(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の一般式で表される多官能アクリル化合物であって、
【化１】
0006046026.tif 000025
式中、Ｚは、それぞれ独立し、且つ、少なくとも１つのＺは、式（１）または式（２）で表される基であり、その他のＺは、下記の式で表される基であり、
【化２】
0006046026.tif 000026
式中、ｔは、０〜２の整数であり、
【化３】
0006046026.tif 000027
……式（１）
【化４】
0006046026.tif 000028
……式（２）
を含み、式中、
ｎが、０、１または２であり、
Ｒ1が、Ｃpアルキレン基‐Ｘ1‐Ｃqアルキレン基であり、そのうち、ｐが、１〜１０の整数、ｑが、１〜１０の整数であり、
Ｘ1が、‐ＣＨ2‐、‐Ｏ‐または‐Ｓ‐であり、
Ｒ2が、それぞれＣ1〜Ｃ4アルキル基であり、
Ｒ3が、それぞれＣ1〜Ｃ10アルキル基であり、
Ｒ4が、式（２‐１）〜式（２‐６）で表される基から成る群から選択された任意の基であり、
【化５】
0006046026.tif 000029
……式（２‐１）
0006046026.tif 000030
……式（２‐２）
0006046026.tif 000031
……式（２‐３）
0006046026.tif 000032
……式（２‐４）
0006046026.tif 000033
……式（２‐５）
0006046026.tif 000034
……式（２‐６）
式中、式（２‐１）〜式（２‐６）のＨが、それぞれ独立してＣ1〜Ｃ10アルキル基または‐ＣＯＯＨにより置換され、且つ＊が、Ｒ4と式（１）または式（２）の‐ＣＯ‐および‐ＣＯＯＨの結合部位を示す、多官能アクリル化合物。
【請求項２】
ｎが、０であり、
Ｒ1が、Ｃ1〜Ｃ3アルキレン基‐Ｏ‐Ｃ1〜Ｃ3アルキレン基であり、
Ｒ2が、それぞれＣ1〜Ｃ2アルキル基である請求項１に記載の多官能アクリル化合物。
【請求項３】
Ｒ4が、式（２‐３）で表される基である請求項１に記載の多官能アクリル化合物。
【請求項４】
光開始剤と、
接着用樹脂と、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の多官能アクリル化合物である第１重合性モノマーと、
溶媒と
を含む感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記接着用樹脂を１００重量部とすると、
前記光開始剤が、３重量部〜８０重量部であり、
前記第１重合性モノマーが、５重量部〜１５０重量部であり、
前記溶媒が、１０００重量部〜５０００重量部である請求項４に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項６】
複数のアクリル基を有する第２重合性モノマーをさらに含み、且つ前記第２重合性モノマーが、シラン基とカルボン酸基を同時に含まず、
前記接着用樹脂を１００重量部とすると、前記第２重合性モノマーの含有量が、５重量部〜１５０重量部である請求項４に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項７】
黒色色素をさらに含み、前記接着用樹脂を１００重量部とすると、前記黒色色素の含有量が、１００重量部〜５００重量部である請求項４に記載の感光性樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多官能アクリル化合物（multifunctional acrylic compound）に関するものであり、特に、カルボン酸基（‐ＣＯＯＨ）およびシラン（silane）基を有する多官能アクリル化合物、およびその多官能アクリル化合物を含む感光性樹脂組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（liquid crystal display, LCD）は、液晶材料の光電性質を利用して画像情報を表示する装置であり、現在、パソコン、モニター、テレビ、携帯電話、カーナビゲーションシステム、携帯情報端末（personal digital assistant, PDA）等の表示域に広く使用されている。通常、液晶ディスプレイは、一対の基板とその間に挟まれた液晶材料を含み、液晶材料に電場を加えることによって、光が液晶材料を通過できるかどうかを判断し、輝度の異なるグレイスケールの画像を表示する。同時に、光をカラーフィルター（color filter）に通過させることにより、カラー画像を表示することができる。
【０００３】
カラーフィルターにおいて、サブピクセル（例えば、赤、緑、青の３色）を区分する材料をブラックマトリックス（black matrix, BM）と称す。これまでは、クロム（chromium）をブラックマトリックスの材料として使用していたが、近年、コストと環境保護の問題を考慮して、樹脂材料も使用されるようになった。樹脂ブラックマトリックスの製造方法は、通常、感光性樹脂と黒色色素を含有する樹脂組成物（例えば、アクリル樹脂とカーボンブラック）を基板にコーティングしてから、リソグラフィでパターニングを行うことを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、樹脂ブラックマトリックス組成物は、リソグラフィに必要な高感光度（photosensitivity）と基板に対する高接着性（adherence）を備えていなければならない。しかしながら、樹脂ブラックマトリックス組成物の「黒色」の本質に付随する高遮光性により、リソグラフィを行うと、組成物が基板の一部に近付けば近付くほど（光源から離れるほど）受光量が低くなるため、この部分の樹脂は架橋が不完全であるために基板に対する接着性が低い。したがって、高感光性、高接着性および高現像性を同時に備えた樹脂を開発する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、基板に対する接着性が高く、且つ現像性が良好な樹脂組成物を製造することのできる多官能アクリル化合物およびその多官能アクリル化合物を含む感光性樹脂組成物を提供する。
【０００６】
本発明の多官能アクリル化合物は、複数のアクリル基（acrylic group）、および式（１）または式（２）で表される基を含む。
【０００７】
【化１】
0006046026.tif 000002
……式（１）
【化２】
0006046026.tif 000003
……式（２）
【０００８】
式中、
ｎは、０、１または２であり、
Ｒ1は、Ｃpアルキレン基‐Ｘ1‐Ｃqアルキレン基であり、そのうち、ｐは、１〜１０の整数、ｑは、１〜１０の整数であり；
Ｘ1は、‐ＣＨ2‐、‐Ｏ‐または‐Ｓ‐であり；
Ｒ2は、それぞれＣ1〜Ｃ4アルキル基であり；
Ｒ3は、それぞれＣ1〜Ｃ10アルキル基であり；
Ｒ4は、二価連結基である。
【０００９】
本発明のある実施形態中、ｎは、０であり、Ｒ1は、Ｃ1〜Ｃ3アルキレン基‐Ｏ‐Ｃ1〜Ｃ3アルキレン基であり、Ｒ2は、それぞれＣ1〜Ｃ2アルキル基である。
【００１０】
本発明のある実施形態中、Ｒ4は、式（２‐１）〜式（２‐６）で表される基から成る群から選択された任意の基である。
【００１１】
【化２】
0006046026.tif 000004
……式（２‐１）
0006046026.tif 000005
……式（２‐２）
0006046026.tif 000006
……式（２‐３）
0006046026.tif 000007
……式（２‐４）
0006046026.tif 000008
……式（２‐５）
0006046026.tif 000009
……式（２‐６）
【００１２】
式中、式（２‐１）〜式（２‐６）のＨは、それぞれ独立してＣ1〜Ｃ10アルキル基または‐ＣＯＯＨにより置換され、且つ＊は、Ｒ4と式（１）または式（２）の‐ＣＯ‐および‐ＣＯＯＨの結合部位を示す。
【００１３】
本発明のある実施形態中、Ｒ4は、式（２‐３）で表される基である。
【００１４】
本発明の感光性樹脂組成物は、光開始剤；接着用樹脂；上述した多官能アクリル化合物を含む第１重合性モノマー；および溶媒を含む。
【００１５】
本発明のある実施形態中、上述した接着用樹脂を１００重量部とすると、上述した光開始剤は、３重量部〜８０重量部であり、上述した第１重合性モノマーは、５重量部〜１５０重量部であり、上述した溶媒は、１０００重量部〜５０００重量部である。
【００１６】
本発明のある実施形態中、感光性樹脂組成物は、さらに、複数のアクリル基を有する第２重合性モノマーを含み、且つ、前記第２重合性モノマーは、シラン基とカルボン酸基を同時に含まず、上述した接着用樹脂を１００重量部とすると、上述した第２重合性モノマーの含有量は、５重量部〜１５０重量部である。
【００１７】
本発明のある実施形態中、感光性樹脂組成物は、さらに、黒色色素（black colorant）を含み、上述した接着用樹脂を１００重量部とすると、上述した黒色色素の含有量は、１００重量部〜５００重量部である。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、上述した多官能アクリル化合物は、１分子に複数のアクリル基、少なくとも１つのアルコキシシラン基および少なくとも１つのカルボン酸基を含む化合物である；アクリル基は、優れた感光性を有し、アクリル化合物が光の作用の下で重合反応できるようにすることができる；アルコキシシラン基とガラス基板は相溶性が良いため、これらが存在することによって、重合後の樹脂のガラス基板に対する接着性を増やすことができる；また、カルボン酸基の導入により、感光性樹脂組成物の照光されていない部分が現像後の樹脂に残留する問題を効果的に解決することができる。
【００１９】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、幾つかの実施形態を以下に説明する。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本明細書において、ある基が置換されたものであるかどうかを特に明記していない場合、当該基は、置換された基、または、置換されていない基を表すことができる。例えば、「アルキル基」は、置換されたアルキル基、または、置換されていないアルキル基を表すことができる。また、ある基を「Ｃx」で示している場合、当該基の主鎖がＸ個の炭素原子を有することを意味する。
【００２１】
本明細書において、化合物の構造を骨格式（skeleton formula）で示す時があるが、この表示法は、炭素原子、水素原子および炭素水素結合を省略することができる。もちろん、構造式において原子または原子基が明確に示されている場合は、それを基準とする。
【００２２】
本明細書において、「ある数値から別の数値」で表示した範囲は、明細書で当該範囲内の全ての数値を１つ１つ挙げることを回避するための概要的表示方法である。したがって、ある特定数値範囲についての描写は、当該数値範囲内の任意の数値および当該数値範囲内の任意の数値により限定される比較的小さな数値範囲を含むことを意味し、明細書において明記されている当該任意の数値および当該比較的小さな数値範囲と同じである。例えば、「２０重量部〜５０重量部」の範囲は、明細書において他の数値が列挙されているかどうかに関わらず、いずれも「２５重量部〜３５重量部」の範囲を含む。
【００２３】
本発明は、多官能アクリル化合物を提供し、当該アクリル化合物は、１分子に複数のアクリル基、カルボン酸基およびアルコキシシラン基を有する化合物である。具体的に説明すると、本発明の多官能アクリル化合物は、１分子に複数のアクリル基、および式（１）または式（２）で表される基を含む化合物である。
【００２４】
【化３】
0006046026.tif 000010
……式（１）
【化４】
0006046026.tif 000011
……式（２）
【００２５】
式中、
ｎは、０、１または２であり、
Ｒ1は、Ｃpアルキレン基‐Ｘ1‐Ｃqアルキレン基であり、そのうち、ｐは、１〜１０の整数、ｑは、１〜１０の整数であり、
Ｘ1は、‐ＣＨ2‐、‐Ｏ‐または‐Ｓ‐であり、
Ｒ2は、それぞれＣ1〜Ｃ4アルキル基であり、
Ｒ3は、それぞれＣ1〜Ｃ10アルキル基であり、
Ｒ4は、二価連結基である。
【００２６】
式（１）または式（２）の最も左側の単結合は、本発明の多官能アクリル化合物のその他の部分と結合する。
【００２７】
本発明の１つの実施形態中、ｎは、０である；すなわち、式（１）または式（２）で表される基は、例えば、トリメトキシシラン基、トリエトキシシラン基等のトリアルコキシシラン基を有する。
【００２８】
本発明の１つの実施形態中、Ｒ1は、Ｃ1〜Ｃ3アルキレン基‐Ｏ‐Ｃ1〜Ｃ3アルキレン基であり、且つ、Ｒ2は、それぞれＣ1〜Ｃ2アルキル基である；例えば、Ｒ1は、‐ＣＨ2‐Ｏ‐Ｃ3Ｈ6‐または‐ＣＨ2‐Ｏ‐Ｃ2Ｈ4‐であってもよく、Ｒ2は、メチル基であってもよい。
【００２９】
本発明の１つの実施形態中、Ｒ4は、式（２‐１）〜式（２‐６）で表される基から成る群から選択された任意の基である。
【００３０】
【化４】
0006046026.tif 000012
……式（２‐１）
0006046026.tif 000013
……式（２‐２）
0006046026.tif 000014
……式（２‐３）
0006046026.tif 000015
……式（２‐４）
0006046026.tif 000016
……式（２‐５）
0006046026.tif 000017
……式（２‐６）
【００３１】
式中、「＊」は、Ｒ4と式（１）または式（２）の‐ＣＯ‐および‐ＣＯＯＨの結合部位を示し、且つ、式（２‐１）〜式（２‐６）のＨは、それぞれ独立してＣ1〜Ｃ10アルキル基または‐ＣＯＯＨにより置換される。具体例を挙げると、Ｒ4は、式（２‐３）で表される基であり、且つ、その中のＨは、いずれも置換されていない。
【００３２】
上述した多官能アクリル化合物は、感光性樹脂組成物の成分として、リソグラフィに適用することができる。理由としては、上述したように、当該化合物は、１分子に複数のアクリル基、少なくとも１つのアルコキシシラン基および少なくとも１つのカルボン酸基を有する化合物である；アクリル基は、優れた感光性を有し、上述した多官能アクリル化合物が電磁放射（例えば、可視光、紫外光、Ｘ線等）の作用の下で重合反応できるようにすることができる；アルコキシシラン基の立体構造とガラス基板の表面分子構造は類似しており、且つ、Ｓｉ‐Ｏ結合とガラスの化学結合も相溶性が良好である。したがって、アルコキシシラン基の存在により、重合後の樹脂のガラス基板に対する接着性を増やすことができる；また、カルボン酸基は、多官能アクリル化合物全体の酸価（acid value）を上げるため、感光性樹脂組成物の照光されていない部分が現像後の樹脂に残留する問題を効果的に解決することができる。
【００３３】
本発明は、また、光開始剤、接着用樹脂、第１重合性モノマーおよび溶媒を含む感光性樹脂組成物を提供する；第１重合性モノマーは、上述した多官能アクリル化合物であってもよい。１つの実施形態において、接着用樹脂を１００重量部とすると、第１重合性モノマーの量は、５重量部〜１５０重量部である。
【００３４】
接着用樹脂は、アルカリ可溶性接着用樹脂、つまり、酸性基を含有する接着用樹脂であってもよい。その結合は、特に限定されず、いずれも本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者にとって周知の接着用樹脂を使用することができる。１つの実施形態において、接着用樹脂は、アクリル樹脂（acrylic resin）であってもよい。
【００３５】
光開始剤は、光照射の下で自由基を生成することができるため、重合作用を促進するのに適切な化合物である。１つの実施形態において、接着用樹脂を１００重量部とすると、光開始剤の量は、５重量部〜８０重量部である。
【００３６】
光開始剤の実例は、例えば、２，４‐トリクロロメチル‐（４’‐メトキシフェニル）‐６‐トリアジン（2,4-trichloromethyl-(4'-methoxyphenyl)-6-triazine）等のトリアジン化合物；例えば、２，２’‐ビス（２‐クロロフェニル）‐４，４’‐５，５’‐テトラフェニル非イミダゾール（2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4'-5,5'-tetraphenyl non-imidazole）の非イミダゾール化合物；例えば、２‐ヒドロキシ‐２‐メチル‐１‐フェニルプロパン‐１‐オン（2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1-on）のアセトフェノン（acetophenone）化合物；例えば、４，４’‐ビス（ジメチルアミノ）ベンゾ‐フェノン（4,4'-bis(dimethylamino)benzo-phenone）のベンゾフェノン化合物；例えば、２，４‐ジエチルチオキサントン（2,4-diethyl thioxanthone）のチオキサントン化合物；例えば、２，４，６‐トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド（2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide）のホスフィンオキシド化合物；例えば、３，３’‐カルボビニル‐７‐（ジエチルアミノ）（3,3'-carbovinyl-7-(diethylamino)）のクマリン（coumarin）化合物およびＢＡＳＦから購入できるイルガキュア（Irgacure）ＯＸＥ‐０１およびＯＸＥ‐０２のＯ‐アシルオキシム（O-acyloxime）を含んでもよい。
【００３７】
光開始剤は、単独で使用しても、あるいは、２種類以上の光開始剤を混合して使用してもよい。
【００３８】
溶媒は、感光性樹脂組成物の各成分を溶解するのに適した任意の溶媒であってもよい。１つの実施形態において、接着用樹脂を１００重量部とすると、溶媒の量は、１０００重量部〜５０００重量部である。
【００３９】
溶媒の実例は、メチルエチルケトン（methylethylketone）、メチルセロソルブ（methylcellosolve）、エチルセロソルブ（ethylcellosolve）、プロピルセロソルブ（propylcellosolve）。エチレングリコールジメチルエーテル（ethyleneglycol dimethylether）、エチレングリコールジエチルエーテル（ethyleneglycol diethylether）、エチレングリコールメチルエチルエーテル（ethyleneglycol methylethylether）、プロピレングリコールジメチルエーテル（propyleneglycol dimethylether）、プロピルグリコールジエチルエーテル（propylglycol diethylether）、プロピレングリコールメチルエチルエーテル（propyleneglycol methylethylether）、２‐エトキシプロパノール（2-ethoxypropanol）、２‐メトキシプロパノール（2-methoxypropanol）、３‐メトキシブタノール（3-methoxybutanol）、シクロペンタノン（cyclopentanone）、シクロヘキサノン（cyclohexanone）、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（propyleneglycol methylether acetate，PGMEA）、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート（propyleneglycol ethylether acetate）、３‐メトキシブチルアセテート（3-methoxybutyl acetate）、エチル３‐エトキシプロピオネート（ethyl 3-ethoxy propionate）、エチルセロソルブアセテート（ethyl cellosolve acetate）、メチルセロソルブアセテート（methyl cellosolve acetate）、ブチルアセテート（butyl acetate）またはジプロピレングリコールモノメチルエーテル（dipropyleneglycol monomethylether）であってもよい。
【００４０】
溶媒は、単独で使用しても、あるいは、２種類以上の溶媒を混合して使用してもよい。
【００４１】
本発明の感光性樹脂組成物は、さらに、第２重合性モノマーを含んでもよい。この第２重合性モノマーは、複数のアクリル基を有し、且つ、シラン基とカルボン酸基を同時に有さない。１つの実施形態において、接着用樹脂を１００重量部とすると、第２重合性モノマーの含有量は、５重量部〜１５０重量部である、具体的に説明すると、第２重合性モノマーは、トリプロピレングリコールジアクリレート（tripropylene glycol diacrylate，TPGDA）、トリメチロールプロパントリアクリレート（trimethylolpropane triacrylate，TMPTA）、ペンタエリトリトールトリアクリレート（pentaerythritol triacrylate，PETA）またはペンタエリトリトールヘキサアクリレート（pentaerythritol hexaacrylate，DPHA）等の化合物であってもよい。
【００４２】
樹脂ブラックマトリックス組成物の応用において、本発明の感光性樹脂組成物は、さらに、黒色色素を含んでもよい。１つの実施形態において、接着用樹脂を１００重量部とすると、黒色色素の含有量は、１００重量部〜５００重量部である。
【００４３】
黒色色素は、無機材料または有機材料であってもよい。その実例は、カーボンブラック、グラファイトまたはチタンブラック等の金属酸化物を含む。
【００４４】
本発明の感光性樹脂組成物は、光の作用の下で重合反応することができ、且つ、上述した多官能アクリル化合物を含有することによって、照射されて重合反応が起こった後に得られる樹脂重合物の基板に対する接着性が非常に良くなり、感光性樹脂組成物の照光されていない部分が現像後の樹脂に残留する問題が発生しない。
【００４５】
以下に、実験例を参照して、本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実験を例として説明するが、本発明の範囲から逸脱しない状況では、使用する材料、その分量および比率、処理内容および処理過程等を適切に変更してもよい。したがって、以下に述べる実験により本発明を限定するものとして解釈すべきではない。
［実験］
【００４６】
反応過程Ｉ〜IVは、化合物１、化合物２、化合物４および化合物５の合成を簡単に示したものである；そのうち、
Ｍｅは、メチル基であり；
Ｍ‐５２０は、東亞合成株式会社製のアロニックス（Aronix）Ｍ‐５２０を示し；
DYNASYLAN(R) GLYMOは、エボニック（EVONIK）社製の３‐エポキシプロポキシプロピルトリメトキシシランを示し；
ＴＨＰＡは、Chingtide Corporationが提供するテトラヒドロ‐無水フタル酸（tetra hydro-phthalic anhydride）であり；
化合物３は、下記の方法により合成した化合物である：
プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（propyleneglycol methylether acetate）でカプロラクトン変性のジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタアクリレートを希釈して、無水コハク酸（succinic anhydride）をこの希釈溶液中に添加し（無水コハク酸とカプロラクトン変性のジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタアクリレートのモル比は、１：１）、８０℃で１２時間撹拌することにより、化合物３が得られる。
カプロラクトン変性のジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタアクリレートの合成は、ヨーロッパ特開ＥＰ００９９６６１Ａまたは以下の合成ステップを参照することができる。
まず、ツインネックフラスコに１当量のジペンタエリトリトール、１当量のカプロラクトンおよび触媒量のチタニウムイソプロポキシドを加え、窒素下で１６０℃〜１７０℃に加熱し、未反応のカプロラクトンが＜１％の時に反応を終了する。蝋状の縮合物Ｉが得られ、平均して各縮合物の分子には１単位のカプロラクトン断片がある。
続いて、ツインネックフラスコに１当量の縮合物Ｉ、５．５当量のアクリル酸、０．４当量のｐ‐トルエンスルホン酸および０．０４当量のヒドロキノンを加える。ベンゼンとシクロペンタンを溶媒として、７７℃〜８１℃に加熱する。ディーン・スターク（Dean-Stark）蒸留器を用いて蒸留脱水を行い、５当量の水が蒸留された時に反応を終了する。ベンゼンとシクロペンタンで反応物を希釈する。２０％の水酸化ナトリウム水溶液の中和反応により溶液を中性にする。２０％の塩化ナトリウム水溶液で有機層を３回洗浄する。減圧蒸留で有機溶媒を除去することにより、淡黄色粘性液体のカプロラクトン変性のジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタアクリレートが得られる。
【００４７】
表１および表２の上半分に示した量（重量部）に基づいて、各比較例と各実験例の感光性樹脂組成物を製造する；
接着用樹脂として用いるアクリル樹脂は、４８ｇのメタクリル酸（methacrylic acid，MAA）、１３９ｇのスチレン（styrene）、１１３ｇのメタクリル酸ベンジル（benzyl methacrylate，BzMA）および３ｇのアゾビスイソブチロニトリル（azobisisobutyro-nitrile，AIBN）を４５６ｇのＰＧＭＥＡに溶かし、７０℃で１０時間反応させて得られる樹脂の分子量＝１００００、酸価＝１００であり；
光開始剤は、ＢＡＳＦ社製のイルガキュア（Irgacure）２４２（ＯＸＥ‐０２）であり；
黒色色素は、Yung Chi Paint & Varnish Mfg. Co., Ltd製のＤＸＢＫ１０１７Ａであり；
均染剤（levelling agent）は、ＤＩＣ社製のＦ５５４であり；
溶媒として用いるＰＧＭＥＡは、Shiny Chemical Industrial Co., Ltd.製のプロピレングリコールメチルエーテルアセテートであり；
Ｍ‐５２０および化合物３は、カルボン酸基を有するがアルコキシシラン基を有さない多官能アクリル化合物であり；
化合物１および化合物４は、アルコキシシラン基を有するがカルボン酸基を有さない多官能アクリル化合物であり；
化合物２および化合物５は、アルコキシシラン基とカルボン酸基を同時に有する本発明の多官能アクリル化合物である。
【００４８】
【化５】
0006046026.tif 000018
0006046026.tif 000019
【００４９】
【表１】
0006046026.tif 000020
【００５０】
【表２】
0006046026.tif 000021
【００５１】
表１および表２の下半分は、各比較例と各実験例の感光性樹脂組成物の現像特性を示す。
【００５２】
「ＢＴ」は、「ブレイクタイム」を示し、感光性樹脂組成物の現像に必要な時間を指す。
「現像接着」は、感光性樹脂組成物の接着性の指標であり、その数値は、ＢＴに到達した後さらに一定の現像時間（２０秒または３０秒）を経てもなお基板上に残留することのできる樹脂の最小線幅を指す。例を挙げて説明すると、表１からわかるように、Ｍ‐５２０を含む感光性樹脂組成物は、ＢＴ＋２０秒の現像時間を経た後、線幅が１４μｍの樹脂のみが基板上に残留し、線幅がさらに小さい樹脂は、長時間現像の衝撃に耐えることができず、既に基板上から脱落している。言い換えれば、「現像接着」の欄の数値が小さければ小さいほど、感光性樹脂組成物の接着性が良くなる。
「現像残留物」は、感光性樹脂組成物の現像性の指標であり、現像後、照光されなかった感光性樹脂組成物が基板上に残留している部分がある場合は「Ｘ」で示し、照光されていない部分が現像により上手く除去されている場合は「Ｏ」で示してある。
【００５３】
表１および表２からわかるように、比較例１‐１と比較例２‐１の感光性樹脂組成物の反応により得られる樹脂は、基板に対する接着性が悪く；比較例１‐２と比較例２‐２の感光性樹脂組成物を用いた場合には、樹脂の基板に対する接着性を増やすことはできても、現像残留物が生じる問題が残る。反対に、実験例１と実験例２の感光性樹脂組成物を用いて露光と現像を行った後に得られる樹脂重合物は、優れた基板接着性と現像性を同時に有する。
【００５４】
本発明の多官能アクリル化合物は、化合物２および化合物５に限定されないため、例えば、以下の式で表されるその他の化合物を含んでもよい。
【００５５】
【化６】
0006046026.tif 000022
または、
0006046026.tif 000023
【００５６】
式中、Ｚは、それぞれ独立し、且つ、少なくとも１つのＺは、式（１）または式（２）で表される基であり、その他のＺは、下記の式で表される基である。
【００５７】
【化７】
0006046026.tif 000024
【００５８】
式中、ｔは、０〜２の整数である。
【００５９】
この式で表される化合物の合成方法は、以下の通りである。脂肪族ポリヒドロキシ化合物（ペンタエリトリトールまたはジペンタエリトリトール、あるいは、ペンタエリトリトールまたはジペンタエリトリトールのカプロラクトン変性物）を不飽和カルボン酸と反応させて、エステルを取得し、その後、非芳香族カルボン酸無水物を当該エステル中の脂肪族ポリヒドロキシ化合物から得られる未反応ヒドロキシル基と反応させて、当該エステル中に酸基を導入することにより、カルボン酸基を有するがアルコキシシラン基を有さない多官能アクリル化合物を取得する。この商用製品の実例は、東亞合成株式会社製のＭ‐５１０およびＭ‐５２０を含む。続いて、カルボン酸基を有するがアルコキシシラン基を有さない多官能アクリル化合物を上述したステップ（反応過程I＆IIまたはIII＆IV）に基づいてアルコキシシラン基を有する構造にグラフトすることにより、この式で表される化合物が得られる。
【００６０】
本発明の感光性樹脂組成物は、黒色色素を追加する厳しい状況の下でも優れた基板接着性と現像性を兼ね備えることができるため、保護膜、絶縁層等の透明感光性樹脂組成物の製造に使用することができ、さらに、カラーフォトレジスト、ブラックマトリックス等の色素を含む感光性樹脂組成物の製造にも使用することができるが、本発明はこれらの用途に限定されないものとする。
【００６１】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。