JPWO2019013112A1 - オキシムエステル化合物及び該化合物を含有する光重合開始剤 - Google Patents
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Abstract
Description
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、及びR13は、それぞれ独立に、下記一般式(II)で表される基、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、R21、OR21、SR21、NR22R23、COR21、SOR21、SO2R21又はCONR22R23を表し、
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、及びR13のうち、少なくとも三つが下記一般式(II)で表される基であり、
R21、R22及びR23は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜20の炭化水素基又は炭素原子数2〜20の複素環含有基を表し、
R21、R22及びR23で表される基中の水素原子は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、エポキシ基、ビニル基、ビニルエーテル基、メルカプト基、イソシアネート基又は炭素原子数2〜20複素環含有基で置換される場合があり、
R21、R22及びR23で表される基中のメチレン基は−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NR24−、−NR24CO−、−S−、−CS−、−SO2−、−SCO−、−COS−、−OCS−又はCSO−で置換される場合があり、
R24は、水素原子、炭素原子数1〜20の炭化水素基を表し、
X1は、不存在、直接結合、−CO−、−O−又は−S−を表す。)
(式中、R31及びR32は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数1〜20の炭化水素基又は炭素原子数2〜20の複素環含有基を表し、
R31及びR32で表される基中の水素原子はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、エポキシ基、ビニル基、ビニルエーテル基、メルカプト基、イソシアネート基又は炭素原子数2〜20複素環含有基で置換される場合があり、
R31及びR32で表される基中のメチレン基は−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NR33−、−NR33CO−、−S−、−CS−、−SO2−、−SCO−、−COS−、−OCS−又はCSO−で置換される場合もあり、
R33は、水素原子、炭素原子数1〜20の炭化水素基を表し、
nは0又は1を表し、*は結合手を表す。)
即ち、本明細書において、上記一般式(I)で表される化合物及びその例示化合物は、これら幾何異性体の一種又は2種以上の混合物を表すものであり、特定の異性体を示した構造に限定するものではない。
オキシム化合物及びオキシムエステル化合物は、国際公開2008/078678号に記載の方法でも製造できる。
即ち、公知の窒素含有化合物と酸クロリドと反応させることによりケトン化合物2を得、ケトン化合物2と亜硝酸イソブチルを反応させることにより、オキシム化合物2を得る。続いて、オキシム化合物2に、酸無水物又は酸クロリドを反応させることにより、上記一般式(I)で表される本発明のオキシムエステル化合物2を得る。
また、本発明の光重合開始剤(A)は、エチレン性不飽和化合物(B)の光重合開始剤として有用なものである。
R41及びR42は、それぞれ独立に、直接結合、水素原子、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数6〜20のアリール基、炭素原子数7〜20のアリールアルキル基又は複素環を含有する炭素原子数2〜20の基を表し、
X11は、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、CR43R44、CO、NR45又はPR46を表し、
X12は、無結合、直接結合、炭素原子数1〜20の炭化水素基、COを表し、R43〜R46は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1〜20の炭化水素基又は複素環を含有する炭素原子数2〜20の基を表し、R43〜R46で表される基中の水素原子は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、エポキシ基、ビニル基、メルカプト基、イソシアネート基、複素環含有基で置換される場合もあり、R41〜R46で表される基中のメチレン基は、酸素が隣り合わない条件で−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−S−、−SO2−、−SCO−又は−COS−で置換される場合もあり、
R41〜R46は、それぞれ独立に、隣接するどちらかのベンゼン環と一緒になって環を形成する場合もあり、
aは、0〜4の数を表し、
bは、0〜3の数を表す。)
チタノセン系化合物としてはビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(ピル−1−イル)]チタニウム等が挙げられる。
上記エポキシアクリレート樹脂とは、エポキシ化合物に(メタ)アクリル酸を作用させたものであり、その例としては、Ripoxy SPC−2000、DIC社製のディックライトUE−777、日本ユピカ社製ユピカ4015等を挙げることができる。
これらの化合物の中でも、エポキシアクリレート樹脂及びカルボキシル基を有する重合体が好ましい。
上記カルボキシル基を有する重合体は、上記構造単位(U1)〜(U3)以外の構造単位(以下、「構造単位(U4)」という。)を有していてもよい。
上記化合物(u1)としては、例えば、モノカルボン酸、ジカルボン酸及びジカルボン酸の無水物等を挙げることができる。
上記モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、2−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸及び2−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等を挙げることができる。
上記ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸及びシトラコン酸等を挙げることができる。
上記ジカルボン酸の無水物としては、上記のジカルボン酸の無水物等を挙げることができる。
これらの化合物のうち、共重合反応性、得られる共重合体の現像液に対する溶解性の点から、アクリル酸、メタクリル酸、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−メタクリロイルオキシエチルコハク酸又は無水マレイン酸が特に好ましい。
上記カルボキシル基を有する重合体は、1種の化合物(u1)に由来する1種の構造単位(U1)を有していてもよく、2種以上の化合物(u1)に由来する2種以上の構造単位(U1)を有していてもよい。
上記化合物(u2)は、エポキシ基を有する重合性不飽和化合物及びオキセタニル基を有する重合性不飽和化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
オキセタニル基を有する重合性不飽和化合物として、例えば、オキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
α−アルキルアクリル酸オキシラニル(シクロ)アルキルエステルの具体例としては、例えば、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸6,7−エポキシヘプチル及びα−エチルアクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシル等が挙げられる。
重合性不飽和結合を有するグリシジルエーテル化合物の具体例としては、例えば、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル及びp−ビニルベンジルグリシジルエーテル等が挙げられる。
オキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、例えば、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−((メタ)アクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、2−エチル−3−((メタ)アクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン及び3−エチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン等が挙げられる。
これら化合物のうち、特に、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2−メチルグリシジル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02.6]デシルメタアクリレート、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02.6]デシルアクリレート、3−メタクリロイルオキシメチル−3−エチルオキセタン、3−メチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタン又は3−エチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタンが、重合性の点から好ましい。
上記カルボキシル基を有する重合体は、1種の化合物(u2)に由来する1種の構造単位(U2)を有していてもよく、2種以上の化合物(u2)に由来する2種以上の構造単位(U2)を有していてもよい。
上記(メタ)アクリロイルオキシ基を有する構造単位は、重合体中のカルボキシル基にエポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルを反応させて得られる。反応後の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する構造単位は、下記式(U)で表される構造単位であることが好ましい。
(式中、R1000及びR1001は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、
uは、1〜6の整数を表し、
R1002は、下記式(Uα)又は下記式(Uβ)で表される2価の基を表し、
*は結合手を表す。)
上記カルボキシル基を有する重合体が構造単位U3を有する場合、1種の化合物(u3)に由来する1種の構造単位(U3)を有していてもよく、2種以上の化合物(u3)に由来する2種以上の構造単位(U3)を有していてもよい。
上記化合物(u4)としては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステル、(メタ)アクリル酸アラルキルエステル、不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステル、含酸素複素5員環又は含酸素複素6員環を有する(メタ)アクリル酸エステル、ビニル芳香族化合物、共役ジエン化合物及びその他の重合性不飽和化合物を挙げることができる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、例えば、アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル及び(メタ)アクリル酸t−ブチル等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステルの具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル、(メタ)アクリル酸2−(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルオキシ)エチル及び(メタ)アクリル酸イソボロニル等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸アリールエステルの具体例としては、例えば、アクリル酸フェニル等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸アラルキルエステルの具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸ベンジル等が挙げられる。
不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルの具体例としては、例えば、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル等が挙げられる。
含酸素複素5員環又は含酸素複素6員環を有する(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフラン−2−イル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロピラン−2−イル及び(メタ)アクリル酸2−メチルテトラヒドロピラン−2−イル等が挙げられる。
ビニル芳香族化合物の具体例としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げられる。
共役ジエン化合物の具体例としては、例えば、1,3−ブタジエン及びイソプレン等が挙げられる。
その他の重合性不飽和化合物の具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド等が挙げられる。
以上で挙げた化合物(u4)のうち、共重合反応性の点から、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸2−メチルグリシジル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル、スチレン、p−メトキシスチレン、メタクリル酸テトラヒドロフラン−2−イル及び1,3−ブタジエン等が好ましい。
上記カルボキシル基を有する重合体が構造単位(U4)を有する場合、1種の化合物(u4)に由来する1種の構造単位(U4)を有していてもよく、2種以上の化合物(u4)に由来する2種以上の構造単位(U4)を有していてもよい。
また、得られた共重合体中の化合物(u1)に由来する構造単位中のカルボキシル基に対して、エポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルを反応させることで、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する構造単位を有するものとすることができる。
化合物(u2):好ましくは1モル%〜95モル%、より好ましくは10モル%〜60モル%、更に好ましくは20モル%〜30モル%
化合物(u3):好ましくは50モル%以下、より好ましくは1モル%〜40モル%、更に好ましくは10モル%〜30モル%
化合物(u4):好ましくは80モル%以下、より好ましくは1モル%〜60モル%、更に好ましくは25モル%〜50モル%
本発明において重量平均分子量(Mw)とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によって測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)をいうものである。
これらの中でも、エポキシアクリレート樹脂、及び、下記一般式(IV)で表されるエポキシ化合物のエポキシ基に、不飽和一塩基酸を作用させ、更に多塩基酸無水物を作用させて得られた樹脂が好ましい。
また、上記エチレン性不飽和結合を有していてもよいアルカリ現像性を有する化合物は、不飽和基を0.2〜1.0当量含有していることが好ましい。
(式中、X21は直接結合、メチレン基、炭素原子数1〜4のアルキリデン基、炭素原子数3〜20の脂環式炭化水素基、−O−、−S−、−SO−2、−SS−、−SO−、−CO−、−OCO−又は下記〔化36〕、〔化37〕若しくは〔化38〕で表される基を表し、上記アルキリデン基はハロゲン原子で置換される場合もあり、R51、及びR52は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基又はハロゲン原子を表し、上記アルキル基、アルコキシ基及びアルケニル基はハロゲン原子で置換される場合もあり、
R51、及びR52がそれぞれ複数存在する場合は、同一の場合も異なる場合もあり、
cは、0〜4の整数であり、
dは、0〜4の整数であり、
mは0〜10の整数であり、
mが0でない場合に存在する光学異性体は、どの異性体でもよい。)
即ち、上記エポキシ化合物のエポキシ基1個に対し、上記不飽和一塩基酸のカルボキシル基が0.1〜1.0個で付加させた構造を有するエポキシ付加物において、該エポキシ付加物の水酸基1個に対し、上記多塩基酸無水物の酸無水物構造が0.1〜1.0個となる比率となるようにするのが好ましい。
上記エポキシ化合物、上記不飽和一塩基酸及び上記多塩基酸無水物の反応は、常法に従って行うことができる。
上記アルカリ現像性化合物(D)は1種を単独で用いる場合があり、2種以上を併用して用いる場合がある。
上記アルカリ現像性化合物(D)がエチレン性不飽和結合を有している場合には、該アルカリ現像性化合物(D)はエチレン性不飽和化合物(B)の範疇に含まれる場合がある。アルカリ現像性化合物(D)がエチレン性不飽和化合物(B)でもある場合、アルカリ現像性化合物(D)を含んでいる組成物は、感光性組成物であり、且つアルカリ現像性感光性樹脂組成物でもある。
上記ビスフェノール型エポキシ化合物としては、上記一般式(IV)で表されるエポキシ化合物を用いることができる他、例えば、水添ビスフェノール型エポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物も用いることができる。
また上記グリシジルエーテル類としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,8−オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,10−デカンジオールジグリシジルエーテル、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、1,1,1−トリ(グリシジルオキシメチル)プロパン、1,1,1−トリ(グリシジルオキシメチル)エタン、1,1,1−トリ(グリシジルオキシメチル)メタン、1,1,1,1−テトラ(グリシジルオキシメチル)メタン等を用いることができる。
その他、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビフェニルノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ化合物等のノボラック型エポキシ化合物;3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、1−エポキシエチル−3,4−エポキシシクロヘキサン等の脂環式エポキシ化合物;フタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸グリシジルエステル等のグリシジルエステル類;テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルP−アミノフェノール、N,N−ジグリシジルアニリン等のグリシジルアミン類;1,3−ジグリシジル−5,5−ジメチルヒダントイン、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環式エポキシ化合物;ジシクロペンタジエンジオキシド等のジオキシド化合物;ナフタレン型エポキシ化合物;トリフェニルメタン型エポキシ化合物;ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物等を用いることもできる。
これらの中でも、ケトン類、エーテルエステル系溶剤等、特にプロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート、シクロヘキサノン等が、感光性組成物において、レジストと光重合開始剤(A)の相溶性がよいので好ましい。
(式中、環A1は、六員環の脂環、芳香環又は複素環であり、R81、R82、R83、R84及びR85は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、カルボキシル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜40のアルキル基、炭素原子数6〜20のアリール基、炭素原子数7〜20のアリールアルキル基、炭素原子数2〜20の複素環含有基又は−O−R66を表し、
R81、R82、R83、R84及びR85のうち少なくとも一つは水素原子でなく、
R86は、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数6〜20のアリール基、炭素原子数7〜20のアリールアルキル基、炭素原子数2〜20の複素環含有基又はトリアルキルシリル基を表す。)
(式中、環A1及びR91は、上記一般式(A)と同じであり、
X7は、下記一般式(1)で表される基であり、R92、R93、R94及びR95は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、カルボキシル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜40のアルキル基、炭素原子数6〜20のアリール基、炭素原子数7〜20のアリールアルキル基又は炭素原子数2〜20の複素環含有基を表し、R92、R93、R94及びR95のうち少なくとも一つは水素原子でない。)
(上記一般式(1)中、X8は、−CR97R98−、−NR99−、二価の炭素原子数1〜35の脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜35の芳香族炭化水素基若しくは炭素原子数2〜35の複素環基、又は、下記〔化42〕〜〔化44〕で表されるいずれかの置換基を表し、
該脂肪族炭化水素基中のメチレン基は、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−又は−NH−、或いは酸素原子が隣り合うことなしにこれらを組み合わせた結合基で置換される場合があり、
R97及びR98は、水素原子、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数6〜20のアリール基又は炭素原子数7〜20のアリールアルキル基を表し、Z5及びZ6は、それぞれ独立に、直接結合、−O−、−S−、>CO、−CO−O−、−O−CO−、−SO2−、−SS−、−SO−又は>NR100を表し、R99及びR100は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜35の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素原子数6〜35の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素原子数2〜35の複素環基を表し、*は結合手を表す。)
(上記式中、R101は水素原子、置換基を有していてもよいフェニル基、又は炭素原子数3〜10のシクロアルキル基を表し、R102は炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニル基又はハロゲン原子を表し、上記アルキル基、アルコキシ基及びアルケニル基は置換基を有していてもよく、fは0〜5の整数であり、*は結合手を表し、*は結合手を表す。)
(上記式中、R103及びR104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1〜10のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数6〜20のアリール基、置換基を有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、置換基を有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールチオ基、置換基を有していてもよい炭素原子数6〜20のアリールアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素原子数7〜20のアリールアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数2〜20の複素環基又はハロゲン原子を表し、該アルキル基及びアリールアルキル基中のメチレン基は不飽和結合、−O−又は−S−で中断されていてもよく、R103は、隣接するR103同士で環を形成していてもよく、bは0〜4の数を表し、cは0〜8の数を表し、gは0〜4の数を表し、hは0〜4の数を表し、gとhの数の合計は2〜4である。)
(式中、k=2〜6であり、X9は、k=2のとき上記一般式(2)で表される基であり、k=3のとき下記一般式(3)で表される基であり、k=4のとき下記一般式(4)で表される基であり、k=5のとき下記一般式(5)であり、k=6のとき下記一般式(6)であり、R111、R112、R113及びR114は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基、ニトロ基、カルボキシル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜40のアルキル基、炭素原子数6〜20のアリール基、炭素原子数7〜20のアリールアルキル基又は炭素原子数2〜20の複素環含有基を表し、R111、R112、R113及びR114のうち少なくとも一つは水素原子でなく、環A1及びR86は、上記一般式(A)と同じである。)
(上記一般式(2)中、Y11は、三価の炭素原子数3〜35の脂肪族炭化水素基、炭素原子数3〜35の脂環族炭化水素基、炭素原子数6〜35の芳香族炭化水素基若しくは炭素原子数2〜35の複素環基を表し、Z11、Z12及びZ13は、それぞれ独立に、直接結合、−O−、−S−、>CO、−CO−O−、−O−CO−、−SO2−、−SS−、−SO−、−NR121−、−PR121−又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜35の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素原子数6〜35の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素原子数2〜35の複素環基を表し、
R121は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜35の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素原子数6〜35の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素原子数2〜35の複素環基を表し、該脂肪族炭化水素基中のメチレン基は、炭素一炭素二重結合、−O−、−CO−、−O−CO−、−CO−O−又は−SO2−で置換される場合もある。)
(上記一般式(3)中、Y12は、炭素原子、又は、四価の炭素原子数1〜35の脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜35の芳香族炭化水素基若しくは炭素原子数2〜35の複素環基を表し、該脂肪族炭化水素基中のメチレン基は、−COO−、−O−、−OCO−、−NHCO−、−NH−又は−CONH−で置換される場合もあり、Z11〜Z14は、それぞれ独立に、上記一般式(2)におけるZ11〜Z13で表される基と同じ範囲の基である。)
(上記一般式(4)中、Y13は、五価の炭素原子数2〜35の脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素基又は炭素原子数2〜30の複素環基を表し、該脂肪族炭化水素基は、−COO−、−O−、−OCO−、−NHCO−、−NH−又は−CONH−で中断されていてもよく、Z11〜Z15は、それぞれ独立に、上記一般式(2)におけるZ11〜Z13で表される基と同じ範囲の基である。)
(上記一般式(5)中、Y14は、六価の炭素原子数2〜35の脂肪族炭化水素基、炭素原子数6〜35の芳香族炭化水素基又は炭素原子数2〜35の複素環基を表し、該脂肪族炭化水素基は、−COO−、−O−、−OCO−、−NHCO−、−NH−又は−CONH−で中断されていてもよく、Z11〜Z16は、それぞれ独立に、上記一般式(2)におけるZ11〜Z13で表される基と同じ範囲の基である。)
有機重合体を使用する場合、その使用量は、上記エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物100質量部に対して、好ましくは10〜500質量部である。
ここで、アルキルエーテルを構成するアルキル基としては、メチル基、エチル基又はブチル基が挙げられ、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、アルキルエーテル化されていないメチロール基は、一分子内で自己縮合していてもよく、二分子間で縮合して、その結果オリゴマー成分が形成されていてもよい。
具体的には、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラミン、テトラメトキシメチルグリコールウリル、テトラブトキシメチルグリコールウリル等を用いることができる。これらの中でも、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラミン等のアルキルエーテル化されたメラミンが好ましい。
四つ口フラスコにトリフェニルアミン(3.3g)、ジクロロエタン(15g)を仕込んだ後、氷冷下塩化アルミニウム(5.8g)、塩化アセチル(3.3g)を加えた。室温で3時間撹拌後、氷冷した5%希塩酸に反応溶液をあけ撹拌し油水分離した。有機層を5%HCl水溶液で2回洗浄し、更に4回水洗した。製品層を脱溶媒後、シリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸エチル=65/35)により精製を行い、中間体1Aを得た(2.6g:収率52%)。
四つ口フラスコに中間体1A(2.6g)、エタノール(24g)、水(12g)、塩酸ヒドロキシルアミン(1.6g)を仕込み、10時間加熱還流した。室温まで冷却後、析出物をろ取し、十分に乾燥させ、中間体1Bを得た(2.8g:収率96%)。
四つ口フラスコに中間体1B(2.1g)、ジメチルフォルムアミド(15g)を仕込んだ後、氷冷下トリエチルアミン(1.7g)、塩化アセチル(1.3g)を仕込んだ。室温で2時間撹拌後、イオン交換水(15g)、酢酸エチル(30g)を仕込み油水分離した。有機層を3回水洗し、脱溶媒後、シリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸エチル=50/50)により精製を行い、化合物No.1を得た(1.4g:収率50%)得られた化合物No.1のNMRデータを[表1]に示す。
四つ口フラスコにトリフェニルアミン(5.9g)、ジクロロエタン(40g)を仕込んだ後、氷冷下塩化アルミニウム(10.5g)、プロピオニルクロリド(7.1g)を加えた。室温で5時間撹拌後、氷冷した5%希塩酸に反応溶液をあけ撹拌し油水分離した。有機層を5%HCl水溶液で2回洗浄し、更に4回水洗した。製品層を脱溶媒後、シリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸エチル=80/20)により精製を行い、中間体2Aを得た(3.9g:収率39%)。
四つ口フラスコに中間体2A(3.9g)、ジメチルフォルムアミド(24g)を秤量し、氷冷下、35%塩酸(3.9g)、亜硝酸イソブチル(3.9g)を滴下し、室温で20時間撹拌した。イオン交換水(24g)、酢酸エチル(48g)を加え、油水分離し、有機層を3回水洗した。有機層を脱溶媒後、中間体NCIx175−bを得た(4.5g:収率96%)。
四つ口フラスコにフロロベンゼン(27.7g)、ジクロロエタン(192g)を仕込んだ後、氷冷下塩化アルミニウム(40.4g)、n−オクタノイルクロリド(46.8g)を順に仕込んだ。室温で1時間反応を行った後、氷冷した5%希塩酸に反応溶液をあけ撹拌し油水分離した。有機層を5%希塩酸で2回、イオン交換水で3回洗浄後、脱溶媒し中間体133Aを得た(50.0g:収率78%)
四つ口フラスコにカルバゾール(20.0g)、中間体133A(29.3g)、炭酸カリウム(24.8g)、ジメチルスルホキシド(133g)を仕込み、160℃で6時間反応させた。イオン交換水(173g)を添加し、ジクロロエタン(163g)で抽出を行った。有機層を3回水洗後脱溶媒し中間体133Bを得た(41.2g:収率93%)。
四つ口フラスコに中間体133B(41.2g)、ジクロロエタン(209g)を仕込んだ後、氷冷下塩化アルミニウム(49.1g)、n−オクタノイルクロリド(39.9g)を順に仕込んだ。同温で4時間反応を行った後、氷冷した5%希塩酸に反応溶液をあけ撹拌を行い油水分離した。有機層を5%希塩酸で2回、イオン交換水で3回洗浄後、脱溶媒し中間体133Cを得た(50.5g:73%)
四つ口フラスコに中間体133C(10.0g)、ジメチルホルムアミド(50g)、塩酸ヒドロキシルアミン(3.7g)、ピリジン(4.2g)を加え、80℃で10時間撹拌した。氷冷で冷却後、トリエチルアミン(5.4g)、塩化アセチル(4.2g)の順で滴下し、室温で5時間撹拌した。イオン交換水(50g)を添加し、酢酸エチル(100g)で抽出を行った。有機層を3回水洗後、脱溶媒し、シリカゲルカラム(酢酸エチル/ヘキサン=1/4)により精製し、化合物No.133を得た(2.3g:収率18%)。得られた化合物No.133のNMRデータを[表1]に示す。
四つ口フラスコに中間体133C(10.0g)、DMF(10.0g)を秤量し、氷冷下、35%塩酸(6.70g)、亜硝酸イソブチル(6.63g)を滴下し、室温で20時間撹拌した。イオン交換水(22.8g)、酢酸エチル(34.2g)を加え、油水分離し、有機層を3回水洗した。有機層を脱溶媒後、シリカゲルカラム(酢酸エチル/ヘキサン=1/4)により精製を行い、中間体134Aを得た(2.8g:収率25%)。
四つ口ナスフラスコに中間体134A(2.7g)、酢酸エチル(10g)を仕込んだ。氷冷下、トリエチルアミン(1.3g)、塩化アセチル(1.0g)を順に滴下し、室温まで昇温し後、3時間撹拌した。イオン交換水(12g)を添加後油水分離し、有機層を5回水洗した。有機層を脱溶媒後、シリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸エチル=85:15)により精製を行い、化合物No.134を得た(0.89g:収率27%)。
得られた化合物No.134のNMRデータを[表1]に示す。
分散剤としてDISPERBYK−161(12.5質量部;ビックケミー・ジャパン社製)及び着色剤としてピグメントブルー15:6(15質量部)を、PGMEA(72.5質量部)に、ビーズミルを使用して分散させてブルー顔料分散液を製造した。
[表2]及び[表3]の配合に従って各成分を調製し、感光性組成物No.1〜3及び比較感光性組成物No.1〜2を得た。尚、表中の数字は質量部を表す。光重合開始剤として化合物No.2、No.133、No.134、No.A2−3、及びNo.A2−11を単独で使用した。
また、表中の符号は、下記の成分を表す。
A−1 化合物No.2
A−2 化合物No.133
A−3 化合物No.134
A´−4 化合物No.A2−3
A´−5 化合物No.A2−11
B−1 SPC−3000* (酸基を有するエチレン性不飽和化合物、
固形分42wt%PGMEA溶液;昭和電工製)
B−2 カヤラッドDPHA
(エチレン性不飽和化合物;日本化薬製)
C−1 ブルー顔料分散液No.1 (着色剤PGMEA分散液)
D−1 KBE−403 (シランカップリング剤;信越化学製)
D−2 F−554 (含フッ素基・親油性基含有オリゴマー;DIC製)
E−1 PGMEA (溶剤)
*SPC−3000は、エチレン性不飽和化合物(B)であり、且つアルカリ現像性化合物(D)でもある。
上記感光性組成物No.1〜3及び比較感光性組成物No.1〜2から得られる硬化物において輝度の評価を下記の手順で行った。結果を[表4]に併記する。
ガラス基板上に上記感光性組成物No.1〜3及び比較感光性組成物No.1〜2をスピンコート(500rpm、2秒間、900rpm、5秒間)し、ホットプレートを用いて、90℃で90秒間プリベークを行った後、23℃で40秒間冷却した。その後、高圧水銀ランプを用いて100mJ/cm2を照射し評価サンプルを作成した。得られたサンプルの380〜780nmにおける透過率からJIS Z8701に準拠してY値を求めた。Y値が9.5以上のものをAとし、Y値が9.5未満のものをBとした。BY値が高いほど輝度が高いことを意味し、有用である。輝度の評価がAのものはカラーフィルタに好ましく用いることができ、評価がBのものはカラーフィルタとして適さない。
上記輝度の評価において評価がAの感光性組成物No.1、3及び比較感光性組成物No.1の感度評価を下記の手順で行った。結果を[表5]に併記する。
ガラス基板上に上記感光性組成物No.1〜3及び比較感光性組成物No.1〜2をスピンコート(500rpm、2秒間、900rpm、5秒間)し、ホットプレートを用いて、90℃で90秒間プリベークを行った後、23℃で40秒間冷却した。その後、高圧水銀ランプを用いてマスクを介して露光した。現像液として2.5質量%<炭酸ナトリウム水溶液を用い現像後、よく水洗し、オーブンを用いて、230℃で30分ポストベークを行い、パターンを定着させた。40mJ/cm2の露光量に対するパターンを電子顕微鏡で観察し、マスク開口30μmの線幅を測定した。線幅が35μm以上のものをA、25μm以上のものをB、25μm未満のものをCとした。線幅が大きいほど感度が良好である。感度の評価がA及びBの感光性組成物は、カラーフィルタ用途として使用することができ、感度の評価がAの感光性組成物は特に好ましい。感度の評価がCの感光性組成物は、カラーフィルタ用途として適さない。
Claims (9)
- 下記一般式(I)で表されるオキシムエステル化合物。
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、及びR13は、それぞれ独立に、下記一般式(II)で表される基、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、R21、OR21、SR21、NR22R23、COR21、SOR21、SO2R21又はCONR22R23を表し、
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、及びR13のうち、少なくとも三つが下記一般式(II)で表される基であり、
R21、R22及びR23は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜20の炭化水素基又は炭素原子数2〜20の複素環含有基を表し、
R21、R22及びR23で表される基中の水素原子は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、エポキシ基、ビニル基、ビニルエーテル基、メルカプト基、イソシアネート基又は炭素原子数2〜20複素環含有基で置換される場合があり、
R21、R22及びR23で表される基中のメチレン基は−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NR24−、−NR24CO−、−S−、−CS−、−SO2−、−SCO−、−COS−、−OCS−又はCSO−で置換される場合があり、
R24は、水素原子、炭素原子数1〜20の炭化水素基を表し、
X1は、不存在、直接結合、−CO−、−O−又は−S−を表す。)
(式中、R31及びR32は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数1〜20の炭化水素基又は炭素原子数2〜20の複素環含有基を表し、
R31及びR32で表される基中の水素原子はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、エポキシ基、ビニル基、ビニルエーテル基、メルカプト基、イソシアネート基又は炭素原子数2〜20複素環含有基で置換される場合があり、
R31及びR32で表される基中のメチレン基は−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NR33−、−NR33CO−、−S−、−CS−、−SO2−、−SCO−、−COS−、−OCS−又はCSO−で置換される場合もあり、
R33は、水素原子、炭素原子数1〜20の炭化水素基を表し、
nは0又は1を表し、*は結合手を表す。) - 一般式(I)中のR3、R6及びR11の少なくとも一つが、一般式(II)で表される基である請求項1に記載のオキシムエステル化合物。
- 請求項1又は2に記載のオキシムエステル化合物を含有する光重合開始剤。
- 請求項3に記載の光重合開始剤(A)及びエチレン性不飽和化合物(B)を含有する感光性組成物。
- 更に着色剤(C)を含有する請求項4に記載の感光性組成物。
- 請求項4又は5に記載の感光性組成物とアルカリ現像性化合物(D)とを含有するアルカリ現像性感光性樹脂組成物。
- 請求項4若しくは5に記載の感光性組成物又は請求項6に記載のアルカリ現像性感光性樹脂組成物の硬化物。
- 請求項7に記載の硬化物を含有する表示装置。
- 請求項4若しくは5に記載の感光性組成物又は請求項6に記載のアルカリ現像性感光性樹脂組成物を光照射又は加熱にて硬化させる工程を有する硬化物の製造方法。
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