(57)【要約】【課題】本発明の目的は、エネルギー線、特に光の照射により活性なラジカルを効率よく発生し、ラジカル重合性化合物が極めて短時間で重合しうる高感度な重合性組成物を提供することである。【解決手段】下記一般式（１）で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）、ラジカル重合性化合物（Ｂ）および連鎖移動剤（Ｃ）とを含んでなる感エネルギー線重合性組成物。一般式（１）【化１】2007034153.tif 000019（但し、式中Ｒ1 、Ｒ2およびＲ3 はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基より選ばれる基を、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基よりえらばれる基を示す。但し、Ｒ1 、Ｒ2およびＲ3の２つ以上が同時にアリール基となることはなく、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7全てが同時にアリール基となることはない。）【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）、ラジカル重合性化合物（Ｂ）および連鎖移動剤（Ｃ）とを含んでなる感エネルギー線重合性組成物。
一般式（１）
【化１】
2007034153.tif 000017
（但し、式中Ｒ1 、Ｒ2およびＲ3 はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいアリールチオ基、置換基を有してもよいアミノ基より選ばれる基を、
Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基よりえらばれる基を示す。
但し、Ｒ1 、Ｒ2およびＲ3はその２個以上の基が結合している環状構造であってもよく、Ｒ1 、Ｒ2およびＲ3の２つ以上が同時に置換基を有してもよいアリール基となることはなく、
Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7全てが同時に置換基を有してもよいアリール基となることはない。）
【請求項２】
連鎖移動剤（Ｃ）が、チオール基を有する化合物である請求項１記載の感エネルギー線重合性組成物。
【請求項３】
ラジカル重合開始剤（Ａ）が一般式（２）で表される化合物である請求項１〜３いずれか記載の感エネルギー線重合性組成物。
一般式（２）
【化２】
2007034153.tif 000018
（但し、式中Ａｒは、ヘテロ原子を含んでよい炭素数４〜３０の置換基を有してもよい単環または縮合多環アリール基を、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基を、
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7はそれぞれ独立に、一般式（１）中のそれらと同様のものを示す。
但し、Ａｒ、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ2およびＲ3はその２個以上の基が結合している環状構造であってもよい。）
【請求項４】
さらに増感剤（Ｄ）を含んでなる請求項1〜３いずれか記載の感エネルギー線重合性組成物。
【請求項５】
さらにアルカリ可溶性樹脂（Ｅ）を含んでなる請求項1〜４いずれか記載の感エネルギー線重合性組成物。
【請求項６】
請求項５記載の感エネルギー線重合性組成物を含んでなるネガ型レジスト。
【請求項７】
請求項６記載のネガ型レジストを基材上に積層し、部分的にエネルギー線を照射し硬化させ、未照射の部分をアルカリ現像液によって除去することを特徴とする画像パターンの製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の画像パターンの製造方法で製造されてなる画像パターン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感エネルギー線重合性組成物およびそれを用いたネガ型レジストおよびそれを用いた画像パターン形成方法に関する。さらに詳しくは、エネルギー線、特に光の照射により活性なラジカルを効率よく発生し、ラジカル重合性化合物を短時間に重合させ、あらかじめパターンが記録されたマスクフィルムを介した露光あるいはレーザ光源による直接描画による、例えば液晶ディスプレイ用スぺーサー、ソルダーレジスト、回路基板作成用レジスト、半導体用フォトレジスト、マイクロエレクトロニクス用レジスト、ホログラム材料、各種デバイス等の分野において良好な物性を持った硬化物を得るための重合性組成物およびそれを用いたネガ型レジストおよびそれを用いた画像パターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な分野において、感光性樹脂を用いたフォトレジスト法が用いられている。このフォトレジスト法においては、例えば、所望の画像を設けようとする基板表面に、塗工あるいは他の基材からの転写によって感光性樹脂層を形成し、次いで該感光性樹脂層に、原画を介してエネルギー線を照射して露光した後に、未露光部分を溶剤またはアルカリ水溶液による現像処理により除去して、該原画に対応する画像を形成させる方法が通常とられている。このようなフォトレジスト法を用いた例としては、例えば、表示パネル用スペーサーを形成するための材料としてある種のネガ型レジストが開示されている(特許文献１〜３参照)。また、電気・電子部品製造用、プリント基板製造用材料としてある種のネガ型レジストが開示されている(特許文献４〜６参照)。最近では、より高感度なレジスト組成物として、光重合開始剤にある種のスルホニウム塩に代表されるオニウム塩を用いたレジスト組成物が知られており、表示パネル用スペーサーを形成するための材料としてある種のネガ型レジストが開示されている(特許文献７参照)。また、電気・電子部品製造用、プリント基板製造用材料としてある種のネガ型レジストが開示されている(特許文献８参照)。
このように、スルホニウム塩に代表されるオニウム塩を重合開始剤として使用したネガ型レジスト組成物も提案されつつあるが、近年、生産性の向上や新しく提案される様々なプロセスに対応すべく、レジスト組成物にますます高い機能と新しい機能の付加、特に、より高感度で、鮮明なパターン形成が可能でかつ、基材との密着性が高いレジスト組成物が要求される状況にあっては、いずれも十分なものではない。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７４４６４号公報
【特許文献２】特開２００１−２２６４４９号公報
【特許文献３】特開２００２−３４１５３１号公報
【特許文献４】特開平１０−１９８０３３号公報
【特許文献５】特開２００２−２３６３６２号公報
【特許文献６】特開２００２−２４９６４４号公報
【特許文献７】特開平０８−２７８５０５号公報
【特許文献８】特開平０８−３１４１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、エネルギー線、特に光の照射により活性なラジカルを効率よく発生し、ラジカル重合性化合物が極めて短時間で重合しうる高感度な重合性組成物を提供することである。本発明の更なる目的は、硬化速度が極めて速く、かつエネルギー線により、非常に鮮明なパターン露光あるいは直接描画に好適に用いることが可能で、なおかつ基板との密着性に非常に優れた、特にフォトレジスト材料に好適に用いられるアルカリ現像性を有するネガ型レジスト材料および該ネガ型レジストを用いた画像パターン形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、以上の諸問題点を考慮し解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。即ち本発明は、
下記一般式（１）で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）、ラジカル重合性化合物（Ｂ）および連鎖移動剤（Ｃ）とを含んでなる感エネルギー線重合性組成物に関する。
一般式（１）
【化１】
2007034153.tif 000002
（但し、式中Ｒ1 、Ｒ2およびＲ3 はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいアリールチオ基、置換基を有してもよいアミノ基より選ばれる基を、
Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基よりえらばれる基を示す。
但し、Ｒ1 、Ｒ2およびＲ3はその２個以上の基が結合している環状構造であってもよく、Ｒ1 、Ｒ2およびＲ3の２つ以上が同時に置換基を有してもよいアリール基となることはなく、
Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7全てが同時に置換基を有してもよいアリール基となることはない。）
【０００６】
更に本発明は、連鎖移動剤（Ｃ）が、チオール基を有する化合物である上記感エネルギー線重合性組成物に関する。
【０００７】
更に本発明は、光ラジカル重合開始剤（Ａ）が一般式（３）で表される化合物である上記感エネルギー線重合性組成物に関する。
一般式（２）
【化２】
2007034153.tif 000003
（但し、式中Ａｒは、ヘテロ原子を含んでよい炭素数４〜３０の置換基を有してもよい単環または縮合多環アリール基を、
Ｒ11およびＲ12はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基を、
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7はそれぞれ独立に、一般式（１）中のそれらと同様のものを示す。
但し、Ａｒ、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ2およびＲ3はその２個以上の基が結合している環状構造であってもよい。）
【０００８】
更に本発明は、さらに増感剤（Ｄ）を含んでなる上記感エネルギー線重合性組成物に関する。
【０００９】
更に本発明は、さらにアルカリ可溶性樹脂（Ｅ）を含んでなる上記感エネルギー線重合性組成物に関する。
【００１０】
更に本発明は、上記感エネルギー線重合性組成物を含んでなるネガ型レジストに関する。
【００１１】
また本発明は、上記ネガ型レジストを基材上に積層し、部分的にエネルギー線を照射し硬化させ、未照射の部分をアルカリ現像液によって除去することを特徴とする画像パターンの製造方法に関する。
【００１２】
また本発明は、上記画像パターンの製造方法で製造されてなる画像パターンに関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の感エネルギー線重合性組成物は、エネルギー線、特に光の照射により活性なラジカルを効率よく発生し、ラジカル重合性化合物が短時間で重合しうる高感度な、かつエネルギー線により、非常に鮮明なパターン露光あるいは直接描画に好適に用いることが可能で、なおかつ基板との密着性に非常に優れた感エネルギー線重合性組成物である。したがって、フォトレジスト材料に好適に用いられる高感度なネガ型レジストおよび該ネガ型レジストを用いた画像パターン形成方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明について詳細に説明する。
［ラジカル重合開始剤（Ａ）］
本発明のラジカル重合開始剤（Ａ）について説明する。本発明のラジカル重合開始剤（Ａ）は、前記一般式（１）で表される、スルホニウムカチオンとボレートアニオンとからなるオニウム塩構造を有することが特徴である。
【００１５】
一般式（１）中のスルホニウムカチオンについて説明する。
【００１６】
一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において、置換基を有してもよいアルキル基としては、炭素数１〜３０の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキル基が挙げられ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクダデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t −ブチル基、１−エチルペンチル基、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、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、４−デシルシクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、２−エチルヘキシル基、フェナシル基、１−ナフトイルメチル基、２−ナフトイルメチル基、４−メチルチオフェナシル基、４−フェニルチオフェナシル基、４−ジメチルアミノフェナシル基、４−シアノフェナシル基、４−メチルフェナシル基、２−メチルフェナシル基、３−フルオロフェナシル基、３−トリフルオロメチルフェナシル基、３−ニトロフェナシル基、ベンジル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１７】
一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において、置換基を有してもよいアリール基としては、炭素数４〜３０のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ビフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アンスリル基、９−アンスリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ピレニル基、５−ナフタセニル基、１−インデニル基、２−アズレニル基、２−フルオレニル基、９−フルオレニル基、３−ペリレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、ｏ−、ｍ−、およびｐ−トリル基、キシリル基、ｏ−、ｍ−、およびｐ−クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、また、これらのアリール基は上記以外の置換位置で硫黄原子と結合していてもよく、それらも本発明のＲ1、Ｒ2およびＲ3で表記される置換基の範疇に含まれる。
【００１８】
さらに、一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3における置換基を有してもよいアリール基は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子のようなヘテロ原子を有してもよく、例えば、２−チエニル基、ベンゾ［ｂ］チエニル基、ナフト［２，３−ｂ］チエニル基、３−チアントレニル基、２−フリル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、２−フェノキサチイニル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、２Ｈ−ピロリル基、２−ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリジニル基、イソインドリル基、３Ｈ−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、１Ｈ−インダゾリル基、プリニル基、４Ｈ−キノリジニル基、４−イソキノリル基、４−キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサニリル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、４ａＨ−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、β−カルボリニル基、フェナントリジニル基、２−アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、３−フェニキサジニル基、フェナルサジニル基、イソチアゾリル基、３−フェノチアジニル基、２−チアンスレニル基、イソキサゾリル基、フラザニル基、フェノキサジニル基、イソクロマニル基、クロマニル基、ピロリジニル基、ピロリニル基、イミダゾリジニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、キヌクリジニル基、モルホリニル基、チオキサントリル基、３−クマリニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、また、これらのヘテロ原子を含むアリール基は、上記以外の置換位置で硫黄原子と結合していてもよく、それらも本発明のＲ1、Ｒ2およびＲ3で表記される置換基の範疇に含まれる。
【００１９】
一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において、置換基を有してもよいアルケニル基としては、炭素数１から３０の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルケニル基が挙げられ、それらは構造中に複数の炭素−炭素二重結合を有していてもよく、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、イソプロペニル基、イソブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、３−ペンテニル基、４−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、４−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、１，３−ブタジエニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロペンタジエニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において、置換基を有してもよいアルキニル基としては、炭素数２〜１０のアルキニル基が好ましく、例えば、エチニル基、プロピニル基、プロパルギル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２１】
一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において、置換基を有してもよいアルコキシル基としては、炭素数１〜３０の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルコキシル基が好ましく、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、イソペンチルオキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ペンチルオキシ基、ｔ−ペンチルオキシ基、ｔ−オクチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、アダマンチルオキシ基、ノルボルニルオキシ基、ボロニルオキシ基、４−デシルシクロヘキシルオキシ基、２−テトラヒドロフラニルオキシ基、２−テトラヒドロピラニルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、エトキシカルボニルメチル基、２−エチルヘキシルオキシカルボニルメチルオキシ基、アミノカルボニルメチルオキシ基、Ｎ,Ｎ−ジブチルアミノカルボニルメチルオキシ基、N−メチルアミノカルボニルメチルオキシ基、Ｎ−エチルアミノカルボニルメチルオキシ基、N−オクチルアミノカルボニルメチルオキシ基、Ｎ−メチル−Ｎ−ベンジルアミノカルボニルメチルオキシ基、ベンジルオキシ基、シアノメチルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において、置換基を有してもよいアリールオキシ基としては、炭素数６〜３０のアリールオキシ基が好ましく、例えば、フェニルオキシ基、１− ナフチルオキシ基、２− ナフチルオキシ基、２− クロロフェニルオキシ基、２− メチルフェニルオキシ基、２− メトキシフェニルオキシ基、２− ブトキシフェニルオキシ基、３− クロロフェニルオキシ基、３− トリフルオロメチルフェニルオキシ基、３− シアノフェニルオキシ基、３−ニトロフェニルオキシ基、４−フルオロフェニルオキシ基、４−シアノフェニルオキシ基、４−メトキシフェニルオキシ基、４−ジメチルアミノフェニルオキシ基、４−メチルチオフェニルオキシ基、４−フェニルチオフェニルオキシ基、９−アンスリルオキシ基、９−フェナントリルオキシ基、１−ピレニルオキシ基、５−ナフタセニルオキシ基、１−インデニルオキシ基、２−アズレニルオキシ基、１−アセナフチルオキシ基、９−フルオレニルオキシ基、２−フラニルオキシ基、２−チエニルオキシ基、２−インドリルオキシ基、３−インドリルオキシ基、２−ベンゾフリルオキシ基、２−ベンゾチエニルオキシ基、２−カルバゾリルオキシ基、３−カルバゾリルオキシ基、４−カルバゾリルオキシ基、９−アクリジニルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２３】
一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において、置換基を有してもよいアルキルチオ基としては、炭素数１〜２０のアルキルチオ基が好ましく、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、オクチルチオ基、２−エチルヘキシルチオ基、デカノイルチオ基、ドデカノイルチオ基、オクタデカノイルチオ基、シアノメチルチオ基、メトキシメチルチオ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において、置換基を有してもよいアリールチオ基としては、炭素数６〜３０のアリールチオ基が好ましく、例えば、フェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、２−クロロフェニルチオ基、２−メチルフェニルチオ基、２−メトキシフェニルチオ基、２−ブトキシフェニルチオ基、３−クロロフェニルチオ基、３−トリフルオロメチルフェニルチオ基、３−シアノフェニルチオ基、３−ニトロフェニルチオ基、４−フルオロフェニルチオ基、４−シアノフェニルチオ基、４−メトキシフェニルチオ基、４−メチルチオフェニルチオ基、４−フェニルチオフェニルチオ基、４−ジメチルアミノフェニルチオ基、９−アンスリルチオ基、９−フェナントリルチオ基、２−フリルチオ基、２−チエニルチオ基、２−ピロリルチオ基、６−インドリルチオ基、２−ベンゾフリルチオ基、２−ベンゾチエニルチオ基、２−カルバゾリルチオ基、３−カルバゾリルチオ基、４−カルバゾリルチオ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２５】
一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において、置換基を有してもよいアミノ基としては、総炭素数０〜５０のアミノ基が好ましく、例えば、−ＮＨ2，Ｎ−アルキルアミノ基、Ｎ−アリールアミノ基、Ｎ−アシルアミノ基、Ｎ−スルホニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジアリールアミノ基、Ｎ−アルキルーＮ−アリールアミノ基、Ｎ、Ｎ−ジスルホニルアミノ基等が挙げられる。より具体的には、Ｎ−メチルアミノ基、Ｎ−エチルアミノ基、Ｎ−プロピルアミノ基、Ｎ−イソプロピルアミノ基、Ｎ−ブチルアミノ基、Ｎ−ｔ―ブチルアミノ基、Ｎ−ヘキシルアミノ基、Ｎ−シクロヘキシルアミノ基、Ｎ−オクチルアミノ基、Ｎ−２−エチルヘキシルアミノ基、Ｎ−デシルアミノ基、Ｎ−オクタデシルアミノ基、Ｎ−ベンジルアミノ基、Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ−２−メチルフェニルアミノ基、Ｎ−２−クロロフェニルアミノ基、Ｎ−２−メトキシフェニルアミノ基、Ｎ−２−イソプロポキシフェニルアミノ基、Ｎ−２−(２−エチルヘキシル)フェニルアミノ基、Ｎ−３−クロロフェニルアミノ基、Ｎ−３−ニトロフェニルアミノ基、Ｎ−３−シアノフェニルアミノ基、Ｎ−３−トリフルオロメチルフェニルアミノ基、Ｎ−４−メトキシフェニルアミノ基、Ｎ−４−シアノフェニルアミノ基、Ｎ−４−トリフルオロメチルフェニルアミノ基、Ｎ−４−メチルチオフェニルアミノ基、Ｎ−４−フェニルチオフェニルアミノ基、Ｎ−４−ジメチルアミノフェニルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノ基、Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノ基、Ｎ、Ｎ−ジブチルアミノ基、Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノ基、Ｎ、Ｎ−ジアセチルアミノ基、Ｎ、Ｎ−ジベンゾイルアミノ基、Ｎ、Ｎ−(ジブチルカルボニル)アミノ基、Ｎ、Ｎ−(ジメチルスルホニル)アミノ基、Ｎ、Ｎ−(ジエチルスルホニル)アミノ基、Ｎ、Ｎ−(ジブチルスルホニル)アミノ基、Ｎ、Ｎ−(ジフェニルスルホニル)アミノ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
置換基Ｒ1、Ｒ2およびＲ3はその２個以上の基が結合している環状構造であってもよい。
【００２７】
さらに、前述した置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアシルオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいアリールチオ基、置換基を有してもよいアミノ基の水素原子はさらに他の置換基で置換されていても良い。
【００２８】
そのような他の置換基としては、ヒドロキシル基、メルカプト基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基等を挙げることができる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
アルキル基としては炭素数１から３０の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキル基が挙げられ、具体例としては、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、ドデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔ−ペンチル基、ｔ−オクチル基、ネオペンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、４−デシルシクロヘキシル基等が挙げられる。
アリール基としては、ヘテロ原子を含んでよい炭素数４〜３０の単環または縮合多環アリール基が挙げられ、具体例としては、フェニル基、１ーナフチル基、２−ナフチル基、９−アンスリル基、９−フェナントリル基、１−ピレニル基、５−ナフタセニル基、１−インデニル基、２−アズレニル基、１−アセナフチル基、９−フルオレニル基、２−フラニル基、２−チエニル基、２−インドリル基、３−インドリル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−アクリジニル基等が挙げられる。
アシル基としては、水素原子または炭素数１から３０の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状の脂肪族が結合したカルボニル基、あるいは、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数４から３０の単環状あるいは縮合多環状芳香族が結合したカルボニル基が挙げられ、それらは構造中に不飽和結合を有していてもよく、具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、イソブタノイル基、バレリル基、イソバレリル基、ピバロイル基、ラウロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、シクロペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、イソクロトノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、２−メチルベンゾイル基、４−メトキシベンゾイル基、１−ナフトイル基、２−ナフトイル基、シンナモイル基、３−フロイル基、２−テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基、９−アンスロイル基、５−ナフタセノイル基等が挙げられる。
アルコキシル基としては、炭素数１から３０の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルコキシル基があげられ、具体例としては、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、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、イソペンチルオキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ペンチルオキシ基、ｔ−ペンチルオキシ基、ｔ−オクチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、アダマンチルオキシ基、ノルボルニルオキシ基、ボロニルオキシ基、４−デシルシクロヘキシルオキシ基、２−テトラヒドロフラニルオキシ基、２−テトラヒドロフラニルオキシ基等が挙げられる。
アリールオキシ基としては、ヘテロ原子を含んでよい炭素数４〜３０の単環または縮合多環アリールオキシ基が挙げられ、具体例としては、フェノキシ基、１ーナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、９−アンスリルオキシ基、９−フェナントリルオキシ基、１−ピレニルオキシ基、５−ナフタセニルオキシ基、１−インデニルオキシ基、２−アズレニルオキシ基、１−アセナフチルオキシ基、９−フルオレニルオキシ基、２−フラニルオキシ基、２−チエニルオキシ基、２−インドリルオキシ基、３−インドリルオキシ基、２−ベンゾフリルオキシ基、２−ベンゾチエニルオキシ基、２−カルバゾリルオキシ基、３−カルバゾリルオキシ基、４−カルバゾリルオキシ基、９−アクリジニルオキシ基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、水素原子または炭素数１から３０の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状の脂肪族が結合したカルボニルオキシ基、あるいは、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数４から３０の単環状あるいは縮合多環状芳香族が結合したカルボニルオキシ基が挙げられ、具体例としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、バレリルオキシ基、イソバレリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ラウロイルオキシ基、ミリストイルオキシ基、パルミトイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、シクロペンチルカルボニルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、クロトノイルオキシ基、イソクロトノイルオキシ基、オレオイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、１−ナフトイルオキシ基、２−ナフトイルオキシ基、シンナモイルオキシ基、３−フロイルオキシ基、２−テノイルオキシ基、ニコチノイルオキシ基、イソニコチノイルオキシ基、９−アンスロイルオキシ基、５−ナフタセノイルオキシ基等が挙げられる。
アルキルチオ基としては、炭素数１から３０の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキルチオ基が挙げられ、具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、デシルチオ基、ドデシルチオ基、オクタデシルチオ基等が挙げられる。
アリールチオ基としては、ヘテロ原子を含んでよい炭素数４〜３０の単環または縮合多環アリールチオ基が挙げられ、具体例としては、フェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、９−アンスリルチオ基、９−フェナントリルチオ基、２−フリルチオ基、２−チエニルチオ基、２−ピロリルチオ基、６−インドリルチオ基、２−ベンゾフリルチオ基、２−ベンゾチエニルチオ基、２−カルバゾリルチオ基、３−カルバゾリルチオ基、４−カルバゾリルチオ基等が挙げられる。
アミノ基としては、メチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基等のアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、モルホリノ基、ピペリジノ基等のジアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、p−トリルアミノ基等のアリールアミノ基等が挙げられる。
【００２９】
さらに、アルコキシカルボニル基、カルボキシ基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、p−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基、トリメチルアンモニウミル基、ジメチルスルホニウミル基、トリフェニルフェナシルホスホニウミル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
一般式（１）において好ましい構造は、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3のうち少なくとも一つが、置換基を有してもよいフェナシル基、置換基を有してもよいベンジル基もしくは置換基を有してもよいアリル基のいずれかであり、Ｒ4が置換基を有してもよいアルキル基であり、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7が置換基を有してもよいアリール基である構造である。特に好ましい構造は、一般式（３）で表される構造である。
【００３１】
この理由として、一般式（１）で示されるラジカル重合開始剤（Ａ）のエネルギー線、特に光における分解効率を高めることが要求されるが、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3のうち少なくとも一つが、置換基を有してもよいフェナシル基、置換基を有してもよいベンジル基もしくは置換基を有してもよいアリル基、特に一般式（３）で示されるようなフェナシル基に代表されるアリールカルボニルメチル基を導入する事によって、これらの基がスルホニウムカチオンから優先的かつ効率的に分解してラジカルを発生すると考えられ、感度の向上が認められる。
【００３２】
一般式（３）におけるスルホニウムカチオン上の置換基Ａｒは、へテロ原子を含んでよい炭素数４〜３０の置換基を有してもよい単環または縮合多環アリール基を示し、例えばフェニル基、ビフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アンスリル基、９−アンスリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ピレニル基、５−ナフタセニル基、１−インデニル基、２−アズレニル基、２−フルオレニル基、９−フルオレニル基、３−ペリレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、ｏ−、ｍ−、およびｐ−トリル基、キシリル基、ｏ−、ｍ−、およびｐ−クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基、２−チエニル基、ベンゾ［ｂ］チエニル基、ナフト［２，３−ｂ］チエニル基、３−チアントレニル基、２−フリル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、２−フェノキサチイニル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、２Ｈ−ピロリル基、２−ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリジニル基、イソインドリル基、３Ｈ−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、１Ｈ−インダゾリル基、プリニル基、４Ｈ−キノリジニル基、４−イソキノリル基、４−キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサニリル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、４ａＨ−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、β−カルボリニル基、フェナントリジニル基、２−アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、３−フェニキサジニル基、フェナルサジニル基、イソチアゾリル基、３−フェノチアジニル基、２−チアンスレニル基、イソキサゾリル基、フラザニル基、フェノキサジニル基、イソクロマニル基、クロマニル基、ピロリジニル基、ピロリニル基、イミダゾリジニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、キヌクリジニル基、モルホリニル基、チオキサントリル基、３−クマリニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
一般式（３）におけるスルホニウムカチオン上の置換基Ｒ11、Ｒ12において、置換基を有してもよいアルキル基としては、一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において置換基を有してもよいアルキル基として例示したものと同一の置換基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
一般式（３）におけるスルホニウムカチオン上の置換基Ｒ11、Ｒ12において、置換基を有してもよいアリール基としては、一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において置換基を有してもよいアリール基として例示したものと同一の置換基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３５】
一般式（３）におけるスルホニウムカチオン上の置換基Ｒ2、Ｒ3と、一般式（３）におけるボレートアニオン上の置換基Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7は、それぞれ一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基Ｒ2、Ｒ3と、一般式（１）におけるボレートアニオン上の置換基Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7と同一であり、具体的な置換基、さらに置換されてもよい置換基の具体例は、一般式（１）の説明のものと全く同一の置換基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
さらに、一般式（３）におけるスルホニウムカチオン上の置換基Ａｒにおけるへテロ原子を含んでよい炭素数４〜３０の置換基を有してもよい単環または縮合多環アリール基、一般式（３）における置換基Ｒ11およびＲ12における置換基を有してもよいアルキル基、一般式（３）における置換基Ｒ11およびＲ12における置換基を有してもよいアリール基の水素原子は、さらに他の置換基で置換されていても良い。
【００３７】
そのような他の置換基としての具体例は、一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3において置換されていてもよい他の置換基として説明したものと同一のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
一般式（３）におけるスルホニウムカチオン上の置換基Ａｒ、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ2およびＲ3はその２個以上の基が結合している環状構造であってもよい。
【００３９】
次に、一般式（１）中のボレートアニオンについて説明する。
【００４０】
一般式（１）中のボレートアニオンは、比較的容易に合成でき、より高感度で、高い溶解度と高い安全衛生性を有するため、一般式（１）で表されるオニウム塩の対アニオンとして特に好ましく使用できる。
【００４１】
一般式（１）におけるボレートアニオン上の置換基、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基より選ばれる基を示す。
【００４２】
一般式（１）におけるボレートアニオン上の置換基、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7において、置換基を有してもよいアルキル基としては、炭素数１〜３０の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキル基が挙げられ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクダデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tｅｒｔ−ブチル基、１−エチルペンチル基、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、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、４−デシルシクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ベンジル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４３】
一般式（１）におけるボレートアニオン上の置換基、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7において、置換基を有してもよいアリール基としては、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，３−キシリル基、２，５−キシリル基、メシチル基、クメニル基、ｐ−メトキシフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、２、４−ビス（トリフルオロメチル）フェニル基、ｐ−フルオロフェニル基、ｐ−クロロフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
一般式（１）におけるボレートアニオン上の置換基、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7において、置換基を有してもよいアルケニル基としては、炭素数１から３０の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルケニル基が挙げられ、それらは構造中に複数の炭素−炭素二重結合を有していてもよく、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、イソプロペニル基、イソブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、３−ペンテニル基、４−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、４−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、１，３−ブタジエニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロペンタジエニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
一般式（１）におけるボレートアニオン上の置換基、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7において、置換基を有してもよいアルキニル基としては、炭素数２〜１０のアルキニル基が好ましく、例えば、エチニル基、プロピニル基、プロパルギル基、２−ｔｅｒｔ−ブチルエテニル基、２−フェニルエテニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４６】
さらに、前述した置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基の水素原子はさらに他の置換基で置換されていても良い。
【００４７】
そのような置換基としては、一般式（１）におけるスルホニウムカチオン上の置換基、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3の説明でさらに他の置換基で置換されていてもよい置換基として例示したものと同一の置換基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００４８】
一般式（１）におけるボレートアニオン上の置換基、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7はそれぞれ独立に、好ましくは置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基等が挙げられ、さらに好ましくはメチル基、エチル基、ブチル基、フェニル基、メシチル基、４−メチルフェニル基、３−フルオロフェニル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらホウ素に結合する４つの置換基のうち、１つが置換基を有してもよいアルキル基であり、３つが置換基を有してもよいフェニル基である場合、ラジカル発生能が向上する場合があるため好ましい。
【００４９】
したがって、一般式（１）におけるボレートアニオンの構造として、具体的には、ｔｅｒｔ−ブチルトリエチルボレート、フェニルトリエチルボレート、トリブチルベンジルボレート、ジエチルジブチルボレート、ジブチルジフェニルボレート、メチルトリフェニルボレート、エチルトリフェニルボレート、プロピルトリフェニルボレート、イソプロピルトリフェニルボレート、ブチルトリフェニルボレート、ｓｅｃ−ブチルトリフェニルボレート、ｔｅｒｔ−ブチルトリフェニルボレート、ドデシルトリフェニルボレート、ベンジルトリフェニルボレート、ビニルトリフェニルボレート、エチニルトリフェニルボレート、ブチルトリメシチルボレート、ブチルトリス(ｐ−メトキシフェニル)ボレート、ブチルトリス(ｐ−フルオロフェニル)ボレート、ブチルトリス(ｐ−ブロモフェニル)ボレート、ｓｅｃ―ブチルトリス(ｐ−メトキシフェニル)ボレート、ｓｅｃ−ブチルトリス(ｐ−フルオロフェニル)ボレート、ｔｅｒｔ−ブチルトリス(ｐ−メトキシフェニル)ボレート、ブチルトリス[３、５−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレート、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、ブチルトリ（ｍ−フルオロフェニル）ボレート、テトラフェニルボレート、ペンタフルオロフェニルトリフルオロボレート、３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニルトリフルオロボレート、ビス（ペンタフルオロフェニル）ジフルオロボレート、ビス［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ジフルオロボレート、トリス（ペンタフルオロフェニル）フルオロボレート、トリス［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］フルオロボレート、テトラキス［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ボレート等があげられるが、これに限定されるものではない。
【００５０】
この内、一般式（１）におけるボレートアニオンとして特に好ましいものは、ブチルトリフェニルボレートである。
【００５１】
本発明の一般式（１）で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）は上記で例示したスルホニウムカチオンとボレートアニオンとの組み合わせからなる。
【００５２】
以下に具体的な構造を示すが、本発明のラジカル重合開始剤の構造はそれらに限定されるものではない。なお、下記構造式中のＸ-は、前述したボレートアニオンの構造から選ばれるボレートアニオンいずれであってもよい。
【００５３】
【化３】
2007034153.tif 000004
【００５４】
【化４】
2007034153.tif 000005
【００５５】
【化５】
2007034153.tif 000006
【００５６】
【化６】
2007034153.tif 000007
【００５７】
【化７】
2007034153.tif 000008
【００５８】
【化８】
2007034153.tif 000009
【００５９】
［ラジカル重合性化合物（Ｂ）］
本発明のラジカル重合性化合物について説明する。本発明のラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物とは、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも一つ以上を有する化合物であればどのようなものでも良く、モノマー、オリゴマ−、ポリマー等の化学形態を持つものである。これらはただ一種のみ用いても、目的とする特性を向上するために任意の比率で二種以上混合した系でもかまわない。
【００６０】
このようなラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸およびそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロ二トリル、スチレン、さらに種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ポリウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
具体的には、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロへキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ビス（４−アクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチラングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート等のアクリル酸誘導体、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、２−へキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、２，２−ビス（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン等のメタクリル酸誘導体、その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体等が挙げられ、さらに具体的には、山下晋三ら編、「架橋剤ハンドブック」、（１９８１年、大成社）や加藤清視編、「ＵＶ・ＥＢ硬化ハンドブック（原料編）」、（１９８５年、高分子刊行会）、ラドテック研究会編、「ＵＶ・ＥＢ硬化技術の応用と市場」、７９項、（１９８９年、シーエムシー）、赤松清編、「新・感光性樹脂の実際技術」、（１９８７年、シーエムシー）、滝山榮一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、（１９８８年、日刊工業新聞社）に記載の市販品もしくは業界で公知のラジカル重合性ないし架橋性モノマー、オリゴマ−、ポリマーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６２】
本発明の一般式（１）で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）の使用量は、前記ラジカル重合性化合物（Ｂ）１００重量部に対して通常、０．１から１００重量部であり、好ましくは３から６０重量部である。
【００６３】
［連鎖移動剤（Ｃ）］
本発明の連鎖移動剤について説明する。本発明の連鎖移動剤は、酸素による重合阻害を抑制し、高遮光下においても均一な光硬化反応を起こすものであれば特に限定されるものではないが、チオール化合物が好ましく、特に多官能チオール化合物が好ましい。
【００６４】
本発明で連鎖移動剤（Ｃ）として用いられるチオール基を有する化合物としては、分子内に少なくとも１つ以上のチオール基を有するものであれば特に限定されず、従来から重合性組成物に用いられているものの中から任意に選択して用いることができる。そのようなチオール基を有する化合物としては、例えば、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、５−クロロ−２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプト５−メトキシベンゾチアゾール、５−メチル−１、３、４−チアジアゾール−２−チオール、５−メルカプト−１−メチルテトラゾール、３−メルカプト−４−メチル−４Ｈ−１、２、４−トリアゾール、２−メルカプト−１−メチルイミダゾール、２−メルカプトチアゾリン、オクタンチオール等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６５】
特に好ましい多官能チオール化合物としては、チオール基を２個以上有する化合物が挙げられ、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、１、４−ジメチルメルカプトベンゼン、１、４−ブタンジオールビス（３−メルカプトプロピオネート）、１、４−ブタンジオールビス（メルカプトアセテート）、エチレングリコールビス（３−メルカプトプロピオネート）、エチレングリコールビス（メルカプトアセテート）、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）、トリメチロールプロパントリス（メルカプトアセテート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス(メルカプトアセテート)、２、５−ヘキサンジチオール、２、９−デカンジチオール、１、４−ビス（１−メルカプトエチルベンゼン）、フタル酸ビス（１−メルカプトエチルエステル）、フタル酸ビス（２−メルカプトプロピルエステル）、フタル酸ビス（３−メルカプトブチルエステル）、フタル酸ビス（３−メルカプトイソブチルエステル）、エチレングリコールビス（３−メルカプトブチレート）、ジエチレングリコールビス（３−メルカプトブチレート）、プロピレングリコールビス（３−メルカプトブチレート）、１、４−ブタンジオールビス（３−メルカプトブチレート）、１、３−ブタンジオールビス（３−メルカプトブチレート）、１、２−ブタンジオールビス（３−メルカプトブチレート）、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−メルカプトブチレート）、エチレングリコールビス（２−メルカプトイソブチレート）、ジエチレングリコールビス（２−メルカプトイソブチレート）、プロピレングリコールビス（２−メルカプトイソブチレート）、１、４−ブタンジオールビス（２−メルカプトイソブチレート）、トリメチロールプロパントリス（２−メルカプトイソブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（２−メルカプトイソブチレート）、ジペンタエリスリトールテトラキス（２−メルカプトイソブチレート）、エチレングリコールビス（３−メルカプトイソブチレート）、ジエチレングリコールビス（３−メルカプトイソブチレート）、プロピレングリコールビス（３−メルカプトイソブチレート）、１、４−ブタンジオールビス（３−メルカプトイソブチレート）、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトイソブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトイソブチレート）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−メルカプトイソブチレート）、１、８−オクタンジオールビス（３−メルカプトブチレート）、１、８−オクタンジオールビス（２−メルカプトプロピオネート）、１、８−オクタンジオールビス（３−メルカプトイソブチレート）、２、４、６−トリメルカプト−Ｓ−トリアジン、２−（Ｎ、Ｎ−ジブチルアミノ）−４、６−ジメルカプト−Ｓ−トリアジンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６６】
本発明において、これらの連鎖移動剤は、単独もしくは２種以上組み合わせて用いることが出来る。
【００６７】
本発明の連鎖移動剤（Ｃ）の使用量は、本発明の一般式（１）で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）１００重量部に対して通常、５から３０００重量部であり、好ましくは２０から１０００重量部である。
【００６８】
［増感剤（Ｄ）］
本発明の感エネルギー線重合性組成物は、紫外から近赤外の光に対して吸収を持つ増感剤と組み合わせることでも、紫外から近赤外領域にかけての光に対する活性を高め、極めて高感度な重合性組成物とすることが可能である。
【００６９】
このような増感剤の具体例としては、カルコン誘導体やジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される１，２−ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ−ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、カルバゾール誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体、ミヒラーケトン誘導体等が挙げられ、その他さらに具体例には大河原信ら編、「色素ハンドブック」（１９８６年、講談社）、大河原信ら編、「機能性色素の化学」（１９８１年、シーエムシー）、池森忠三朗ら編、「特殊機能材料」（１９８６年、シーエムシー）に記載の増感剤が挙げられるがこれらに限定されるものではなく、その他、紫外から近赤外域にかけての光に対して吸収を示す増感剤が挙げられ、これらは必要に応じて任意の比率で二種以上用いてもかまわない。上記、増感剤の中で本発明のラジカル重合開始剤を特に好適に増感しうる増感剤としては、チオキサントン誘導体、ミヒラーケトン誘導体、カルバゾール誘導体が挙げられる。さらに具体的には、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、４−イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、４,４‘−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、４,４‘−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、Ｎ−エチルカルバゾール、３−ベンゾイル−Ｎ−エチルカルバゾール、３，６−ジベンゾイル−Ｎ−エチルカルバゾール等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００７０】
［アルカリ可溶性樹脂（Ｅ）］
本発明のアルカリ可溶性樹脂について説明する。本発明のアルカリ可溶性樹脂は、バインダーとして作用し、かつ画像パターンを形成する際に、その現像処理工程において用いられる現像液、特に好ましくは、アルカリ現像液に対して可溶性を有するものであれば、特に限定されるものではない。なかでも、カルボキシル基含有共重合体であるアルカリ可溶性樹脂が好ましく、特に１個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(以下、単に「カルボキシル基含有不飽和単量体」と呼ぶ。)と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体(以下、単に「共重合性不飽和単量体」と呼ぶ。)との共重合体(以下、単に「カルボキシル基含有共重合体」と呼ぶ。)が好ましい。
【００７１】
カルボキシル基含有不飽和単量体の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、けい皮酸等の不飽和モノカルボン酸類；マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸またはその無水物類；３価以上の不飽和多価カルボン酸またはその無水物類；こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）、こはく酸モノ（２−メタクリロイロキシエチル）、フタル酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）、フタル酸モノ（２−メタクリロイロキシエチル）等の２価以上の多価カルボン酸のモノ〔（メタ）アクリロイロキシアルキル〕エステル類；ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレート等の両末端にカルボキシ基と水酸基とを有するポリマーのモノ（メタ）アクリレート類等を挙げることができる。これらのカルボキシル基含有不飽和単量体のうち、こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）およびフタル酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）は、それぞれＭ−５３００およびＭ−５４００（東亞合成（株）製）の商品名で市販されている。前記カルボキシル基含有不飽和単量体は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００７２】
また、共重合性不飽和単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−ビニルトルエン、ｍ−ビニルトルエン、ｐ−ビニルトルエン、ｐ−クロルスチレン、ｏ−メトキシスチレン、ｍ−メトキシスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｍ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｐ−ビニルベンジルメチルエーテル、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、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル等の芳香族ビニル化合物、インデン、１−メチルインデン等のインデン類、
【００７３】
メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｉ−プロピルアクリレート、ｉ−プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｉ−ブチルアクリレート、ｉ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、３−ヒドロキシブチルアクリレート、３−ヒドロキシブチルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、２−メトキシエチルメタクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート、メトキシジエチレングルコールアクリレート、メトキシジエチレングルコールメタクリレート、メトキシトリエチレングルコールアクリレート、メトキシトリエチレングルコールメタクリレート、メトキシプロピレングルコールアクリレート、メトキシプロピレングルコールメタクリレート、メトキシジプロピレングルコールアクリレート、メトキシジプロピレングルコールメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタジエニルアクリレート、ジシクロペンタジエニルメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールモノメタクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類、
【００７４】
２−アミノエチルアクリレート、２−アミノエチルメタクリレート、２−ジメチルアミノエチルアクリレート、２−ジメチルアミノエチルメタクリレート、２−アミノプロピルアクリレート、２−アミノプロピルメタクリレート、２−ジメチルアミノプロピルアクリレート、２−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、３−アミノプロピルアクリレート、３−アミノプロピルメタクリレート、３−ジメチルアミノプロピルアクリレート、３−ジメチルアミノプロピルメタクリレート等の不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類、
【００７５】
グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等の不飽和カルボン酸グリシジルエステル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテル等の不飽和エーテル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等のシアン化ビニル化合物、アクリルアミド、メタクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド等の不飽和アミド類、マレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミド類、１，３−ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の脂肪族共役ジエン類、ポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリ−ｎ−ブチルアクリレート、ポリ−ｎ−ブチルメタクリレート、ポリシロキサン等の重合体分子鎖の末端にモノアクリロイル基あるいはモノメタクリロイル基を有するマクロモノマー類等を挙げることができる。これらの共重合性不飽和単量体は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００７６】
本発明におけるカルボキシル基含有共重合体としては、（ａ）アクリル酸および／またはメタクリル酸を必須成分とし、場合により、こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）、こはく酸モノ（２−メタクリロイロキシエチル）、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレートおよびω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートの群から選ばれる少なくとも１種の化合物をさらに含有するカルボキシル基含有不飽和単量体成分と、（ｂ）スチレン、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールモノメタクリレート、Ｎ−フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマーおよびポリメチルメタクリレートマクロモノマーの群から選ばれる少なくとも１種との共重合体（以下、「カルボキシル基含有共重合体（１）」と呼ぶ。）が好ましい。
【００７７】
カルボキシル基含有共重合体（１）の具体例としては、（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、
【００７８】
（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕／スチレン／アリル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体（メタ）アクリル酸／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／グリセロールモノ（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、（メタ）アクリル酸／ω−カルボキシポリカクロラクトンモノ（メタ）アクリレート／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／グリセロールモノ（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体等を挙げることができる。
【００７９】
上記のカルボキシル基含有共重合体は、その分子中に存在する置換基がさらに他の材料で修飾されていてもよい。例えば、該重合体に存在するカルボキシル基の一部を公知のグリシジル基等のカルボキシル基と反応性を有する官能基を有するモノマーと反応させることにより修飾し、分子中にラジカル重合に関与しうる架橋点を設けることも可能である。このようなモノマーとしては、グリシジル（メタ）アクリル酸アルキルエステルを用いることができ、例えば、グリシジル（メタ）アクリル酸、グリシジル（メタ）アクリル酸メチル、グリシジル（メタ）アクリル酸エチル、グリシジル（メタ）アクリル酸ブチル、グリシジル（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルを挙げることができる。また、該重合体に存在するヒドロキシル基が、２−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、２−メタクリロイルエチルイソシアネート（昭和電工（株）製「カレンズＭＯＩ」）等と縮合することにより同様の重合架橋点を設けることも可能である。
【００８０】
カルボキシル基含有共重合体におけるカルボキシル基含有不飽和単量体の共重合割合は、通常、５〜５０重量％である。この場合、前記共重合割合が５重量％未満では、得られるレジスト組成物のアルカリ現像液に対する溶解性が低下する傾向があり、一方５０重量％を超えると、アルカリ現像液に対する溶解性が過大となり、アルカリ現像液により現像する際に、基材上からのレジスト膜の脱落や画像表面の膜荒れを来たしやすくなる傾向がある。本発明におけるアルカリ可溶性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ、溶出溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したポリスチレン換算重量平均分子量（以下、「Ｍｗ」と呼ぶ。）は、通常、３，０００〜３００，０００、好ましくは５，０００〜１００，０００である。また、本発明におけるアルカリ可溶性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ、溶出溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したポリスチレン換算数平均分子量（以下、「Ｍｎ」と呼ぶ。）は、通常、３，０００〜６０，０００、好ましくは５，０００〜２５，０００である。本発明においては、このような特定のＭｗおよびＭｎを有するアルカリ可溶性樹脂を使用することによって、現像性に優れた感放射線性組成物が得られ、それにより、シャープなパターンエッジを有する画像パターンを形成することができるとともに、現像時に未照射部の基板上および遮光層上に残渣、地汚れ、膜残り等が発生し難くなる。また、本発明におけるアルカリ可溶性樹脂のＭｗとＭｎの比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１〜５、特に好ましくは１〜４である。
【００８１】
上記カルボキシル基含有共重合体以外のアルカリ可溶性樹脂（Ｅ）としては、ノボラック型樹脂、あるいはポリヒドロキシスチレンなどのフェノール性水酸基を有する樹脂が挙げられ、それらの変性体も本発明のアルカリ可溶性樹脂（Ｅ）に含まれる。
【００８２】
本発明において、アルカリ可溶性樹脂は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。本発明におけるアルカリ可溶性樹脂の使用量は、ラジカル重合性化合物（Ｂ）１００重量部に対して、通常、１０〜５００重量部である。
【００８３】
［その他光重合開始剤］
本発明の感エネルギー線重合性組成物は一般式(１)で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）のみで十分高感度であるが、さらに重合性組成物の表面硬化性の向上や基板との密着性の向上などの目的で、他の重合開始剤と併用することが可能である。
【００８４】
本発明の感エネルギー線重合性組成物と混合して併用可能な他の重合開始剤としては、特公昭５９−１２８１号公報、特公昭６１−９６２１号公報ならびに特開昭６０−６０１０４号公報記載のトリアジン誘導体、特開昭５９−１５０４号公報ならびに特開昭６１−２４３８０７号公報記載の有機過酸化物、特公昭４３−２３６８４号公報、特公昭４４−６４１３号公報、特公昭４７−１６０４号公報ならびにＵＳＰ第３５６７４５３号明細書記載のジアゾニウム化合物公報、ＵＳＰ第２８４８３２８号明細書、ＵＳＰ第２８５２３７９号明細書ならびにＵＳＰ第２９４０８５３号明細書記載の有機アジド化合物、特公昭３６−２２０６２号公報、特公昭３７−１３１０９号公報、特公昭３８−３００１５号公報ならびに特公昭４５−９６１０号公報記載のオルト−キノンジアジド類、特公昭５５−３９１６２号公報、特開昭５９−１４０２０３号公報ならびに「マクロモレキュルス(MACROMOLECULES)」、第１０巻、第１３０７頁（１９７７年）記載のヨードニウム化合物をはじめとする各種オニウム化合物、特開昭５９−１４２２０５号公報記載のアゾ化合物、特開平１−５４４４０号公報、ヨーロッパ特許第１０９８５１号明細書、ヨーロッパ特許第１２６７１２号明細書、「ジャーナル・オブ・イメージング・サイエンス(J.IMAG.SCI.)」、第３０巻、第１７４頁（１９８６年）記載の金属アレン錯体、特開昭６１−１５１１９７号公報記載のチタノセン類、「コーディネーション・ケミストリー・レビュー(COORDINATION CHEMISTRY REVIEW)」、第８４巻、第８５〜第２７７頁（１９８８年）ならびに特開平２−３０２７０１号公報記載のルテニウム等の遷移金属を含有する遷移金属錯体、特開平３−２０９４７７号公報記載のアルミナート錯体、特開平２−１５７７６０号公報記載のホウ酸塩化合物、特開昭５５−１２７５５０号公報ならびに特開昭６０−２０２４３７号公報記載の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、四臭化炭素や特開昭５９−１０７３４４号公報記載の有機ハロゲン化合物、特開２００１−２６４５３０号公報、特開２００１−２６１７６１号公報、特開２０００−８００６８号公報、特開２００１−２３３８４２号公報、ＵＳＰ３５５８３０９号明細書（１９７１年）、ＵＳＰ４２０２６９７号明細書（１９８０年）、特表２００４−５３４７９７号公報ならびに特開昭６１−２４５５８号公報記載のオキシムエステル化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００８５】
これらの重合開始剤は本発明の一般式（１）で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）１００重量部に対して０から１００重量部以下で含有されるのが好ましい。
【００８６】
［バインダー］
本発明の重合性組成物は有機高分子重合体等のバインダーと混合し、ガラス板やアルミニウム板、その他の金属板、ポリエチレンテレフタレート等のポリマーフィルムに塗布して使用することが可能である。
【００８７】
本発明の重合性組成物と混合して使用可能なバインダーとしては、ポリアクリレート類、ポリ−α−アルキルアクリレート類、ポリアミド類、ポリビニルアセタール類、ポリホルムアルデヒド類、ポリウレタン類、ポリカーボネート類、ポリスチレン類、ポリビニルエステル類等の重合体、共重合体があげられ、さらに具体的には、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセテート、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂その他、赤松清監修、「新・感光性樹脂の実際技術」、（１９８７年、シーエムシー）や「１０３０８の化学商品」、６５７〜７６７頁（１９８８年、化学工業日報社）記載の業界公知の有機高分子重合体があげられる。
【００８８】
［添加剤］
また、本発明の感エネルギー線重合性組成物はさらに目的に応じて、ホスフィン、ホスホネート、ホスファイト等の酸素除去剤や還元剤、連鎖移動触媒、重合促進剤、カブリ防止剤、退色防止剤、ハレーション防止剤、蛍光増白剤、界面活性剤、着色剤、増量剤、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、発泡剤、防カビ剤、熱重合防止剤、帯電防止剤、磁性体やその他種々の特性を付与する添加剤と混合して使用しても良い。
【００８９】
［溶剤］
本発明の感エネルギー線重合性組成物は、塗工や、膜形成を行う際の作業性向上の目的で、溶剤を添加して用いることが可能である。添加した溶剤は塗工後に加熱乾燥あるいは真空乾燥することにより実質的に除去することが可能である。本発明の感エネルギー線重合性組成物に添加可能な溶剤の具体例としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等のケトン類；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；
【００９０】
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モノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、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モノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；
【００９１】
酢酸エチル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸ブチル、酪酸エチル、酪酸イソプロピル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、等のエステル類、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、３−オキシプロピオン酸メチル、３−オキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、２−オキシプロピオン酸メチル、２−オキシプロピオン酸エチル、２−オキシプロピオン酸プロピル、２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、２−メトキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−メトキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸メチル、２−オキソブタン酸エチル等のエステル類；
【００９２】
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類等を挙げることが出来る。
【００９３】
上記した溶剤は単独あるいは２種以上を適宜混合して用いることが可能である。
【００９４】
[画像パターン形成方法]
本発明の感エネルギー線重合性組成物は、基材上に塗布し、部分的にエネルギー線を露光し硬化させ、未露光の部分をアルカリ現像液によって除去する画像パターンを形成する際に用いられる、ネガ型レジストして用いることが出来る。本発明の感エネルギー線重合性組成物を用いた画像パターン形成方法について説明する。まず、基材の表面上に、感エネルギー線重合性組成物の液状組成物を塗布した後、プレベークを行って溶剤を蒸発させ、塗膜を形成する。次にこの塗膜にフォトマスクを介してマスクに従ったパターン状に部分的に露光した後、アルカリ現像液を用いて現像し、塗膜の未露光部を溶解除去し、その後、必要に応じてポストベークをすることにより目的の画像パターンを形成することが出来る。
【００９５】
感エネルギー線重合性組成物の液状組成物を基材に塗布する際には、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の公知の塗布方法を採用することが出来る。塗布厚さは、用途によって適宜変更することが可能であるが、通常、乾燥後の膜厚として０．１〜２００μｍ、好ましくは０．２〜１００μｍである。
【００９６】
また、主としてポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等からなるベースフィルム上に本発明の感エネルギー線重合性組成物層を設け、必要に応じて保護フィルムで該感エネルギー線重合性組成物層を挟み込んだ、いわゆる業界公知のドライフィルムと呼ばれる形態で本発明の感エネルギー線重合性組成物を使用することも可能である。該ドライフィルムは、通常、上記保護フィルムを剥離して、レジストパターンを形成しようとする基材に密着させ、必要に応じて加熱条件、さらには加圧条件にて基材上に積層して使用する。本発明の感エネルギー線重合性組成物をドライフィルムの形態で使用する場合のパターン露光は、上記ベースフィルムを剥離せずに実施してもよく、その場合は、露光後に上記ベースフィルムを除去してアルカリ現像を実施する。
【００９７】
本発明の感エネルギー線重合性組成物は重合反応に際して、紫外線や可視光線、近赤外線等、電子線等によるエネルギーの付与により重合し、目的とする重合物を得ることが可能である。なお本明細書でいう、紫外線や近紫外線、可視光、近赤外線、赤外線等の定義は久保亮五ら編「岩波理化学辞典第４版」（１９８７年、岩波）によった。
【００９８】
したがって、本発明の感エネルギー線重合性組成物は、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、パルス発光キセノンランプ、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、蛍光灯、タングステンランプ、アルゴンイオンレーザ、ヘリウムカドミウムレーザ、ヘリウムネオンレーザ、クリプトンイオンレーザ、各種半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、発光ダイオード、ＣＲＴ光源、プラズマ光源、電子線、γ線、ＡｒＦエキシマーレーザー、ＫｒＦエキシマーレーザー、Ｆ２レーザー等の各種光源によるエネルギーの付与により目的とする重合物や硬化物を得ることができる。
【００９９】
故に、本発明の画像パターン形成方法では、上記光源によるエネルギー線を露光時に用いることが可能である。特に、波長が１９０〜４５０ｎｍの範囲にあるエネルギー線が好ましい。露光量は、膜厚にも依存するため一義に決めることはできないが、通常は０．５〜１０００００Ｊ／ｍ2である。
【０１００】
本発明の画像パターン形成方法で使用される基材としては、例えばガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ガラスエポキシ製のフィルムあるいは基板を挙げることが出来るがこれらに限定されるものではない。また、これらの基材には、所望によりシランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくことも出来る。
【０１０１】
本発明の画像パターン形成方法で用いる現像方法としては、例えば、液盛り法、浸漬法、シャワー法、スプレー法等のいずれでもよく、現像時間は２０〜３０℃で、５〜３００秒が好ましい。また、アルカリ現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア等の無機アルカリ類、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン等の１級アミン類、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン等の２級アミン類、トリメチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエチルアミン等の３級アミン類、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の３級アルカノールアミン類、ピロール、ピペリジン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ−メチルピロリジン、３０−ジアザビシクロ[５．４．０]−７−ウンデセン、１,５−ジアザビシクロ[４．３．０]−５−ノネン等の３級アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の４級アンモニウム塩等のアルカリ性化合物の水溶液を使用することが出来る。また、前記アルカリ性化合物の水溶液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤および／または界面活性剤を適当量添加することも出来る。
【実施例】
【０１０２】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は下記のみに限定されるものではない。まず、実施例及び比較例に用いたアクリル樹脂溶液について説明する。なお、このアクリル樹脂溶液は、本発明のアルカリ可溶性樹脂（Ｆ）に相当する。
【０１０３】
(アクリル樹脂溶液（１）の調製)
反応溶液にシクロヘキサノン８００重量部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら、１００℃に加熱して、同温度で下記モノマー及び熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。
スチレン                                        ６０．０重量部
メタクリル酸                                    ６０．０重量部
メタクリル酸メチル                              ６５．０重量部
メタクリル酸ブチル                              ６５．０重量部
アゾビスイソブチロニトリル                      １０．０重量部
滴下後、更に１００℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル２．０重量部をシクロヘキサノン５０．０重量部で溶解させたものを添加し、更に１００℃で１時間反応を続けて、重量平均分子量が約４０,０００のアクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして、３００℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０％となるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液（１）を調製した。
【０１０４】
(アクリル樹脂溶液（２）の調製)
反応容器に、下記の溶剤、モノマーおよび熱重合開始剤を添加し、その後窒素置換したのち、ゆるやかに攪拌しつつ、溶液の温度を約７０℃に上昇させ、５時間、温度を保持して重合反応を行った。
２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）                ５重量部
ジエチレングリコールメチルエチルエーテル                        ２００重量部
メタクリル酸                                                      ２０重量部
メタクリル酸グリシジル                                            ４５重量部
スチレン                                                          １０重量部
メタクリル酸シクロヘキシル                                        ２５重量部
上記反応により、重量平均分子量が約２２,０００のアクリル樹脂溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして、７０℃にて減圧乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０％となるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液（２）を調製した。
【０１０５】
本発明の実施例および比較例に使用したラジカル重合開始剤、増感剤を以下の表（１）に示した
【０１０６】
【表１】
2007034153.tif 000010
【０１０７】
2007034153.tif 000011
【０１０８】
2007034153.tif 000012
【０１０９】
[実施例１から実施例１３、および比較例１から比較例４]
ラジカル重合性化合物（Ｂ）としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社、ＳＲ３９９）を１００重量部、アルカリ可溶性樹脂（Ｅ）としてアクリル樹脂溶液（１）を５００重量部、溶媒としてシクロヘキサノンを４００重量部、連鎖移動剤（Ｃ）として、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネートを０重量部または６重量部、ラジカル重合開始剤（Ａ）、および増感剤として表（２）に示した材料をそれぞれ同表記載の重量だけ添加し、混合して均一な重合性組成物の溶液を調整した。
【０１１０】
上記重合性組成物溶液を、０．２μｍ孔径のディスクフィルターにてろ過し、ステンレス板（＃６００研磨）上にスピンコーターを使用して塗工し、オーブン中８０℃で３分間加熱乾燥して溶媒を除去した。乾燥後、ステンレス板上に形成された重合性組成物の膜厚は２μmであった。この重合性組成物膜に対して、３５０ｎｍから３８０ｎｍの光を選択的に透過するバンドパスフィルターを介して高圧水銀ランプの光（９ｍＷ／ｃｍ2）を照射し、重合性組成物膜のＩＲスペクトルを測定し、アクリル基の特性吸収である８１０ｃｍ-1の吸収強度の変化から、光照射前に対する、光照射３０秒後におけるアクリル基の消費率を算出した。結果を表（２）に示した。
【０１１１】
【表２】
2007034153.tif 000013
【０１１２】
本発明の一般式（１）で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）と連鎖移動剤（Ｃ）とを併用して用いた場合、各々を単独で使用した場合と比較していずれも感度が向上していることがわかる（実施例３，６，７、比較例２から５）。さらに、ラジカル重合開始剤（Ａ）のカチオンが、スルホニウムカチオンではなくアンモニウムカチオンの場合も十分な感度は得られていない(比較例１)。また、実施例１から実施例１３のステンレス板上に形成した光照射前の重合性組成物を０．２重量％濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に２０℃で約１分間浸したところ、適当な速度で溶解し、本発明の重合性組成物がアルカリ現像液に対して現像されることが確認できた。
【０１１３】
[実施例１４から実施例２６、および比較例６から比較例８]
ラジカル重合性化合物（Ｂ）としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社、ＳＲ３９９）を１００重量部、アルカリ可溶性樹脂（Ｅ）としてアクリル樹脂溶液（２）を５００重量部、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを２００重量部、連鎖移動剤（Ｃ）として、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネートを０重量部または６重量部、ラジカル重合開始剤（Ａ）、および増感剤として表（３）に示した材料をそれぞれ同表記載の重量だけ添加し、混合して均一な重合性組成物の溶液を調整した。
【０１１４】
上記重合性組成物溶液を、０．２μm孔径のディスクフィルターにてろ過し、厚み１ｍｍのガラス板上にスピンコーターを使用して塗工し、オーブン中８０℃で３分間加熱乾燥して溶媒を除去した。乾燥後、ガラス板上に形成された重合性組成物の膜厚は５μmであった。この重合性組成物膜に対して、日本分光（株）ＳＳ−２５ＣＰ型分光照射器を使用して、高圧水銀ランプの照射エネルギー量（すなわち照射時間）を１３段階に変化させて露光し、次いで２０℃で１％炭酸ナトリウム水溶液にて１分間現像し、３６５ｎｍの照射波長において重合性組成物が不溶化するのに必要な最低エネルギー量を感度と定義して、結果を表（３）に示した。
【０１１５】
【表３】
2007034153.tif 000014
【０１１６】
本発明の一般式（１）で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）と連鎖移動剤（Ｃ）とを併用して用いた場合、連鎖移動剤（Ｃ）を併用しなかった場合と比較していずれも感度が向上していることがわかる（実施例１６、１９、２０、比較例６から８）。
【０１１７】
[実施例２６から実施例３８、および比較例９から比較例１１]
実施例１４から実施例２６、および比較例６から８で作成したガラス基板上の重合性組成物膜に、所定のパターンマスク（２０μｍ×２０μｍ解像度）にて、露光ギャップを約１００μｍで３６５ｎｍの露光エネルギーが１０ｍW／ｃｍ2の高圧水銀灯の光を１５秒照射した。その後、０．２重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて室温で６０秒間現像して、未露光部を除去し、純水にて洗浄後、得られた硬化物をオーブン中２３０℃にて３０分間加熱した。ガラス基板上に得られたパターン形状を下記の方法で評価した。結果を表（４）に示す。
【０１１８】
（パターン形状）
ガラス基板上に得られたパターン形状をａ）パターンの直線性、ｂ）パターンの断面形状により評価を行った。
ａ）については、光学顕微鏡により観察して評価を行った。評価のランクは次の通りである。
○：直線性良好
△：部分的に直線性良好
×：直線性不良
ｂ）については、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して評価を行った。評価のランクは次の通りである。
○：順テーパー形状
△：ノンテーパー形状
×：逆テーパー形状
【０１１９】
【表４】
2007034153.tif 000015
【０１２０】
本発明の一般式（１）で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）と連鎖移動剤（Ｃ）とを併用して用いた場合、ガラス基板上に得られたパターン形状の直線性および断面形状は共に良好であったのに対し（実施例２６から実施例３８）、連鎖移動剤（Ｃ）を併用しなかった場合（比較例９から１１）は、パターン形状の直線性および断面形状のいずれかが不良であり、全てが良好となるものは得られなかった。
【０１２１】
[実施例３９から実施例５１、および比較例１２から比較例１４]
実施例２６から実施例３８、および比較例９から比較例１１で作成したパターン形成基板を、１２１℃、１００％ＲＨ、２ａｔｍ、２４時間の条件において、ＰＣＴ（プレッシャー・クッカー）テストを実施後、２０μｍパターン部にセロハンテープを貼り付け、ピーリングテストを行うことで、パターン密着性を評価した。結果を表（５）に示す。
評価のランクは次の通りである。
○：２０μｍパターンの剥がれが認められない
×：２０μｍパターンの剥がれが認められない
【０１２２】
【表５】
2007034153.tif 000016
【０１２３】
本発明の一般式（１）で表されるラジカル重合開始剤（Ａ）と連鎖移動剤（Ｃ）とを併用して用いた場合、ガラス基板上に得られたパターンの基板に対する密着性が良好であったのに対し（実施例３９から実施例５１）、連鎖移動剤（Ｃ）を併用しなかった場合（比較例１２から１４）は、基板に対するパターンの密着性は十分なものが得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、高感度な重合性組成物およびそれを用いたネガ型レジストおよびそれを用いた画像パターン形成方法に関するものであり、例えば、液晶ディスプレイ用スぺーサー、ＭＶＡ(複数分割垂直配向)方式などに使われるリブ、ソルダーレジスト、回路基板作成用レジスト、半導体用フォトレジスト、マイクロエレクトロニクス用レジスト、ホログラム材料、各種デバイス等の分野において良好な物性を持ったパターン状の硬化物を迅速かつ確実に得るための材料および手法となりうる。