專利名稱:肟酯化合物和含有該化合物的光聚合引發(fā)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及作為感光性組合物中使用的光聚合引發(fā)劑而有用的新型肟酯化合物、以該化合物作為有效成分的光聚合引發(fā)劑、以及在具有烯鍵式不飽和鍵的聚合性化合物中含有該光聚合引發(fā)劑而形成的感光性組合物。
背景技術(shù):
感光性組合物是在具有烯鍵式不飽和鍵的聚合性化合物中加入光聚合引發(fā)劑而得到的,通過對該感光性組合物照射405nm或365nm的光,可以使其聚合固化,因而可用于光固化性油墨、感光性印刷版、各種光致抗蝕劑等。
作為用于上述感光性組合物的光聚合引發(fā)劑,在下述專利文獻(xiàn)1~8中提出了使用具有咔唑基結(jié)構(gòu)的O-?;炕衔锏募夹g(shù)。但是這些公知的O-?;炕衔镌谔貏e是靈敏度方面還不能充分滿足。
專利文獻(xiàn)1日本特開2001-302871號(hào)說明書 專利文獻(xiàn)2日本特表2004-534797號(hào)說明書 專利文獻(xiàn)3日本特開2005-25169號(hào)說明書 專利文獻(xiàn)4日本特開2005-128483號(hào)說明書 專利文獻(xiàn)5日本特開2005-242279號(hào)說明書 專利文獻(xiàn)6日本特開2005-242280號(hào)說明書 專利文獻(xiàn)7日本特開2006-16545號(hào)說明書 專利文獻(xiàn)8日本特許3754065號(hào)說明書
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是到目前為止還沒有具有能夠滿足的靈敏度的光聚合引發(fā)劑。
因此,本發(fā)明的目的是提供一種能高效地吸收405nm或365nm等長波長的光而活化的高靈敏度的光聚合引發(fā)劑。
本發(fā)明通過提供下述通式(I)表示的肟酯化合物和以該化合物作為有效成分的光聚合引發(fā)劑,實(shí)現(xiàn)了上述目的。
(式中,R1、R2和R3分別獨(dú)立地表示R11、OR11、COR11、SR11、CONR12R13或CN,R11、R12和R13分別獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)為1~20的烷基、碳原子數(shù)為6~30的芳基、碳原子數(shù)為7~30的芳烷基或碳原子數(shù)為2~20的雜環(huán)基,烷基、芳基、芳烷基和雜環(huán)基的氫原子進(jìn)而還可以被OR21、COR21、SR21、NR22R23、CONR22R23、-NR22-OR23、-NCOR22-OCOR23、-C(=N-OR21)-R22、-C(=N-OCOR21)-R22、CN、鹵原子、-CR21=CR22R23、-CO-CR21=CR22R23、羧基、環(huán)氧基取代,R21、R22和R23分別獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)為1~20的烷基、碳原子數(shù)為6~30的芳基、碳原子數(shù)為7~30的芳烷基或碳原子數(shù)為2~20的雜環(huán)基,上述R11、R12、R13、R21、R22和R23表示的取代基的亞烷基部分的亞甲基也可以被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、硫酯鍵、酰胺鍵或氨基甲酸酯鍵中斷1~5次,上述取代基的烷基部分可以具有分支側(cè)鏈,也可以是環(huán)狀烷基,上述取代基的烷基末端也可以是不飽和鍵,另外,R12和R13、以及R22和R23也可以分別一起形成環(huán),R3也可以和鄰接的苯環(huán)一起形成環(huán)。R4和R5分別獨(dú)立地表示R11、OR11、SR11、COR11、CONR12R13、NR12COR11、OCOR11、COOR11、SCOR11、OCSR11、COSR11、CSOR11、CN、鹵原子或羥基,a和b分別獨(dú)立地為0~3。) 另外,本發(fā)明提供一種感光性組合物,其含有上述光聚合引發(fā)劑和具有烯鍵式不飽和鍵的聚合性化合物。
另外,本發(fā)明提供一種堿顯影性感光性樹脂組合物,其含有上述光聚合引發(fā)劑和具有烯鍵式不飽和鍵的堿顯影性化合物。
另外,本發(fā)明提供一種著色堿顯影性感光性樹脂組合物,其是在上述堿顯影性感光性樹脂組合物中進(jìn)一步含有色料而形成的。
具體實(shí)施例方式 下面,對本發(fā)明的肟酯化合物和以該化合物作為有效成分的光聚合引發(fā)劑進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明的肟酯化合物因肟的雙鍵而存在幾何異構(gòu)體,但并不將它們加以區(qū)別,上述通式(I)以及后述的例示化合物表示兩者的混合物或任意一方,并不限于表示異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)。
上述通式(I)中,作為R11、R12、R13、R21、R22和R23表示的烷基,可以列舉出例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、叔辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)己基甲基、乙烯基、烯丙基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、戊氧基乙基、辛氧基乙基、甲氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基乙基、丙氧基乙氧基乙基、甲氧基丙基、2-甲氧基-1-甲基乙基等。作為R11、R12、R13、R21、R22和R23表示的芳基,可以列舉出例如苯基、甲苯基、二甲苯基、乙基苯基、氯苯基、萘基、蒽基、菲基、被1個(gè)以上的上述烷基取代的苯基、聯(lián)苯基、萘基、蒽基等。作為R11、R12、R13、R21、R22和R23表示的芳烷基,可以列舉出例如芐基、氯芐基、α-甲基芐基、α,α-二甲基芐基、苯基乙基、苯基乙烯基等。作為R11、R12、R13、R21、R22和R23表示的雜環(huán)基,可以優(yōu)選列舉出例如吡啶基、嘧啶基、呋喃基、噻嗯基、四氫呋喃基、二氧雜環(huán)戊基、苯并噁唑-2-基、四氫吡喃基、吡咯烷基、咪唑烷基、吡唑烷基、噻唑烷基、異噻唑烷基、噁唑烷基、異噁唑烷基、哌啶基、哌嗪基、嗎啉基等5~7元雜環(huán)。此外,作為R12和R13可以一起形成的環(huán)、R22和R23可以一起形成的環(huán)以及R3可以與鄰接的苯環(huán)一起形成的環(huán),可以列舉出例如環(huán)戊烷環(huán)、環(huán)己烷環(huán)、環(huán)戊烯環(huán)、苯環(huán)、哌啶環(huán)、嗎啉環(huán)、內(nèi)酯環(huán)、內(nèi)酰胺環(huán)等5~7元雜環(huán)。另外,作為可以取代R11、R12、R13、R21、R22和R23的鹵原子和R4、R5表示的鹵原子,可以列舉出氟、氯、溴、碘。
上述取代基的亞烷基部分的亞甲基也可以被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、硫酯鍵、酰胺鍵或氨基甲酸酯鍵中斷1~5次,此時(shí)中斷的連結(jié)基團(tuán)(linking group)也可以是1種或2種以上的基團(tuán),在為能夠連續(xù)中斷的基團(tuán)的情況下,也可以2個(gè)以上的連結(jié)基團(tuán)連續(xù)地中斷。另外,上述取代基的烷基部分可以是分支側(cè)鏈,也可以是環(huán)狀烷基,上述取代基的烷基末端也可以具有不飽和鍵。
本發(fā)明的肟酯化合物中,上述通式(I)中,R1是碳原子數(shù)為11~20的烷基、碳原子數(shù)為6~30的芳基、碳原子數(shù)為7~30的芳烷基、碳原子數(shù)為2~20的雜環(huán)基、OR11、COR11、SR11、CONR12R13或CN的肟酯化合物,或者R3是被醚鍵或酯鍵中斷了1~5次且碳原子數(shù)為1~12的烷基、碳原子數(shù)為13~20的烷基、OR11、COR11、SR11、CONR12R13或CN的肟酯化合物,特別是R1是碳原子數(shù)為11~20的烷基或碳原子數(shù)為6~30的芳基的肟酯化合物,或者R3是烷基的亞烷基部分的亞甲基也可以被醚鍵或酯鍵中斷1~5次且碳原子數(shù)為8以上的分支烷基的肟酯化合物;R3是烷基的亞烷基部分的亞甲基也可以被醚鍵或酯鍵中斷1~5次且碳原子數(shù)為13以上的烷基的肟酯化合物;R3是被醚鍵中斷了1~5次的烷基的肟酯化合物;R3是被酯鍵中斷了1~5次的烷基的肟酯化合物,由于這些肟酯化合物容易合成且靈敏度也高,而且作為光聚合引發(fā)劑使用時(shí),在溶劑即丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯或環(huán)己酮中溶解1質(zhì)量%以上,可以滿足作為光聚合引發(fā)劑的要求,所以是優(yōu)選的。該溶解度的測定優(yōu)選在20~30℃下進(jìn)行。
本發(fā)明的肟酯化合物還可以如下述[化學(xué)式2]和[化學(xué)式3]所示那樣,通過R1或R2而二聚化。
[化學(xué)式2]
[化學(xué)式3]
因此,作為上述通式(I)表示的本發(fā)明的肟酯化合物的優(yōu)選的具體例子,可以列舉出以下的化合物No.1~No.71的化合物。但是,本發(fā)明不受以下化合物的任何限制。
上述通式(I)表示的本發(fā)明的肟酯化合物沒有特別限定,但例如可以按照下述[化學(xué)式10]的反應(yīng)式通過以下的方法來制備。首先,在氯化鋅的存在下使硝基咔唑化合物1和酰氯2反應(yīng),得到?;w3。然后,在DMF的存在下使?;w3和鹽酸羥胺反應(yīng),得到肟化合物4。接著,使肟化合物4和酸酐5或酰氯5’反應(yīng),得到上述通式(I)表示的本發(fā)明的肟酯化合物。
[化學(xué)式10]
本發(fā)明的肟酯化合物作為具有烯鍵式不飽和鍵的聚合性化合物的光聚合引發(fā)劑是有用的。
下面,對本發(fā)明的感光性組合物進(jìn)行說明。
本發(fā)明的感光性組合物含有以上述的本發(fā)明的肟酯化合物作為有效成分的光聚合引發(fā)劑及具有烯鍵式不飽和鍵的聚合性化合物、以及根據(jù)需要添加的無機(jī)化合物和/或色料、還有溶劑等任意成分。
作為上述具有烯鍵式不飽和鍵的聚合性化合物,沒有特別限定,可以使用以往用于感光性組合物的化合物??梢粤信e出例如乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、氯乙烯、偏氯乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯等不飽和脂肪族烴;(甲基)丙烯酸、α-氯代丙烯酸、衣康酸、馬來酸、檸康酸、富馬酸、納迪克酸、巴豆酸、異巴豆酸、乙酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、肉桂酸、山梨酸、中康酸、偏苯三酸、均苯四酸、2,2’-3,3’-二苯甲酮四羧酸、3,3’-4,4’-二苯甲酮四羧酸、琥珀酸單[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、ω-羧基聚己內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯等在兩末端具有羧基和羥基的聚合物的單(甲基)丙烯酸酯、羥基乙基(甲基)丙烯酸酯-蘋果酸酯、羥基丙基(甲基)丙烯酸酯-蘋果酸酯、二環(huán)戊二烯-蘋果酸酯或具有1個(gè)羧基和2個(gè)以上的(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯等不飽和多元酸;(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、下述化合物No.72~No.75、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基丙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸聚(乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、(甲基)丙烯酸乙烯基酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三環(huán)癸烷二羥甲基二(甲基)丙烯酸酯、三[(甲基)丙烯酰基乙基]異氰脲酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物等不飽和一元酸和多元醇或多元酚的酯;(甲基)丙烯酸鋅、(甲基)丙烯酸鎂等不飽和多元酸的金屬鹽;馬來酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、5-(2,5-二氧代四氫呋喃基)-3-甲基-3-環(huán)己烯-1,2-二羧酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐-馬來酸酐加成物、十二碳烯基琥珀酸酐、甲基納迪克酸酐等不飽和多元酸的酸酐;(甲基)丙烯酰胺、亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、二乙三胺三(甲基)丙烯酰胺、苯二甲基雙(甲基)丙烯酰胺、α-氯代丙烯酰胺、N-2-羥基乙基(甲基)丙烯酰胺等不飽和一元酸和多元胺的酰胺;丙烯醛等不飽和醛;(甲基)丙烯腈、α-氯代丙烯腈、偏二氰乙烯、烯丙基氰等不飽和腈;苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、4-羥基苯乙烯、4-氯苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、乙烯基苯甲酸、乙烯基苯酚、乙烯基磺酸、4-乙烯基苯磺酸、乙烯基芐基甲基醚、乙烯基芐基縮水甘油醚等不飽和芳香族化合物;甲基乙烯基酮等不飽和酮;乙烯基胺、烯丙基胺、N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基哌啶等不飽和胺化合物;烯丙醇、巴豆醇等乙烯基醇;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、正丁基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、烯丙基縮水甘油醚等乙烯基醚;馬來酰亞胺、N-苯基馬來酰亞胺、N-環(huán)己基馬來酰亞胺等不飽和酰亞胺類;茚、1-甲基茚等茚類;1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等脂肪族共軛二烯類;聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、在聚硅氧烷等聚合物分子鏈的末端具有單(甲基)丙烯酰基的大分子單體類;氯乙烯、偏氯乙烯、琥珀酸二乙烯基酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、磷酸三烯丙酯、三烯丙基異氰脲酸酯、乙烯基硫醚、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基咔唑、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、含羥基的乙烯基單體和聚異氰酸酯化合物的乙烯基尿烷化合物、含羥基的乙烯基單體和聚環(huán)氧化合物的乙烯基環(huán)氧化合物。其中,對于在兩末端具有羧基和羥基的聚合物的單(甲基)丙烯酸酯、具有1個(gè)羧基和2個(gè)以上的(甲基)丙烯?;亩喙倌?甲基)丙烯酸酯、不飽和一元酸和多元醇或多元酚的酯來說,以本發(fā)明的肟酯化合物作為有效成分的光聚合引發(fā)劑是適合的。
這些聚合性化合物可以單獨(dú)使用或2種以上混合使用,而且當(dāng)2種以上混合使用時(shí),可以預(yù)先將它們共聚而作為共聚物來使用。
另外,作為上述具有烯鍵式不飽和鍵的聚合性化合物,也可以使用具有烯鍵式不飽和鍵的堿顯影性化合物,將本發(fā)明的感光性組合物制成堿顯影性感光性樹脂組合物。作為該具有烯鍵式不飽和鍵的堿顯影性化合物,可以使用丙烯酸酯的共聚物;苯酚和/或甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂;具有多官能環(huán)氧基的聚苯基甲烷型環(huán)氧樹脂;以及使不飽和一元酸與下述通式(II)表示的環(huán)氧化合物等環(huán)氧化合物作用、進(jìn)而使多元酸酐與其作用而得到的樹脂。其中,使不飽和一元酸與下述通式(II)表示的環(huán)氧化合物等環(huán)氧化合物作用、進(jìn)而使多元酸酐與其作用而得到的樹脂是優(yōu)選的。
另外,上述具有烯鍵式不飽和鍵的堿顯影性化合物優(yōu)選含有0.2~1.0當(dāng)量的不飽和基。
(式中,X1表示直接鍵合、亞甲基、碳原子數(shù)為1~4的烷叉基(亞烷基)、碳原子數(shù)為3~20的脂環(huán)式烴基、O、S、SO2、SS、SO、CO、OCO或下述[化學(xué)式16]或[化學(xué)式17]表示的取代基,該烷叉基(亞烷基)也可以被鹵原子取代,R41、R42、R43、和R44分別獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)為1~5的烷基、碳原子數(shù)為1~8的烷氧基、碳原子數(shù)為2~5的鏈烯基或鹵原子,烷基、烷氧基和鏈烯基也可以被鹵原子取代,m為0~10的整數(shù)。) [化學(xué)式16]
(式中,Y1表示氫原子、也可以被碳原子數(shù)為1~10的烷基或烷氧基取代的苯基或碳原子數(shù)為3~10的環(huán)烷基,Z1表示碳原子數(shù)為1~10的烷基、碳原子數(shù)為1~10的烷氧基、碳原子數(shù)為2~10的鏈烯基或鹵原子,烷基、烷氧基和鏈烯基也可以被鹵原子取代,d為0~5的整數(shù)。) [化學(xué)式17]
作為與上述環(huán)氧化合物作用的上述不飽和一元酸,可以列舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、山梨酸、羥基乙基甲基丙烯酸酯-蘋果酸酯、羥基乙基丙烯酸酯-蘋果酸酯、羥基丙基甲基丙烯酸酯-蘋果酸酯、羥基丙基丙烯酸酯-蘋果酸酯、二環(huán)戊二烯-蘋果酸酯等。
另外,作為在使上述不飽和一元酸作用后使其作用的上述多元酸酐,可以列舉出聯(lián)苯基四羧酸二酐、四氫鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、聯(lián)苯四甲酸二酐、馬來酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、2,2’-3,3’-二苯甲酮四羧酸酐、乙二醇雙偏苯三酸酐、丙三醇三偏苯三酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、納迪克酸酐、甲基納迪克酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、5-(2,5-二氧代四氫呋喃基)-3-甲基-3-環(huán)己烯-1,2-二羧酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐-馬來酸酐加成物、十二碳烯基琥珀酸酐、甲基納迪克酸酐等。
上述環(huán)氧化合物、上述不飽和一元酸和上述多元酸酐的反應(yīng)摩爾比優(yōu)選如下設(shè)定。即,相對于上述環(huán)氧化合物的1個(gè)環(huán)氧基,上述不飽和一元酸的羧基為0.1~1.0個(gè),在具有以該比例加成后的結(jié)構(gòu)的環(huán)氧加成物中,優(yōu)選達(dá)到下述比例,相對于該環(huán)氧加成物的1個(gè)羥基,上述多元酸酐的酸酐結(jié)構(gòu)為0.1~1.0個(gè)。
上述環(huán)氧化合物、上述不飽和一元酸和上述多元酸酐的反應(yīng)可以按照常規(guī)方法來進(jìn)行。
為了調(diào)整酸值以改善本發(fā)明的(著色)堿顯影性感光性樹脂組合物的顯影性,與上述具有烯鍵式不飽和鍵的堿顯影性化合物一起還可以使用單官能或多官能環(huán)氧化合物。上述具有烯鍵式不飽和鍵的堿顯影性化合物的固體成分的酸值優(yōu)選為5~120mgKOH/g的范圍,單官能或多官能環(huán)氧化合物的使用量優(yōu)選按照滿足上述酸值的量來選擇。
作為上述單官能環(huán)氧化合物,可以列舉出甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基縮水甘油醚、乙基縮水甘油醚、丙基縮水甘油醚、異丙基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、異丁基縮水甘油醚、叔丁基縮水甘油醚、戊基縮水甘油醚、己基縮水甘油醚、庚基縮水甘油醚、辛基縮水甘油醚、壬基縮水甘油醚、癸基縮水甘油醚、十一烷基縮水甘油醚、十二烷基縮水甘油醚、十三烷基縮水甘油醚、十四烷基縮水甘油醚、十五烷基縮水甘油醚、十六烷基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、炔丙基縮水甘油醚、對甲氧基乙基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、對甲氧基縮水甘油醚、對丁基苯酚縮水甘油醚、甲苯基縮水甘油醚、2-甲基甲苯基縮水甘油醚、4-壬基苯基縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、對枯基苯基縮水甘油醚、三苯甲基縮水甘油醚、甲基丙烯酸2,3-環(huán)氧丙酯、環(huán)氧化大豆油、環(huán)氧化亞麻仁油、丁酸縮水甘油酯、乙烯基環(huán)己烷一氧化物、1,2-環(huán)氧-4-乙烯基環(huán)己烷、氧化苯乙烯、蒎烯環(huán)氧化物、氧化甲基苯乙烯、氧化環(huán)己烯、氧化丙烯、下述化合物No.76、No.77等。
作為上述多官能環(huán)氧化合物,如果使用選自雙酚型環(huán)氧化合物和縮水甘油醚類之中的一種以上,則可以得到特性更好的(著色)堿顯影性感光性樹脂組合物,因而優(yōu)選。作為該雙酚型環(huán)氧化合物,除了可以使用上述通式(II)表示的環(huán)氧化合物之外,還可以使用例如加氫雙酚型環(huán)氧化合物等雙酚型環(huán)氧化合物。作為該縮水甘油醚類,可以列舉出乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、1,8-辛二醇二縮水甘油醚、1,10-癸二醇二縮水甘油醚、2,2-二甲基-1,3-丙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、三乙二醇二縮水甘油醚、四乙二醇二縮水甘油醚、六乙二醇二縮水甘油醚、1,4-環(huán)己烷二甲醇二縮水甘油醚、1,1,1-三(縮水甘油氧基甲基)丙烷、1,1,1-三(縮水甘油氧基甲基)乙烷、1,1,1-三(縮水甘油氧基甲基)甲烷、1,1,1,1-四(縮水甘油氧基甲基)甲烷。
除此之外,還可以使用苯酚酚醛清漆型環(huán)氧化合物、聯(lián)苯酚醛清漆型環(huán)氧化合物、甲酚酚醛清漆型環(huán)氧化合物、雙酚A酚醛清漆型環(huán)氧化合物、二環(huán)戊二烯酚醛清漆型環(huán)氧化合物等酚醛清漆型環(huán)氧化合物;3,4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己烷羧酸酯、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、1-環(huán)氧乙基-3,4-環(huán)氧環(huán)己烷等脂環(huán)式環(huán)氧化合物;鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、四氫化鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、二聚酸縮水甘油酯等縮水甘油酯類;四縮水甘油基二氨基二苯基甲烷、三縮水甘油基對氨基苯酚、N,N-二縮水甘油基苯胺等縮水甘油基胺類;1,3-二縮水甘油基-5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲、三縮水甘油基異氰脲酸酯等雜環(huán)式環(huán)氧化合物;二氧化二環(huán)戊二烯等二氧化物;萘型環(huán)氧化合物、三苯基甲烷型環(huán)氧化合物、二環(huán)戊二烯型環(huán)氧化合物等。
在本發(fā)明的感光性組合物中,光聚合引發(fā)劑的添加量沒有特別限定,本發(fā)明的肟酯化合物的添加量相對于100質(zhì)量份的具有烯鍵式不飽和鍵的上述聚合性化合物,優(yōu)選為1~70質(zhì)量份,更優(yōu)選為1~50質(zhì)量份,最優(yōu)選為5~30質(zhì)量份。
特別是在將本發(fā)明的感光性組合物制成(著色)堿顯影性感光性樹脂組合物的情況下,具有烯鍵式不飽和鍵的上述堿顯影性化合物的含量優(yōu)選為,在本發(fā)明的(著色)堿顯影性感光性樹脂組合物中為1~20質(zhì)量%,特別優(yōu)選為3~12質(zhì)量%。
本發(fā)明的感光性組合物中還可以進(jìn)一步添加溶劑。作為該溶劑,通常是能夠根據(jù)需要溶解或分散上述各成分(本發(fā)明的肟酯化合物和具有烯鍵式不飽和鍵的聚合性化合物等)的溶劑,可以列舉出例如甲乙酮、甲基戊基酮、二乙酮、丙酮、甲基異丙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等酮類;乙醚、二噁烷、四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、二丙二醇二甲醚等醚系溶劑;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯等酯系溶劑;乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯等溶纖劑系溶劑;甲醇、乙醇、異或正丙醇、異或正丁醇、戊醇等醇系溶劑;乙二醇單甲基乙酸酯、乙二醇單乙基乙酸酯、丙二醇甲基乙酸酯等醚酯系溶劑;苯、甲苯、二甲苯等BTX系溶劑;己烷、庚烷、辛烷、環(huán)己烷等脂肪族烴系溶劑;松節(jié)油、D-檸檬烯、蒎烯等萜烯系烴油;礦油精、Swazol#310(Cosmo松山石油株式會(huì)社)、Solvesso#100(Exxon化學(xué)株式會(huì)社)等鏈烷烴系溶劑;四氯化碳、氯仿、三氯乙烯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷等鹵代脂肪族烴系溶劑;氯苯等鹵代芳香族烴系溶劑;卡必醇系溶劑、苯胺、三乙胺、吡啶、乙酸、乙腈、二硫化碳、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亞砜、水等,這些溶劑可以使用1種,也可以使用2種以上的混合溶劑。
其中酮類、溶纖劑系溶劑等特別是丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯、環(huán)己酮等使得在感光性組合物中抗蝕劑和光聚合引發(fā)劑的相容性良好,因而優(yōu)選。
本發(fā)明的感光性組合物中還可以進(jìn)一步含有無機(jī)化合物。作為該無機(jī)化合物,可以列舉出例如氧化鎳、氧化鐵、氧化銥、氧化鈦、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氧化鉀、二氧化硅、氧化鋁等金屬氧化物;層狀粘土礦物、米洛麗藍(lán)、碳酸鈣、碳酸鎂、鈷系、錳系、玻璃粉末、云母、滑石、高嶺土、亞鐵氰化物、各種金屬硫酸鹽、硫化物、硒化物、硅酸鋁、硅酸鈣、氫氧化鋁、鉑、金、銀、銅等,其中,優(yōu)選氧化鈦、二氧化硅、層狀粘土礦物、銀等。本發(fā)明的感光性組合物中,無機(jī)化合物的含量是,相對于具有烯鍵式不飽和鍵的上述聚合性化合物100質(zhì)量份優(yōu)選為0.1~50質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.5~20質(zhì)量份,這些無機(jī)化合物可以使用1種或2種以上。
上述無機(jī)化合物可以用作例如填充劑、防反射劑、導(dǎo)電劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、機(jī)械強(qiáng)度提高劑、特殊波長吸收劑、防油墨劑等。
另外,本發(fā)明的感光性組合物(特別是堿顯影性感光性樹脂組合物)中可以進(jìn)一步含有色料而成為著色感光性組合物。作為該色料,可以列舉出顏料、染料、天然色素等。這些色料可以單獨(dú)使用或者2種以上混合使用。
作為上述顏料,可以使用例如亞硝基化合物、硝基化合物、偶氮化合物、重氮化合物、氧雜蒽化合物、喹啉化合物、蒽醌化合物、香豆素化合物、酞菁化合物、異吲哚啉酮化合物、異吲哚啉化合物、喹吖酮化合物、二并蒽酮化合物、紫環(huán)酮(perynone)化合物、二萘嵌苯化合物、二氧代吡咯并吡咯化合物、硫靛化合物、二噁嗪化合物、三苯基甲烷化合物、喹酞酮化合物、萘四羧酸;偶氮染料、菁染料的金屬絡(luò)合物;色淀顏料;用爐法、槽法、熱裂解法得到的炭黑、或乙炔黑、科琴黑或燈黑等炭黑;將上述炭黑進(jìn)行酸性或堿性表面處理而得到的物質(zhì);石墨、石墨化炭黑、活性炭、碳纖維、碳納米管、螺旋狀碳纖維、碳納米突、碳?xì)饽z、富勒烯、苯胺黑、顏料黑7、鈦黑;疏水性樹脂、氧化鉻綠、米洛麗藍(lán)、鈷綠、鈷藍(lán)、錳系、亞鐵氰化物、磷酸鹽群青、普魯土藍(lán)、群青、鈷天藍(lán)、濃綠色顏料、翡翠綠、硫酸鉛、鉻黃、鋅黃、氧化鐵(紅色氧化鐵(III))、鎘紅、合成鐵黑、棕土(amber)等有機(jī)或無機(jī)顏料。這些顏料可以單獨(dú)使用或多種混合使用。
作為上述顏料,還可以使用市售的顏料,可以列舉出例如顏料紅1、2、3、9、10、14、17、22、23、31、38、41、48、49、88、90、97、112、119、122、123、144、149、166、168、169、170、171、177、179、180、184、185、192、200、202、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、254;顏料橙13、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、65、71;顏料黃1、3、12、13、14、16、17、20、24、55、60、73、81、83、86、93、95、97、98、100、109、110、113、114、117、120、125、126、127、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、166、168、175、180、185;顏料綠7、10、36;顏料藍(lán)15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、15:6、22、24、56、60、61、62、64;顏料紫1、19、23、27、29、30、32、37、40、50等。
作為上述染料,可以列舉出偶氮染料、蒽醌染料、靛類染料、三芳基甲烷染料、氧雜蒽染料、茜素染料、吖啶染料、茋染料、噻唑染料、萘酚染料、喹啉染料、硝基染料、吲達(dá)胺染料、噁嗪染料、酞菁染料、菁染料等染料等,它們也可以多種混合使用。
在本發(fā)明的感光性組合物中,上述色料的添加量是,相對于100質(zhì)量份的具有烯鍵式不飽和鍵的上述聚合性化合物優(yōu)選為50~350質(zhì)量份,更優(yōu)選為100~250質(zhì)量份。
此外,通過在使用具有烯鍵式不飽和鍵的上述聚合性化合物的同時(shí),使用其它的有機(jī)聚合物,還可以改善固化物的特性。作為該有機(jī)聚合物,可以列舉出例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯共聚物、聚(甲基)丙烯酸、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-乙烯基共聚物、聚氯乙烯樹脂、ABS樹脂、尼龍6、尼龍66、尼龍12、聚氨酯樹脂、聚碳酸酯聚乙烯醇縮丁醛、纖維素酯、聚丙烯酰胺、飽和聚酯、酚醛樹脂、苯氧基樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酰胺酸樹脂、環(huán)氧樹脂等,其中優(yōu)選聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物、環(huán)氧樹脂。
在使用其它有機(jī)聚合物時(shí),其用量相對于100質(zhì)量份的具有烯鍵式不飽和鍵的上述聚合性化合物,優(yōu)選為10~500質(zhì)量份。
本發(fā)明的感光性組合物中可以進(jìn)一步并用具有不飽和鍵的單體、鏈轉(zhuǎn)移劑、表面活性劑等。
作為上述具有不飽和鍵的單體,可以列舉出丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸鋅、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、雙酚A二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、雙酚F二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、雙酚Z二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作為上述鏈轉(zhuǎn)移劑,可以列舉出巰基乙酸、硫代蘋果酸、鄰巰基苯甲酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸、3-巰基丁酸、N-(2-巰基丙?;?甘氨酸、2-巰基煙酸、3-[N-(2-巰基乙基)氨基甲?;鵠丙酸、3-[N-(2-巰基乙基)氨基]丙酸、N-(3-巰基丙酰基)丙氨酸、2-巰基乙磺酸、3-巰基丙磺酸、4-巰基丁磺酸、十二烷基(4-甲硫基)苯基醚、2-巰基乙醇、3-巰基-1,2-丙二醇、1-巰基-2-丙醇、3-巰基-2-丁醇、巰基苯酚、2-巰基乙胺、2-巰基咪唑、2-巰基-3-吡啶酚、2-巰基苯并噻唑、巰基乙酸、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)等巰基化合物、將該巰基化合物氧化而得到的二硫化物、碘乙酸、碘丙酸、2-碘乙醇、2-碘乙磺酸、3-碘丙磺酸等碘化烷基化合物。
作為上述表面活性劑,可以使用全氟烷基磷酸酯、全氟烷基羧酸鹽等含氟表面活性劑、高級(jí)脂肪酸堿鹽、烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽等陰離子系表面活性劑;高級(jí)胺鹵代酸鹽、季銨鹽等陽離子系表面活性劑;聚乙二醇烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、脂肪酸單甘油酯等非離子表面活性劑;兩性表面活性劑;硅酮系表面活性劑等表面活性劑,它們也可以組合起來使用。
此外,本發(fā)明的感光性組合物中,作為光聚合引發(fā)劑,除了本發(fā)明的肟酯化合物以外,根據(jù)需要還可以并用其它的光聚合引發(fā)劑或增感劑,有時(shí)通過并用其它光聚合引發(fā)劑可以起到顯著的協(xié)同效應(yīng)。
作為可以與本發(fā)明的肟酯化合物并用的光聚合引發(fā)劑,可以使用以往已知的化合物,可以列舉出例如二苯甲酮、苯基聯(lián)苯酮、1-羥基-1-苯酰基環(huán)己烷、苯偶姻、苯偶酰雙甲醚、1-芐基-1-二甲胺基-1-(4’-嗎啉代苯?;?丙烷、2-嗎啉基-2-(4’-甲基巰基)苯?;椤⑧鐕嵧?、1-氯-4-丙氧基噻噸酮、異丙基噻噸酮、二乙基噻噸酮、乙基蒽醌、4-苯?;?4’-甲基二苯基硫化物、苯偶姻丁醚、2-羥基-2-苯?;?、2-羥基-2-(4’-異丙基)苯?;椤?-丁基苯?;燃淄?、4-苯氧基苯?;燃淄?、苯?;姿峒柞?、1,7-雙(9’-吖啶基)庚烷、9-正丁基-3,6-雙(2’-嗎啉代異丁?;?咔唑、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-萘基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2,2-雙(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1-2’-聯(lián)咪唑、4,4-偶氮二異丁腈、三苯基膦、樟腦醌、N-1414、N-1717、N-1919、PZ-408(ADEKA株式會(huì)社制造)、IRGACURE369、IRGACURE907、IRGACURE OXE 01、IRGACURE OXE 02(Ciba SpecialtyChemicals株式會(huì)社制造)、過氧化苯甲酰、下述通式(III)~(V)表示的化合物等,這些光聚合引發(fā)劑可以使用1種或組合2種以上使用。在使用這些其它的光聚合引發(fā)劑時(shí),其使用量優(yōu)選設(shè)定為本發(fā)明的肟酯化合物的使用量的1質(zhì)量倍以下。
(式中,R1和R2的定義與上述通式(I)相同,R6與R1相同,Y2表示鹵原子或烷基,n為0~5。)
(式中,R1和R2的定義與上述通式(I)相同,R6、Y2和n的定義與上述通式(III)相同,R’1、R’2和R’6與R1相同,Y’2與Y2相同,R7表示二醇?xì)埢蚨虼細(xì)埢?,Z2表示氧原子或硫原子。)
(式中,R1和R2的定義與上述通式(I)相同,R6、Y2和n的定義與上述通式(III)相同,Z3表示氧原子、硫原子或硒原子,A表示雜環(huán)基,p為0~5的整數(shù),q為0或1。) 此外,在本發(fā)明的感光性組合物中,根據(jù)需要可以加入對苯甲醚、氫醌、焦兒茶酚、叔丁基兒茶酚、吩噻嗪等熱聚合抑制劑;增塑劑;粘接促進(jìn)劑;填充劑;消泡劑;流平劑;表面調(diào)整劑;抗氧化劑;紫外線吸收劑;分散助劑;抗凝劑;催化劑;效果促進(jìn)劑;增感劑;交聯(lián)劑;增粘劑等慣用的添加物。
本發(fā)明的感光性組合物中,具有烯鍵式不飽和鍵的上述聚合性化合物和本發(fā)明的肟酯化合物以外的任意成分(但是上述的其它光聚合引發(fā)劑、無機(jī)填充劑、色料以及溶劑除外)的使用量可以根據(jù)其使用目的而適當(dāng)?shù)剡x擇,并沒有特別限制,但優(yōu)選相對于100質(zhì)量份的具有烯鍵式不飽和鍵的上述聚合性化合物,合計(jì)為50質(zhì)量份以下。
本發(fā)明的感光性組合物可以通過旋涂器、輥涂器、棒涂器、模涂器、簾式涂布器、各種印刷、浸漬等公知的手段應(yīng)用于鈉玻璃、石英玻璃、半導(dǎo)體基板、金屬、紙、塑料等支撐基體上。此外,也可以暫時(shí)在薄膜等支撐基體上實(shí)施后,轉(zhuǎn)印到其它支撐基體上,其應(yīng)用方法沒有限制。
本發(fā)明的感光性組合物可以用于光固化性涂料或清漆、光固化性粘接劑、印制電路板或彩色電視機(jī)、PC監(jiān)視器、便攜信息終端、數(shù)碼相機(jī)等彩色顯示的液晶顯示元件中的濾色器、等離子體顯示面板用的電極材料、粉末涂料、印刷油墨、印刷版、粘接劑、牙科用組合物、凝膠涂層、電子工程學(xué)用的光致抗蝕劑、電鍍抗蝕劑、蝕刻抗蝕劑、液狀和干燥膜這兩者、焊錫抗蝕劑、用于制造各種顯示用途用的濾色器或在等離子體顯示面板、電發(fā)光顯示裝置以及LCD的制造工序中用于形成結(jié)構(gòu)的抗蝕劑、用于密封電氣或電子部件的組合物、磁記錄材料、微小機(jī)械部件、波導(dǎo)、光學(xué)開關(guān)、鍍覆用掩模、蝕刻掩模、顯色試驗(yàn)系、玻璃纖維電纜涂層、絲網(wǎng)印刷用模版、用于通過立體平版印刷制造三維物體的材料、全息照相記錄用材料、圖像記錄材料、微細(xì)電路、脫色材料、用于圖像記錄材料的脫色材料、使用微囊的圖像記錄材料用的脫色材料、印制電路板用光致抗蝕劑材料、UV和可見激光直接圖像系用的光致抗蝕劑材料、用于形成印制電路基板的逐次疊層中的電介體層的光致抗蝕劑材料或保護(hù)膜等各種用途中,其用途并沒有特別限制。
此外,作為使含有本發(fā)明的肟酯化合物的感光性組合物進(jìn)行硬化時(shí)所使用的活性光的光源,可以使用發(fā)出波長為300~450nm的光的光源,例如可以使用超高壓汞、汞蒸汽弧、碳弧、氙弧等。
實(shí)施例 下面通過列舉實(shí)施例等對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明,但是本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。
[實(shí)施例1-1~1-22]化合物No.1~No.3、No.7、No.10、No.12、No.20、No.33、No.45~51、No.53~58的制造。
<步驟1>酰基體的制造 在氮?dú)夥障录尤肼然X10.4g(78毫摩爾)和二氯乙烷33.0g,在冰冷下緩慢滴加酰氯36毫摩爾,然后緩慢滴加硝基咔唑化合物30毫摩爾和二氯乙烷33.0g,在5℃下攪拌30分鐘。將反應(yīng)液倒入至冰水中,進(jìn)行油水分離。脫溶劑后分別得到目標(biāo)物的酰基體。
<步驟2>化合物No.1~No.3、No.7、No.10、No.12、No.20、No.33、No.45~51、No.53~58的制造 在氮?dú)饬飨录尤氩襟E1得到的?;w20毫摩爾、鹽酸羥胺2.1g(30毫摩爾)以及二甲基甲酰胺16.9g,在80℃下攪拌1小時(shí)。冷卻至室溫進(jìn)行油水分離。餾去溶劑,在剩下的部分中加入乙酸丁酯25.4g、然后加入乙酸酐2.45g(24毫摩爾),在90℃下攪拌1小時(shí),冷卻至室溫。用5%氫氧化鈉水溶液進(jìn)行中和,經(jīng)過油水分離、脫溶劑、由乙酸乙酯的再結(jié)晶后分別得到目標(biāo)物的No.1~No.3、No.7、No.10、No.12、No.20、No.33、No.45~51、No.53~58。分析結(jié)果示于表1~表3中。另外,對于化合物No.49,由于分離得到了2種異構(gòu)體,所以記載了各自的分析結(jié)果,對于化合物No.53和No.54,由于僅在NMR的分析結(jié)果中能夠分析得到2種異構(gòu)體的值,所以記載這兩者。
表1 *1使用CHCl3作為溶劑。
*2PGM-Ac丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯 *3CHN環(huán)己酮 表2 表3-1 表3-2 [實(shí)施例2]感光性組合物No.1的調(diào)制 在丙烯酸系共聚物14.0g中加入5.90g三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、2.70g實(shí)施例1-1得到的化合物No.1以及79.0g乙基溶纖劑,充分?jǐn)嚢?,得到感光性組合物No.1。
另外,上述丙烯酸系共聚物通過如下方法得到將20質(zhì)量份甲基丙烯酸、15質(zhì)量份甲基丙烯酸羥基乙酯、10質(zhì)量份甲基丙烯酸甲酯和55質(zhì)量份甲基丙烯酸丁酯溶解于300質(zhì)量份乙基溶纖劑中,在氮?dú)夥障录尤?.75質(zhì)量份偶氮二異丁腈后在70℃下反應(yīng)5小時(shí),由此得到上述丙烯酸系共聚物。
[實(shí)施例3]感光性組合物No.2的調(diào)制 代替實(shí)施例1-1得到的化合物No.1,使用2.70g實(shí)施例1-2得到的化合物No.2,除此之外,與實(shí)施例2同樣地得到感光性組合物No.2。
[實(shí)施例4]感光性組合物No.3的調(diào)制 代替實(shí)施例1-1得到的化合物No.1,使用2.70g實(shí)施例1-3得到的化合物No.3,除此之外,與實(shí)施例2同樣地得到感光性組合物No.3。
[實(shí)施例5]感光性組合物No.4的調(diào)制 代替實(shí)施例1-1得到的化合物No.1,使用2.70g實(shí)施例1-4得到的化合物No.7,除此之外,與實(shí)施例2同樣地得到感光性組合物No.4。
[實(shí)施例6]感光性組合物No.5的調(diào)制 代替實(shí)施例1-1得到的化合物No.1,使用2.70g實(shí)施例1-5得到的化合物No.10,除此之外,與實(shí)施例2同樣地得到感光性組合物No.5。
[實(shí)施例7]感光性組合物No.6的調(diào)制 代替實(shí)施例1-1得到的化合物No.1,使用2.70g實(shí)施例1-6得到的化合物No.12,除此之外,與實(shí)施例2同樣地得到感光性組合物No.6。
[實(shí)施例8]感光性組合物No.7的調(diào)制 將15.0g二季戊四醇五丙烯酸酯和3.74g 1,4-丁二醇二縮水甘油醚進(jìn)行混合,添加3.30g實(shí)施例1得到的化合物No.1和78g乙基溶纖劑,充分?jǐn)嚢瑁玫礁泄庑越M合物No.7。
[實(shí)施例9]作為堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.8的調(diào)制 <步驟1>堿顯影性樹脂組合物No.8的調(diào)制 加入1,1-雙(4’-環(huán)氧丙氧基苯基)-1-(1”-聯(lián)苯基)-1-環(huán)己基甲烷17.0g、丙烯酸4.43g、2,6-二叔丁基-對甲酚0.06g、四丁基乙酸銨0.11g和丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯14.3g,在120℃下攪拌16小時(shí)。冷卻至室溫,加入丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯7.18g、琥珀酸酐4.82g和四丁基乙酸銨0.25g,在100℃下攪拌5小時(shí)。進(jìn)而,加入1,1-雙(4’-環(huán)氧丙氧基苯基)-1-(1”-聯(lián)苯基)-1-環(huán)己基甲烷5.08g和丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯2.18g,在120℃下攪拌12小時(shí),在80℃下攪拌2小時(shí),在40℃下攪拌2小時(shí)后,加入丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯13.1g,作為丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯溶液,得到目標(biāo)物的堿顯影性樹脂組合物No.8(Mw=4200、Mn=2100、酸值(固體成分)55mgKOH/g)。
<步驟2>感光性組合物No.8的調(diào)制 將2.68g實(shí)施例9的步驟1得到的堿顯影性樹脂組合物No.8、0.73g三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、7.91g丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯和5.18g環(huán)己酮進(jìn)行混合,添加1.58g實(shí)施例1得到的化合物No.1,充分?jǐn)嚢?,得到作為堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.8。
[實(shí)施例10]作為堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.9的調(diào)制 <步驟1>堿顯影性樹脂組合物No.9的調(diào)制 加入雙酚芴型環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當(dāng)量為231)184g、丙烯酸58.0g、2,6-二叔丁基-對甲酚0.26g、四丁基乙酸銨0.11g和丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯23.0g,在120℃下攪拌16小時(shí)。冷卻至室溫,加入丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯35.0g、聯(lián)苯四甲酸二酐59.0g和四正丁基溴化銨0.24g,在120℃下攪拌4小時(shí)。進(jìn)而,加入四氫鄰苯二甲酸酐20g,在120℃下攪拌4小時(shí),在100℃下攪拌3小時(shí),在80℃下攪拌4小時(shí),在60℃下攪拌6小時(shí),在40℃下攪拌11小時(shí)后,加入丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯90.0g,作為丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯溶液,得到目標(biāo)物的堿顯影性樹脂組合物No.9(Mw=5000、Mn=2100、酸值(固體成分)92.7mgKOH/g)。
<步驟2>感光性組合物No.9的調(diào)制 將2.68g實(shí)施例10的步驟1得到的堿顯影性樹脂組合物No.9、0.73g三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、7.91g丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯和5.18g環(huán)己酮進(jìn)行混合,添加1.58g實(shí)施例1得到的化合物No.1,充分?jǐn)嚢?,得到作為堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.9。
[實(shí)施例11]作為著色堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.10的調(diào)制 除了進(jìn)一步加入2.00g顏料藍(lán)15之外,與實(shí)施例9同樣地得到作為著色堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.10。
[實(shí)施例12]作為著色堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.11的調(diào)制 除了進(jìn)一步加入3.00g炭黑之外,與實(shí)施例10同樣地得到作為著色堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.11。
[實(shí)施例13]感光性組合物No.12的調(diào)制 除了進(jìn)一步加入4.52g氧化鈦之外,與實(shí)施例2同樣地得到感光性組合物No.12。
[比較例1]感光性組合物No.13的制造 代替實(shí)施例1-1得到的化合物No.1,使用2.70g下述[化學(xué)式23]所示的比較化合物1,除此以外,與實(shí)施例2同樣地得到比較用的感光性組合物No.13。
[化學(xué)式23] 比較化合物1
[比較例2]作為堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.14的制造 除了使用1.58g比較化合物1代替1.58g實(shí)施例1-1得到的化合物No.1之外,與實(shí)施例9同樣地得到作為比較用的堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.14。
對得到的感光性組合物No.1和比較用的感光性組合物No.13如下地進(jìn)行硬度試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果示于表4中。
另外,對作為堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.8和作為比較用的堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性樹脂組合物No.14如下地進(jìn)行靈敏度試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果示于表5中。
<硬度試驗(yàn)> 用#3的棒涂器將感光性組合物涂布于厚度為50μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜上。使用帶有皮式傳輸機(jī)的光照射裝置對其照射80W/cm的高壓汞燈的光。從燈至皮式傳輸機(jī)的距離設(shè)為10cm,皮式傳輸機(jī)的線速度設(shè)為8cm/分鐘。固化后在室溫下放置24小時(shí),然后使用鉛筆硬度試驗(yàn)機(jī)測定負(fù)荷為1kg時(shí)的鉛筆硬度。
<靈敏度> 用#3的棒涂器將堿顯影性感光性樹脂組合物以大約1μm的厚度涂布于鋁基板上。在60℃下預(yù)烘焙15分鐘后,利用日本分光株式會(huì)社制造的分光照射裝置CT-25CP并使用超高壓汞燈作為光源進(jìn)行曝光,然后在25℃下浸漬于2.5質(zhì)量%碳酸鈉溶液中進(jìn)行顯影,充分水洗,測定365nm和405nm的分光靈敏度。靈敏度是指,由鋁板上殘留的固化膜層數(shù)和365nm及405nm的射出光量求出的在365nm及405nm的光下固化所需的最小固化能量。
表4 表5
實(shí)施例2的感光性組合物No.1的硬度較高,但比較例1的感光性組合物No.13不能得到充分的硬度。
另外,實(shí)施例9的堿顯影性感光性樹脂組合物No.8對于長波長的365nm和405nm的光具有優(yōu)良的靈敏度,但比較例2的堿顯影性感光性樹脂組合物No.14由于對365nm和405nm的光的靈敏度低,所以不得不加大曝光量。
[實(shí)施例14]作為著色堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.15的調(diào)制 將11.5g實(shí)施例9的步驟1得到的堿顯影性樹脂組合物No.8、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物0.3g、炭黑6.6g、丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯30.0g和環(huán)己酮30.0g進(jìn)行混合,添加1.0g實(shí)施例1-17得到的化合物No.54,充分?jǐn)嚢?,得到作為著色堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.15。
[比較例3]作為著色堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.16的制造 除了使用1.0g比較化合物1代替實(shí)施例1-17得到的化合物No.54之外,與實(shí)施例14同樣地得到作為比較用的著色堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.16。
對得到的感光性組合物No.15和比較用的感光性組合物No.16如下地進(jìn)行評(píng)價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果示于表6中。
在玻璃基板上旋涂(900r.p.m、10秒鐘)著色堿顯影性感光性樹脂組合物,在70℃下預(yù)烘焙20分鐘。使用規(guī)定掩模,使用高壓汞燈作為光源進(jìn)行曝光,然后在25℃下浸漬于2.5質(zhì)量%碳酸鈉溶液中40秒鐘進(jìn)行顯影,充分水洗。水洗干燥后,在230℃烘焙1小時(shí)使圖案定影,對得到的圖案進(jìn)行以下項(xiàng)目的評(píng)價(jià)。
<靈敏度> 曝光時(shí),將能夠以60mJ/cm2的曝光量形成圖案者設(shè)定為a,將如果不用100mJ/cm2進(jìn)行曝光就不能形成圖案者設(shè)定為b,將如果不用150mJ/cm2進(jìn)行曝光就不能形成圖案者設(shè)定為c。
<析像度> 曝光顯影時(shí),將即便線寬為8μm以下也能夠良好地形成圖案者設(shè)定為A,將如果線寬為10~30μm則能夠良好地形成圖案者設(shè)定為B,將如果線寬不為30μm以上則不能良好地形成圖案者設(shè)定為C。
<粘附性> 對顯影得到的圖案的剝落進(jìn)行觀察,將未觀察到圖案剝落者設(shè)定為○,將觀察到一部分剝落者設(shè)定為×。
表6 實(shí)施例14的作為著色堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.15具有高的靈敏度并且析像度優(yōu)良。另外,與基板的粘附性優(yōu)良,也未觀察到圖案的剝落。
與之相反,比較例3的作為著色堿顯影性感光性樹脂組合物的感光性組合物No.16具有低靈敏度,析像度和與基板的粘附性也低。
本發(fā)明的肟酯化合物由于具有優(yōu)良的感光性,特別是對長波長的365nm(i線)和405nm(h線)的亮線具有優(yōu)良的靈敏度,所以作為光聚合引發(fā)劑是有用的。
權(quán)利要求
1、一種由下述通式(I)表示的肟酯化合物,
式中,R1、R2和R3分別獨(dú)立地表示R11、OR11、COR11、SR11、CONR12R13或CN,R11、R12和R13分別獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)為1~20的烷基、碳原子數(shù)為6~30的芳基、碳原子數(shù)為7~30的芳烷基或碳原子數(shù)為2~20的雜環(huán)基,烷基、芳基、芳烷基和雜環(huán)基的氫原子進(jìn)而還可以被OR21、COR21、SR21、NR22R23、CONR22R23、-NR22-OR23、-NCOR22-OCOR23、-C(=N-OR21)-R22、-C(=N-OCOR21)-R22、CN、鹵原子、-CR21=CR22R23、-CO-CR21=CR22R23、羧基、環(huán)氧基取代,R21、R22和R23分別獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)為1~20的烷基、碳原子數(shù)為6~30的芳基、碳原子數(shù)為7~30的芳烷基或碳原子數(shù)為2~20的雜環(huán)基,所述R11、R12、R13、R21、R22和R23表示的取代基的亞烷基部分的亞甲基也可以被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、硫酯鍵、酰胺鍵或氨基甲酸酯鍵中斷1~5次,所述取代基的烷基部分可以具有分支側(cè)鏈,也可以是環(huán)狀烷基,所述取代基的烷基末端也可以是不飽和鍵,而且,R12和R13、以及R22和R23也可以分別一起形成環(huán),R3也可以和鄰接的苯環(huán)一起形成環(huán),R4和R5分別獨(dú)立地表示R11、OR11、SR11、COR11、CONR12R13、NR12COR11、OCOR11、COOR11、SCOR11、OCSR11、COSR11、CSOR11、CN、鹵原子或羥基,a和b分別獨(dú)立地為0~3。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的肟酯化合物,其中,所述通式(I)中的R1是碳原子數(shù)為11~20的烷基、碳原子數(shù)為6~30的芳基、碳原子數(shù)為7~30的芳烷基、碳原子數(shù)為2~20的雜環(huán)基、OR11、COR11、SR11、CONR12R13或CN,或者R3是被醚鍵或酯鍵中斷了1~5次且碳原子數(shù)為1~12的烷基、碳原子數(shù)為13~20的烷基、OR11、COR11、SR11、CONR12R13或CN,R11、R12和R13分別獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)為1~20的烷基、碳原子數(shù)為6~30的芳基、碳原子數(shù)為7~30的芳烷基或碳原子數(shù)為2~20的雜環(huán)基,R1、R3、R11、R12和R13的烷基、芳基、芳烷基和雜環(huán)基的氫原子進(jìn)而還可以被OR21、COR21、SR21、NR22R23、CONR22R23、-NR22-OR23、-NCOR22-OCOR23、-C(=N-OR21)-R22、-C(=N-OCOR21)-R22、CN、鹵原子、-CR21=CR22R23、-CO-CR21=CR22R23、羧基、環(huán)氧基取代,R21、R22和R23分別獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)為1~20的烷基、碳原子數(shù)為6~30的芳基、碳原子數(shù)為7~30的芳烷基或碳原子數(shù)為2~20的雜環(huán)基,所述R1、R3、R11、R12、R13、R21、R22和R23表示的取代基的亞烷基部分的亞甲基也可以被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、硫酯鍵、酰胺鍵或氨基甲酸酯鍵中斷1~5次,所述取代基的烷基部分可以具有分支側(cè)鏈,也可以是環(huán)狀烷基,所述取代基的烷基末端也可以是不飽和鍵,而且,R12和R13也可以一起形成環(huán),R3是也可以和鄰接的苯環(huán)一起形成環(huán)的取代基。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的肟酯化合物,其中,所述通式(I)中的R1是碳原子數(shù)為11~20的烷基或碳原子數(shù)為6~30的芳基,烷基和芳基的氫原子進(jìn)而還可以被OR21、COR21、SR21、NR22R23、CONR22R23、-NR22-OR23、-NCOR22-OCOR23、-C(=N-OR21)-R22、-C(=N-OCOR21)-R22、CN、鹵原子、-CR21=CR22R23、-CO-CR21=CR22R23、羧基、環(huán)氧基取代,R21、R22和R23分別獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)為1~20的烷基、碳原子數(shù)為6~30的芳基、碳原子數(shù)為7~30的芳烷基或碳原子數(shù)為2~20的雜環(huán)基,R1、R21、R22和R23表示的取代基的亞烷基部分的亞甲基也可以被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、硫酯鍵、酰胺鍵或氨基甲酸酯鍵中斷1~5次,所述取代基的烷基部分可以具有分支側(cè)鏈,也可以是環(huán)狀烷基,所述取代基的烷基末端可以具有不飽和鍵。
4、根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的肟酯化合物,其中,所述通式(I)中的R3是烷基的亞烷基部分的亞甲基也可以被醚鍵或酯鍵中斷1~5次且碳原子數(shù)為8以上的分支烷基。
5、根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的肟酯化合物,其中,所述通式(I)中的R3是烷基的亞烷基部分的亞甲基也可以被醚鍵或酯鍵中斷1~5次且碳原子數(shù)為13以上的烷基。
6、根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的肟酯化合物,其中,所述通式(I)中的R3是被醚鍵中斷了1~5次的烷基。
7、根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的肟酯化合物,其中,所述通式(I)中的R3是被酯鍵中斷了1~5次的烷基。
8、根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的肟酯化合物,其在丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯或環(huán)己酮中溶解1質(zhì)量%以上。
9、一種光聚合引發(fā)劑,其以權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的肟酯化合物作為有效成分。
10、一種感光性組合物,其含有權(quán)利要求9所述的光聚合引發(fā)劑和具有烯鍵式不飽和鍵的聚合性化合物。
11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的感光性組合物,其進(jìn)一步含有無機(jī)化合物。
12、一種堿顯影性感光性樹脂組合物,其含有權(quán)利要求9所述的光聚合引發(fā)劑和具有烯鍵式不飽和鍵的堿顯影性化合物。
13、一種著色堿顯影性感光性樹脂組合物,其是在權(quán)利要求12所述的堿顯影性感光性樹脂組合物中進(jìn)一步含有色料而形成的。
全文摘要
一種由右述通式(I)表示的肟酯化合物。式中,R1、R2和R3分別獨(dú)立地表示R11、OR11、COR11、SR11、CONR12R13或CN,R11、R12和R13分別獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)為1~20的烷基、碳原子數(shù)為6~30的芳基、碳原子數(shù)為7~30的芳烷基或碳原子數(shù)為2~20的雜環(huán)基,R4和R5分別獨(dú)立地表示R11、OR11、SR11、COR11、CONR12R13、NR12COR11、OCOR11、COOR11、SCOR11、OCSR11、COSR11、CSOR11、CN、鹵原子或羥基,a和b分別獨(dú)立地為0~3。
文檔編號(hào)C07D209/88GK101528694SQ20078004039
公開日2009年9月9日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者澤本大介, 君島孝一, 村田圣, 小崎靖典, 大石武雄 申請人:株式會(huì)社艾迪科