexaarylbiimidazole compounds (e) Hexaarylbiimidazole compounds preferred as the polymerization initiator used in the present invention include lophine dimers described in JP-B Nos. 45-37377 and 44-86516, such as 2 , 2'-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis (o-bromophenyl) -4,4', 5,5'-tetra Phenylbiimidazole, 2,2'-bis (o, p-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis (o-chlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetra (m-methoxyphenyl) biimidazole, 2,2'-bis (o, o'-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrapheny Biimidazole, 2,2'-bis (o-nitrophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis (o-methylphenyl) -4,4', 5 , 5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis (o-trifluorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole and the like.
(f)ケトオキシムエステル化合物
本発明に用いられる重合開始剤として好ましい(f)ケトオキシムエステル化合物としては、3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−p−トルエンスルホニルオキシイミノブタン−2−オン、2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン等が挙げられる。
(F) Ketooxime ester compound (f) The ketoxime ester compound preferable as a polymerization initiator used in the present invention includes 3-benzoyloxyiminobutan-2-one, 3-acetoxyiminobutane-2-one, 3 -Propionyloxyiminobutan-2-one, 2-acetoxyiminopentan-3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3-p-toluenesulfonyloxyiminobutan-2-one, 2-ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one and the like can be mentioned.
(g)ボレート化合物
本発明に用いられる重合開始剤として好ましい(g)ボレート化合物の例としては、下記一般式(5)で表される化合物を挙げることができる。
(G) Borate Compound As an example of the (g) borate compound preferable as the polymerization initiator used in the present invention, a compound represented by the following general formula (5) can be given.
一般式(5)中、R28、R29、R30及びR31は互いに同一でも異なっていてもよく、各々置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアルケニル基、置換もしくは非置換のアルキニル基、又は置換もしくは非置換の複素環基を示し、R28、R29、R30及びR31はその2個以上の基が結合して環状構造を形成してもよい。ただし、R28、R29、R30及びR31のうち、少なくとも1つは置換もしくは非置換のアルキル基である。(Z5)+はアルカリ金属カチオン又は第4級アンモニウムカチオンを示す。
上記R28〜R31のアルキル基としては、直鎖、分枝、環状のものが含まれ、炭素原子数1〜18のものが好ましい。具体的にはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ステアリル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが含まれる。また置換アルキル基としては、上記のようなアルキル基に、ハロゲン原子(例えば−Cl、−Brなど)、シアノ基、ニトロ基、アリール基(好ましくはフェニル基)、ヒドロキシ基、−COOR32(ここでR32は水素原子、炭素数1〜14のアルキル基、又はアリール基を示す)、−OCOR33又は−OR34(ここでR33、R34は炭素数1〜14のアルキル基、又はアリール基を示す)、及び下記式で表されるものを置換基として有するものが含まれる。
In the general formula (5), R 28 , R 29 , R 30 and R 31 may be the same or different from each other, and each is a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted group. An alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, wherein R 28 , R 29 , R 30 and R 31 are bonded to form a cyclic structure. May be. However, at least one of R 28 , R 29 , R 30 and R 31 is a substituted or unsubstituted alkyl group. (Z 5 ) + represents an alkali metal cation or a quaternary ammonium cation.
Examples of the alkyl group for R 28 to R 31 include straight-chain, branched, and cyclic groups, and those having 1 to 18 carbon atoms are preferable. Specifically, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, stearyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl and the like are included. The substituted alkyl group includes an alkyl group as described above, a halogen atom (for example, —Cl, —Br, etc.), a cyano group, a nitro group, an aryl group (preferably a phenyl group), a hydroxy group, —COOR 32 (here R 32 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, or an aryl group), —OCOR 33 or —OR 34 (where R 33 and R 34 are alkyl groups having 1 to 14 carbon atoms, or aryl. And a group having a substituent represented by the following formula.
ここでR35、R36は独立して水素原子、炭素数1〜14のアルキル基、又はアリール基を示す。
上記R28〜R31のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基などの1〜3環のアリール基が含まれ、置換アリール基としては、上記のようなアリール基に前述の置換アルキル基の置換基又は、炭素数1〜14のアルキル基を有するものが含まれる。上記R28〜R31のアルケニル基としては、炭素数2〜18の直鎖、分枝、環状のものが含まれ。置換アルケニル基の置換基としては、前記の置換アルキル基の置換基として挙げたものが含まれる。上記R28〜R31のアルキニル基としては、炭素数2〜28の直鎖又は分枝のものが含まれ、置換アルキニル基の置換基としては、前記置換アルキル基の置換基として挙げたものが含まれる。また、上記R28〜R31の複素環基としてはN、S及びOの少なくとも1つを含む5員環以上、好ましくは5〜7員環の複素環基が挙げられ、この複素環基には縮合環が含まれていてもよい。更に置換基として前述の置換アリール基の置換基として挙げたものを有していてもよい。一般式(5)で示される化合物例としては具体的には米国特許3,567,453号、同4,343,891号、ヨーロッパ特許109,772号、同109,773号に記載されている化合物及び以下に示すものが挙げられる。
Here, R 35 and R 36 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, or an aryl group.
The aryl group of R 28 to R 31 includes 1 to 3 ring aryl groups such as a phenyl group and a naphthyl group, and the substituted aryl group is a substitution of the above substituted alkyl group with the above aryl group. Those having a group or an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms are included. Examples of the alkenyl group for R 28 to R 31 include linear, branched and cyclic groups having 2 to 18 carbon atoms. Examples of the substituent of the substituted alkenyl group include those listed as the substituents of the substituted alkyl group. Examples of the alkynyl group of R 28 to R 31 include straight chain or branched groups having 2 to 28 carbon atoms, and examples of the substituent of the substituted alkynyl group include those listed as the substituents of the substituted alkyl group. included. In addition, examples of the heterocyclic group of R 28 to R 31 include a 5-membered ring or more, preferably a 5- to 7-membered heterocyclic group containing at least one of N, S, and O. May contain a condensed ring. Furthermore, you may have what was mentioned as a substituent of the above-mentioned substituted aryl group as a substituent. Specific examples of the compound represented by the general formula (5) are described in US Pat. Nos. 3,567,453 and 4,343,891, European Patents 109,772 and 109,773. Compounds and those shown below are mentioned.
(h)アジニウム化合物
本発明に用いられる重合開始剤として好ましい(h)アジニウム塩化合物としては、特開昭63−138345号公報、特開昭63−142345号公報、特開昭63−142346号公報、特開昭63−143537号公報、及び特公昭46−42363号公報記載のN−O結合を有する化合物群を挙げることができる。
(H) Azinium Compound Preferred examples of the azinium salt compound used as the polymerization initiator used in the present invention include JP-A Nos. 63-138345, 63-142345, and 63-142346. And compounds having an N—O bond described in JP-A-63-143537 and JP-B-46-42363.
(i)メタロセン化合物
本発明に用いられる重合開始剤として好ましい(i)メタロセン化合物としては、特開昭59−152396号公報、特開昭61−151197号公報、特開昭63−41484号公報、特開平2−249号公報、特開平2−4705号公報記載のチタノセン化合物、及び、特開平1−304453号公報、特開平1−152109号公報記載の鉄−アレーン錯体を挙げることができる。
(I) Metallocene compound (i) Metallocene compound preferred as a polymerization initiator used in the present invention is disclosed in JP-A-59-152396, JP-A-61-151197, JP-A-63-41484, Examples thereof include titanocene compounds described in JP-A-2-249 and JP-A-2-4705, and iron-arene complexes described in JP-A-1-304453 and JP-A-1-152109.
上記チタノセン化合物の具体例としては、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピリ−1−イル)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−(メチルスルホンアミド)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−ブチルビアロイル−アミノ)フェニル〕チタン、 Specific examples of the titanocene compound include di-cyclopentadienyl-Ti-di-chloride, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-phenyl, and di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2,3. 4,5,6-pentafluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,5,6-tetrafluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti- Bis-2,4,6-trifluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-2,6-difluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2,4 -Difluorophen-1-yl, di-methylcyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,4,5,6-pentafluorophen-1-yl, di-methylcyclopentadienyl-Ti- -2,3,5,6-tetrafluorophen-1-yl, di-methylcyclopentadienyl-Ti-bis-2,4-difluorophen-1-yl, bis (cyclopentadienyl) -bis (2,6-difluoro-3- (pyridin-1-yl) phenyl) titanium bis (cyclopentadienyl) bis [2,6-difluoro-3- (methylsulfonamido) phenyl] titanium, bis (cyclopentadi Enyl) bis [2,6-difluoro-3- (N-butylbialoyl-amino) phenyl] titanium,
ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−ブチル−(4−クロロベンゾイル)アミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−ベンジル−2,2−ジメチルペンタノイルアミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−(2−エチルヘキシル)−4−トリル−スルホニル)アミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−(3−オキサヘプチル)ベンゾイルアミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−(3,6−ジオキサデシル)ベンゾイルアミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(トリフルオロメチルスルホニル)アミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(トリフルオロアセチルアミノ)フェニル〕チタン、 Bis (cyclopentadienyl) bis [2,6-difluoro-3- (N-butyl- (4-chlorobenzoyl) amino) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) bis [2,6-difluoro-3 -(N-benzyl-2,2-dimethylpentanoylamino) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) bis [2,6-difluoro-3- (N- (2-ethylhexyl) -4-tolyl-sulfonyl] ) Amino) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) bis [2,6-difluoro-3- (N- (3-oxaheptyl) benzoylamino) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) bis [2 , 6-Difluoro-3- (N- (3,6-dioxadecyl) benzoylamino) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) bi [2,6-difluoro-3- (trifluoromethylsulfonyl) amino) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) bis [2,6-difluoro-3- (trifluoroacetyl) phenyl] titanium,
ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(2−クロロベンゾイル)アミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(4−クロロベンゾイル)アミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−(3,6−ジオキサデシル)−2,2−ジメチルペンタノイルアミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−(3,7−ジメチル−7−メトキシオクチル)ベンゾイルアミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−シクロヘキシルベンゾイルアミノ)フェニル〕チタン、等を挙げることができる。 Bis (cyclopentadienyl) bis [2,6-difluoro-3- (2-chlorobenzoyl) amino) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) bis [2,6-difluoro-3- (4-chloro Benzoyl) amino) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) bis [2,6-difluoro-3- (N- (3,6-dioxadecyl) -2,2-dimethylpentanoylamino) phenyl] titanium, bis (Cyclopentadienyl) bis [2,6-difluoro-3- (N- (3,7-dimethyl-7-methoxyoctyl) benzoylamino) phenyl] titanium, bis (cyclopentadienyl) bis [2,6 -Difluoro-3- (N-cyclohexylbenzoylamino) phenyl] titanium and the like.
(j)活性エステル化合物
本発明に用いられる重合開始剤として好ましい(j)活性エステル化合物としては、特公昭62−6223号公報記載のイミドスルホネート化合物、特公昭63−14340号公報、特開昭59−174831号公報記載の活性スルホネート類をあげることができる。
(J) Active ester compound Preferred as the polymerization initiator used in the present invention (j) is an imide sulfonate compound described in JP-B-62-2223, JP-B-63-14340, JP-A-59. And active sulfonates described in JP-A-174831.
(k)炭素ハロゲン結合を有する化合物
本発明に用いられる重合開始剤として好ましい(k)炭素ハロゲン結合を有する化合物としては、下記一般式(6)から一般式(12)で表される化合物を挙げることができる。
(K) Compound having carbon halogen bond Preferred compounds (k) having a carbon halogen bond as the polymerization initiator used in the present invention include compounds represented by the following general formulas (6) to (12). be able to.
一般式(6)中、X2はハロゲン原子を表し、Y1は−C(X2)3、−NH2、−NHR38、−NR38、−OR38を表わす。ここでR38はアルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基を表わす。またR37は−C(X2)3、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、置換アルケニル基、を表わす。 In the general formula (6), X 2 represents a halogen atom, and Y 1 represents —C (X 2 ) 3 , —NH 2 , —NHR 38 , —NR 38 , —OR 38 . Here, R 38 represents an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, or a substituted aryl group. R 37 represents —C (X 2 ) 3 , an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, or a substituted alkenyl group.
一般式(7)中、R39は、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アリール基、置換アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、置換アルコキシル基、ニトロ基又はシアノ基であり、X3はハロゲン原子であり、nは1〜3の整数である。 In the general formula (7), R 39 is an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkenyl group, a substituted alkenyl group, an aryl group, a substituted aryl group, a halogen atom, an alkoxy group, a substituted alkoxyl group, a nitro group or a cyano group, X 3 is a halogen atom, and n is an integer of 1 to 3.
一般式(8)中、R40は、アリール基又は置換アリール基であり、R41は、以下に示す基又はハロゲンであり、Z6は−C(=O)−、−C(=S)−又は−SO2−である。 In the general formula (8), R 40 is an aryl group or a substituted aryl group, R 41 is a group or halogen shown below, and Z 6 is —C (═O) — or —C (═S). - or -SO 2 - is.
(R42、R43はアルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アリール基又は置換アリール基であり、R44は一般式(6)中のR38と同じであり、X3はハロゲン原子であり、mは1又は2である。) (R 42 and R 43 are an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkenyl group, a substituted alkenyl group, an aryl group or a substituted aryl group, R 44 is the same as R 38 in the general formula (6), and X 3 is A halogen atom, and m is 1 or 2.)
一般式(9)中、R45は置換されていてもよいアリール基又は複素環式基であり、R46は炭素原子1〜3個を有するトリハロアルキル基又はトリハロアルケニル基であり、pは1、2又は3である。 In the general formula (9), R 45 is an optionally substituted aryl group or heterocyclic group, R 46 is a trihaloalkyl group or trihaloalkenyl group having 1 to 3 carbon atoms, and p is 1 2 or 3.
一般式(10)、トリハロゲノメチル基を有するカルボニルメチレン複素環式化合物であり、式中、L7は水素原子又は式:CO−(R47)q(C(X4)3)rの置換基であり、Q2はイオウ、セレン又は酸素原子、ジアルキルメチレン基、アルケン−1,2−イレン基、1,2−フェニレン基又はN−R基であり、M4は置換又は非置換のアルキレン基又はアルケニレン基であるか、又は1,2−アリーレン基であり、R48はアルキル基、アラルキル基又はアルコキシアルキル基であり、R47は炭素環式又は複素環式の2価の芳香族基であり、X4は塩素、臭素又はヨウ素原子であり、q=0及びr=1であるか又はq=1及びr=1又は2である。)で表わされる。 A carbonylmethylene heterocyclic compound having a general formula (10) and a trihalogenomethyl group, wherein L 7 is a hydrogen atom or a substitution of the formula: CO— (R 47 ) q (C (X 4 ) 3 ) r Q 2 is a sulfur, selenium or oxygen atom, a dialkylmethylene group, an alkene-1,2-ylene group, a 1,2-phenylene group or an N—R group, and M 4 is a substituted or unsubstituted alkylene. Or an alkenylene group, or a 1,2-arylene group, R 48 is an alkyl group, an aralkyl group or an alkoxyalkyl group, and R 47 is a carbocyclic or heterocyclic divalent aromatic group. And X 4 is a chlorine, bromine or iodine atom, q = 0 and r = 1, or q = 1 and r = 1 or 2. ).
一般式(11)は、4−ハロゲノ−5−(ハロゲノメチル−フェニル)−オキサゾール誘導体であり、式中、X5はハロゲン原子であり、tは1〜3の整数であり、sは1〜4の整数であり、R49は水素原子又はCH3-tX5 t基であり、R50はs価の置換されていてもよい不飽和有機基を表わす。 General formula (11) is a 4-halogeno-5- (halogenomethyl-phenyl) -oxazole derivative, wherein X 5 is a halogen atom, t is an integer of 1 to 3, and s is 1 to 1 4 of an integer, R 49 is a hydrogen atom or a CH 3-t X 5 t group, R 50 represents an s-valent optionally substituted unsaturated organic group.
一般式(12)は、2−(ハロゲノメチル−フェニル)−4−ハロゲノ−オキサゾール誘導体であり、式中、X6はハロゲン原子であり、vは1〜3の整数であり、uは1〜4の整数であり、R51は水素原子又はCH3-vX6 v基であり、R52はu価の置換されていてもよい不飽和有機基を表す。 General formula (12) is a 2- (halogenomethyl-phenyl) -4-halogeno-oxazole derivative, wherein X 6 is a halogen atom, v is an integer of 1 to 3, and u is 1 to 1 4 of an integer, R 51 is a hydrogen atom or a CH 3-v X 6 v group, R 52 represents an unsaturated organic group which may be substituted for u-valent.
このような炭素−ハロゲン結合を有する化合物の具体例としては、たとえば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、たとえば、2−フェニル4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−クロルフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(2′,4′−ジクロルフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−n−ノニル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(α,α,β−トリクロルエチル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン等が挙げられる。その他、英国特許1388492号明細書記載の化合物、たとえば、2−スチリル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−メチルスチリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−メトキシスチリル)−4−アミノ−6−トリクロルメチル−S−トリアジン等、特開昭53−133428号公報記載の化合物、たとえば、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロルメチル−S−トリアジン、2−(4−エトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロルメチル−S−トリアジン、2−〔4−(2−エトキシエチル)−ナフト−1−イル〕−4,6−ビス−トリクロルメチル−S−トリアジン、2−(4,7−ジメトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロルメチル−S−トリアジン)、2−(アセナフト−5−イル)−4,6−ビス−トリクロルメチル−S−トリアジン等、独国特許3337024号明細書記載の化合物、例えば、下記化合物等を挙げることができる。 Specific examples of such a compound having a carbon-halogen bond include those described in Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc. Japan, 42, 2924 (1969), such as 2-phenyl 4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2- (p-chlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl)- S-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2 -(2 ', 4'-dichlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -S-triazine, 2-methyl-4,6 -Bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2-n-nonyl-4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2- (α, α, β-trichloroethyl) -4,6 Bis (trichloromethyl) -S- triazine. In addition, compounds described in British Patent 1388492, for example, 2-styryl-4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2- (p-methylstyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2- (p-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2- (p-methoxystyryl) -4-amino-6-trichloromethyl-S-triazine, etc. And compounds described in JP-A-53-133428, such as 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2- (4-ethoxy-naphtho). -1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2- [4- (2-ethoxyethyl) -naphth-1-yl] -4,6-bis-to Chloromethyl-S-triazine, 2- (4,7-dimethoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine), 2- (acenaphtho-5-yl) -4,6- Examples include compounds described in German Patent No. 3333724, such as bis-trichloromethyl-S-triazine, and the like.
また、F.C.Schaefer等によるJ.Org.Chem.29、1527(1964)記載の化合物、たとえば2−メチル−4,6−ビス(トリブロムメチル)−S−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロムメチル)−S−トリアジン、2,4,6−トリス(ジブロムメチル)−S−トリアジン、2−アミノ−4−メチル−6−トリブロムメチル−S−トリアジン、2−メトキシ−4−メチル−6−トリクロルメチル−S−トリアジン等を挙げることができる。さらに特開昭62−58241号公報記載の、例えば、下記化合物等を挙げることができる。 F.F. C. J. Schaefer et al. Org. Chem. 29, 1527 (1964), such as 2-methyl-4,6-bis (tribromomethyl) -S-triazine, 2,4,6-tris (tribromomethyl) -S-triazine, 2,4 , 6-tris (dibromomethyl) -S-triazine, 2-amino-4-methyl-6-tribromomethyl-S-triazine, 2-methoxy-4-methyl-6-trichloromethyl-S-triazine, etc. Can do. Furthermore, for example, the following compounds described in JP-A-62-258241 can be exemplified.
更に特開平5−281728号公報記載の、例えば、下記化合物等を挙げることができる。 Furthermore, for example, the following compounds described in JP-A-5-281728 can be exemplified.
あるいは、さらにM.P.Hutt、E.F.Elslager及びL.M.Herbel著「Journalof Heterocyclic chemistry」第7巻(No.3)、第511頁以降(1970年)に記載されている合成方法に準じて、当業者が容易に合成することができる次のような化合物群、例えば、下記化合物等を挙げることができる。 Alternatively, M. P. Hutt, E .; F. Elslager and L. M.M. The following compounds that can be easily synthesized by those skilled in the art according to the synthesis method described in “Journalof Heterocyclic Chemistry”, Volume 7 (No. 3) by Herbel, page 511 et seq. (1970) Examples of the group include the following compounds.
さらに、ドイツ特許第2641100号に記載されているような化合物、例えば、4−(4−メトキシ−スチリル)−6−(3,3,3−トリクロルプロペニル)−2−ピロンおよび4−(3,4,5−トリメトキシ−スチリル)−6−トリクロルメチル−2−ピロン、ドイツ特許第3333450号に記載されている化合物、ドイツ特許第3021590号に記載の化合物群、あるいはドイツ特許第3021599号に記載の化合物群、等を挙げることができる。
また、特開2001−92127号公報、本願出願人が先に提案した特開2002−148790公報、特開20026482公報などに記載の特定の芳香族スルホニウム塩なども好ましい重合開始剤として挙げることができる。
本発明の重合性組成物に用いる重合開始剤のさらに好ましい例としては、前記した重合開始剤のうち、(a)芳香族ケトン類、(b)芳香族オニウム塩、(c)有機過酸化物、(e)ヘキサアリールビイミダゾール、(i)メタロセン化合物、(k)炭素ハロゲン結合を有する化合物を挙げることができ、より好ましくは(e)ヘキサアリールビイミダゾールと(i)メタロセン化合物であり、特定架橋性ポリマーとラジカル開始剤より生成する開始ラジカル種との反応性の観点から、チタノセン類、若しくは、ロフィンダイマー類が好ましい。
本発明における(A)重合開始剤は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の感光性組成物における(A)重合開始剤は、全固形分中、1〜30質量%添加することが好ましく、3〜20質量%添加することがより好ましい。
In addition, compounds such as those described in German Patent 2,641,100, such as 4- (4-methoxy-styryl) -6- (3,3,3-trichloropropenyl) -2-pyrone and 4- (3 4,5-trimethoxy-styryl) -6-trichloromethyl-2-pyrone, compounds described in German Patent No. 3333450, compounds described in German Patent No. 3021590, or described in German Patent No. 3021599 A compound group, etc. can be mentioned.
Specific aromatic sulfonium salts described in JP-A No. 2001-92127, JP-A No. 2002-148790 and JP-A No. 20022482 previously proposed by the applicant of the present application can also be mentioned as preferable polymerization initiators. .
More preferable examples of the polymerization initiator used in the polymerizable composition of the present invention include (a) aromatic ketones, (b) aromatic onium salts, and (c) organic peroxides among the aforementioned polymerization initiators. , (E) hexaarylbiimidazole, (i) metallocene compound, (k) a compound having a carbon halogen bond, more preferably (e) hexaarylbiimidazole and (i) metallocene compound. From the viewpoint of the reactivity between the crosslinkable polymer and the starting radical species generated from the radical initiator, titanocenes or lophine dimers are preferred.
In the present invention, (A) the polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.
The (A) polymerization initiator in the photosensitive composition of the present invention is preferably added in an amount of 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass in the total solid content.
本発明の感光性組成物には、(A)重合開始剤及び(B)特定架橋性ポリマーに加え、目的に応じて他の成分を併用することができる。
<増感色素>
本発明の感光性組成物には、感度向上の観点から増感色素を含有することが好ましい。
本発明に用いられる増感色素として好ましい分光増感色素又は染料は、多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、フタロシアニン類(例えば、フタロシアニン、メタルフタロシアニン)、ポルフィリン類(例えば、テトラフェニルポルフィリン、中心金属置換ポルフィリン)、クロロフィル類(例えば、クロロフィル、クロロフィリン、中心金属置換クロロフィル)、金属錯体(例えば、下記化合物)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)等が挙げられる。
In the photosensitive composition of the present invention, in addition to (A) the polymerization initiator and (B) the specific crosslinkable polymer, other components can be used in combination depending on the purpose.
<Sensitizing dye>
The photosensitive composition of the present invention preferably contains a sensitizing dye from the viewpoint of improving sensitivity.
Spectral sensitizing dyes or dyes preferred as sensitizing dyes used in the present invention are polynuclear aromatics (eg, pyrene, perylene, triphenylene), xanthenes (eg, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal). ), Cyanines (eg thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines (eg merocyanine, carbomerocyanine), thiazines (eg thionine, methylene blue, toluidine blue), acridines (eg acridine orange, chloroflavin) , Acriflavine), phthalocyanines (eg, phthalocyanine, metal phthalocyanine), porphyrins (eg, tetraphenylporphyrin, central metal-substituted porphyrin), chlorophylls (eg, chlorophyll) Chlorophyllin, center metal-substituted chlorophyll), metal complexes (for example, the following compound), anthraquinones (e.g., anthraquinone), squaryliums (e.g., squarylium), and the like.
より好ましい分光増感色素又は染料の例を以下に例示する。
特公平37−13034号公報に記載のスチリル系色素。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。
The example of a more preferable spectral sensitizing dye or dye is illustrated below.
A styryl dye described in JP-B-37-13034. Preferable specific examples include the following compounds.
特開昭62−143044号公報に記載の陽イオン染料。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 Cationic dyes described in JP-A-62-143044. Preferable specific examples include the following compounds.
特公昭59−24147号公報記載のキノキサリニウム塩。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 Quinoxalinium salts described in JP-B-59-24147. Preferable specific examples include the following compounds.
特開昭64−33104号公報記載の新メチレンブルー化合物。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 New methylene blue compounds described in JP-A 64-33104. Preferable specific examples include the following compounds.
特開昭64−56767号公報記載のアントラキノン類。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 Anthraquinones described in JP-A No. 64-56767. Preferable specific examples include the following compounds.
特開平2−1714号公報記載のベンゾキサンテン染料、特開平2−226148号公報及び特開平2−226149号公報記載のアクリジン類。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 Benzoxanthene dyes described in JP-A-2-17714, acridines described in JP-A-2-226148 and JP-A-2-226149. Preferable specific examples include the following compounds.
特公昭40−28499号公報記載のピリリウム塩類。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 The pyrylium salts described in Japanese Patent Publication No. 40-28499. Preferable specific examples include the following compounds.
特公昭46−42363号公報記載のシアニン類。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 Cyanines described in JP-B-46-42363. Preferable specific examples include the following compounds.
特開平2−63053号記載のベンゾフラン色素。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 A benzofuran dye described in JP-A-2-63053. Preferable specific examples include the following compounds.
特開平2−85858号公報、特開平2−216154号公報の共役ケトン色素。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 Conjugated ketone dyes described in JP-A-2-85858 and JP-A-2-216154. Preferable specific examples include the following compounds.
特開昭57−10605号公報記載の色素、特公平2−30321号公報記載のアゾシンナミリデン誘導体。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 A dye described in JP-A No. 57-10605 and an azocinnamylidene derivative described in JP-B-2-30321. Preferable specific examples include the following compounds.
特開平1−287105号公報記載のシアニン系色素。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 Cyanine dyes described in JP-A-1-287105. Preferable specific examples include the following compounds.
特開昭62−31844号公報、特開昭62−31848号公報、特開昭62−143043号公報記載のキサンテン系色素。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 Xanthene dyes described in JP-A-62-31844, JP-A-62-31848, and JP-A-62-143043. Preferable specific examples include the following compounds.
特公昭59−28325号公報記載のアミノスチリルケトン。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 Aminostyryl ketone described in JP-B-59-28325. Preferable specific examples include the following compounds.
特開平2−179643号公報記載の以下の一般式(13)〜(15)で表わされる色素。 A dye represented by the following general formulas (13) to (15) described in JP-A-2-179634.
一般式(13)〜(15)中、A3は、酸素原子、イオウ原子、セレン原子、テルル原子、アルキル又はアリール置換された窒素原子又はジアルキル置換された炭素原子を表し、Y2は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、アラルキル基、アシル基、又は置換アルコキシカルボニル基を表し、R53、R54は、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、もしくは置換基として、−OR55、−(CH2CH2O)w−R55、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、及び下記式で表される基を有する炭素数1〜18の置換アルキル基(但し、R55は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を表し、B1は、ジアルキルアミノ基、水酸基、アシルオキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基を表す。wは0〜4の整数を表す。 In general formulas (13) to (15), A 3 represents an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a tellurium atom, an alkyl or aryl-substituted nitrogen atom or a dialkyl-substituted carbon atom, and Y 2 represents hydrogen Represents an atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, an aralkyl group, an acyl group, or a substituted alkoxycarbonyl group, R 53 and R 54 are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or as a substituent, -OR 55, - (CH 2 CH 2 O) w -R 55, halogen atom (F, Cl, Br, I ), and substitution of 1 to 18 carbon atoms and having a group represented by the following formula An alkyl group (wherein R 55 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, B 1 represents a dialkylamino group, a hydroxyl group, an acyloxy group, a halogen atom or a nitro group. W is an integer of 0 to 4) The It is.
特開平2−244050号記載の以下の一般式(16)で表されるメロシアニン色素。 A merocyanine dye represented by the following general formula (16) described in JP-A-2-244050.
一般式(16)中、R56及びR57は、各々独立して水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アルコキシカルボニル基、アリール基、置換アリール基又はアラルキル基を表わす。A4は、酸素原子、イオウ原子、セレン原子、テルル原子、アルキルないしはアリール置換された窒素原子、又はジアルキル置換された炭素原子を表わす。X7は含窒素ヘテロ五員環を形成するのに必要な非金属原子群を表わす。Y3は置換フェニル基、無置換ないし置換された多核芳香環、又は無置換ないしは置換されたヘテロ芳香環を表わす。Z7は水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、置換アミノ基、アシル基、又はアルコキシカルボニル基を表しし、Y3と互いに結合して環を形成していてもよい。好ましい具体例としては、下記化合物が挙げられる。 In the general formula (16), R 56 and R 57 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryl group, a substituted aryl group or an aralkyl group. A 4 represents an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a tellurium atom, an alkyl or aryl-substituted nitrogen atom, or a dialkyl-substituted carbon atom. X 7 represents a nonmetallic atom group necessary for forming a nitrogen-containing hetero five-membered ring. Y 3 represents a substituted phenyl group, an unsubstituted or substituted polynuclear aromatic ring, or an unsubstituted or substituted heteroaromatic ring. Z 7 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an arylthio group, a substituted amino group, and an acyl group, or an alkoxycarbonyl group, and Y 3 They may be bonded to each other to form a ring. Preferable specific examples include the following compounds.
特公昭59−28326号公報記載の以下の一般式(17)で表されるメロシアニン色素。 A merocyanine dye represented by the following general formula (17) described in JP-B-59-28326.
一般式(17)中、R58及びR59は、それぞれ水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基又はアラルキル基を表わし、それらは互いに等しくても異ってもよい。X8はハメット(Hammett)のシグマ(σ)値が−0.9から+0.5までの範囲内の置換基を表す。 In the general formula (17), R 58 and R 59 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, or an aralkyl group, and they may be the same or different from each other. X 8 represents a substituent having a Hammett's sigma (σ) value in the range of −0.9 to +0.5.
特開昭59−89303号公報記載の以下の一般式(18)で表されるメロシアニン色素。 A merocyanine dye represented by the following general formula (18) described in JP-A-59-89303.
一般式(18)中、R60及びR61は、各々独立して水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基又はアラルキル基を表わす。X9はハメット(Hammett)のシグマ(σ)値が−0.9から+0.5までの範囲内の置換基を表わす。Y4は水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、アラルキル基、アシル基又はアルコキシカルボニル基を表す。好ましい具体例としては、下記に示す化合物が挙げられる。 In general formula (18), R 60 and R 61 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group or an aralkyl group. X 9 represents a substituent having a Hammett sigma (σ) value in the range of −0.9 to +0.5. Y 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, an aralkyl group, an acyl group or an alkoxycarbonyl group. Preferable specific examples include the compounds shown below.
特願平6−269047号記載の以下の一般式(19)で表されるメロシアニン色素。 A merocyanine dye represented by the following general formula (19) described in Japanese Patent Application No. 6-269047.
一般式(19)中、R62、R63、R64、R65、R70、R71、R72及びR73は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、ヒドロキシル基、置換オキシ基、メルカプト基、置換チオ基、アミノ基、置換アミノ基、置換カルボニル基、スルホ基、スルホナト基、置換スルフィニル基、置換スルホニル基、ホスフォノ基、置換ホスフォノ基、ホスフォナト基、置換ホスフォナト基、シアノ基、ニトロ基を表すか、もしくは、R62とR63、R63とR64、R64とR65、R70とR71、R71とR72、R72とR73が互いに結合して脂肪族又は芳香族環を形成していても良く、R66は水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、又は置換アリール基を表し、R67は置換、又は無置換のアルケニルアルキル基、又は置換もしくは無置換のアルキニルアルキル基を表し、R68、R69はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、置換カルボニル基を表す。好ましい具体例としては、下記で示す化合物が挙げられる。 In the general formula (19), R 62 , R 63 , R 64 , R 65 , R 70 , R 71 , R 72 and R 73 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, Aryl group, substituted aryl group, hydroxyl group, substituted oxy group, mercapto group, substituted thio group, amino group, substituted amino group, substituted carbonyl group, sulfo group, sulfonate group, substituted sulfinyl group, substituted sulfonyl group, phosphono group, substituted Represents a phosphono group, a phosphonate group, a substituted phosphonate group, a cyano group, a nitro group, or R 62 and R 63 , R 63 and R 64 , R 64 and R 65 , R 70 and R 71 , R 71 and R 72 may be bonded R 72 and R 73 with each other to form an aliphatic or aromatic ring, R 66 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, or a substituted aryl group, R 67 Is a substitution, or Substituted alkenyl group, or a substituted or unsubstituted alkynyl group, R 68, R 69 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, a substituted Represents a carbonyl group. Preferable specific examples include the compounds shown below.
特願平7−164583号記載の以下の一般式(20)で表されるベンゾピラン系色素。 A benzopyran dye represented by the following general formula (20) described in Japanese Patent Application No. 7-164583.
一般式(20)中、R74〜R77は互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、水酸基、アルコキシ基又はアミノ基を表す。またR74〜R77はそれらが各々結合できる炭素原子と共に非金属原子から成る環を形成していてもよい。R78は水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ芳香族基、シアノ基、アルコキシ基、カルボキシ基又はアルケニル基を表す。R79はR78で表される基又は−Z7−R78であり、Z7はカルボニル基、スルホニル基、スルフィニル基又はアリーレンジカルボニル基を表す。またR78及びR79は共に非金属原子から成る環を形成してもよい。A5はO原子、S原子、NH又は置換基を有するN原子を表す。B2はO原子、又は=C(G7)(G8)の基を表す。G7、G8は同一でも異なっていても良く、水素原子、シアノ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシル基、アリールカルボニル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はフルオロスルホニル基を表す。但し、G7、G8は同時に水素原子となることはない。また、G7及びG8は炭素原子と共に非金属原子からなる環を形成していてもよい。 In the general formula (20), independently R 74 to R 77 are each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, a hydroxyl group, an alkoxy group or an amino group. R 74 to R 77 may form a ring composed of a nonmetallic atom together with carbon atoms to which they can be bonded. R 78 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a heteroaromatic group, a cyano group, an alkoxy group, a carboxy group, or an alkenyl group. R 79 is a group represented by R 78 or —Z 7 —R 78 , and Z 7 represents a carbonyl group, a sulfonyl group, a sulfinyl group or an arylene carbonyl group. R 78 and R 79 may both form a ring composed of a nonmetallic atom. A 5 represents an O atom, an S atom, NH or an N atom having a substituent. B 2 represents an O atom or a group of ═C (G 7 ) (G 8 ). G 7 and G 8 may be the same or different, and may be a hydrogen atom, a cyano group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an acyl group, an arylcarbonyl group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, Or represents a fluorosulfonyl group. However, G 7 and G 8 are not hydrogen atoms at the same time. G 7 and G 8 may form a ring composed of a nonmetallic atom together with a carbon atom.
また、本発明者らが先に提案した特願2001−6326、特願2001−237840の各明細書に記載の特定のインドレニンシアニン色素等も好ましい例として挙げられる。 In addition, specific indolenine cyanine dyes described in the specifications of Japanese Patent Application Nos. 2001-6326 and 2001-237840 previously proposed by the present inventors are also preferable examples.
その他、増感色素として特に以下の赤外線吸収剤(染料或いは顔料)も好適に使用される。好ましい前記染料としては、例えば、特開昭58−125246号公報、特開昭59−84356号公報、特開昭59−202829号公報、特開昭60−78787号公報等に記載されているシアニン染料、英国特許434,875号明細書記載のシアニン染料、及び前記特定のインドレニンシアニン色素等を挙げることができる。 In addition, the following infrared absorbers (dyes or pigments) are also preferably used as sensitizing dyes. Preferred examples of the dye include cyanine described in, for example, JP-A-58-125246, JP-A-59-84356, JP-A-59-202829, JP-A-60-78787. And dyes, cyanine dyes described in British Patent 434,875, and the specific indolenine cyanine dyes.
また、米国特許第5,156,938号明細書に記載の近赤外吸収増感剤も好適に用いられ、さらに、米国特許第3,881,924号明細書に記載の置換されたアリールベンゾ(チオ)ピリリウム塩、特開昭57−142645号(米国特許第4,327,169号)公報に記載のトリメチンチアピリリウム塩、特開昭58−181051号、同58−220143号、同59−41363号、同59−84248号、同59−84249号、同59−146063号、同59−146061号公報に記載のピリリウム系化合物、特開昭59−216146号公報に記載のシアニン色素、米国特許第4,283,475号明細書に記載のペンタメチンチオピリリウム塩等や、特公平5−13514号、同5−19702号公報に記載されているピリリウム化合物も好ましく用いられる。 Further, near infrared absorption sensitizers described in US Pat. No. 5,156,938 are also preferably used, and further substituted aryl benzoates described in US Pat. No. 3,881,924 are also used. (Thio) pyrylium salt, trimethine thiapyrylium salt described in JP-A-57-142645 (US Pat. No. 4,327,169), JP-A 58-181051, 58-220143, 59 -41363, 59-84248, 59-84249, 59-146063, 59-146061, pyranyl compounds described in JP-A-59-216146, cyanine dyes described in US The pentamethine thiopyrylium salt described in Japanese Patent No. 4,283,475, and the like described in Japanese Patent Publication Nos. 5-13514 and 5-19702 That pyrylium compounds are also preferably used.
また、米国特許第4,756,993号明細書中に式(I)、(II)として記載されている近赤外吸収染料、EP916513A2号明細書に記載のフタロシアニン系染料も好ましい染料として挙げることができる。 In addition, the near-infrared absorbing dyes described as formulas (I) and (II) in US Pat. No. 4,756,993 and the phthalocyanine dyes described in EP 916513A2 are also preferable dyes. Can do.
さらに、特願平10−79912号公報に記載のアニオン性赤外線吸収剤も、好適に使用することができる。アニオン性赤外線吸収剤とは、実質的に赤外線を吸収する色素の母核にカチオン構造がなく、アニオン構造を有するものを示す。例えば、例えば、(c1)アニオン性金属錯体、(c2)アニオン性カーボンブラック、(c3)アニオン性フタロシアニン、さらに(c4)下記一般式(21)で表される化合物などが挙げられる。これらのアニオン性赤外線吸収剤の対カチオンは、プロトンを含む一価の陽イオン、あるいは多価の陽イオンである。 Furthermore, the anionic infrared absorber described in Japanese Patent Application No. 10-79912 can also be suitably used. An anionic infrared absorbing agent refers to an anionic infrared absorbing agent having an anionic structure without a cationic structure in the mother nucleus of a dye that substantially absorbs infrared rays. Examples include (c1) anionic metal complexes, (c2) anionic carbon black, (c3) anionic phthalocyanine, and (c4) a compound represented by the following general formula (21). The counter cation of these anionic infrared absorbers is a monovalent cation containing a proton or a polyvalent cation.
ここで、(c1)アニオン性金属錯体とは、実質的に光を吸収する錯体部の中心金属及び配位子全体でアニオンとなるものを示す。 Here, the (c1) anionic metal complex refers to an anion that forms an anion in the central metal and the entire ligand of the complex part that substantially absorbs light.
(c2)アニオン性カーボンブラックは、置換基としてスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸基等のアニオン基が結合しているカーボンブラックが挙げられる。これらの基をカーボンブラックに導入するには、カーボンブラック便覧第三版(カーボンブラック協会編、1995年4月5日、カーボンブラック協会発行)第12頁に記載されるように、所定の酸でカーボンブラックを酸化する等の手段をとればよい。 Examples of (c2) anionic carbon black include carbon black to which anionic groups such as sulfonic acid, carboxylic acid, and phosphonic acid groups are bonded as substituents. In order to introduce these groups into carbon black, as described in Carbon Black Handbook 3rd Edition (Edited by Carbon Black Association, April 5, 1995, published by Carbon Black Association), page 12, What is necessary is just to take means, such as oxidizing carbon black.
(c3)アニオン性フタロシアニンは、フタロシアニン骨格に、置換基として、先に(c2)の説明において挙げたアニオン基が結合し、全体としてアニオンとなっているものを示す。 (C3) Anionic phthalocyanine refers to a phthalocyanine skeleton bonded with the anionic group previously mentioned in the description of (c2) as a substituent to form an anion as a whole.
次に、前記(c4)一般式(21)で表される化合物、について、詳細に説明する。前記一般式(21)中、G9はアニオン性置換基を表し、G10は中性の置換基を表す。(X10)+は、プロトンを含む1〜m価のカチオンを表し、mは1ないし6の整数を表す。M5は共役鎖を表し、この共役鎖M5は置換基や環構造を有していてもよい。共役鎖M5は、下記式で表すことができる。 Next, the compound (c4) represented by the general formula (21) will be described in detail. In the general formula (21), G 9 represents an anionic substituent, and G 10 represents a neutral substituent. (X 10 ) + represents a 1 to m-valent cation containing a proton, and m represents an integer of 1 to 6. M 5 represents a conjugated chain, and this conjugated chain M 5 may have a substituent or a ring structure. The conjugated chain M 5 can be represented by the following formula.
式中、R80、R81、R82はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、カルボニル基、チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、オキシ基、アミノ基を表し、これらは互いに連結して環構造を形成していてもよい。nは、1〜8の整数を表す。 In the formula, R 80 , R 81 and R 82 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, cyano group, alkyl group, aryl group, alkenyl group, alkynyl group, carbonyl group, thio group, sulfonyl group, sulfinyl group, oxy A group and an amino group, which may be linked to each other to form a ring structure. n represents an integer of 1 to 8.
前記一般式(21)で表されるアニオン性赤外線吸収剤のうち、以下のIRA−1〜IRA−5のものが、好ましく用いられる。 Of the anionic infrared absorbers represented by the general formula (21), those of the following IRA-1 to IRA-5 are preferably used.
また、以下のIRC−1〜IRC−44に示すカチオン性赤外線吸収剤も好ましく使用できる。 Moreover, the cationic infrared absorber shown to the following IRC-1-IRC-44 can also be used preferably.
前記構造式中、T-は、1価の対アニオンを表し、好ましくは、ハロゲンアニオン(F-,Cl-、Br-、I-)、ルイス酸アニオン(BF4 -、PF6 -、SbCl6 -、ClO4 -)、アルキルスルホン酸アニオン、アリールスルホン酸アニオンである。 In the structural formula, T − represents a monovalent counter anion, preferably a halogen anion (F − , Cl − , Br − , I − ), a Lewis acid anion (BF 4 − , PF 6 − , SbCl 6). − , ClO 4 − ), an alkyl sulfonate anion, and an aryl sulfonate anion.
前記アルキルスルホン酸のアルキルとは、炭素原子数が1から20までの直鎖状、分岐状、又は環状のアルキル基を意味し、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、2−ノルボルニル基を挙げることができる。これらの中では、炭素原子数1から12までの直鎖状、炭素原子数3から12までの分岐状、ならびに炭素原子数5から10までの環状のアルキル基がより好ましい。 The alkyl of the alkyl sulfonic acid means a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group. Pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, hexadecyl group, octadecyl group, eicosyl group, isopropyl group, isobutyl group, s-butyl group, t- A butyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1-methylbutyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methylhexyl group, cyclohexyl group, cyclopentyl group, and 2-norbornyl group can be exemplified. Of these, linear alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, branched alkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and cyclic alkyl groups having 5 to 10 carbon atoms are more preferable.
また前記アリールスルホン酸のアリールとは、1個のベンゼン環からなるもの、2又は3個のベンゼン環が縮合環を形成したもの、ベンゼン環と5員不飽和環が縮合環を形成したものを表し、具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、インデニル基、アセナブテニル基、フルオレニル基、を挙げることができ、これらの中でも、フェニル基、ナフチル基がより好ましい。 The aryl of the aryl sulfonic acid includes one consisting of one benzene ring, two or three benzene rings forming a condensed ring, and one having a benzene ring and a 5-membered unsaturated ring forming a condensed ring. Specific examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, an indenyl group, an acenabutenyl group, and a fluorenyl group. Among these, a phenyl group and a naphthyl group are more preferable.
また、以下のIRN−1〜IRN−9に示す非イオン性赤外線吸収剤も好ましく使用できる。 Moreover, the nonionic infrared absorber shown to the following IRN-1-IRN-9 can also be used preferably.
前記例示化合物中、特に好ましいアニオン性赤外線吸収剤としては、IRA−1が、カチオン性赤外線吸収剤としてはIRC−7、IRC−30、IRC−40、及びIRC−42が、非イオン性赤外線吸収剤としてはIRN−9が挙げられる。 Among the exemplified compounds, IRA-1 is a particularly preferable anionic infrared absorber, and IRC-7, IRC-30, IRC-40, and IRC-42 are nonionic infrared absorbers as cationic infrared absorbers. Examples of the agent include IRN-9.
<顔料>
本発明において使用される顔料としては、市販の顔料及びカラーインデックス(C.I.)便覧、「最新顔料便覧」(日本顔料技術協会編、1977年刊)、「最新顔料応用技術」(CMC出版、1986年刊)、「印刷インキ技術」CMC出版、1984年刊)に記載されている顔料が利用できる。
<Pigment>
Examples of the pigment used in the present invention include commercially available pigments and color index (CI) manual, “Latest Pigment Handbook” (edited by Japan Pigment Technology Association, published in 1977), “Latest Pigment Application Technology” (CMC Publishing, 1986), “Printing Ink Technology”, CMC Publishing, 1984) can be used.
顔料の種類としては、黒色顔料、黄色顔料、オレンジ色顔料、褐色顔料、赤色顔料、紫色顔料、青色顔料、緑色顔料、蛍光顔料、金属粉顔料、その他、ポリマー結合色素が挙げられる。具体的には、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン及びペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、染付けレーキ顔料、アジン顔料、ニトロソ顔料、ニトロ顔料、天然顔料、蛍光顔料、無機顔料、カーボンブラック等が使用できる。これらの顔料のうち好ましいものはカーボンブラックである。 Examples of the pigment include black pigments, yellow pigments, orange pigments, brown pigments, red pigments, purple pigments, blue pigments, green pigments, fluorescent pigments, metal powder pigments, and other polymer-bonded dyes. Specifically, insoluble azo pigments, azo lake pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, perylene and perinone pigments, thioindigo pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, isoindolinone pigments In addition, quinophthalone pigments, dyed lake pigments, azine pigments, nitroso pigments, nitro pigments, natural pigments, fluorescent pigments, inorganic pigments, carbon black, and the like can be used. Among these pigments, carbon black is preferable.
これら顔料は表面処理をせずに用いてもよく、表面処理を施して用いてもよい。表面処理の方法には、樹脂やワックスを表面コートする方法、界面活性剤を付着させる方法、反応性物質(例えば、シランカップリング剤、エポキシ化合物、ポリイソシアネート等)を顔料表面に結合させる方法等が考えられる。上記の表面処理方法は、「金属石鹸の性質と応用」(幸書房)、「印刷インキ技術」(CMC出版、1984年刊)及び「最新顔料応用技術」(CMC出版、1986年刊)に記載されている。 These pigments may be used without surface treatment, or may be used after surface treatment. The surface treatment method includes a method of surface coating with a resin or wax, a method of attaching a surfactant, a method of bonding a reactive substance (eg, silane coupling agent, epoxy compound, polyisocyanate, etc.) to the pigment surface, etc. Can be considered. The above-mentioned surface treatment methods are described in “Characteristics and Applications of Metal Soap” (Shobobo), “Printing Ink Technology” (CMC Publishing, 1984) and “Latest Pigment Application Technology” (CMC Publishing, 1986). Yes.
顔料の粒径は、分散安定性、皮膜の均一性といった観点からは、0.01μm〜10μmの範囲にあることが好ましく、0.05μm〜1μmの範囲にあることがさらに好ましく、特に0.1μm〜1μmの範囲にあることが好ましい。 The particle diameter of the pigment is preferably in the range of 0.01 μm to 10 μm, more preferably in the range of 0.05 μm to 1 μm, particularly 0.1 μm, from the viewpoint of dispersion stability and film uniformity. It is preferable to be in the range of ˜1 μm.
顔料を分散する方法としては、インク製造やトナー製造等に用いられる公知の分散技術が使用できる。分散機としては、超音波分散器、サンドミル、アトライター、パールミル、スーパーミル、ボールミル、インペラー、デスパーザー、KDミル、コロイドミル、ダイナトロン、3本ロールミル、加圧ニーダー等が挙げられる。詳細は、「最新顔料応用技術」(CMC出版、1986年刊)に記載されている。 As a method for dispersing the pigment, a known dispersion technique used in ink production, toner production, or the like can be used. Examples of the disperser include an ultrasonic disperser, a sand mill, an attritor, a pearl mill, a super mill, a ball mill, an impeller, a disperser, a KD mill, a colloid mill, a dynatron, a three-roll mill, and a pressure kneader. Details are described in "Latest Pigment Applied Technology" (CMC Publishing, 1986).
前記した増感色素において、本発明に使用しうるさらに好ましい例としては、特公昭61−9621号公報記載のメロシアニン色素、特開平2−179643号公報記載のメロシアニン色素、特開平2−244050号公報記載のメロシアニン色素、特公昭59−28326号公報記載のメロシアニン色素、特開昭59−89303号公報記載のメロシアニン色素、特開平8−129257号公報記載のメロシアニン色素及び特開平8−334897号公報記載のベンゾピラン系色素、EP1048982A1記載の短波型ケトン系及びスチリル系色素、及び、特開平11−209001号公報記載の赤外線吸収剤を挙げることができる。 Among the sensitizing dyes described above, more preferable examples that can be used in the present invention include merocyanine dyes described in JP-B-61-9621, merocyanine dyes described in JP-A-2-17943, and JP-A-2-244050. Merocyanine dyes described in JP-B-59-28326, merocyanine dyes described in JP-A-59-89303, merocyanine dyes described in JP-A-8-129257, and JP-A-8-334897 Benzopyran dyes, short-wave type ketone and styryl dyes described in EP1048982A1, and infrared absorbers described in JP-A-11-209001.
本発明における増感色素は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明においては、共存する(A)重合開始剤の分解性向上の観点から、スチリル系色素を含む組み合わせが好ましい。
増感色素の含有量としては、感光性組成物の全固形分中0.5〜20質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。
Only one type of sensitizing dye in the present invention may be used, or two or more types may be used in combination.
In the present invention, from the viewpoint of improving the decomposability of the coexisting (A) polymerization initiator, a combination containing a styryl dye is preferable.
As content of a sensitizing dye, 0.5-20 mass% is preferable in the total solid of a photosensitive composition, and 1-10 mass% is more preferable.
<その他の成分>
本発明の感光性組成物には、さらにその用途、製造方法等に適したその他の成分を適宜添加することができる。以下、好ましい添加剤に関し例示する。
(共増感剤)
本発明の感光性組成物には、感度を一層向上させる、あるいは酸素による重合阻害を抑制する等の作用を有する公知の化合物を共増感剤として加えてもよい。
本発明に使用しうる共増感剤の例としては、アミン類、例えばM.R.Sanderら著「Journal of Polymer Society」第10巻3173頁(1972)、特公昭44−20189号公報、特開昭51−82102号公報、特開昭52−134692号公報、特開昭59−138205号公報、特開昭60−84305号公報、特開昭62−18537号公報、特開昭64−33104号公報、Research Disclosure 33825号記載の化合物等が挙げられ、具体的には、トリエタノールアミン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、p−ホルミルジメチルアニリン、p−メチルチオジメチルアニリン等が挙げられる。
<Other ingredients>
To the photosensitive composition of the present invention, other components suitable for its use and production method can be added as appropriate. Hereinafter, preferred additives will be exemplified.
(Co-sensitizer)
To the photosensitive composition of the present invention, a known compound having an action such as further improving sensitivity or suppressing polymerization inhibition by oxygen may be added as a co-sensitizer.
Examples of co-sensitizers that can be used in the present invention include amines such as M.I. R. Sander et al., “Journal of Polymer Society”, Vol. 10, 3173 (1972), Japanese Patent Publication No. 44-20189, Japanese Patent Publication No. 51-82102, Japanese Patent Publication No. 52-134692, Japanese Patent Publication No. 59-138205. , JP-A-60-84305, JP-A-62-18537, JP-A-64-33104, Research Disclosure 33825, and the like. Specific examples include triethanolamine. P-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, p-formyldimethylaniline, p-methylthiodimethylaniline and the like.
また、チオールおよびスルフィド類、例えば、特開昭53−702号公報、特公昭55−500806号公報、特開平5−142772号公報記載のチオール化合物、特開昭56−75643号公報のジスルフィド化合物等が挙げられ、具体的には、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプト−4(3H)−キナゾリン、β−メルカプトナフタレン等も同様に使用しうる。 Further, thiols and sulfides, for example, thiol compounds described in JP-A-53-702, JP-B-55-500806, JP-A-5-142772, and disulfide compounds described in JP-A-56-75643 Specifically, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercapto-4 (3H) -quinazoline, β-mercaptonaphthalene and the like may be used in the same manner.
共増感剤として、アミノ酸化合物(例、N−フェニルグリシン等)、特公昭48−42965号公報記載の有機金属化合物(例、トリブチル錫アセテート等)、特公昭55−34414号公報記載の水素供与体、特開平6−308727号公報記載のイオウ化合物(例、トリチアン等)、特開平6−250387号公報記載のリン化合物(ジエチルホスファイト等)、Si−H、Ge−H化合物等も用いることができる。
共増感剤を使用する場合には、(A)重合開始剤1質量部に対して、0.01〜50質量部使用することが好ましい。
Examples of co-sensitizers include amino acid compounds (eg, N-phenylglycine), organometallic compounds described in JP-B-48-42965 (eg, tributyltin acetate), and hydrogen donations described in JP-B-55-34414. , Sulfur compounds described in JP-A-6-308727 (eg, trithiane), phosphorus compounds described in JP-A-6-250387 (diethylphosphite, etc.), Si—H, Ge—H compounds, etc. Can do.
When using a co-sensitizer, it is preferable to use 0.01-50 mass parts with respect to 1 mass part of (A) polymerization initiator.
(重合禁止剤)
本発明の感光性組成物には、製造中や保存中における所望さない重合性基の熱重合を阻止する目的で、重合禁止剤を添加することが望ましい。
使用可能な重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げられる。
重合禁止剤を用いる場合の添加量は、感光性組成物の全固形分中、0.01質量%〜5質量%程度であることが好ましい。
また、必要に応じて、酸素による重合阻害を防止するためにベヘン酸やベヘン酸アミドのような高級脂肪酸誘導体等を添加してもよい。高級脂肪酸誘導体の添加量は、全組成物の約0.5質量%〜約10質量%が好ましい。
(Polymerization inhibitor)
It is desirable to add a polymerization inhibitor to the photosensitive composition of the present invention in order to prevent undesired thermal polymerization of polymerizable groups during production and storage.
Usable polymerization inhibitors include hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl-6-t- Butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine primary cerium salt and the like.
The amount of addition in the case of using a polymerization inhibitor is preferably about 0.01% by mass to 5% by mass in the total solid content of the photosensitive composition.
If necessary, higher fatty acid derivatives such as behenic acid and behenic acid amide may be added in order to prevent polymerization inhibition by oxygen. The addition amount of the higher fatty acid derivative is preferably about 0.5% by mass to about 10% by mass of the total composition.
(着色剤)
後述する積層体の形成において、ポリマー層の形成位置を目視により判別しやすくするために、ポリマー層の着色を目的として、染料もしくは顔料を添加してもよい。但し、ポリマー層に、さらに金属材料を付与して、後述する金属含有膜材料や遮光材料を形成させる場合には、着色剤の使用は特に必要ではない。
着色剤としては、光重合系感光性組成物における感度の低下を生じることがない着色剤を選択することが好ましく、そのような観点からは、顔料の使用が好ましい。具体例としては例えばフタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、カーボンブラック、酸化チタンなどの顔料、エチルバイオレット、クリスタルバイオレット、アゾ系染料、アントラキノン系染料、シアニン系染料などの染料がある。染料および顔料の添加量は感光性組成物の0.5質量%〜5質量%が好ましい。
(Coloring agent)
In the formation of the laminate described later, a dye or pigment may be added for the purpose of coloring the polymer layer in order to make it easy to visually determine the formation position of the polymer layer. However, when a metal material is further added to the polymer layer to form a metal-containing film material or a light shielding material, which will be described later, the use of a colorant is not particularly necessary.
As the colorant, it is preferable to select a colorant that does not cause a decrease in sensitivity in the photopolymerizable photosensitive composition. From such a viewpoint, the use of a pigment is preferable. Specific examples include pigments such as phthalocyanine pigments, azo pigments, carbon black and titanium oxide, and dyes such as ethyl violet, crystal violet, azo dyes, anthraquinone dyes, and cyanine dyes. The addition amount of the dye and the pigment is preferably 0.5% by mass to 5% by mass of the photosensitive composition.
本発明の感光性組成物は、反応性及び経時安定性に優れた特定架橋性ポリマーを含有するため、後述する遮光材料の形成の他、一般にフォトポリマーが使用される用途、例えば印刷材料、ホログラム形成材料などに用いることができる。 Since the photosensitive composition of the present invention contains a specific crosslinkable polymer excellent in reactivity and stability over time, in addition to the formation of a light-shielding material, which will be described later, applications in which photopolymers are generally used, such as printing materials, holograms, etc. It can be used as a forming material.
<積層体>
次に、前記本発明の感光性組成物を用いた積層体、それを用いた金属含有膜材料をその製造方法とともに詳細に説明する。このような金属含有膜材料は、遮光材料として有用である。
<Laminated body>
Next, a laminate using the photosensitive composition of the present invention and a metal-containing film material using the laminate will be described in detail together with the production method thereof. Such a metal-containing film material is useful as a light shielding material.
本発明の積層体は、支持体と、該支持体上に重合性基を有するカップリング剤を用いて形成された中間層と、該中間層に対し、架橋性基を有する化合物を含む組成物を接触させた後、該組成物に画像様にエネルギーを付与して生成した、該中間層表面に直接結合してなるポリマーからなる画像様のポリマー層とを有することを特徴とするものであり、該画像様のポリマー層中に金属粒子を含有させることで本発明の金属含有膜材料や遮光材料を得ることができる。
本発明の金属含有膜材料は、反応性及び経時安定性に優れた特定架橋性ポリマーを含有するため、後述する遮光材料の形成の他、電気配線材料、赤外線検知装置や光アイソレータなどの光学材料、磁気ヘッド等などの種々の用途に適用することができる。
本発明の積層体は、(a)支持体上に、重合性基を有するカップリング剤を用いて中間層を形成する工程(以下、「(a)中間層形成工程」と称する。)と、(b1)該中間層上に架橋性基を有する化合物を含む組成物を接触させた後、該組成物に画像様にエネルギーを付与し、当該中間層表面に直接結合してなるポリマーを生成させて画像様のポリマー層を形成する工程と、経ることで得られる。
なお、このポリマー層に金属材料を保持させて金属含有膜材料とする場合には、この積層体に金属イオンを付与して、還元する方法の他、ポリマーとともに金属イオンを接触させる方法なども好ましく適用することができるため、金属含有膜材料の製造方法については後述する。
The laminate of the present invention comprises a support, an intermediate layer formed using a coupling agent having a polymerizable group on the support, and a compound having a crosslinkable group with respect to the intermediate layer. And an image-like polymer layer made of a polymer directly bonded to the surface of the intermediate layer, which is produced by applying image-wise energy to the composition after the contact. The metal-containing film material and the light-shielding material of the present invention can be obtained by incorporating metal particles in the image-like polymer layer.
Since the metal-containing film material of the present invention contains a specific crosslinkable polymer excellent in reactivity and stability over time, in addition to the formation of a light shielding material described later, an optical material such as an electrical wiring material, an infrared detector, or an optical isolator It can be applied to various uses such as a magnetic head.
The laminate of the present invention includes (a) a step of forming an intermediate layer on a support using a coupling agent having a polymerizable group (hereinafter referred to as “(a) intermediate layer forming step”); (B1) After contacting the composition containing a compound having a crosslinkable group on the intermediate layer, energy is imparted imagewise to the composition to form a polymer that is directly bonded to the surface of the intermediate layer. And a process of forming an image-like polymer layer.
In addition, in the case where a metal material is held in the polymer layer to form a metal-containing film material, a method of bringing a metal ion into contact with the polymer in addition to a method of applying and reducing metal ions to the laminate is also preferable. Since it can apply, the manufacturing method of a metal containing film | membrane material is mentioned later.
本発明の金属含有膜材料の第1の製造方法(以下、「本発明の金属含有膜材料の製造方法(1)」として説明する。)は、(a)支持体上に、重合性基を有するカップリング剤または重合開始部位を有するカップリング剤を用いて中間層を形成する工程(以下、「(a)中間層形成工程」と称する。)と、(b1)該中間層上に架橋性基を有する化合物を含む組成物を接触させた後、該組成物に画像様にエネルギーを付与し、当該中間層表面に直接結合してなるポリマーを生成させて画像様のポリマー層を形成する工程(以下、「(b1)ポリマー層形成工程」と称する。)と、(c1)該ポリマー層に金属イオンを付与した後、該金属イオンを還元して金属粒子を析出させる工程(以下、「(c1)金属粒子析出工程」と称する。)と、を有することを特徴とする。 The first production method of the metal-containing film material of the present invention (hereinafter referred to as “the production method (1) of the metal-containing film material of the present invention)” comprises (a) a polymerizable group on the support. A step of forming an intermediate layer using a coupling agent having a coupling agent or a polymerization agent having a polymerization initiation site (hereinafter referred to as “(a) intermediate layer forming step”), and (b1) crosslinkability on the intermediate layer. A step of forming an image-like polymer layer by bringing a composition containing a group-containing compound into contact and then applying image-wise energy to the composition to form a polymer directly bonded to the surface of the intermediate layer. (Hereinafter referred to as “(b1) polymer layer forming step”) and (c1) a step of applying metal ions to the polymer layer and then reducing the metal ions to precipitate metal particles (hereinafter referred to as “( c1) Metal particle precipitation step ”). Characterized in that it.
また、本発明の第2の金属含有膜材料の製造方法(以下、「本発明の金属含有膜材料の製造方法(2)」として説明する。)は、(a)支持体上に、重合性基を有するカップリング剤を用いて中間層を形成する工程((a)中間層形成工程)と、(b2)該中間層上に架橋性基を有する化合物、及び金属イオンを含む組成物を接触させた後、該組成物に画像様にエネルギーを付与し、当該中間層表面に直接結合してなるポリマーを生成させて画像様のポリマー層を形成する工程(以下、「(b2)ポリマー層形成工程」と称する。)と、(c2)該ポリマー層中に含有される金属イオンを還元して金属粒子を析出させる工程(以下、「(c2)金属粒子析出工程」と称する。)と、を有することを特徴とする。 In addition, the second method for producing a metal-containing film material of the present invention (hereinafter referred to as “the method for producing a metal-containing film material of the present invention (2)”) comprises (a) a polymerizable on a support. A step of forming an intermediate layer using a coupling agent having a group ((a) intermediate layer formation step); and (b2) a compound having a crosslinkable group on the intermediate layer and a composition containing a metal ion are contacted Then, energy is imparted imagewise to the composition to form a polymer directly bonded to the surface of the intermediate layer to form an imagewise polymer layer (hereinafter referred to as “(b2) polymer layer formation”. And (c2) a step of reducing metal ions contained in the polymer layer to precipitate metal particles (hereinafter referred to as “(c2) metal particle precipitation step”). It is characterized by having.
更に、本発明の第3の遮光材料の製造方法(以下、「本発明の遮光材料の製造方法(3)」として説明する。)は、(b3)支持体上に、重合性基を有するカップリング剤または重合開始部位を有するカップリング剤と架橋性基を有する化合物とを含む組成物を接触させた後、該組成物上に画像様にエネルギーを付与し、前記支持体表面に直接結合してなるポリマーを生成させて画像様のポリマー層を形成する工程(以下、「(b3)ポリマー層形成工程」と称する。)と、該ポリマー層に金属イオンを付与した後、該金属イオンを還元して金属粒子を析出させる工程(以下、適宜、「(c3)金属粒子析出工程」と称する。)と、を有することを特徴とする。 Furthermore, the third method for producing a light-shielding material of the present invention (hereinafter referred to as “the method for producing a light-shielding material of the present invention (3)”) is (b3) a cup having a polymerizable group on a support. After contacting a composition containing a ring agent or a coupling agent having a polymerization initiation site and a compound having a crosslinkable group, image-wise energy is imparted on the composition and directly bonded to the support surface. A step of forming an image-like polymer layer (hereinafter referred to as “(b3) polymer layer forming step”), and applying a metal ion to the polymer layer, and then reducing the metal ion And a step of depositing metal particles (hereinafter referred to as “(c3) metal particle deposition step” as appropriate).
加えて、本発明の第4の遮光材料の製造方法(以下、「本発明の遮光材料の製造方法(4)」として説明する。)は、(b4)支持体上に、重合性基を有するカップリング剤、または重合開始部位を有するカップリング剤、架橋性基を有する化合物、及び金属イオンを含む組成物を接触させた後、該組成物上に画像様にエネルギーを付与し、前記支持体表面に直接結合してなるポリマーを生成させて画像様のポリマー層を形成する工程(以下、「(b4)ポリマー層形成工程」と称する。)と、該ポリマー層中に含有される金属イオンを還元して金属粒子を析出させる工程(以下、適宜、「(c4)金属粒子析出工程」と称する。)と、を有することを特徴とする。 In addition, the fourth method for producing a light-shielding material of the present invention (hereinafter described as “the method for producing a light-shielding material of the present invention (4)”) has (b4) a polymerizable group on the support. After contacting a composition comprising a coupling agent or a coupling agent having a polymerization initiation site, a compound having a crosslinkable group, and a metal ion, energy is imparted onto the composition imagewisely, and the support A step of forming an image-like polymer layer by forming a polymer directly bonded to the surface (hereinafter referred to as “(b4) polymer layer forming step”), and metal ions contained in the polymer layer And a step of reducing and precipitating metal particles (hereinafter referred to as “(c4) metal particle precipitating step” as appropriate).
以下、本発明の金属含有膜材料(1)及び(2)について、本発明の金属含有膜材料の製造方法(1)〜(4)の各工程の説明を通じて詳述する。 Hereinafter, the metal-containing film material (1) and (2) of the present invention will be described in detail through the description of each step of the metal-containing film material production methods (1) to (4) of the present invention.
〔(a)中間層形成工程〕
本発明の金属含有膜材料の製造方法(1)及び(2)は、以下に示すような、(a)中間層形成工程を有する。
本工程では、支持体上に重合性基を有するカップリング剤又は重合開始部位を有するカップリング剤を用いて中間層を形成する。
まず、本工程で用いられる重合性基を有するカップリング剤、重合開始部位を有するカップリング剤について説明する。
この重合性基を有するカップリング剤とは、重合性基、及び支持体と化学結合を形成することができる置換基を有する化合物である。また、重合開始部位を有するカップリング剤とは、重合開始能を有する部分構造、及び支持体と化学結合を形成することができる置換基を有する化合物である。
この支持体と化学結合を形成することができる置換基としては、支持体と共有結合、イオン結合及び水素結合により化学結合が行われるものであれば特に限定されるものではないが、結合強度の観点から共有結合が形成される置換基が好ましい。
中でも、支持体とのシランカップリング基に代表されるSi、Ti、Zr、Alから選択される元素のアルコキシド基、又はハライド基であることが好ましい。
以下、重合性基を有するカップリング剤として、重合性基及びシランカップリング基を有する化合物を例に挙げて説明する。
[(A) Intermediate layer forming step]
The production methods (1) and (2) of the metal-containing film material of the present invention include (a) an intermediate layer forming step as shown below.
In this step, the intermediate layer is formed on the support using a coupling agent having a polymerizable group or a coupling agent having a polymerization initiation site.
First, the coupling agent having a polymerizable group and the coupling agent having a polymerization initiation site used in this step will be described.
The coupling agent having a polymerizable group is a compound having a polymerizable group and a substituent capable of forming a chemical bond with the support. The coupling agent having a polymerization initiation site is a compound having a partial structure having a polymerization initiation ability and a substituent capable of forming a chemical bond with the support.
The substituent capable of forming a chemical bond with the support is not particularly limited as long as it can be chemically bonded to the support by a covalent bond, an ionic bond, and a hydrogen bond. From the viewpoint, a substituent capable of forming a covalent bond is preferable.
Among these, an alkoxide group or a halide group of an element selected from Si, Ti, Zr, and Al represented by a silane coupling group with a support is preferable.
Hereinafter, as a coupling agent having a polymerizable group, a compound having a polymerizable group and a silane coupling group will be described as an example.
重合開始部位を有するカップリング剤としては、通常光重合開始剤に用いられる開始剤部位と基盤結合部位を持つ化合物であれば特に限定されないが、例えば、トリアジン部位を有するカップリング剤やオキシムエステル部位を有するカップリング剤などが挙げられる。
(トリアジン部位を有するカップリング剤)
本発明に適用しうるトリアジン部位を有するカップリング剤としては、例えば、光開裂によりラジカル重合を開始しうる重合開始部位(Y)と基材結合部位(Q)とを有する化合物(以下、適宜「光開裂化合物(Q−Y)」と称する。)等が挙げられる。
ここで、光開裂によりラジカル重合を開始しうる重合開始部位(以下、単に「重合開始部位(Y)」と称する。)は、光により開裂しうる単結合を含む構造である。
この光により開裂する単結合としては、カルボニルのα開裂、β開裂反応、光フリー転位反応、フェナシルエステルの開裂反応、スルホンイミド開裂反応、スルホニルエステル開裂反応、N−ヒドロキシスルホニルエステル開裂反応、ベンジルイミド開裂反応、活性ハロゲン化合物の開裂反応、などを利用して開裂が可能な単結合が挙げられる。これらの反応により、光により開裂しうる単結合が切断される。この開裂しうる単結合としては、C−C結合、C−N結合、C−O結合、C−Cl結合、N−O結合、及びS−N結合等が挙げられる。この化合物については、特願2006131834号明細書段落番号〔0014〕から〔0025〕に詳細に記載されている。
The coupling agent having a polymerization initiation site is not particularly limited as long as it is a compound having an initiator site and a base binding site that are usually used for photopolymerization initiators. For example, a coupling agent or oxime ester site having a triazine site is used. And the like.
(Coupling agent having a triazine moiety)
Examples of the coupling agent having a triazine moiety that can be applied to the present invention include a compound having a polymerization initiation site (Y) capable of initiating radical polymerization by photocleavage and a substrate binding site (Q) (hereinafter referred to as “appropriately” Photocleavable compound (QY) ") and the like.
Here, the polymerization initiation site where radical polymerization can be initiated by photocleavage (hereinafter simply referred to as “polymerization initiation site (Y)”) is a structure containing a single bond that can be cleaved by light.
As the single bond that is cleaved by this light, carbonyl α-cleavage, β-cleavage reaction, light-free rearrangement reaction, phenacyl ester cleavage reaction, sulfonimide cleavage reaction, sulfonyl ester cleavage reaction, N-hydroxysulfonyl ester cleavage reaction, benzyl Examples thereof include a single bond that can be cleaved using an imide cleavage reaction, a cleavage reaction of an active halogen compound, and the like. These reactions break a single bond that can be cleaved by light. Examples of the single bond that can be cleaved include a C—C bond, a C—N bond, a C—O bond, a C—Cl bond, a N—O bond, and a S—N bond. This compound is described in detail in paragraph Nos. [0014] to [0025] of Japanese Patent Application No. 2006131834.
また、これらの光により開裂しうる単結合を含む重合開始部位(Y)は、グラフトポリマー生成工程におけるグラフト重合の起点となることから、光により開裂しうる単結合が開裂すると、その開裂反応によりラジカルを発生させる機能を有する。このように、光により開裂しうる単結合を有し、かつ、ラジカルを発生可能な重合開始部位(Y)の構造としては、以下に挙げる基を含む構造が挙げられる。
即ち、芳香族ケトン基、フェナシルエステル基、スルホンイミド基、スルホニルエステル基、N−ヒドロキシスルホニルエステル基、ベンジルイミド基、トリクロロメチル基、ベンジルクロライド基、などである。
In addition, since the polymerization initiation site (Y) containing a single bond that can be cleaved by light is the starting point of graft polymerization in the graft polymer production step, when the single bond that can be cleaved by light is cleaved, the cleavage reaction causes Has the function of generating radicals. As described above, examples of the structure of the polymerization initiation site (Y) having a single bond that can be cleaved by light and capable of generating radicals include structures containing the following groups.
That is, aromatic ketone group, phenacyl ester group, sulfonimide group, sulfonyl ester group, N-hydroxysulfonyl ester group, benzylimide group, trichloromethyl group, benzyl chloride group, and the like.
このような重合開始部位(Y)は、露光により開裂して、ラジカルが発生すると、そのラジカル周辺に重合性化合物が存在する場合には、このラジカルがグラフト重合反応の起点として機能し、グラフトポリマーを生成することができる。
このため、表面に光開裂化合物(Q−Y)が導入された基材を用いてグラフトポリマーを生成させる場合には、エネルギー付与手段として、重合開始部位(Y)を開裂させうる波長での露光を用いることが必要である。
When such a polymerization initiation site (Y) is cleaved by exposure and a radical is generated, when a polymerizable compound is present in the vicinity of the radical, this radical functions as a starting point for the graft polymerization reaction. Can be generated.
Therefore, when a graft polymer is produced using a substrate having a photocleavable compound (QY) introduced on the surface, exposure at a wavelength that can cleave the polymerization initiation site (Y) as an energy imparting means. Must be used.
また、基材結合部位(Q)としては、ガラスに代表される絶縁基板表面に存在する官能基と反応して結合しうる反応性基で構成され、その反応性基としては、具体的には、以下に示すような基材結合基が挙げられる。 Further, the base material binding site (Q) is composed of a reactive group capable of reacting with and binding to a functional group present on the surface of an insulating substrate typified by glass. As the reactive group, specifically, Examples of the base material-binding group include the following.
重合開始部位(Y)と、基材結合部位(基材結合基)(Q)と、は直接結合していてもよいし、連結基を介して結合していてもよい。この連結基としては、炭素、窒素、酸素、及びイオウからなる群より選択される原子を含む連結基が挙げられ、具体的には、例えば、飽和炭素基、芳香族基、エステル基、アミド基、ウレイド基、エーテル基、アミノ基、スルホンアミド基、等が挙げられる。また、この連結基は更に置換基を有していてもよく、その導入可能な置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、等が挙げられる。 The polymerization initiation site (Y) and the substrate binding site (substrate binding group) (Q) may be directly bonded or may be bonded via a linking group. Examples of the linking group include a linking group containing an atom selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, and sulfur. Specifically, for example, a saturated carbon group, an aromatic group, an ester group, an amide group. Ureido group, ether group, amino group, sulfonamide group, and the like. The linking group may further have a substituent, and examples of the substituent that can be introduced include an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen atom.
基材結合部位(Q)と、重合開始部位(Y)と、を有する化合物(Q−Y)の具体例〔例示化合物T1〜T5〕を、開裂部と共に以下に示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。 Specific examples [Exemplary compounds T1 to T5] of the compound (QY) having the substrate binding site (Q) and the polymerization initiation site (Y) are shown below together with the cleavage portion, but the present invention includes these compounds. It is not limited.
(オキシムエステル部位を有するカップリング剤)
オキシムエステル部位を有するカップリング剤としては、下記一般式(OS)で表される化合物が挙げられる。
(Coupling agent having an oxime ester moiety)
Examples of the coupling agent having an oxime ester moiety include compounds represented by the following general formula (OS).
前記一般式(OS)中、R1は単結合又は連結基を表し、R2は、1価の置換基を表し、Y1は基材結合部位を表す。この化合物については、特願2007−211083号明細書に一般式(1)で表される化合物として詳細に記載されている。 In the general formula (OS), R 1 represents a single bond or a linking group, R 2 represents a monovalent substituent, and Y 1 represents a substrate binding site. This compound is described in detail in Japanese Patent Application No. 2007-211083 as a compound represented by the general formula (1).
本発明に好適に使用しうるオキシムエステル部位を有するカップリング剤の具体例としては、下記例示化合物(OS−1)〜(OS−16)が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、例示化合物(OS−1)〜(OS−12)はポリマーまたはオリゴマーであり、それぞれそれを構成する構造単位とその重合モル比を表示することで表す。ポリマーの重量平均分子量(Mw)は1万〜5万、オリゴマーの重量平均分子量(Mw)は2000〜9000である。
例示化合物(OS−13)〜(OS−16)は一般式(1)で表される低分子量化合物である。
Specific examples of the coupling agent having an oxime ester moiety that can be suitably used in the present invention include the following exemplary compounds (OS-1) to (OS-16), but the present invention is limited to these. is not.
Exemplified compounds (OS-1) to (OS-12) are polymers or oligomers, and are represented by displaying the structural units constituting them and their polymerization molar ratios. The weight average molecular weight (Mw) of the polymer is 10,000 to 50,000, and the weight average molecular weight (Mw) of the oligomer is 2000 to 9000.
Exemplified compounds (OS-13) to (OS-16) are low molecular weight compounds represented by the general formula (1).
また、重合性基及びシランカップリング基を有する化合物としては、一般的に使用されているシランカップリング剤で、その分子内に重合性基を有するものであれば特に限定されないが、例えば、下記一般式(1)で表される化合物であることが好ましい。 Further, the compound having a polymerizable group and a silane coupling group is not particularly limited as long as it is a commonly used silane coupling agent and has a polymerizable group in its molecule. It is preferable that it is a compound represented by General formula (1).
上記一般式(1)中、R1、R2、及びR3は、各々独立に、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシロキシ基、アシルアミノ基、又はハロゲン原子を表す。
前記アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ベンジルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、アダマンチルオキシ基、2,4−ジメチル−3−ペンチルオキシ基、フェノキシ基などが挙げられる。
前記アシロキシ基としては、ホルミル基、アセトキシ基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基、ラウリル基、ベンゾイル基、メトキサロイル基、マロニル基、シクロヘキサンカルボニル基などが挙げられる。
前記アシルアミノ基としては、アセチルアミノ基、カルバモイル基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。
前記ハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
In the general formula (1), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydroxy group, an alkoxy group, an acyloxy group, an acylamino group, or a halogen atom.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a benzyloxy group, a cyclohexyloxy group, an adamantyloxy group, a 2,4-dimethyl-3-pentyloxy group, and a phenoxy group. Can be mentioned.
Examples of the acyloxy group include formyl group, acetoxy group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, pivaloyl group, hexanoyl group, lauryl group, benzoyl group, methoxaloyl group, malonyl group, cyclohexanecarbonyl group and the like. Can be mentioned.
Examples of the acylamino group include an acetylamino group, a carbamoyl group, and a benzoylamino group.
Examples of the halogen atom include chlorine, bromine and iodine.
また、一般式(1)におけるXは、重合性基を表し、該重合性基としては、ラジカル重合性基、カチオン重合性基等が挙げられるが、保存性、感度の点から、ラジカル重合性基が好ましい。
前記ラジカル重合性基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基が好ましい。
前記カチオン重合性基としては、例えば、環状エーテル基(エポキシ基、オキセタン基等)、ビニル基、ラクトン基、アジリジン基等が挙げられ、これらの中でも、ビニル基、又はエポキシ基が好ましい。
X in the general formula (1) represents a polymerizable group, and examples of the polymerizable group include a radical polymerizable group and a cationic polymerizable group. From the viewpoint of storage stability and sensitivity, the radical polymerizable group may be used. Groups are preferred.
As the radical polymerizable group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, and a methacryloylamino group are preferable.
Examples of the cationic polymerizable group include a cyclic ether group (epoxy group, oxetane group, etc.), a vinyl group, a lactone group, an aziridine group, and the like. Among these, a vinyl group or an epoxy group is preferable.
一般式(1)におけるYは、重合性基とシランカップリング基をつなぐ連結基であり、重合若しくはシランカップリングを阻害しない官能基であれば特に限定されないが、例えば、アルキルレン基、アリーレン基、アルケニレン基、アルキニレン基などを用いることができる。 Y in the general formula (1) is a linking group that connects a polymerizable group and a silane coupling group, and is not particularly limited as long as it is a functional group that does not inhibit polymerization or silane coupling. For example, an alkylene group or an arylene group Alkenylene group, alkynylene group, etc. can be used.
前記一般式(1)で表される化合物の具体例としては、トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、トリメトキシシリルプロピルアクリレート、トリクロロシリルプロピルメタクリレート、トリクロロシリルプロピルアクリレート、トリメトキシシリルヘキシルメタクリレート、トリブロモシリルヘキシルメタクリレートなどが挙げられる。
中でも、支持体との反応時における面内均一性の点から、トリメトキシシリルプロピルメタクリレート又はトリメトキシシリルプロピルアクリレートが好ましい。
Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include trimethoxysilylpropyl methacrylate, trimethoxysilylpropyl acrylate, trichlorosilylpropyl methacrylate, trichlorosilylpropyl acrylate, trimethoxysilylhexyl methacrylate, tribromosilylhexyl methacrylate. Etc.
Of these, trimethoxysilylpropyl methacrylate or trimethoxysilylpropyl acrylate is preferable from the viewpoint of in-plane uniformity during the reaction with the support.
本工程では、前記重合性基を有するカップリング剤と、適当な溶剤とを用いて液状組成物を調製し、この組成物を塗布などにより支持体上に接触、配置し、溶剤を除去することにより中間層を成膜する。この成膜過程で、カップリング反応が生起し、重合性基を有するカップリング剤が、カップリング基により支持体表面に結合した中間層が形成される。
この結果、本発明では、重合性基を有する中間層が得られる。
In this step, a liquid composition is prepared using a coupling agent having a polymerizable group and an appropriate solvent, and the composition is contacted and placed on a support by coating or the like to remove the solvent. To form an intermediate layer. In this film forming process, a coupling reaction occurs, and an intermediate layer in which a coupling agent having a polymerizable group is bonded to the support surface by the coupling group is formed.
As a result, in the present invention, an intermediate layer having a polymerizable group is obtained.
前記液状組成物を調製する際に用いられる溶剤としては、沸点150℃以下のものであれば特に限定されないが、水、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、トルエン、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、エチ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、アセチルアセトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、3−メトキシプロパノール、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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジ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、3−メトキシプロピルアセテートなどが挙げられる。
このとき、液状組成物中の重合性基を有するカップリング剤の濃度としては、0.01質量%〜30質量%が好ましく、特に0.1質量%〜15質量%であることが好ましい。
The solvent used for preparing the liquid composition is not particularly limited as long as it has a boiling point of 150 ° C. or lower, but water, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexane, ethyl acetate, tetrahydrofuran, toluene, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene Glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, acetylacetone, cyclohexanone, methanol, ethanol, 1-methoxy-2-propanol, 3-methoxypropanol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene Glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methoxypropyl acetate.
At this time, the concentration of the coupling agent having a polymerizable group in the liquid composition is preferably 0.01% by mass to 30% by mass, and particularly preferably 0.1% by mass to 15% by mass.
重合性基を有するカップリング剤を支持体とカップリングさせる際の液状組成物の塗布量は、重合性基の反応防止、及び、膜性を維持して膜剥がれを防止するといった観点からは、乾燥後の質量で、0.1〜20g/m2が好ましく、更に、0.5〜15g/m2が好ましい。
また、接触させる場合の液状組成物の液温としては、0℃〜100℃が好ましい。接触時間としては、1秒〜50時間が好ましく、10秒〜10時間がより好ましい。
The coating amount of the liquid composition when coupling the coupling agent having a polymerizable group to the support is from the viewpoint of preventing reaction of the polymerizable group and preventing film peeling while maintaining film properties. The mass after drying is preferably 0.1 to 20 g / m 2, and more preferably 0.5 to 15 g / m 2 .
Moreover, as liquid temperature of the liquid composition in the case of making it contact, 0 to 100 degreeC is preferable. The contact time is preferably 1 second to 50 hours, and more preferably 10 seconds to 10 hours.
本発明における中間層は、液状組成物の溶剤を除去することにより成膜するが、この時、加熱を行って硬膜することが好ましい。
加熱温度と時間は、塗布溶剤が充分乾燥し得る条件を選択すればよいが、製造適正の点からは、温度が100℃以下、乾燥時間は30分以内が好ましく、乾燥温度40〜80℃、乾燥時間10分以内の範囲の加熱条件を選択することがより好ましい。
The intermediate layer in the present invention is formed by removing the solvent of the liquid composition. At this time, it is preferable to perform heating to form a film.
The heating temperature and time may be selected under conditions that allow the coating solvent to be sufficiently dried. However, from the viewpoint of production suitability, the temperature is 100 ° C. or less, the drying time is preferably within 30 minutes, and the drying temperature is 40 to 80 ° C. It is more preferable to select heating conditions within a drying time of 10 minutes.
[支持体]
本発明における支持体としては、特に、その形状、材質は問わず、用途に応じたものを用いればよい。より具体的には、支持体としては、寸度的に安定な板状物であることが好ましく、例えば、ガラス基板、紙、プラスチック(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等)がラミネートされた紙、金属板(例えば、アルミニウム、亜鉛、銅等)、プラスチックフィルム(例えば、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリイミド、エポキシ、ビスマレインイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン等)、上記の如き金属がラミネート若しくは蒸着された紙又はプラスチックフィルム等が含まれる。
本発明に使用される支持体としては、エポキシ樹脂又はポリイミド樹脂が好ましい。
[Support]
Especially as a support body in this invention, what is necessary is just to use the thing according to a use regardless of the shape and material. More specifically, the support is preferably a dimensionally stable plate-like material, for example, a glass substrate, paper, paper laminated with plastic (for example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, etc.), Metal plate (eg, aluminum, zinc, copper, etc.), plastic film (eg, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate butyrate, cellulose nitrate, polyethylene terephthalate, polyethylene, polystyrene, polypropylene, polycarbonate , Polyvinyl acetal, polyimide, epoxy, bismaleimide resin, polyphenylene oxide, liquid crystal polymer, polytetrafluoroethylene, etc.), paper or plastic on which the above metal is laminated or deposited Irumu and the like.
The support used in the present invention is preferably an epoxy resin or a polyimide resin.
なお、本発明の遮光材料をフォトマスクに適用する場合には、支持体としてガラス基板を用いることが好ましい。
また、ガラス基板の厚みとしては、0.1〜20mmであることが好ましい。
In addition, when applying the light shielding material of this invention to a photomask, it is preferable to use a glass substrate as a support body.
Moreover, it is preferable that it is 0.1-20 mm as thickness of a glass substrate.
〔(b1)及び(b2)ポリマー層形成工程〕
本発明において、(b1)ポリマー層形成工程の場合には、特定架橋性ポリマーを含む本発明の感光性組成物を用い、また、(b2)ポリマー層形成工程の場合には、感光性組成物、及び金属イオンを含む組成物を用いて、ポリマー層を形成することを要する。
具体的には、本工程では、中間層上に、上記の組成物のどちらかを接触させた後、該組成物に画像様にエネルギーを付与し、中間層中の重合性基と該特定架橋性ポリマーとを反応させて、該中間層表面に直接結合してなるポリマーを生成させて画像様のポリマー層を形成する。
以下、(b1)工程で用いられる架橋性基を有する化合物を含む組成物、及び、(b2)工程で用いられる、架橋性基を有する化合物及び金属イオンを含む組成物を、総じて、「反応性組成物」と称して、詳細に説明する。
[(B1) and (b2) polymer layer forming step]
In the present invention, in the case of (b1) polymer layer forming step, the photosensitive composition of the present invention containing a specific crosslinkable polymer is used. In the case of (b2) polymer layer forming step, the photosensitive composition is used. And a composition containing metal ions is required to form a polymer layer.
Specifically, in this step, after contacting one of the above compositions on the intermediate layer, image-wise energy is applied to the composition, and the polymerizable group in the intermediate layer and the specific crosslink An image-like polymer layer is formed by reacting with a photopolymer to form a polymer that is directly bonded to the surface of the intermediate layer.
Hereinafter, the composition containing a compound having a crosslinkable group used in the step (b1) and the composition containing a compound having a crosslinkable group and a metal ion used in the step (b2) are generally referred to as “reactivity”. This will be described in detail as “composition”.
[金属イオン]
(b2)ポリマー層形成工程では、前述の架橋性基を有する化合物に加え、金属イオンを含む反応性組成物を用いて、ポリマー層を形成することを要する。
ここで用いられる金属イオンとしては、銀イオン、銅(I)イオン、銅(II)イオン、パラジウムイオン(II)、パラジウムイオン(IV)、アルミニウムイオン、ニッケルイオン、鉄イオン(II)、鉄イオン(III)、ルテニウムイオン、ロジウムイオン、錫イオン等が挙げられ、中でも、容易に還元できるという観点から、銀イオン、パラジウムイオンが好ましい。
なお、金属イオンは、前述の架橋性化合物が金属イオン吸着基を有する場合、塩交換により、該化合物中に導入されてもよい。
[Metal ions]
(B2) In the polymer layer forming step, it is necessary to form a polymer layer using a reactive composition containing a metal ion in addition to the compound having a crosslinkable group described above.
The metal ions used here are silver ions, copper (I) ions, copper (II) ions, palladium ions (II), palladium ions (IV), aluminum ions, nickel ions, iron ions (II), iron ions. (III), ruthenium ion, rhodium ion, tin ion and the like can be mentioned. Among them, silver ion and palladium ion are preferable from the viewpoint of easy reduction.
In addition, when the above-mentioned crosslinkable compound has a metal ion adsorption group, a metal ion may be introduce | transduced in this compound by salt exchange.
本発明における金属イオンは、本工程で用いる反応性組成物中に、1〜30質量%含まれることが好ましく、2〜10質量%含まれることがより好ましい。
また、これらの金属イオンは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
It is preferable that 1-30 mass% is contained in the reactive composition used at this process, and, as for the metal ion in this invention, it is more preferable that 2-10 mass% is contained.
Moreover, these metal ions may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
本工程において用いられる反応性組成物は、上記の成分以外に、必要に応じて、重合開始剤、増感剤、連鎖移動剤、重合禁止剤などを添加することができる。また、本工程で用いられる反応性組成物をエネルギー付与により重合させる場合、重合開始剤を用いず、該反応性組成物中に含まれる架橋性化合物の吸収波長に応じた光を照射することで重合を開始することができる。例えば、架橋性基としてアクリロイルオキシ基を有する架橋性化合物を用いる場合、254nmの光が好適に用いられる。
以下、ポリマー層を形成する際に用いられる反応性組成物に添加される各種成分について説明する。
In addition to the above components, the reactive composition used in this step can contain a polymerization initiator, a sensitizer, a chain transfer agent, a polymerization inhibitor, and the like as necessary. In addition, when the reactive composition used in this step is polymerized by applying energy, the polymerization initiator is not used, and light corresponding to the absorption wavelength of the crosslinkable compound contained in the reactive composition is irradiated. Polymerization can be initiated. For example, when a crosslinkable compound having an acryloyloxy group as a crosslinkable group is used, light at 254 nm is preferably used.
Hereinafter, various components added to the reactive composition used when forming the polymer layer will be described.
[重合開始剤]
本発明において、中間層の形成に用いられる重合開始剤としては、所定のエネルギー、例えば、活性光線の照射、加熱、電子線の照射などにより、重合開始能を発現し得る公知の熱重合開始剤、光重合開始剤などを、目的に応じて、適宜選択して用いることができる。中でも、光重合を利用することが製造適性の観点から好適であり、このため、光重合開始剤を用いることが好ましい。つまり、本発明における反応性組成物は光重合開始剤を用いることで、光重合性の組成物であることが好ましい。
[Polymerization initiator]
In the present invention, the polymerization initiator used for the formation of the intermediate layer is a known thermal polymerization initiator that can exhibit polymerization initiating ability by predetermined energy, for example, irradiation with actinic rays, heating, electron beam irradiation, etc. A photopolymerization initiator and the like can be appropriately selected and used depending on the purpose. Among these, use of photopolymerization is preferable from the viewpoint of production suitability, and therefore, it is preferable to use a photopolymerization initiator. That is, the reactive composition in the present invention is preferably a photopolymerizable composition by using a photopolymerization initiator.
本発明における光重合開始剤としては、水素引き抜き型のラジカル重合開始剤、光開裂型のラジカル重合開始剤等を用いることもできる。
水素引き抜き型のラジカル重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーのケトン、ベンゾイルベンゾエート、ベンゾイン類、α−アシロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、トリクロロメチルトリアジン及びチオキサントン等の公知のラジカル発生剤を使用できる。また、通常、光酸発生剤として用いられるスルホニウム塩やヨードニウム塩なども光照射によりラジカル発生剤として作用するため、本発明ではこれらを用いてもよい。
As the photopolymerization initiator in the present invention, a hydrogen abstraction type radical polymerization initiator, a photocleavage type radical polymerization initiator, or the like may be used.
Examples of the hydrogen abstraction type radical polymerization initiator include known acetophenones, benzophenones, Michler's ketone, benzoylbenzoate, benzoins, α-acyloxime ester, tetramethylthiuram monosulfide, trichloromethyltriazine, thioxanthone and the like. A radical generator can be used. In addition, since sulfonium salts and iodonium salts that are usually used as photoacid generators also act as radical generators upon irradiation with light, these may be used in the present invention.
また、光開裂型のラジカル重合開始剤は、光により開裂する単結合を含む構造を有するものである。光により開裂する単結合としては、カルボニルのα開裂、β海裂反応、光フリー転移反応、フェナシルエステルの開裂反応、スルホンイミド開裂反応、スルホニルエステル開裂反応、N−ヒドロキシスルホニルエステル開裂反応、ベンジルイミド開裂反応、活性ハロゲン化合物の開裂反応、などを利用した開裂が可能な単結合が挙げられる。これらの反応により、光により開裂しうる単結合が切断される。この開裂しうる単結合としては、C−C結合、C−O結合、S−N結合、C−N結合、N−O結合及びC−Cl結合等が挙げられる。 The photocleavable radical polymerization initiator has a structure containing a single bond that is cleaved by light. Single bonds that can be cleaved by light include carbonyl α-cleavage, β-cleavage reaction, light-free transfer reaction, phenacyl ester cleavage reaction, sulfonimide cleavage reaction, sulfonyl ester cleavage reaction, N-hydroxysulfonyl ester cleavage reaction, benzyl Examples thereof include a single bond that can be cleaved using an imide cleavage reaction, a cleavage reaction of an active halogen compound, and the like. These reactions break a single bond that can be cleaved by light. Examples of the single bond that can be cleaved include a C—C bond, a C—O bond, a S—N bond, a C—N bond, a N—O bond, and a C—Cl bond.
このような光により開裂しうる単結合を有し、かつ、ラジカルを発生可能な重合開始剤としては、以下に挙げる基を含むものが挙げられる。
即ち、例えば、芳香族ケトン基、フェナシルエステル基、スルホンイミド基、スルホニルエステル基、N−ヒドロキシスルホニルエステル基、ベンジルイミド基、トリクロロメチル基、ベンジルクロライド基、オキシムエステル基などが挙げられる。
Examples of the polymerization initiator having a single bond that can be cleaved by light and capable of generating a radical include those containing the following groups.
That is, for example, aromatic ketone group, phenacyl ester group, sulfonimide group, sulfonyl ester group, N-hydroxysulfonyl ester group, benzylimide group, trichloromethyl group, benzyl chloride group, oxime ester group and the like can be mentioned.
また、本発明においては、熱カチオン重合開始剤を用いることもできる。この熱カチオン重合開始剤としては、スルホニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩、シラノール・アルミニウム錯体等があり、例えば、旭電化工業(株)製CP−66、CP−77等従来公知のものも含め、熱カチオン重合開始作用を有するものであればどのようなものでも使用できる。スルホニウム塩系熱重合開始剤、例えば、旭電化工業(株)製CP−66、CP−77等が使用される。
また、上記熱カチオン重合による架橋形成反応における反応温度は、架橋が生成するように、適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。
In the present invention, a thermal cationic polymerization initiator can also be used. Examples of the thermal cationic polymerization initiator include sulfonium salts, ammonium salts, onium salts such as phosphonium salts, silanol / aluminum complexes, and the like, for example, CP-66 and CP-77 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. Any material can be used as long as it has a thermal cationic polymerization initiating action. Sulfonium salt thermal polymerization initiators such as CP-66 and CP-77 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. are used.
Further, the reaction temperature in the crosslinking formation reaction by the thermal cationic polymerization may be appropriately set so that crosslinking is generated, and is not particularly limited.
本工程で用いる重合開始剤は、特に限定されず、付与されるエネルギーに応じて選択すればよく、後述する増感剤と組み合わせてもよい。
なお、本工程に用いる重合開始剤は、反応性組成物に用いられる架橋性化合物に含まれる重合性基に対応する重合開始能を発現し得るものを用いることが好ましい。
The polymerization initiator used at this process is not specifically limited, What is necessary is just to select according to the energy provided, and you may combine with the sensitizer mentioned later.
In addition, it is preferable to use what can express the polymerization initiating ability corresponding to the polymeric group contained in the crosslinkable compound used for a reactive composition as the polymerization initiator used for this process.
本発明における光重合開始剤は、本工程で用いる反応性組成物中に、0.01〜20質量%含まれることが好ましく、0.1〜10質量%含まれることがより好ましい。
また、これらの重合開始剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
It is preferable that 0.01-20 mass% is contained in the reactive composition used at this process, and, as for the photoinitiator in this invention, it is more preferable that 0.1-10 mass% is contained.
Moreover, these polymerization initiators may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
[増感剤]
本発明に使用しうる増感剤としては、特に制限はなく、公知の増感剤の中から、付与されるエネルギー(特に、露光波長)に合わせて、適宜、選択することができる。
具体的には、例えば、公知の多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン)、キサンテン類(例えば、フルオレセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、シアニン類(例えば、インドカルボシアニン、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、アクリドン類(例えば、アクリドン、クロロアクリドン、N−メチルアクリドン、N−ブチルアクリドン、N−ブチル−クロロアクリドン等)、クマリン類(例えば、3−(2−ベンゾフロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−ベンゾフロイル)−7−(1−ピロリジニル)クマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−メトキシベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジメチルアミノベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3,3'−カルボニルビス(5,7−ジ−n−プロポキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−(2−フロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジエチルアミノシンナモイル)−7−ジエチルアミノクマリン、7−メトキシ−3−(3−ピリジルカルボニル)クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジプロポキシクマリンや、その他、特開平5−19475号、特開平7−271028号、特開2002−363206号、特開2002−363207号、特開2002−363208号、特開2002−363209号等の各公報に記載のクマリン化合物など)が挙げられる。
[Sensitizer]
There is no restriction | limiting in particular as a sensitizer which can be used for this invention, According to the energy (especially exposure wavelength) provided, it can select suitably from well-known sensitizers.
Specifically, for example, known polynuclear aromatics (for example, pyrene, perylene, triphenylene), xanthenes (for example, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal), cyanines (for example, indocarbocyanine, Thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines (eg, merocyanine, carbomerocyanine), thiazines (eg, thionine, methylene blue, toluidine blue), acridines (eg, acridine orange, chloroflavin, acriflavine), anthraquinones (E.g., anthraquinone), squalium (e.g., squalium), acridone (e.g., acridone, chloroacridone, N-methylacridone, N-butylacridone, N-butyl-chloroa) Lidon etc.), coumarins (for example, 3- (2-benzofuroyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (2-benzofuroyl) -7- (1-pyrrolidinyl) coumarin, 3-benzoyl-7-diethylaminocoumarin, 3- (2-methoxybenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (4-dimethylaminobenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3,3′-carbonylbis (5,7-di-n-propoxycoumarin), 3,3 '-Carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), 3-benzoyl-7-methoxycoumarin, 3- (2-furoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (4-diethylaminocinnamoyl) -7-diethylaminocoumarin, 7- Methoxy-3- (3-pyridylcarbonyl) coumarin, 3-benzoyl-5 , 7-dipropoxycoumarin and others, JP-A-5-19475, JP-A-7-271028, JP-A-2002-363206, JP-A-2002-363207, JP-A-2002-363208, JP-A-2002-363209 Etc.) and the like.
光重合開始剤と増感剤との組合せとしては、例えば、特開2001−305734号公報に記載の電子移動型開始系[(1)電子供与型開始剤及び増感色素、(2)電子受容型開始剤及び増感色素、(3)電子供与型開始剤、増感色素及び電子受容型開始剤(三元開始系)]などの組合せが挙げられる。 As a combination of a photopolymerization initiator and a sensitizer, for example, an electron transfer type initiator system described in JP-A No. 2001-305734 [(1) electron donating type initiator and sensitizing dye, (2) electron accepting Type initiators and sensitizing dyes, (3) electron donating initiators, sensitizing dyes and electron accepting initiators (ternary initiation system)], and the like.
本工程で用いる反応性組成物中の増感剤の添加量は、重合開始剤に対して、10〜500質量%の範囲であることが好ましく、50〜200質量%の範囲であることがより好ましい。
また、これらの増感剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
The addition amount of the sensitizer in the reactive composition used in this step is preferably in the range of 10 to 500% by mass and more preferably in the range of 50 to 200% by mass with respect to the polymerization initiator. preferable.
Moreover, these sensitizers may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
[熱重合禁止剤]
本工程で用いる反応性組成物には、熱重合禁止剤を添加することもできる。熱重合禁止剤は、反応性組成物の熱的な重合や経時的な重合を防止するために添加するもので、これにより反応性組成物の調製時や、使用するまでの保存時の化学的な安定性を高めることができる。
熱重合禁止剤の例としては、p−メトキシフェノール、ハイドロキノン、ベンゾキノン、o−トルキノン、p−トルキノン、t−ブチルカテコール、ピロガロール、2−ヒドロキシベンゾフェノン、4−メトキシ2−ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、フロラニル、クロラニル、ナフチルアミン、ピリジン、p−トルイジン、β−ナフトール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミオンのアルミニウム塩若しくはアンモニウム塩、メチレンブルー有機銅、サリチル酸メチル、アリールフォスファイト等が挙げられる。
熱重合禁止剤の好ましい添加量は、熱安定性、及び感度の観点から、反応性組成物の固形分に対して、0.001〜10質量%、より好ましくは、0.01〜3質量%である。
[Thermal polymerization inhibitor]
A thermal polymerization inhibitor can also be added to the reactive composition used in this step. A thermal polymerization inhibitor is added to prevent thermal polymerization or time-dependent polymerization of the reactive composition, which makes it possible to chemically react during preparation of the reactive composition or storage until use. Stability can be improved.
Examples of thermal polymerization inhibitors include p-methoxyphenol, hydroquinone, benzoquinone, o-toluquinone, p-toluquinone, t-butylcatechol, pyrogallol, 2-hydroxybenzophenone, 4-methoxy-2-hydroxybenzophenone, cuprous chloride , Phenothiazine, floranyl, chloranil, naphthylamine, pyridine, p-toluidine, β-naphthol, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, nitrobenzene, dinitrobenzene, picric acid, aluminum of N-nitrosophenylhydroxylamion Examples thereof include salts or ammonium salts, methylene blue organic copper, methyl salicylate, and aryl phosphite.
The preferable addition amount of the thermal polymerization inhibitor is 0.001 to 10% by mass, more preferably 0.01 to 3% by mass, based on the solid content of the reactive composition, from the viewpoint of thermal stability and sensitivity. It is.
[溶剤]
上記の各成分を含有する反応性組成物は、支持体や中間層への接触を容易にするために液状組成物であることが好ましく、この液状組成物を調製するために、適当な溶剤を用いることが好ましい。
ここで用いられる溶剤としては、主成分である架橋性化合物を溶解或いは分散することが可能であれば特に制限はないが、水、水溶性溶剤などの水性溶剤が好ましく、これらの混合物であってもよい。
使用できる溶剤としては、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールモノメチルエーテルの如きアルコール系溶剤、酢酸の如き酸、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンの如きケトン系溶剤、ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンの如きアミド系溶剤、アセトニトリル、プロピロニトリルの如きニトリル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチルの如きエステル系溶剤などが挙げられる。
この中でも、シアノ基含有架橋性ポリマーを用いた組成物とする場合には、アミド系、ケトン系、ニトリル系溶剤が好ましく、具体的には、アセトン、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、N−メチルピロリドンが好ましい。
また、シアノ基含有架橋性ポリマーを含有する組成物を塗布する場合は、取り扱い安さから沸点が50〜150℃の溶剤が好ましい。なお、これらの溶剤は単一で使用しても良いし、混合して使用してもよい。
[solvent]
The reactive composition containing each of the above components is preferably a liquid composition for facilitating contact with the support or the intermediate layer, and an appropriate solvent is used for preparing the liquid composition. It is preferable to use it.
The solvent used here is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the crosslinkable compound as the main component, but is preferably an aqueous solvent such as water or a water-soluble solvent, and a mixture thereof. Also good.
Examples of solvents that can be used include water, methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol, glycerin, propylene glycol monomethyl ether, alcohol solvents such as acetic acid, acetone, methyl ethyl ketone, ketone solvents such as cyclohexanone, formamide, and dimethyl. Examples thereof include amide solvents such as acetamide and N-methylpyrrolidone, nitrile solvents such as acetonitrile and propylonitrile, and ester solvents such as methyl acetate and ethyl acetate.
Among these, in the case of a composition using a cyano group-containing crosslinkable polymer, amide, ketone, and nitrile solvents are preferable. Specifically, acetone, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, acetonitrile, propio Nitrile and N-methylpyrrolidone are preferred.
Moreover, when apply | coating the composition containing a cyano group containing crosslinkable polymer, the solvent whose boiling point is 50-150 degreeC is preferable from handling ease. In addition, these solvents may be used alone or in combination.
また、この液状組成物に対し、必要に応じて添加することのできる界面活性剤は、溶剤に溶解するものであればよく、そのような界面活性剤としては、例えば、n−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの如きアニオン性界面活性剤や、n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロライドの如きカチオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル(市販品としては、例えば、エマルゲン910、花王(株)製など)、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(市販品としては、例えば、商品名「ツイーン20」など)、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの如き非イオン性界面活性剤等が挙げられる。 Further, the surfactant that can be added to the liquid composition as necessary may be any one that dissolves in a solvent. Examples of such a surfactant include n-dodecylbenzenesulfonic acid. Anionic surfactants such as sodium, cationic surfactants such as n-dodecyltrimethylammonium chloride, polyoxyethylene nonylphenol ether (commercially available products include, for example, Emulgen 910, manufactured by Kao Corporation), polyoxy Examples include ethylene sorbitan monolaurate (commercially available products such as “Tween 20”) and nonionic surfactants such as polyoxyethylene lauryl ether.
(中間層に対する感光性組成物の接触態様)
本工程において、少なくとも前述の特定架橋性ポリマーを含有する感光性組成物を、中間層に接触させる方法としては、任意の方法で行うことができるが、具体的には、液状の感光性組成物中に中間層が形成された支持体を浸漬する方法や、液状の感光性組成物を中間層上に塗布する方法が挙げられる。
(Contact mode of photosensitive composition to intermediate layer)
In this step, as a method of bringing the photosensitive composition containing at least the above-mentioned specific crosslinkable polymer into contact with the intermediate layer, any method can be used. Specifically, a liquid photosensitive composition is used. Examples thereof include a method of immersing a support having an intermediate layer formed therein and a method of applying a liquid photosensitive composition on the intermediate layer.
また、取り扱い性や製造効率の観点からは、中間層上に液状の感光性組成物を塗布し、乾燥して、ポリマー含有層を形成する態様が好ましい。
ポリマー含有層を形成する場合、該感光性組成物の塗布量は、固形分換算で0.1〜10g/m2が好ましく、特に0.5〜5g/m2が好ましい。
Further, from the viewpoint of handling properties and production efficiency, a mode in which a liquid photosensitive composition is applied on the intermediate layer and dried to form a polymer-containing layer is preferable.
When forming a polymer-containing layer, the coating amount of the photosensitive composition is preferably from 0.1 to 10 g / m 2 in terms of solid content, in particular 0.5 to 5 g / m 2 is preferred.
(エネルギーの付与)
本工程においては、中間層中の重合性基と特定架橋性ポリマーとを反応させて、中間層表面に直接結合してなるポリマーを得るために、エネルギーの付与を行う。
ここで用いられるエネルギーの付与手段としては、例えば、活性光線の照射、加熱、電子線の照射などが挙げられる。中でも、画像様のエネルギーの付与を、容易に、且つ、精度よく行うために、エネルギーの付与手段としてパターン露光を用いることが好ましい。
(Granting energy)
In this step, energy is imparted in order to obtain a polymer obtained by reacting the polymerizable group in the intermediate layer with the specific crosslinkable polymer and directly bonding to the surface of the intermediate layer.
Examples of the energy applying means used here include irradiation with actinic rays, heating, and irradiation with electron beams. Among them, it is preferable to use pattern exposure as an energy applying means in order to apply image-like energy easily and accurately.
−パターン露光−
パターン露光は、中間層中の重合性基と特定架橋性ポリマーとを反応させうる物であればよく、具体的には、360nm〜700nmの波長のレーザーを用いることが好ましい。
また、必要な露光量は、重合性基を有するカップリング剤と、特定架橋性ポリマーと、光重合開始剤、増感色素の物性や含有量により適宜決定されるが、25〜400mJ/cm2が好ましい。
-Pattern exposure-
The pattern exposure is not particularly limited as long as the polymerizable group in the intermediate layer and the specific crosslinkable polymer can be reacted. Specifically, it is preferable to use a laser having a wavelength of 360 nm to 700 nm.
The necessary exposure amount is appropriately determined depending on the properties and content of the coupling agent having a polymerizable group, the specific crosslinkable polymer, the photopolymerization initiator, and the sensitizing dye, but is 25 to 400 mJ / cm 2. Is preferred.
パターン露光としては、例えば、陰極線(CRT)を用いた走査露光を用いることができる。この露光に用いる陰極線管には、必要に応じてスペクトル領域に発光を示す各種発光体が用いられる。例えば、赤色発光体、緑色発光体、青色発光体のいずれか1種又は2種以上が混合されて用いられる。スペクトル領域は、上記の赤色、緑色及び青色に限定されず、黄色、橙色、紫色に発光する蛍光体も用いられる。 As the pattern exposure, for example, scanning exposure using a cathode ray (CRT) can be used. For the cathode ray tube used for this exposure, various light emitters that emit light in the spectral region are used as necessary. For example, any one or two or more of a red light emitter, a green light emitter, and a blue light emitter are used. The spectral region is not limited to the above red, green, and blue, and phosphors that emit yellow, orange, and purple light are also used.
また、本工程においては、パターン露光は種々のレーザービームを用いて行うことができる。例えば、ガスレーザー、発光ダイオード、半導体レーザーなどのレーザー、半導体レーザー、又は半導体レーザーを励起光源に用いた固体レーザーと非線形光学結晶を組み合わせた第二高調波発光光源(SHG)、等の単色高密度光を用いた走査露光方式を好ましく用いることができる。更に、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、F2レーザー等も用いることができる。 In this step, pattern exposure can be performed using various laser beams. For example, lasers such as gas lasers, light-emitting diodes, semiconductor lasers, semiconductor lasers, or second harmonic emission light sources (SHGs) that combine nonlinear lasers with solid-state lasers that use semiconductor lasers as excitation light sources, etc. A scanning exposure method using light can be preferably used. Furthermore, a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, an F2 laser, or the like can also be used.
本発明により形成される画像様のポリマー層の解像度は露光条件に左右される。つまり、ポリマー層を形成するためのパターン露光において、高精細のパターン露光を施すことにより、露光に応じた高精細パターンが形成される。高精細パターンの形成のための露光方法としては、光学系を用いた光ビーム走査露光、マスクを用いた露光などが挙げられ、所望のパターンの解像度に応じた露光方法をとればよい。
高精細パターン露光としては、具体的には、i線ステッパー、g線ステッパー、KrFステッパー、ArFステッパーのようなステッパー露光などが挙げられる。
The resolution of the image-like polymer layer formed according to the present invention depends on the exposure conditions. That is, in the pattern exposure for forming the polymer layer, a high-definition pattern corresponding to the exposure is formed by performing high-definition pattern exposure. Examples of the exposure method for forming a high-definition pattern include light beam scanning exposure using an optical system, exposure using a mask, and the like, and an exposure method corresponding to the resolution of a desired pattern may be taken.
Specific examples of the high-definition pattern exposure include stepper exposure such as i-line stepper, g-line stepper, KrF stepper, and ArF stepper.
以上説明した(b1)又は(b2)ポリマー層形成工程により、中間層上に、該中間層表面と直接結合してなるポリマーからなるポリマー層を画像様に形成することができる。
なお、(b2)ポリマー層形成工程を用いた場合には、金属イオンが含有したポリマー層が形成される。
By the polymer layer forming step (b1) or (b2) described above, a polymer layer made of a polymer directly bonded to the surface of the intermediate layer can be formed in an image-like manner on the intermediate layer.
In addition, when the polymer layer forming step (b2) is used, a polymer layer containing metal ions is formed.
〔(b3)及び(b4)ポリマー層形成工程〕
本発明においては、(b1)及び(b2)ポリマー層形成工程とは異なり、支持体上に直接、画像様のポリマー層を形成してもよい。
以下、(b3)及び(b4)ポリマー層形成工程について説明する。
[(B3) and (b4) polymer layer forming step]
In the present invention, unlike the polymer layer forming steps (b1) and (b2), an image-like polymer layer may be formed directly on the support.
Hereinafter, (b3) and (b4) the polymer layer forming step will be described.
本発明において、(b3)ポリマー層形成工程の場合には、重合性基を有するカップリング剤と特定架橋性ポリマーとを含む組成物を用い、これを支持体上に接触させた後、該組成物に画像様にエネルギーを付与し、支持体と重合性基を有するカップリング剤とを反応させると共に、重合性基を有するカップリング剤と特定架橋性ポリマーとを反応させて画像様のポリマー層を形成する。この際、必要に応じて、加熱などの処理を行うことで、支持体表面に直接結合してなる画像様のポリマー層を形成することができる。 In the present invention, in the case of (b3) polymer layer forming step, a composition containing a coupling agent having a polymerizable group and a specific crosslinkable polymer is used, and after contacting this on a support, the composition An image-like polymer layer is formed by imparting image-like energy to a product, reacting the support with a coupling agent having a polymerizable group, and reacting a coupling agent having a polymerizable group with a specific cross-linkable polymer. Form. At this time, if necessary, an image-like polymer layer formed by directly bonding to the surface of the support can be formed by performing a treatment such as heating.
また、(b4)ポリマー層形成工程の場合には、重合性基を有するカップリング剤、特定架橋性ポリマー、及び金属イオンを含む組成物を用い、これを支持体上に接触させた後、該組成物に画像様にエネルギーを付与し、支持体と重合性基を有するカップリング剤とを反応させると共に、重合性基を有するカップリング剤と特定架橋性ポリマーとを反応させて、画像様のポリマー層を形成する。この際、必要に応じて、加熱などの処理を行うことで、支持体表面に直接結合してなる画像様のポリマー層を形成することができる。 In the case of (b4) polymer layer forming step, a composition containing a coupling agent having a polymerizable group, a specific crosslinkable polymer, and a metal ion is used, and after contacting it on a support, Image-like energy is imparted to the composition, the support and the coupling agent having a polymerizable group are reacted, and the coupling agent having a polymerizable group and a specific crosslinkable polymer are reacted to form an image-like material. A polymer layer is formed. At this time, if necessary, an image-like polymer layer formed by directly bonding to the surface of the support can be formed by performing a treatment such as heating.
(b3)ポリマー層形成工程で用いられる、重合性基を有するカップリング剤は、前述の(a)工程で用いられた重合性基を有するカップリング剤と、また、特定架橋性ポリマーは、前述の(b1)及び(b2)工程で用いられた特定架橋性ポリマーと、同様のものである。
また、(b4)ポリマー層形成工程で用いられる、重合性基を有するカップリング剤は、前述の(a)工程で用いられた重合性基を有するカップリング剤と、また、特定架橋性ポリマー、並びに金属イオンは、前述の(b1)及び(b2)工程で用いられた特定架橋性ポリマー、並びに金属イオンと、同様のものであり、その好ましい例も同様である。
(B3) The coupling agent having a polymerizable group used in the polymer layer forming step is the coupling agent having a polymerizable group used in the step (a), and the specific crosslinkable polymer is the same as described above. This is the same as the specific crosslinkable polymer used in the steps (b1) and (b2).
Further, (b4) the coupling agent having a polymerizable group used in the polymer layer forming step includes the coupling agent having a polymerizable group used in the aforementioned step (a), and a specific crosslinkable polymer, In addition, the metal ions are the same as the specific crosslinkable polymer and metal ions used in the steps (b1) and (b2) described above, and preferred examples thereof are also the same.
なお、本工程のように、重合性基を有するカップリング剤と特定架橋性ポリマーとの両方を含む組成物の場合、重合性基を有するカップリング剤の濃度としては、反応性組成物中に、0.1〜50質量%が好ましく、特に5〜20質量%であることが好ましい。
また、重合性基を有するカップリング剤と特定架橋性ポリマーとの両方を含む組成物の場合、特定架橋性ポリマーは、反応性組成物中に、20〜90質量%含まれることが好ましく、50〜80質量%含まれることがより好ましい。
In addition, in the case of a composition containing both a coupling agent having a polymerizable group and a specific crosslinkable polymer as in this step, the concentration of the coupling agent having a polymerizable group is set in the reactive composition. 0.1 to 50% by mass is preferable, and 5 to 20% by mass is particularly preferable.
Moreover, in the case of the composition containing both the coupling agent which has a polymeric group, and a specific crosslinkable polymer, it is preferable that 20-90 mass% of specific crosslinkable polymers are contained in the reactive composition, 50 More preferably, it is contained in 80% by mass.
また、本工程で用いられる感光性組成物には、前述の(b1)及び(b2)工程で用いられた組成物を構成する各種の任意成分(重合開始剤、増感剤、連鎖移動剤、重合禁止剤など)も添加することができる。また、これらの任意成分の好ましい添加量も、前述と同様である。 The photosensitive composition used in this step includes various optional components (polymerization initiator, sensitizer, chain transfer agent, and the like used in the above-described steps (b1) and (b2). Polymerization inhibitors etc.) can also be added. Moreover, the preferable addition amount of these arbitrary components is the same as that of the above-mentioned.
本工程で用いられる感光性組成物を支持体へと接触させる態様としては、任意の方法が用いられるが、具体的には、液状の感光性組成物中に支持体を浸漬する方法や、液状の感光性組成物を支持体上に塗布する方法、更には、支持体上に液状の感光性組成物を塗布し、乾燥して、重合性層を形成する方法が用いられる。なお、この重合性層の好ましい塗布量は、前述の(b1)及び(b2)工程において形成される重合性層と同様である。
なお、感光性組成物を用いて重合性層を形成する際に、重合性基を有するカップリング剤由来のカップリング基が支持体と結合してもよい。
As a mode of bringing the photosensitive composition used in this step into contact with the support, any method can be used. Specifically, a method of immersing the support in a liquid photosensitive composition, or a liquid A method of coating the photosensitive composition on a support, and a method of coating a liquid photosensitive composition on the support and drying to form a polymerizable layer are used. In addition, the preferable application quantity of this polymeric layer is the same as that of the polymeric layer formed in the above-mentioned (b1) and (b2) process.
In addition, when forming a polymeric layer using a photosensitive composition, the coupling group derived from the coupling agent which has a polymeric group may couple | bond with a support body.
本工程においては、支持体上に前述の感光性組成物を接触させた後にエネルギーが付与される。エネルギーの付与方法は、前述の(b1)及び(b2)工程において用いられるものと同様であり、好ましい態様も同様である。 In this step, energy is applied after bringing the above-mentioned photosensitive composition into contact with the support. The energy application method is the same as that used in the above-described steps (b1) and (b2), and the preferred embodiment is also the same.
以上説明した(b3)又は(b4)ポリマー層形成工程により、支持体上に、該支持体表面と直接結合してなるポリマーからなるポリマー層を画像様に形成することができる。
なお、(b4)ポリマー層形成工程を用いた場合には、金属イオンが含有したポリマー層が形成される。
By the polymer layer forming step (b3) or (b4) described above, a polymer layer composed of a polymer directly bonded to the surface of the support can be formed like an image on the support.
In addition, when the (b4) polymer layer forming step is used, a polymer layer containing metal ions is formed.
なお、(b1)〜(b4)ポリマー層形成工程において、前述のように感光性組成物のエネルギー付与を行った後には、支持体と重合性基を有するカップリング基との結合を促進させるために、必要に応じて、加熱処理を行ってもよい。この加熱処理は、ポリマー層に対し、後述のような現像を行う前に行ってもよいし、現像後に行ってもよい。但し、画像様のポリマー層を形成する場合には、画像の精細化の観点から、現像後に行うことが好ましい。
加熱温度は、40℃〜150℃が好ましく、60℃〜80℃がより好ましい。
In the polymer layer forming step (b1) to (b4), after energizing the photosensitive composition as described above, the bond between the support and the coupling group having a polymerizable group is promoted. Moreover, you may heat-process as needed. This heat treatment may be performed on the polymer layer before development as described later or after development. However, when an image-like polymer layer is formed, it is preferably performed after development from the viewpoint of image refinement.
The heating temperature is preferably 40 ° C to 150 ° C, and more preferably 60 ° C to 80 ° C.
本発明において、以上のようにしてポリマー層が形成された支持体(本発明の積層体)は、溶剤浸漬や溶剤洗浄などの処理が行われ、未反応の組成物や支持体又は中間層に結合していないホモポリマー等を除去する(この処理は、現像処理とも呼ばれる)。
この処理には、具体的には、水や、アセトン、水酸化ナトリウム水溶液、重曹水溶液、塩酸、メチルエチルケトン、アセトン、エタノールが用いられる。なお、溶剤浸漬や溶剤洗浄などの処理後には、乾燥が行われることが好ましい。
なお、この処理時には、ベンコットなどの工業用ワイパーを併用してもよく、また、ホモポリマーの除去性の観点からは、超音波などの手段をとってもよい。
このような処理後は、未反応の感光性組成物や支持体又は中間層に結合していないホモポリマーが除去され、支持体又は中間層と強固に結合したポリマーのみが存在することになる。
In the present invention, the support (layered product of the present invention) on which the polymer layer is formed as described above is subjected to treatment such as solvent immersion and solvent washing, and is applied to an unreacted composition, support or intermediate layer. Unbonded homopolymer or the like is removed (this process is also called a development process).
Specifically, water, acetone, sodium hydroxide aqueous solution, sodium bicarbonate aqueous solution, hydrochloric acid, methyl ethyl ketone, acetone, and ethanol are used for this treatment. In addition, it is preferable that drying is performed after processes, such as solvent immersion and solvent washing | cleaning.
In this treatment, an industrial wiper such as Bencott may be used in combination, and from the viewpoint of homopolymer removability, means such as ultrasonic waves may be taken.
After such treatment, the unreacted photosensitive composition and the homopolymer not bonded to the support or the intermediate layer are removed, and only the polymer firmly bonded to the support or the intermediate layer is present.
形成されたポリマー層の膜厚は、200〜2000nmであることが好ましく、500〜1500nmが好ましく、600〜1000nmがより好ましい。ポリマー層の厚さがこの範囲であると、該ポリマー層中に金属粒子を多く含ませることができるため好ましい。
特に、本発明の金属含有膜材料における金属粒子の含有量を実用上十分な機能を発現するレベルとするため、より具体的には、例えば、これを、遮光材料、特に、フォトマスクに適用する場合、充分な遮光性を発現し得る金属粒子を含有させるため、ポリマー層の厚さが上記の範囲であることが好ましい。なお、ポリマー層の厚さが200nm未満であると、含有する金属粒子の量が不充分となるため、充分な金属の吸着量、遮光性が得られない場合がある。また、ポリマー層の厚さが2000nmを超えるとパターニングのときの光の回り込み、偏光などが生じ、この材料によりフォトマスク作製し、それを用いて露光する際などに画像の解像度が低くなる場合がある。
The film thickness of the formed polymer layer is preferably 200 to 2000 nm, preferably 500 to 1500 nm, and more preferably 600 to 1000 nm. When the thickness of the polymer layer is within this range, a large amount of metal particles can be contained in the polymer layer, which is preferable.
In particular, in order to set the content of the metal particles in the metal-containing film material of the present invention to a level at which a practically sufficient function is expressed, more specifically, for example, this is applied to a light-shielding material, particularly a photomask. In this case, the thickness of the polymer layer is preferably in the above range in order to contain metal particles that can exhibit sufficient light shielding properties. If the thickness of the polymer layer is less than 200 nm, the amount of metal particles contained is insufficient, so that a sufficient amount of metal adsorption and light shielding may not be obtained. In addition, when the thickness of the polymer layer exceeds 2000 nm, light wraparound during patterning, polarization, etc. occur, and when this material is used to produce a photomask and exposure is performed, the image resolution may be lowered. is there.
本発明において、ポリマー層の厚さは、少なくとも架橋性化合物を含有する組成物を中間層上に接触させて、そこに付与されるエネルギー量(パターン露光の場合はその露光量)を制御することにより調整することができる。
ポリマー層の厚さは、AFM(NPX100M001、セイコーインスツルメンツ株式会社製)により、測定することができる。
In the present invention, the thickness of the polymer layer is controlled by bringing the composition containing at least the crosslinkable compound into contact with the intermediate layer and controlling the amount of energy applied thereto (in the case of pattern exposure, the exposure amount). Can be adjusted.
The thickness of the polymer layer can be measured by AFM (NPX100M001, manufactured by Seiko Instruments Inc.).
〔(c1)〜(c4)金属粒子析出工程〕
本発明において、(c1)又は(c3)工程では、前述の(b1)又は(b3)工程で形成されたポリマー層に金属イオンを付与した後、該金属イオンを還元して金属粒子を析出させる。
また、(c2)又は(c4)工程では、前述の(b2)又は(b4)工程により既にポリマー層中に金属イオンが含有しているため、該金属イオンを還元して金属粒子を析出させる。
該薄層金属膜をフォトマスクとして使用する場合、遮光能の観点から析出した金属粒子は使用する露光波長の領域に吸収を有することが好ましく、特に365nm以上に吸収を有することが好ましい。
[(C1) to (c4) metal particle precipitation step]
In the present invention, in step (c1) or (c3), metal ions are applied to the polymer layer formed in step (b1) or (b3) described above, and then the metal ions are reduced to deposit metal particles. .
In the step (c2) or (c4), since metal ions are already contained in the polymer layer in the step (b2) or (b4), the metal ions are reduced to deposit metal particles.
When the thin metal film is used as a photomask, the metal particles deposited from the viewpoint of light shielding ability preferably have absorption in the region of the exposure wavelength to be used, and particularly preferably have absorption at 365 nm or more.
前記(c1)及び(c2)工程において金属イオンを付与させる方法としては、金属イオンを含有する溶液を、前述の(b1)及び(b3)工程で形成されたポリマー層上に塗布してもよいし、該溶液中に、ポリマー層が形成された支持体を浸漬させてもよい。
ここで用いられる金属イオンは、前述の(b2)工程で用いられる反応性組成物に用いられる金属イオンと同様のものが挙げられ、好ましい例も同様である。
また、金属イオンを含有する溶液中の金属イオンの濃度は、0.1〜10質量%であることが好ましい。
なお、この溶液に用いられる溶剤としては、金属イオン源となる金属化合物を溶解できれば特に制限はないが、水、メタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン、ピリジン、アンモニア水等が好適に用いられる。
As a method for imparting metal ions in the steps (c1) and (c2), a solution containing metal ions may be applied on the polymer layer formed in the steps (b1) and (b3). The support on which the polymer layer is formed may be immersed in the solution.
Examples of the metal ions used here include the same metal ions as those used in the reactive composition used in the step (b2) described above, and preferred examples are also the same.
Moreover, it is preferable that the density | concentration of the metal ion in the solution containing a metal ion is 0.1-10 mass%.
The solvent used in this solution is not particularly limited as long as it can dissolve a metal compound serving as a metal ion source, but water, methanol, ethanol, propanol, tetrahydrofuran, pyridine, aqueous ammonia and the like are preferably used.
前記金属イオンを含有する溶液をポリマー層に接触させる時間としては、ポリマー層の組成、金属イオン濃度、用途等に応じて、適宜、決定すればよいが、通常、10秒〜10分の間であることが好ましい。
なお、この接触により、金属イオンは、塩交換により該ポリマー層中に導入されてもよい。
The time for bringing the solution containing the metal ions into contact with the polymer layer may be appropriately determined according to the composition of the polymer layer, the metal ion concentration, the application, etc., but is usually between 10 seconds and 10 minutes. Preferably there is.
By this contact, metal ions may be introduced into the polymer layer by salt exchange.
上記のようにして、ポリマー層中に金属イオンが導入された後、このポリマー層中の金属イオンを還元することで、金属粒子が析出する。
金属イオンの還元には、還元剤が用いられる。この還元剤としては、ポリマー層中の金属イオンを還元するに充分な還元力があれば特に限定はされず、一般的な還元剤が用いられる。例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ヒドラジンなどの有機還元剤や、NaBH4、LiAlH4、ボランなどの金属、半金属還元剤を用いることができる。
After metal ions are introduced into the polymer layer as described above, metal particles are precipitated by reducing the metal ions in the polymer layer.
A reducing agent is used for the reduction of metal ions. The reducing agent is not particularly limited as long as it has a reducing power sufficient to reduce metal ions in the polymer layer, and a general reducing agent is used. For example, organic reducing agents such as formaldehyde, acetaldehyde, and hydrazine, metals such as NaBH 4 , LiAlH 4 , and borane, and metalloid reducing agents can be used.
また、金属イオンの還元方法としては、上記の還元剤を含む溶液に、ポリマー層が形成された支持体を浸漬する方法が簡便であり、好適に用いられる。還元剤の溶液に用いられる溶媒としては、用いる還元剤の反応性、危険性などを考慮して用いる必要があるが、水、メタノール、アセトン、トルエン、テトラヒドロフランなどの通常用いられる溶剤を用いることができる。
浸漬時間としては、ポリマー層中の金属イオン濃度や、溶液中の還元剤の含有量によって適宜決定されるが、通常、1秒〜600秒が好ましい。
As a method for reducing metal ions, a method of immersing a support on which a polymer layer is formed in a solution containing the above reducing agent is simple and preferably used. As the solvent used in the reducing agent solution, it is necessary to consider the reactivity and danger of the reducing agent used, but it is possible to use a commonly used solvent such as water, methanol, acetone, toluene, and tetrahydrofuran. it can.
The immersion time is appropriately determined depending on the metal ion concentration in the polymer layer and the content of the reducing agent in the solution, but is usually preferably 1 second to 600 seconds.
本発明における(c1)〜(c4)工程は、それぞれ、前述の現像処理前に行ってもよいし、現像後に行ってもよいが、現像処理が容易であることから現像後に行うことが望ましい。 In the present invention, the steps (c1) to (c4) may be performed before or after the above-described development processing, but may be performed after the development.
以上のようにして、金属粒子を含有する画像様のポリマー層を得ることができる。 As described above, an image-like polymer layer containing metal particles can be obtained.
本発明により得られた遮光材料(本発明の遮光材料)は、ポリマー層が形成された領域にのみ金属粒子が存在する。そのため、金属粒子を含有するポリマー層を遮光部としたフォトマスクをはじめ、電気配線基板、光反射材料、装飾材料、金属粒子転写用材料、カラーフィルターとして用いることができる。 The light shielding material obtained by the present invention (the light shielding material of the present invention) has metal particles only in the region where the polymer layer is formed. Therefore, it can be used as a photomask using a polymer layer containing metal particles as a light shielding part, an electric wiring board, a light reflecting material, a decoration material, a metal particle transfer material, and a color filter.
本発明の遮光材料を適用したフォトマスクは、遮光性が高く耐久性に優れたものであり特に限定はされないが、例えば、LSI、LCD、PWB、PDP、パッケージ等おけるフォトマスクとして好適に用いられる。 The photomask to which the light-shielding material of the present invention is applied has high light-shielding properties and excellent durability and is not particularly limited. For example, the photomask is suitably used as a photomask in LSI, LCD, PWB, PDP, package and the like. .
以下、実施例、比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated, this invention is not limited to these Examples.
(合成例1:重合性基及び金属イオン吸着基を有するポリマーP1の合成)
ポリアクリル酸(平均分子量25,000)18gをDMAc(ジメチルアセトアミド)300gに溶解し、そこに、ハイドロキノン0.74gと2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート19.4gとジブチルチンジラウレート0.25gを添加し、65℃で4時間反応させた。得られたポリマーの酸価は7.02meq/gであった。ヘキサンに加えポリマーを沈殿させ、よく洗浄し、重合性基及び金属イオン吸着基を有するポリマーP1を得た。
(Synthesis Example 1: Synthesis of Polymer P1 Having Polymerizable Group and Metal Ion Adsorbing Group)
18 g of polyacrylic acid (average molecular weight 25,000) is dissolved in 300 g of DMAc (dimethylacetamide), to which 0.74 g of hydroquinone, 19.4 g of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate and 0.25 g of dibutyltin dilaurate are added, The reaction was carried out at 65 ° C. for 4 hours. The acid value of the obtained polymer was 7.02 meq / g. In addition to hexane, the polymer was precipitated and washed well to obtain a polymer P1 having a polymerizable group and a metal ion adsorbing group.
[実施例1]
〔中間層形成工程〕
膜厚2mmのガラス基板を、アセトン、蒸留水で洗浄したのち、UVオゾンクリーナー(UV42、日本レーザー電子(株)製)を用いて5分間UVオゾン処理を行った。次に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランをメチルエチルケトンに溶解して10.0質量%溶液を調製し、この溶液を上記のガラス基板上にスピンコートした。スピンコートは、まず、300rpmで5秒回転させ、次に1000rpmで20秒間回転させた。スピンコート後、80℃で1時間熱し、その表面をメチルエチルケトンで洗浄した。このようにして得られた中間層を有するガラス基板を基板A1とする。
[Example 1]
[Intermediate layer forming step]
A glass substrate having a thickness of 2 mm was washed with acetone and distilled water, and then subjected to UV ozone treatment for 5 minutes using a UV ozone cleaner (UV42, manufactured by Nippon Laser Electronics Co., Ltd.). Next, acryloyloxypropyltrimethoxysilane was dissolved in methyl ethyl ketone to prepare a 10.0% by mass solution, and this solution was spin-coated on the above glass substrate. The spin coat was first rotated at 300 rpm for 5 seconds and then at 1000 rpm for 20 seconds. After spin coating, heating was performed at 80 ° C. for 1 hour, and the surface was washed with methyl ethyl ketone. The glass substrate having the intermediate layer thus obtained is referred to as substrate A1.
〔アンモニウム塩置換工程〕
合成例1で得た重合性基及び金属イオン吸着基を有するポリマーP1:0.25gをMFG3gに溶解した後、37%テトラブチルアンモニウムヒドロキシドメタノール溶液0.43g添加し5分間攪拌を行い、ポリマーQ1(下記構造:重量平均分子量(Mw):26,000)の溶液を作製した。
[Ammonium salt substitution step]
After dissolving 0.25 g of the polymer P1 having a polymerizable group and a metal ion adsorbing group obtained in Synthesis Example 1 in 3 g of MFG, 0.43 g of 37% tetrabutylammonium hydroxide methanol solution was added and stirred for 5 minutes. A solution of Q1 (the following structure: weight average molecular weight (Mw): 26,000) was prepared.
この溶液0.1gに対し、ヘキサン10gを添加し、沈降したポリマーをNMR(BRUKER BIOSPIN, AV300M)で解析したところ、アンモニウム塩の置換率は89%であった。 When 10 g of hexane was added to 0.1 g of this solution and the precipitated polymer was analyzed by NMR (BRUKER BIOSPIN, AV300M), the substitution rate of the ammonium salt was 89%.
〔ポリマー層形成工程〕
前記の如くして得られたポリマーQ1のMFG溶液3.5gに対し、化合物A:20mg、化合物B:6.9mg、を添加して、液状の感光性組成物を調製した。
[Polymer layer forming step]
Compound A: 20 mg and Compound B: 6.9 mg were added to 3.5 g of the MFG solution of polymer Q1 obtained as described above to prepare a liquid photosensitive composition.
この特定架橋性ポリマーQ1と重合開始剤とを含有する感光性組成物を基板A1の中間層表面にスピンコートした。スピンコーターは、まず300rpmで5秒間、その後1000rpmで20秒間回転させた。このようにして感光性組成物からなる重合性層を形成した。
その後、基板を80℃で5分間乾燥し、重合性層が形成された基板A1を得た。
(露光)
重合性層が形成された基板A1を、405nmの発信波長を有するレーザー露光機を用い、所定のパターンに従って500mJ/cm2で露光した。露光後、重合性層表面をワイパー(ベンコット、小津産業社製)で軽くこすりながらアセトンで洗浄した後、窒素拭きつけを行った。
以上のようにして、中間層表面に直接結合したポリマーからなる画像様のポリマー層が形成されたガラス基板(本発明の積層体)を得た。この画像様のポリマー層を有するガラス基板を積層体B1とする。
The photosensitive composition containing the specific crosslinkable polymer Q1 and the polymerization initiator was spin-coated on the intermediate layer surface of the substrate A1. The spin coater was first rotated at 300 rpm for 5 seconds and then at 1000 rpm for 20 seconds. In this way, a polymerizable layer made of the photosensitive composition was formed.
Then, the board | substrate was dried at 80 degreeC for 5 minute (s), and board | substrate A1 in which the polymeric layer was formed was obtained.
(exposure)
The substrate A1 on which the polymerizable layer was formed was exposed at 500 mJ / cm 2 according to a predetermined pattern using a laser exposure machine having a transmission wavelength of 405 nm. After the exposure, the surface of the polymerizable layer was washed with acetone while lightly rubbing with a wiper (Bencott, manufactured by Ozu Sangyo Co., Ltd.), and then wiped with nitrogen.
As described above, a glass substrate (laminate of the present invention) on which an image-like polymer layer composed of a polymer directly bonded to the surface of the intermediate layer was formed was obtained. The glass substrate having this image-like polymer layer is defined as a laminate B1.
得られた積層体B1のパターンをAFM(ナノピクス1000,セイコーインスツルメンツ社製,DFMカンチレバー使用)で観察した。その結果、ガラス基板の表面に線幅10μm、空隙幅10μmが交互に存在するパターンが形成されていることが確認された。
また、画像様のポリマー層の膜厚は1500nmであった。
The pattern of the obtained laminate B1 was observed with AFM (Nanopics 1000, manufactured by Seiko Instruments Inc., using DFM cantilever). As a result, it was confirmed that a pattern having a line width of 10 μm and a gap width of 10 μm alternately formed on the surface of the glass substrate.
The film thickness of the image-like polymer layer was 1500 nm.
〔金属粒子析出工程〕
得られた積層体B1を硝酸銀(和光純薬製)0.1%水溶液に5分間浸漬した後、ホルマリンに10分間浸漬した。その後、水50mLによりかけ洗い洗浄を行い、金属粒子を含有するポリマー層を備えた基板C1を得た。
これにより、実施例1の遮光材料を得た。
[Metal particle precipitation process]
The obtained laminate B1 was immersed in a 0.1% aqueous solution of silver nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) for 5 minutes and then immersed in formalin for 10 minutes. Thereafter, the substrate was washed by washing with 50 mL of water to obtain a substrate C1 having a polymer layer containing metal particles.
This obtained the light-shielding material of Example 1.
<評価>
得られた遮光材料について、ポリマー層の形成領域及び非形成領域の吸光度、並びに、ポリマー層(金属膜)の鉛筆強度を測定することにより評価を行った。
得られた金属膜材料のポリマー層(金属膜)の365nmにおける吸光度を、下記測定方法により測定したところ3.3であった。
<Evaluation>
The obtained light shielding material was evaluated by measuring the absorbance of the polymer layer forming region and the non-forming region, and the pencil strength of the polymer layer (metal film).
The absorbance at 365 nm of the polymer layer (metal film) of the obtained metal film material was measured by the following measuring method to be 3.3.
−吸光度の測定方法−
吸光度は、可視、近赤外分光光度計(UV−3600、島津)を用いて測定した。金属膜材料(フォトマスク)として、実用上最低限必要な吸光度の基準としては、3.0以上である。
-Measurement method of absorbance-
Absorbance was measured using a visible and near infrared spectrophotometer (UV-3600, Shimadzu). As a metal film material (photomask), the minimum practically necessary absorbance standard is 3.0 or more.
[実施例2]
実施例1で得られた基板A1を室温、暗所で3週間保存した以外は実施例1の方法と同様な方法で画像様のポリマー層を有するガラス基板(積層体B2)を得た。画像様のポリマー層の膜厚は1500nmであった。
得られた金属膜材料のポリマー層(金属膜)の365nmにおける吸光度を、下記測定方法により測定したところ3.2であった。
[Example 2]
A glass substrate (laminate B2) having an image-like polymer layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the substrate A1 obtained in Example 1 was stored at room temperature in the dark for 3 weeks. The film thickness of the image-like polymer layer was 1500 nm.
The absorbance at 365 nm of the polymer layer (metal film) of the obtained metal film material was measured by the following measuring method to be 3.2.
[比較例1]
実施例1で用いたポリマーQ1のかわりにポリマーP1を用いた以外は実施例1の方法と同様な方法で画像様のポリマー層を有するガラス基板である基板B3を得た。画像様のポリマー層の膜厚は1500nmであった。
得られた金属膜材料のポリマー層(金属膜)の365nmにおける吸光度を、下記測定方法により測定したところ3.3であった。
[比較例2]
比較例1で得られたA1を室温、暗所で3週間保存した以外は実施例1の方法と同様な方法で画像様のポリマー層を有するガラス基板である基板B4を得た。画像様のポリマー層の膜厚は880nmであった。
得られた金属膜材料のポリマー層(金属膜)の365nmにおける吸光度を、下記測定方法により測定したところ2.0であった。
[Comparative Example 1]
Substrate B3, which is a glass substrate having an image-like polymer layer, was obtained in the same manner as in Example 1 except that polymer P1 was used instead of polymer Q1 used in Example 1. The film thickness of the image-like polymer layer was 1500 nm.
The absorbance at 365 nm of the polymer layer (metal film) of the obtained metal film material was measured by the following measuring method to be 3.3.
[Comparative Example 2]
Substrate B4, which is a glass substrate having an image-like polymer layer, was obtained in the same manner as in Example 1 except that A1 obtained in Comparative Example 1 was stored at room temperature in the dark for 3 weeks. The film thickness of the image-like polymer layer was 880 nm.
The absorbance at 365 nm of the polymer layer (metal film) of the obtained metal film material was measured by the following measurement method to be 2.0.
以上の結果より、本発明の特定架橋性ポリマーを用いて形成されたポリマー層を有する本発明の遮光性材料は遮光性に優れ、実施例1と実施例2との対比により、積層体の保存後も遮光性に優れ、本発明の積層体が経時安定性に優れていることがわかった。
他方、架橋性ポリマーに酸基のアンモニウム塩を含まない本発明の範囲外のポリマーを用いて形成した比較例1の遮光材料はある程度の遮光性を発現するが、比較例2との対比おいて、架橋性ポリマーの安定性に劣り、経時により得られる遮光材料の遮光性が経時により大幅に低下することがわかる。3週間程度の保存において遮光性が低下する場合、実用上必要な性能が確保されないことになる。
From the above results, the light-shielding material of the present invention having a polymer layer formed using the specific cross-linkable polymer of the present invention is excellent in light-shielding properties, and it is possible to preserve the laminate by comparing Example 1 and Example 2. Later, it was found that the light shielding property was excellent, and the laminate of the present invention was excellent in stability over time.
On the other hand, the light shielding material of Comparative Example 1 formed using a polymer outside the scope of the present invention which does not contain an acid group ammonium salt in the crosslinkable polymer exhibits a certain degree of light shielding property, but in contrast to Comparative Example 2. It can be seen that the stability of the crosslinkable polymer is inferior, and the light-shielding property of the light-shielding material obtained over time is significantly reduced over time. When the light-shielding property is lowered after storage for about 3 weeks, the performance necessary for practical use is not ensured.
Claims (8)
Aは、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基およびそれらの共役塩基から選択される基を含む炭素数0〜10の置換基を示し、Bは、カルボキシル基のアンモニウム塩、スルホン酸基のアンモニウム塩、リン酸基のアンモニウム塩及びから選択される部分構造を含む炭素数0〜10の置換基を示し、Cは、架橋性基を含む置換基を示し、Dは炭素数1〜20の直鎖或いは分岐鎖状のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基または炭素数2〜20の複素環基、シアノ基を有する炭素数1〜20の直鎖或いは分岐鎖状のアルキル基を示す。
w、x、y、及びzは表示された各構造単位を構成するモノマーユニットのモル分率であって、0〜1の実数を表し、それぞれは以下に示す関係を有する。(w+x+y)/(w+x+y+z)は1以下の実数を表し、(w+x)/(w+x+y)は0.5〜0.99の実数を表し、(w)/(w+x)は0.05〜1の実数を表す。 A photosensitive composition comprising (A) a photopolymerization initiator and (B) a crosslinkable polymer including each structural unit represented by the following general formula (1).
A represents a substituent having 0 to 10 carbon atoms including a group selected from a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a conjugate base thereof, and B represents an ammonium salt of a carboxyl group and an ammonium salt of a sulfonic acid group. And a substituent having 0 to 10 carbon atoms including a partial structure selected from a salt, an ammonium salt of a phosphate group, and C represents a substituent including a crosslinkable group, and D is a straight chain having 1 to 20 carbon atoms. C1-C20 straight chain having a chain or branched alkyl group, a C3-C20 cycloalkyl group, a C6-C15 aryl group or a C2-C20 heterocyclic group, or a cyano group Or a branched alkyl group is shown.
“w”, “x”, “y”, and “z” are mole fractions of the monomer units constituting each of the displayed structural units, each representing a real number of 0 to 1, each having the relationship shown below. (W + x + y) / (w + x + y + z) represents a real number of 1 or less, (w + x) / (w + x + y) represents a real number of 0.5 to 0.99, and (w) / (w + x) represents a real number of 0.05 to 1. Represents.
該支持体上に重合性基を有するカップリング剤または光開始剤部位を有するカップリング剤を用いて形成された中間層と、
該中間層に対し、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の感光性組成物を接触させた後、該感光性組成物に画像様にエネルギーを付与して生成した、該中間層表面に直接結合してなるポリマーからなる画像様のポリマー層と、
を有することを特徴とする積層体。 A support;
An intermediate layer formed on the support using a coupling agent having a polymerizable group or a coupling agent having a photoinitiator site;
The intermediate layer produced by bringing the photosensitive composition according to any one of claims 1 to 3 into contact with the intermediate layer and then applying energy like the image to the photosensitive composition. An image-like polymer layer composed of a polymer directly bonded to the layer surface;
A laminate characterized by comprising:
該支持体上に重合性基を有するカップリング剤または光開始剤部位を有するカップリング剤を用いて形成された中間層と、
該中間層に対し、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の感光性組成物を接触させた後、該感光性組成物に画像様にエネルギーを付与して生成した、該中間層表面に直接結合してなるポリマーからなる画像様のポリマー層と、
該画像様のポリマー層中に含有される金属粒子と、
を有することを特徴とする金属含有膜材料。 A support;
An intermediate layer formed on the support using a coupling agent having a polymerizable group or a coupling agent having a photoinitiator site;
The intermediate layer produced by bringing the photosensitive composition according to any one of claims 1 to 3 into contact with the intermediate layer and then applying energy like the image to the photosensitive composition. An image-like polymer layer composed of a polymer directly bonded to the layer surface;
Metal particles contained in the image-like polymer layer;
A metal-containing film material characterized by comprising:
該中間層に対し、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の感光性組成物を接触させた後、該感光性組成物に画像様にエネルギーを付与し、該中間層表面に直接結合してなるポリマーからなる画像様のポリマー層を形成させる工程と、
該ポリマー層に金属イオンを付与した後、該金属イオンを還元して金属粒子を析出させる工程と、を有することを特徴とする金属膜含有膜材料の製造方法。 Forming an intermediate layer using a coupling agent having a polymerizable group on the support or a coupling agent having a photoinitiator site;
After contacting the photosensitive composition according to any one of claims 1 to 3 to the intermediate layer, energy is imparted to the photosensitive composition in an image-like manner to the surface of the intermediate layer. Forming an image-like polymer layer comprising a polymer formed by direct bonding;
A method of producing a metal film-containing film material, comprising: applying metal ions to the polymer layer, and then reducing the metal ions to precipitate metal particles.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019163974A1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | 王子ホールディングス株式会社 | Material for pattern formation, pattern forming method and monomer for materials for pattern formation |
| CN110684531A (en) * | 2019-10-09 | 2020-01-14 | 浙江理工大学 | Preparation method of photosensitive sensing material with molybdenum disulfide quantum dots loaded with tetraphenyl zirconium porphyrin nanosheets |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63317501A (en) * | 1987-06-02 | 1988-12-26 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | Polymer ammonium salt |
| JPH06186743A (en) * | 1992-08-17 | 1994-07-08 | Minnesota Mining & Mfg Co <3M> | Use of alkali-soluble photopolymer in colorproofing structure |
| JPH08137104A (en) * | 1994-11-15 | 1996-05-31 | Ajinomoto Co Inc | Photosolder resist composition |
| JP2005037881A (en) * | 2003-04-21 | 2005-02-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | Pattern forming method, image forming method, fine particle adsorption pattern forming method, conductive pattern forming method, pattern forming material, and planographic printing plate |
| JP2005275173A (en) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | Conductive pattern forming method and conductive pattern material |
| JP2005284143A (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | Photosensitive composition and photosensitive lithographic printing plate |
| JP2009013496A (en) * | 2007-06-06 | 2009-01-22 | Fujifilm Corp | Thin layer metal film material and manufacturing method thereof |
| JP2009061766A (en) * | 2007-08-13 | 2009-03-26 | Fujifilm Corp | Functional support, graft polymer layer forming material, graft polymer layer laminate obtained thereby, metal ion-containing material, and metal film laminate |
-
2007
- 2007-12-26 JP JP2007334957A patent/JP2009098588A/en not_active Abandoned
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63317501A (en) * | 1987-06-02 | 1988-12-26 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | Polymer ammonium salt |
| JPH06186743A (en) * | 1992-08-17 | 1994-07-08 | Minnesota Mining & Mfg Co <3M> | Use of alkali-soluble photopolymer in colorproofing structure |
| JPH08137104A (en) * | 1994-11-15 | 1996-05-31 | Ajinomoto Co Inc | Photosolder resist composition |
| JP2005037881A (en) * | 2003-04-21 | 2005-02-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | Pattern forming method, image forming method, fine particle adsorption pattern forming method, conductive pattern forming method, pattern forming material, and planographic printing plate |
| JP2005275173A (en) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | Conductive pattern forming method and conductive pattern material |
| JP2005284143A (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | Photosensitive composition and photosensitive lithographic printing plate |
| JP2009013496A (en) * | 2007-06-06 | 2009-01-22 | Fujifilm Corp | Thin layer metal film material and manufacturing method thereof |
| JP2009061766A (en) * | 2007-08-13 | 2009-03-26 | Fujifilm Corp | Functional support, graft polymer layer forming material, graft polymer layer laminate obtained thereby, metal ion-containing material, and metal film laminate |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019163974A1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | 王子ホールディングス株式会社 | Material for pattern formation, pattern forming method and monomer for materials for pattern formation |
| CN111788526A (en) * | 2018-02-26 | 2020-10-16 | 王子控股株式会社 | Pattern-forming material, pattern-forming method, and pattern-forming material monomer |
| US20200401044A1 (en) * | 2018-02-26 | 2020-12-24 | Oji Holdings Corporation | Pattern-forming material, pattern-forming method, and monomer for pattern-forming material |
| JPWO2019163974A1 (en) * | 2018-02-26 | 2021-03-18 | 王子ホールディングス株式会社 | Pattern-forming material, pattern-forming method and monomer for pattern-forming material |
| JP7290148B2 (en) | 2018-02-26 | 2023-06-13 | 王子ホールディングス株式会社 | Pattern-forming material, pattern-forming method, and pattern-forming material monomer |
| CN110684531A (en) * | 2019-10-09 | 2020-01-14 | 浙江理工大学 | Preparation method of photosensitive sensing material with molybdenum disulfide quantum dots loaded with tetraphenyl zirconium porphyrin nanosheets |
| CN110684531B (en) * | 2019-10-09 | 2022-04-01 | 浙江理工大学 | Preparation method of photosensitive sensing material with molybdenum disulfide quantum dots loaded with tetraphenyl zirconium porphyrin nanosheets |
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