JPH05301910A - 新規な光開始剤、光開始剤系及びこれを用いた光重合性組成物 - Google Patents

新規な光開始剤、光開始剤系及びこれを用いた光重合性組成物

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JPH05301910A
JPH05301910A JP10989792A JP10989792A JPH05301910A JP H05301910 A JPH05301910 A JP H05301910A JP 10989792 A JP10989792 A JP 10989792A JP 10989792 A JP10989792 A JP 10989792A JP H05301910 A JPH05301910 A JP H05301910A
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ふたみ 金子
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 近赤外光において高い感度を持つ光開始剤、
光開始剤系及びこれを用いた光重合性組成物の提供。 【構成】 式(I)で表されるナフタロシアニン化合物
(MはH2等、Yは置換基又配位子、A1〜A4はナフタ
レン環、n=0,1,2)を含む光開始剤、さらにs−
トリアジン化合物(R1〜R3は置換基)、N−アリール
−α−アミノ酸または有機過酸化物を含む光開始剤系及
びこれらの光開始剤または光開始剤系を含有してなる光
重合性組成物。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な光開始剤、光開始
剤系及びこれを用いた光重合組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】光重合性組成物は、一般にUV光源を用
いて、凸版用、レリーフ像用、フォトレジスト用等に広
く利用されているが、その感度はより高い系が望まれて
いる。600nm〜900nmの赤色、近赤外領域に感
度を持つ感材があれば、小型で直接変調可能な半導体レ
ーザーを用いることが出来、応用上有用性が高い。この
分野では感度を増大させるための光開始剤系について多
くの研究がなされているが、長波長光において十分な感
度を有するものは知られていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、近赤外光に
対して高い感度を有する新規な光開始剤、光開始剤系及
びこれを用いた光重合性組成物を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記式〔I〕
で表されるナフタロシアニン化合物
【化4】 (式中MはH2、金属又は半金属を示し、Yは置換基又
は配位子を示し、MがH2の場合はn=0であり、Mが
金属又は半金属の場合には、n=0、1又は2であり、
n=2の場合、2個のYは同一でも相違してもよく、A
1、A2、A3及びA4で表される環は置換基が結合しても
よいナフタレン環を示し、置換基は同一でも相違しても
よい)を含有してなる光開始剤に関する。
【0005】また、本発明は上記のナフタロシアニン化
合物と下記式〔II〕で表されるs−トリアジン化合物
【化5】 (式中R1、R2及びR3は置換基を示し、その少なくと
も1つはトリハロメチル基とされ、R1、R2及びR3
同一でも相違してもよい)を含有してなる光開始剤系、
上記のナフタロシアニン化合物と下記式〔III〕で表
されるN−アリール−α−アミノ酸
【化6】 (式中R4、R5、R6、R7およびR8はそれぞれ独立に
水素原子、炭素数が1〜12のアルキル基またはハロゲ
ン原子であり、R9は水素原子、炭素数が1〜12のア
ルキル基、シクロアルキル基、炭素数が1〜12のヒド
ロキシアルキル基、炭素数が2〜12のアルコキシアル
キル基、炭素数が1〜12のアミノアルキル基またはア
リール基であり、R10およびR11はそれぞれ独立に水素
原子または炭素数が1〜8のアルキル基である。)を含
有してなる光開始剤系ならびに上記のナフタロシアニン
化合物と有機過酸化物を含有してなる光開始剤系に関す
る。
【0006】また、本発明は、これらの光開始剤または
光開始剤系と常圧において少なくとも100℃の沸点を
有する付加重合性化合物を含有してなる光重合性組成物
ならびにこれらの光開始剤または光開始剤系、常圧にお
いて少なくとも100℃の沸点を有する付加重合性化合
物および高分子有機重合体を含有し、高分子有機重合体
を高分子有機重合体と付加重合性化合物の合計重量を基
準として20〜80重量%とした光重合性組成物に関す
る。
【0007】式〔I〕において金属としては、アルミニ
ウム、インジウム、銅、ニッケル等があげられ、半金属
としてはホウ素、ケイ素、ヒ素、テルル等があげられ
る。置換基又は配位子のYはトリアルキルシリルオキシ
基、フェノキシ基、ハロゲン、ヒドロキシ基、フェニル
基等があげられる。ナフタレン環に結合してもよい置換
基としては、アルキル基、ハロゲン、アルコキシ基、フ
ェニル基、カルボキシル基、アセチル基、シアノ基等が
あげられる。式〔II〕におけるR1、R2及びR3
は、特に制限はない。
【0008】式〔I〕で表されるナフタロシアニン化合
物としては (1) 〔(n−C373SiO〕2SiNc (但し、Ncはナフタロシアニン骨格を表す。以下同
様。) ビス(トリ−n−プロピルシロキシ)ナフタロシアノ−
シリコン (2) 〔(n−C6133SiO〕2SiNc ビス(トリヘキシルシリルオキシ)ナフタロシアノ−シ
リコン (3) 〔(C253SiO〕2GeNc ビス(トリエチルシリルオキシ)ナフタロシアノーゲル
マニウム (4) 〔(n−C493SiO〕2SnNc ビス(トリ−n−ブチルシリルオキシ)ナフタロシアノ
ースズ (5) C65OA1Nc〔Si(CH334 テトラキス(トリメチルシリル)ナフタロシアノ−フェ
ノキシアルミニウム (6) 〔(n−C373SiO〕2TiNc〔Si
(CH334 ビス(トリ−n−プロピルシリルオキシ)−テトラキス
(トリメチルシリル)ナフタロシアノ−チタン (7) C1A1Nc ナフタロシアノ−クロロアルミニウム (8) H2Nc ナフタロシアノ−ハイドロゲン (9) 〔HO〕2SiNc ナフタロシアノ−ジヒドロキシシリコン (10) CoNc コバルトナフタロシアニン (11) OA1Nc ナフタロシアノ−オキシアルミニウム (12) C65InNc〔tert−C494 テトラ−tert−ブチル−ナフタロシアノ−フェニル
インジウム (13) CuNc〔(CN33Si〕4 テトラ(トリメチルシリル)ナフタロシアノ−カッパー (14) NiNc〔CH33Si〕4 テトラ(トリメチルシリル)ナフタロシアノ−ニッケル (15) CoNc〔(CH33Si〕4 テトラ(トリメチルシリル)ナフタロシアノ−コバルト (16) GeNc〔(C253Si〕4 テトラ(トリエチルシリル)ナフタロシアノ−ゲルマニ
ウム (17) PdNc〔(CH33Si〕4 テトラ(トリメチルシリル)ナフタロシアノ−パラジウ
ム (18) PbNc〔(CH33Si〕4 テトラ(トリメチルシリル)ナフタロシアノ−鉛 (19) OVNc〔(CH32PhSi〕4 テトラ(ジメチルフェニルシリル)ナフタロシアノ−バ
ナジル (20) 〔(CH33SiO〕2SiNc〔Si(C
32654 ビス(トリメチルシリルオキシ)−テトラキス(ジメチ
ルフェニルシリル)ナフタロシアノ−シリコン (21) (C25O)2SiNc〔Si(C653
4 ビスエトキシ−テトラキス(トリフェニルシリル)ナフ
タロシアノ−シリコン (22) 〔(C653SiO〕2SiNc〔Si(C
2534 ビス(トリフェニルシリルオキシ)−テトラキス(トリ
エチルシリル)ナフタロシアノ−シリコン (23) 〔(C25)SiO〕2GeNc〔Si(C
32−n−C14294 ビス(トリエチルシリルオキシ)−テトラキス(ジメチ
ルテトラデシルシリル)ナフタロシアノ−ゲルマニウム などがあげられる。
【0009】式〔II〕で表されるs−トリアジン化合
物としては2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−
s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチ
ル)−s−トリアジン、2,4−ビス(ジクロロメチ
ル)−6−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−プ
ロピオニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−
トリアジン、2−ベンゾイル−4,6−ビス(トリブロ
モメチル)−s−トリアジン、2−(p−シアノフェニ
ル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリア
ジン、2−(p−ニトロフェニル)−4,6−ビス(ト
リクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−クロロ
フェニル)−4,6−(トリクロロメチル)−s−トリ
アジン、2−(p−クメニル)−4,6−トリクロロメ
チル−s−トリアジン、2−(p−メトロキシフェニ
ル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリア
ジン、2−(p−アミノフェニル)−4,6−ビス(ト
リクロロリメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス
(p−メトキシフェニル)−6−トリクロロメチル−s
−トリアジン、2,4−ビス(m−クロロフェニル)−
6−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(p−メ
トキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)
−s−トリアジン、2−(p−クロロスチリル)−4,
6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−
(p−アミノスチリル)−4,6−ビス(ジクロロメチ
ル)−s−トリアジン、2−(4′−メトキシ−1′−
ナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−
トリアジン、2−(6′−クロロ−1′−ナフチル)−
4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、
2−(6′−ニトロ−1′−ナフチル)−4,6−ビス
(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4′−
シアノ−1′−ナフチル)−4,6−ビス(トリクロロ
メチル)−s−トリアジンなどがあげられる。
【0010】式〔III〕で表されるN−アリール−α
−アミノ酸としては、p−クロロ−N−エチルフェニル
グリシン、N−メチルフェニルグリシン、p−クロロ−
N−メチルフェニルグリシン、p−ブロム−N−メチル
フェニルグリシン、p−シアノ−N−フェニルグリシ
ン、p−クロロ−N−フェニルグリシン、p−クロロ−
N−プロピルフェニルグリシン、p−シアノ−N−メチ
ルフェニルグリシンなどがあげられる。
【0011】有機過酸化物としては、ターシャリーブチ
ルオキシラウレート、ベンゾイルパーオキサイド、アセ
チルパーオキサイド、t−ブチルハイドロロオキサイ
ド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル
ヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド、1,1,
3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキシン−3、p−メンタンハイドロパーオキサイ
ド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジ−イソプロピル
ベンゼンハイドロパーオキサイド、t−ブチルクミルパ
ーオキサイド、α,α−ビスa(t−ブチルパーオキシ
−m−イソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−
2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、3,
3′,4,4′,−テトラ−(−t−ブチロパーオキシ
カルボニル)ベンゾフェノン、ジ−クミルパーオキサイ
ドなどがあげられる。使い易さの点で、10時間半減期
温度が100℃以上の有機過酸化物を用いることが好ま
しい。
【0012】光重合性組成物に含まれる付加重合性化合
物は常圧において少なくとも100℃の沸点を有するも
のが用いられる。常圧において沸点が100℃より低い
ようなものでは系内に含有する溶剤を乾燥等によって除
去する際または活性光線を照射する際該付加重合性化合
物が揮散して特性上および作業性上好ましくないからで
ある。また、該付加重合性化合物は光開始剤等と均一な
組成物にするために用いられる有機溶剤に可溶なものが
好ましい。
【0013】有機溶剤は、芳香族系、ハロゲン系、エー
テル系、ケトン系、アルコール系、飽和炭化水素系、脂
環式炭化水素系、エステル系溶剤等を用いることが出来
る。芳香族系溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシ
レン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリメチル
ベンゼン、1−クロロナフタレン、キノリン等があり、
ハロゲン系溶剤としては、塩化メチレン、クロロホル
ム、四塩化炭素、トリクロロエタン等があり、エーテル
系溶剤としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテル等があり、ケトン系溶
剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプ
ロピルケトン、シクロペンタノン、アセトンアルコール
等があり、アルコール系溶剤としては、メタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール等があり、飽和炭化
水素系溶剤としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、
ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン等があり、脂環
式炭化水素系溶剤としては、シクロオクタン、シクロペ
ンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等があり、エ
ステル系溶剤としては酢酸エチル、酢酸プロピル等が用
いられる。
【0014】常圧において少なくとも100℃の沸点を
有する付加重合性化合物としては多価アルコールとα,
β−不飽和カルボン酸とを縮合して得られるもの、例え
ばジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(ジア
クリレートまたはジメタアクリレートの意味、以下同
じ)、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、
1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、
1,3−ブタンジオール(メタ)アクリレート、ペンタ
エリスリト−ルヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタ
エリスリト−ルヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタ
エリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、2,2−
ビス(4−アクリロキシジエトキシフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(4−メタクリロキシペンタエトキシ
フェニル)プロパン等、グリシジル基含有化合物にα、
β−不飽和カルボン酸を付加して得られるもの、例えば
トリメチロールプロパントリグリシジルエ−テルトリ
(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジル
エーテルジ(メタ)アクリレート、新中村化学(株)
製、商品名BPE−500(2,2−ビス(4−メタク
リロキシポリエトキシフェニル)プロパンの混合物)
等、不飽和アミド例えばメチレンビスアクリルアミド、
エチレンビスアクリルアミド、1,6−ヘキサメチレン
ビスアクリルアミド等、ビニルエステル例えばジビニル
フタレート、ジビニルテレフタレート、ジビニルベンゼ
ン−1,3−ジスルホネート等が用いられる。この付加
重合性化合物は、2種以上を用いてもよい。
【0015】本発明においては、常圧において少なくと
も100℃の沸点を有する付加重合性化合物100重量
部(高分子量有機重合体を用いる場合には、この付加重
合性化合物と高分子量有機重合体との総量100重量
部)に対して、上記の式〔I〕で表されるナフタロシア
ニン化合物を0.001から2.0重量部、上記の式
〔II〕で表されるs−トリアジン化合物、式〔II
I〕で表されるN−アリール−α−アミノ酸または有機
過酸化物を0.01から10重量部の範囲で用いること
が好ましい。
【0016】本発明になる光重合性組成物は、必要に応
じて1種以上の高分子有機重合体を含有しても良い。高
分子有機重合体は熱可塑性であり、分子量は10,00
0〜700,000を有するものが好ましい。例えば次
のものが用いられる。 (A) コポリエステル 多価アルコール、例えばジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメ
チロールプロパン、ナオペンチルグリコール等と多価カ
ルボン酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、セパシ
ン酸、アジピン酸等とから製造したコポリエステル (B) ビニルポリマ メタクリル酸、アクリル酸、メタクリル酸またはアクリ
ル酸のアルキルエステル例えばメチル(メタ)アクリレ
ート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)ア
クリレート、β−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、スチレン、ビニルトルエン、ビニルクロライド、ビ
ニルブチラール等のビニル単量体のホモポリマまたはコ
ポリマ (C) ポリホルムアルデヒド (D) ポリウレタン (E) ポリカーボネート (F) ナイロンまたはポリアミド (G) セルロースエステル例えばメチルセルロース、
エチルセルロース
【0017】光重合性組成物に高分子有機重合体を加え
ることによって基体への接着性、耐薬品性、フィルム性
等の特性を改良することができる。この高分子有機重合
体は、光硬化性の点から該高分子有機重合体と前記の付
加重合性化合物の合計重量を基準として20〜80重量
%の範囲とすることが好ましい。
【0018】本発明になる光重合性組成物は、必要に応
じて染料、顔料等の着色物質を含有してもよい。本発明
になる光重合性組成物は保存時の安定性を高めるために
ラジカル重合禁止剤またはラジカル重合抑制剤を含有し
てもよい。このようなものとしてはp−メトキシフェノ
ール、ハイドロキノン、ピロガロール、ナフチルアミ
ン、フェノチアジン、アリールフォスファイト等があ
る。本発明になる光重合性組成物は光重合性組成物に用
いることが知られている他の添加物、例えば可塑剤、接
着促進剤等の添加物を含有してもよい。
【0019】本発明になる光重合性組成物は印刷工業、
エレクトロニクス、塗料、医療、情報記録、インキなど
光反応に関する幅広い分野に利用出来る。使用される活
性光線源は主に600〜900nmの波長の活性光線を
発生するものが用いられる。このような光源としては水
銀灯、キセノン灯、色素レーザー、ラマンレーザー、半
導体レーザー、クリプトンレーザー等がある。本発明に
なる光重合性組成物はポリエチレンテフタレートフィル
ム等支持体上に塗布乾燥されて基板上にラミネート(積
層)され活性光線に露光されて印刷刷版を製造したり、
エッチング又はメッキにより回路を形成するためのホト
レジストとしても使用できる。支持体としてはポリエチ
レンフイルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレン
テレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフ
ィルム等の有機重合体フィルムが用いられ、基板として
は、銅板、アルミニューム板、鉄板等の金属板及び銅は
くを表面に張った積層板(ガラスエポキシ基材、紙フェ
ノール基材等)等が用いられる。
【0020】
【作用】本発明になる新規な光開始剤系が可視光及び近
赤外光に対し高い感度を与える理由は上記の式〔I〕で
表されるナフタロシアニン化合物が光を吸収し、この光
エネルギーを何らかの形で上記の式〔II〕で表される
s−トリアジン化合物が受け取り、分解して活性ラジカ
ルを発生するためと考えられるが詳しい機構は未だ明ら
かではない。
【0021】
【実施例】本発明の実施例を説明する。ここで、部、%
はそれぞれ重量部、重量%を意味する。 実施例及び比較例 光重合性組成物の調製 アクリルポリマ(メタクリル酸/メチルメタクリレート/ブチル メタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート=23/51 /6/20、重量部比の共重合体、重量平均分子量約90,00 0)の40%エチルセロソルブ溶液 120部 テトラジエチレングリコールジアクリレート 25部 ハイドロキノン 0.04部 光重合開始剤系 (表1に示す配合で) メチルエチルケトン 20部 上記に示す光重合性組成物の成分を撹拌溶解し、23μ
m厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ
(株)社製、商品名「ルミラー」)上にバーコーターを
用いて塗布し80℃の熱風対流式乾燥機で約10分乾燥
して光重合性エレメントを得た。乾燥した光重合性組成
物層の厚さは20μmであった。次にゴムロールで加圧
・加熱して積層するラミネーターを用いて清浄な表面を
有する0.5mm厚のアルミニウム板上に光重合性組成
物層と銅面が接するようにゴムロール温度を80℃とし
て光重合性エレメントを積層した。積層したサンプルの
ポリエチレンテレフタレートフィルム側から、ビーム径
120μm、波長780nm、光出力1.9mWの半導
体レーザーによる静止露光を行った。その後ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを除去し30℃で、1%Na
2CO3水溶液に浸漬することによって未硬化部分を溶出
させて、残膜の直径が0.3mmになるのに必要な照射
時間を調べ、これを感度とした。表に感度の比較を示
す。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】本発明により、近赤外光に高い感度を示
す光開始剤、光開始剤系および光重合性組成物が得られ
る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記式〔I〕で表されるナフタロシアニ
    ン化合物 【化1】 (式中MはH2、金属又は半金属を示し、Yは置換基又
    は配位子を示し、MがH2の場合はn=0であり、Mが
    金属又は半金属の場合には、n=0、1又は2であり、
    n=2の場合、2個のYは同一でも相違してもよく、A
    1、A2、A3及びA4で表わされる環は置換基が結合して
    もよいナフタレン環を示し、置換基は同一でも相違して
    もよい)を含有してなる光開始剤。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のナフタロシアニン化合物
    ならびに(2)下記式〔II〕で表されるs−トリアジ
    ン化合物 【化2】 (式中R1、R2及びR3は置換基を示し、その少なくと
    も1つはトリハロメチル基とされ、R1、R2及びR3
    同一でも相違してもよい)を含有してなる光開始剤系。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のナフタロシアニン化合物
    ならびに下記式〔III〕で表わされるN−アリール−
    α−アミノ酸 【化3】 (式中R4、R5、R6、R7およびR8はそれぞれ独立に
    水素原子、炭素数が1〜12のアルキル基またはハロゲ
    ン原子であり、R9は水素原子、炭素数が1〜12のア
    ルキル基、シクロアルキル基、炭素数が1〜12のヒド
    ロキシアルキル基、炭素数が2〜12のアルコキシアル
    キル基、炭素数が1〜12のアミノアルキル基またはア
    リール基であり、R10およびR11はそれぞれ独立に水素
    原子または炭素数が1〜8のアルキル基である。)を含
    有してなる光開始剤系。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のナフタロシアニン化合物
    および有機過酸化物を含有してなる光開始剤系。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の光開始剤または請求項2
    〜4のいずれかに記載の光開始剤系ならびに常圧におい
    て少なくとも100℃の沸点を有する付加重合性化合物
    を含有してなる光重合性組成物。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の光開始剤または請求項2
    〜4のいずれかに記載の光開始剤系、常圧において少な
    くとも100℃の沸点を有する付加重合性化合物ならび
    に高分子有機重合体を含有し、高分子有機重合体を高分
    子有機重合体と付加重合性化合物の合計重量を基準とし
    て20〜80重量%とした光重合性組成物。
JP10989792A 1992-04-28 1992-04-28 新規な光開始剤、光開始剤系及びこれを用いた光重合性組成物 Expired - Fee Related JP3399974B2 (ja)

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