化合物,光固化性组合物,和通过使用所述光固化性组合物的图案化膜、光学组件、电路板...的制作方法_2

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具有醇残基的甲 基丙烯酸酯。"(甲基)丙烯酰基"是指丙烯酰基和等同的具有醇残基的甲基丙烯酰基。EO 表示氧化乙烯。EO改性的化合物A是指其中化合物A的(甲基)丙烯酸残基经由氧化乙 烯基的嵌段结构结合至化合物A的醇残基的化合物。PO表示氧化丙烯。PO改性的化合物 B是指其中化合物B的(甲基)丙烯酸残基经由氧化丙烯基的嵌段结构结合至化合物B的 醇残基的化合物。
[0040] [组分⑶:光聚合引发剂]
[0041] 组分⑶是光聚合引发剂。
[0042] 在本实施方案和本发明中,光聚合引发剂是在感觉特定波长的光时产生聚合因子 (自由基)的化合物。特别是,光聚合引发剂当用光(例如红外线、可见光线、紫外线、远紫 外线、X射线等射线,和例如电子束等带电粒子束)照射时产生自由基(自由基产生剂)。 更具体地,例如,光聚合引发剂是当用波长在190至700nm的范围内的光照射时产生自由基 的光聚合引发剂。
[0043] 用作组分⑶的光聚合引发剂可以由一种光聚合引发剂或两种以上的光聚合引 发剂组成。
[0044] 自由基产生剂的实例包括:例如2_(邻氯苯基)_4, 5-二苯基咪唑二聚体、2_(邻 氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚体、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体和 2_ (邻或对甲氧基苯基)_4, 5-二苯基咪唑二聚体等取代的或未取代的2, 4, 5-三芳基咪 唑二聚体;例如二苯甲酮、N, Ν' -四甲基-4, 4'-二氨基二苯甲酮(米氏酮)、N, Ν' -四乙 基-4, 4' -二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4' -二甲基氨基二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4, 4' -二 甲氧基二苯甲酮和4, 4' -二氨基二苯甲酮等二苯甲酮衍生物;例如2-苄基-2-二甲基氨 基-1- (4-吗啉基苯基)-丁酮-1,2-甲基-1- [4-(甲硫羟基)苯基]-2-吗啉基-丙-1-酮 等芳香族酮衍生物;例如2-乙基蒽醌、菲醌、2-叔丁基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯并蒽醌、 2, 3-苯并蒽醌、2-苯基蒽醌、2, 3-二苯基蒽醌、1-氯蒽醌、2-甲基蒽醌、1,4-萘醌、9, 10-菲 醌、2-甲基-1,4-萘醌和2, 3-二甲基蒽醌等醌类;例如苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚和苯 偶姻苯基酿等苯偶姻酿衍生物;例如苯偶姻、甲基苯偶姻、乙基苯偶姻和丙基苯偶姻等苯偶 姻衍生物;例如苄基二甲基缩酮等苄基衍生物;例如9-苯基吖啶和1,7-双(9, 9' -吖啶基) 庚烷等吖啶衍生物;例如N-苯基甘氨酸等N-苯基甘氨酸衍生物;例如乙酰苯、3-甲基乙酰 苯、乙酰苯苄基缩酮、1-羟基环己基苯基酮和2, 2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯等乙酰苯衍生 物;例如噻吨酮、二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮和2-氯噻吨酮等噻吨酮衍生物;以及咕吨 酮、芴酮、苯甲醛、芴、蒽醌、三苯基胺、咔唑、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮、 2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和双(2, 6-二甲 氧基苯甲酰基)-2, 4, 4-三甲基戊基氧化膦。
[0045] 自由基产生剂的商购产品的实例包括,但不限于,Irgacure 184、369、651、500、 819、907、784 和 2959,CGI-1700、-1750 和-1850,CG24-61,Darocur 1116 和 1173,Lucirin TPO、LR8893 和 LR8970 (BASF 的产品);和 EBECRYL P36 (UCB 的产品)。
[0046] 在光固化性组合物中用作组分(B)的光聚合引发剂相对于用作组分(A)的聚合性 化合物的总重量的共混比是0. 01重量%以上且10重量%以下,并且优选0. 1重量%以上 且7重量%以下。
[0047] 当光聚合引发剂相对于聚合性化合物的总重量的共混比是0.01重量%以上时, 实现令人满意的固化速度。在共混比为10重量%以下时,由光固化性组合物获得的固化物 可以展示出良好的机械性能。
[0048] [组分(C):供氢体]
[0049] 组分(C)是供氢体。
[0050] 在本实施方案和本发明中,供氢体是与由用作组分(B)的光聚合引发剂产生的的 引发自由基或聚合生长末端处的自由基反应从而产生具有较高的反应性的自由基并且加 速组分(A)的聚合的化合物。
[0051] 作为供氢体的组分(C)的功能可以通过以下来确认:比较当使用组分(C)时和当 不使用时之间的光固化性组合物的聚合速度,并且确认含有组分(C)的光固化性组合物展 示出较高的聚合速度。
[0052] 用作组分(C)的供氢体是由以下通式(1)表示的化合物。
[0053] [化学式3]
[0055] 在通式(1)中,Rf表示至少一部分由氟取代的烷基,R。表示氧化烯基或氧化烯基 的重复结构,N表不氣原子,1^表不烷基,和R 8表不烷基或氛原子。
[0056] 通式(1)中的Rf表示至少一部分由氟取代的烷基。Rf可以是全部氢原子由氟取 代的烷基或一些氢原子由氟取代的烷基。
[0057] -些氢原子由氟取代的烷基的实例是由以下通式(2)表示的基团。
[0058][化学式4]
[0060] 在通式(2)中,A表示1以上且25以下的整数和B表示1以上且25以下的整数。
[0061] 对于通式(1)中表示氧化烯基或氧化烯基的重复结构的R。,氧化烯基的实例包括 氧乙烯基和氧丙烯基,并且氧化烯基的重复结构的实例包括氧乙烯基的重复结构和氧丙烯 基的重复结构。氧乙烯基或氧乙烯基的重复结构的具体实例包括由以下通式(3)表示的二 价基团,并且氧丙烯基或氧丙烯基的重复结构的具体实例包括由以下通式(4)表示的二价 基团:
[0062] -(OCH2CH2)a-通式(3)
[0063] (其中a表示1以上且100以下的整数)
[0064] -(OCH2CH(CH3))b-通式⑷
[0065] (其中b表示1以上且100以下的整数)
[0066] 由通式(1)表示的供氢体具有用作供氢基团的仲氨基或叔氨基,因此促进作为聚 合性化合物的组分(A)的聚合。供氢体也大概地用作表面活性剂,这是因为其具有用作疏 油性部位的Rf基(至少一部分由氟取代的烷基)和用作亲油性部位的R。基(氧化烯基或 氧化烯基的重复结构)。由于此,组分(C)行为如一般的表面活性剂,并且在通过使用下述 实施方案的光聚合性组合物的图案化膜的制造方法中的配置步骤(1)或模具接触步骤(2) 中,在模具与光固化性组合物之间的界面处偏析并且在模具与光固化性组合物之间形成非 常薄的脱模层。该脱模层是非聚合性的,并且层中的分子没有彼此共价键合。因此,在脱模 层与光固化性组合物层之间的界面处或脱模层内部发生剥离,并且由光固化性组合物的聚 合形成的固化膜可以容易地与模具脱离。
[0067] 由于由通式(1)表示的供氢体具有仲氨基或叔氨基,所以通常用作模具的材料的 石英的羟基和仲氨基或叔氨基形成离子键。这推测是在通过使用下述实施方案的光聚合性 组合物的图案化膜的制造方法中的脱模步骤(4)中,在脱模层的片状界面处,固化物可以 以相对低的脱模力与模具脱离的原因。
[0068] 通式(1)中由Ra表示的烷基可以是直链状或环状,但优选直链状并且更优选具有 1至5个碳原子的直链状烷基。
[0069] 通式(1)中的私可以表示氢原子或烷基,但优选表示与在Ra中相同可以是直链状 或环状的烷基。私优选表示直链状烷基并且更优选具有1至5个碳原子的直链状烷基。Ra和私中的具有1至5个碳原子的直链状烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。
[0070] Rb优选表示烷基,这是因为当由通式(1)表示的供氢体具有叔氨基时,作为聚合性 化合物的组分(A)的聚合的促进效果较高。
[0071] 由通式⑴表示的供氢体的具体实例包括由以下通式(5)表示的化合物。
[0072] [化学式5]
[0073] CN 105189448 A 说明书 7/17 页
[0074] 在通式(5)中,a表示在1至25的范围内的整数,b表示在0至25的范围内的整 数,c表示在1至25的范围内的整数,&表示烷基,和R2表示烷基或氢。
[0075] 在通式(5)中,a表示在1至25的范围内的整数并且优选在1至10的范围内的 整数。同时,b表示在0至25的范围内的整数,优选在1至25的范围内的整数,并且更优 选在1至5的范围内的整数。在通式(5)中,c表示在1至25的范围内的整数,并且优选 在1至10的范围内的整数。当a、b和c各自独立地表示在1至10的范围内的整数时,由 通式(5)表示的化合物可以容易地合成。当b表示在1至5的范围内的整数时,这是优选 的。
[0076] 在通式(5)中,R2优选表示烷基(换言之,由通式(5)表示的化合物优选为叔氨 基)并且更优选具有1至5个碳原子的直链状烷基。这是因为,如上讨论,当&和R2各自 表示烷基,特别是,具有1至5个碳原子的直链状烷基时,组分(A)的聚合的促进效果提高。
[0077] 例如,&和1?2可以各自表示直链状烷基或环状烷基。具有1至5个碳原子的直链 状烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。
[0078] 由通式(5)表示的化合物的具体实例包括由以下通式(6)表示的化合物和由以下 通式(7)表示的化合物。
[0079] [化学式6]
[0081] 在通式(6)中,d表示在1至10的范围内的整数,和札和尺2各自表示烷基。
[0082] [化学式7]
[0084] 在通式(7)中,e表示在1至10的范围内的整数,和札和尺2各自表示烷基。
[0085] 由通式(6)表示的化合物的具体实例是由以下式㈧表示的化合物,和由通式(7) 表示的化合物的具体实例是由以下式(B)表示的化合物。
[0086] [化学式8]
[0088][化学式9]
[0090] 由通式(1)表示的供氢体可以是由以下通式(8)表示的化合物。
[0091] [化学式 10]
[0093] 在通式(8)中,u表示在1至25的范围内的整数,V表示在0至25的范围内的整 数,m表示在1至25的范围内的整数,私表示烷基,和R 4表示烷基或氢。
[0094] 在通式⑶中,u、v和m优选各自独立地表示在1至10的范围内的整数并且更优 选在1至5的范围内的整数。
[0095] 这是因为当u、V和m各自独立地表示在1至10的范围内的整数时并且特别是当 V表示在1至5的范围内的整数时,变得较易于合成由通式(8)表示的化合物。
[0096] 在通式(8)中,私和R4优选各自表示烷基,并且更优选具有1至5个碳原子的烷 基。
[0097] 例如,私和1?4可以各自表示直链状烷基或环状烷基。具有1至5个碳原子的烷基 的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。
[0098] 例如,由通式(1)表示的化合物可以通过以下合成方案来合成。也可以以相同的 方式来合成由通式(5)、(6)、(7)、(8)、(9)和(10),和式(A)和(B)表示的化合物。
[0099]
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