JP2012082393A - Polysiloxane composition, cured film thereof and method of forming the same - Google Patents
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Abstract
【課題】保護膜や層間絶縁膜等の表示素子の硬化膜に対する要求特性を高水準でバランスよく両立させることの可能なポリシロキサン組成物を提供すること。
【解決手段】次の成分[A]〜[D];
[A](a1)ラジカル重合性有機基を有するシラン化合物と、(a2)ラジカル重合性有機基を有しないシラン化合物とを共加水分解縮合して得られるラジカル重合性有機基を有するポリシロキサンであって、該ポリシロキサン中の(a1)ラジカル重合性有機基を有するシラン化合物の割合が15モル%を超えるポリシロキサン、
[B]ラジカル重合性有機基を有しないポリシロキサン
[C]ラジカル重合開始剤、及び
[D]溶剤
を含有するポリシロキサン組成物。
【選択図】なしDisclosed is a polysiloxane composition capable of achieving a high level balance of required characteristics for a cured film of a display element such as a protective film and an interlayer insulating film.
The following components [A] to [D];
[A] (a1) a polysiloxane having a radical polymerizable organic group obtained by cohydrolytic condensation of a silane compound having a radical polymerizable organic group and (a2) a silane compound not having a radical polymerizable organic group A polysiloxane in which the proportion of the silane compound having a radically polymerizable organic group (a1) in the polysiloxane exceeds 15 mol%,
[B] Polysiloxane composition containing [C] radical polymerization initiator having no radical polymerizable organic group and [D] solvent.
[Selection figure] None
Description
本発明は、表示素子の保護膜、層間絶縁膜等の硬化膜の形成材料として好適なポリシロキサン組成物、当該組成物から形成された硬化膜、並びにその硬化膜の形成方法に関する。 The present invention relates to a polysiloxane composition suitable as a material for forming a cured film such as a protective film and an interlayer insulating film of a display element, a cured film formed from the composition, and a method for forming the cured film.
液晶表示素子等の表示素子は、その製造工程中に、溶剤、酸又はアルカリ溶液等による浸漬処理が行なわれ、またスパッタリングにより配線電極層を形成する際には素子表面が局部的に高温に曝される。このような浸漬処理や高温処理によって表示素子が劣化あるいは損傷することを防止するために、これらの処理に対して耐性を有する保護膜を素子の表面に設けることが行なわれている。 A display element such as a liquid crystal display element is subjected to an immersion treatment with a solvent, an acid or an alkali solution during the manufacturing process, and the surface of the element is locally exposed to a high temperature when a wiring electrode layer is formed by sputtering. Is done. In order to prevent the display element from being deteriorated or damaged by such immersion treatment or high temperature treatment, a protective film resistant to these treatments is provided on the surface of the device.
このような保護膜には、当該保護膜を形成すべき基板又は下層、さらに保護膜上に形成される層に対して密着性が高いものであること、膜自体が平滑で強靭であること、透明性を有するものであること、高温条件下においても変色せず透明性を保持できるものであること、表面硬度が十分であること、耐擦傷性が優れていること等の性能が要求される。 Such a protective film has high adhesion to the substrate or lower layer on which the protective film is to be formed, and further to a layer formed on the protective film, the film itself is smooth and tough, Performance such as having transparency, maintaining transparency without discoloration even under high temperature conditions, having sufficient surface hardness, excellent scratch resistance, etc. is required. .
このような要求特性を満たすべく、保護膜形成用の感放射線性組成物の成分としてアクリル系樹脂が主に使用されているが、アクリル系樹脂よりも耐熱性及び透明性に優れたポリシロキサン系材料を、感放射線性組成物の成分として用いる試みがなされている(特許文献1〜3)。しかし、ポリシロキサン系材料はITO(インジウム錫酸化物)透明導電膜との密着性が十分でなく、硬化膜にクラック(ひび割れ)が発生しやすいため、保護膜として実用に耐えないという不都合がある。さらに、表示素子中のモリブデン配線上での密着性が不十分である場合、モリブデン配線上を起点として、保護膜のクラックや剥がれが発生する場合がある。したがって、耐熱性及び透明性が優れていると共に、ITO透明導電膜やモリブデン配線との密着性が改善されたポリシロキサン系感放射線性組成物の開発が望まれている。 An acrylic resin is mainly used as a component of the radiation-sensitive composition for forming the protective film in order to satisfy such required characteristics, but the polysiloxane type is superior in heat resistance and transparency than the acrylic resin. Attempts have been made to use the material as a component of the radiation-sensitive composition (Patent Documents 1 to 3). However, since the polysiloxane material does not have sufficient adhesion to an ITO (indium tin oxide) transparent conductive film and cracks are likely to occur in the cured film, there is an inconvenience that it cannot be practically used as a protective film. . Furthermore, when the adhesion on the molybdenum wiring in the display element is insufficient, the protective film may crack or peel off from the molybdenum wiring. Therefore, it is desired to develop a polysiloxane-based radiation-sensitive composition that is excellent in heat resistance and transparency and improved in adhesion to an ITO transparent conductive film or molybdenum wiring.
さらに、銀行など自動現金支払機、 自動販売機、携帯電話、携帯情報端末、デジタルオーディオプレーヤー等にタッチパネル、タッチスクリーンやタッチ画面等と呼ばれる画面上の表示を押すことで機器を操作する入力装置が使用されている。タッチパネルは通常指等で直接押し込むため、保護膜が具備される。その保護膜にはタッチパネル素子の配線への密着性、さらに保護膜としての耐擦傷性等表面高度が必要とされている。 In addition, there are input devices that operate devices by pressing on-screen displays called touch panels, touch screens, touch screens, etc. on automatic cash payment machines such as banks, vending machines, mobile phones, personal digital assistants, digital audio players, etc. in use. Since the touch panel is usually pressed directly with a finger or the like, a protective film is provided. The protective film is required to have high surface quality such as adhesion to the wiring of the touch panel element, and further, scratch resistance as a protective film.
一方、層間絶縁膜は、表示素子等において、一般に層状に配置される配線の間を絶縁するために設けられている。この表示素子の層間絶縁膜は、配線用のコンタクトホールのパターン形成が必要である。液晶表示素子の層間絶縁膜形成用材料として、コスト的に有利なネガ型感放射線性組成物の開発が行われている(特許文献4)。しかし、このようなネガ型感放射線性組成物では、実用上使用できるレベルのホール径を有するコンタクトホールを形成することは困難である。したがって、現在のところコンタクトホール形成の優位性の観点から、表示素子の層間絶縁膜を形成するためにポジ型感放射線性組成物が幅広く使用されている(特許文献5)。 On the other hand, the interlayer insulating film is provided to insulate between wirings generally arranged in layers in a display element or the like. The interlayer insulating film of this display element needs to form a contact hole pattern for wiring. As a material for forming an interlayer insulating film of a liquid crystal display element, a negative radiation sensitive composition advantageous in cost has been developed (Patent Document 4). However, with such a negative radiation-sensitive composition, it is difficult to form a contact hole having a hole diameter that can be used practically. Therefore, at present, from the viewpoint of the superiority of contact hole formation, positive-type radiation-sensitive compositions are widely used to form interlayer insulating films of display elements (Patent Document 5).
このように、表示素子等の製造には、その目的及び工程に応じて、多種の感放射線性組成物が用いられている。最近、コスト削減の観点から、感放射線性組成物の種類の統一化が試みられており、保護膜及び層間絶縁膜を1種類の感放射線性組成物で形成できることが望まれている。具体的には、透明性、耐熱性、密着性、耐クラック性、感度、屈折率、表面硬度及び耐擦傷性に優れた保護膜及び層間絶縁膜を簡易に形成できると共に、実用上使用可能なコンタクトホールを形成可能な解像性を発現し、タッチパネル用保護膜として十分な密着性、耐擦傷性を有するポリシロキサン系のネガ型感放射線性組成物の開発が強く望まれている。 As described above, various radiation-sensitive compositions are used in the production of display elements and the like depending on the purpose and process. Recently, from the viewpoint of cost reduction, attempts have been made to unify the types of radiation-sensitive compositions, and it is desired that the protective film and the interlayer insulating film can be formed from one type of radiation-sensitive composition. Specifically, a protective film and an interlayer insulating film excellent in transparency, heat resistance, adhesion, crack resistance, sensitivity, refractive index, surface hardness and scratch resistance can be easily formed and can be used practically. Development of a polysiloxane-based negative radiation-sensitive composition that expresses resolution capable of forming contact holes and has sufficient adhesion and scratch resistance as a protective film for a touch panel is strongly desired.
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、上記した要求特性を高水準でバランスよく両立させた保護膜や層間絶縁膜等の硬化膜を形成可能なポリシロキサン組成物及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、当該ポリシロキサン組成物から形成された保護膜、層間絶縁膜等の硬化膜、並びにその形成方法を提供することである。 The present invention has been made on the basis of the circumstances as described above, and its purpose is to form a polysiloxane capable of forming a cured film such as a protective film or an interlayer insulating film that balances the above-mentioned required characteristics at a high level with a good balance. It is providing the composition and its manufacturing method. Another object of the present invention is to provide a protective film formed from the polysiloxane composition, a cured film such as an interlayer insulating film, and a method for forming the same.
上記課題を解決するために、本発明は、第一に、次の成分[A]〜[D];
[A](a1)ラジカル重合性有機基を有するシラン化合物と、(a2)ラジカル重合性有機基を有しないシラン化合物とを共加水分解縮合して得られるラジカル重合性有機基を有するポリシロキサンであって、該ポリシロキサン中の(a1)ラジカル重合性有機基を有するシラン化合物の割合が15モル%を超えるポリシロキサン、
[B]ラジカル重合性有機基を有しないポリシロキサン
[C]ラジカル重合開始剤、及び
[D]溶剤
を含有するポリシロキサン組成物を提供するものである。
In order to solve the above problems, the present invention firstly includes the following components [A] to [D];
[A] (a1) a polysiloxane having a radical polymerizable organic group obtained by cohydrolytic condensation of a silane compound having a radical polymerizable organic group and (a2) a silane compound not having a radical polymerizable organic group A polysiloxane in which the proportion of the silane compound having a radically polymerizable organic group (a1) in the polysiloxane exceeds 15 mol%,
[B] A polysiloxane composition containing a polysiloxane [C] radical polymerization initiator having no radically polymerizable organic group and [D] a solvent is provided.
また、本発明は、第二に、上記ポリシロキサン組成物の製造方法であって、
少なくとも、次の成分[A]〜[D];
[A](a1)ラジカル重合性有機基を有するシラン化合物と、(a2)ラジカル重合性有機基を有しないシラン化合物とを共加水分解縮合して得られるラジカル重合性有機基を有するポリシロキサンであって、該ポリシロキサン中の(a1)ラジカル重合性有機基を有するシラン化合物の割合が15モル%を超えるポリシロキサン、
[B]ラジカル重合性有機基を有しないポリシロキサン
[C]ラジカル重合開始剤、及び
[D]溶剤
を混合する、製造方法を提供するものである。
The present invention is secondly a method for producing the polysiloxane composition,
At least the following components [A] to [D];
[A] (a1) a polysiloxane having a radical polymerizable organic group obtained by cohydrolytic condensation of a silane compound having a radical polymerizable organic group and (a2) a silane compound not having a radical polymerizable organic group A polysiloxane in which the proportion of the silane compound having a radically polymerizable organic group (a1) in the polysiloxane exceeds 15 mol%,
[B] A production method of mixing a polysiloxane [C] radical polymerization initiator having no radically polymerizable organic group and a [D] solvent is provided.
更に、本発明は、第三に、上記ポリシロキサン組成物から形成された表示素子の硬化膜を提供するものである。 Furthermore, the present invention thirdly provides a cured film of a display element formed from the polysiloxane composition.
また更に、本発明は、第四に、次の工程(1)〜(4);
(1)上記ポリシロキサン組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
(2)工程(1)で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)工程(2)で放射線を照射された塗膜を現像する工程、及び
(4)工程(3)で現像された塗膜を加熱する工程
を含む、表示素子の硬化膜の形成方法を提供するものである。
Furthermore, the present invention fourthly includes the following steps (1) to (4);
(1) The process of forming the coating film of the said polysiloxane composition on a board | substrate,
(2) A step of irradiating at least a part of the coating film formed in step (1),
(3) A method for forming a cured film of a display element, including a step of developing the coating film irradiated with radiation in step (2), and a step of (4) heating the coating film developed in step (3). It is to provide.
更にまた、本発明は、第五に、上記方法により形成してなる表示素子の硬化膜を提供するものであり、例えば、表示素子のタッチパネル用保護膜として有用である。 Furthermore, fifthly, the present invention provides a cured film of a display element formed by the above method, and is useful as a protective film for a touch panel of a display element, for example.
本発明のポリシロキサン組成物は、透明性、耐熱性、耐熱透明性、耐クラック性、表面硬度及び耐擦傷性などの一般的な要求特性を高水準でバランスよく両立しており、さらにITO透明導電膜に対する密着性が改善されているため、容易に微細かつ精巧なパターンを有する保護膜及び層間絶縁膜等の硬化膜を形成可能である。したがって、このように形成された硬化膜(保護膜又は層間絶縁膜)は、表示素子用として好適に用いることが可能であり、とりわけタッチパネル表示素子の保護膜として有用である。また、本発明のポリシロキサン組成物は、コンタクトホールを形成可能な程度の十分な解像性を発現することができる。 The polysiloxane composition of the present invention has a general balance of general required properties such as transparency, heat resistance, heat transparency, crack resistance, surface hardness and scratch resistance, and is transparent to ITO. Since the adhesion to the conductive film is improved, a cured film such as a protective film and an interlayer insulating film having a fine and elaborate pattern can be easily formed. Therefore, the thus formed cured film (protective film or interlayer insulating film) can be suitably used for display elements, and is particularly useful as a protective film for touch panel display elements. In addition, the polysiloxane composition of the present invention can exhibit sufficient resolution so that contact holes can be formed.
ポリシロキサン組成物
本発明のポリシロキサン組成物は、[A]成分、[B]成分、[C]成分及び[D]成分を必須成分として含有するものである。以下、各成分について詳細に説明する。
Polysiloxane Composition The polysiloxane composition of the present invention contains an [A] component, a [B] component, a [C] component, and a [D] component as essential components. Hereinafter, each component will be described in detail.
[A]成分
[A]成分は、(a1)ラジカル重合性有機基を有するシラン化合物(以下(a1)化合物とも言う)と、(a2)ラジカル重合性有機基を有しないシラン化合物(以下(a2)化合物とも言う)とを共加水分解縮合して得られるラジカル重合性有機基を有するポリシロキサンであって、該ポリシロキサン中の(a1)化合物の割合が15モル%を超えるポリシロキサンである。
[A] component [A] component consists of (a1) a silane compound having a radical polymerizable organic group (hereinafter also referred to as (a1) compound) and (a2) a silane compound having no radical polymerizable organic group (hereinafter referred to as (a2). ) (Also referred to as a compound) having a radical polymerizable organic group obtained by cohydrolytic condensation, and the ratio of the compound (a1) in the polysiloxane exceeds 15 mol%.
(a1)化合物としては、下記式(1)又は下記式(2)で示される加水分解性シラン化合物であることが好ましい。 The compound (a1) is preferably a hydrolyzable silane compound represented by the following formula (1) or the following formula (2).
〔式(1)中、R1は炭素数1〜4のアルキル基を示し、R2は単結合、メチレン基又はアルキレン基を示し、Xはビニル基、アリル基、スチリル基又は(メタ)アクリロイルオキシ基を示す。
式(2)中、R3は炭素数1〜4のアルキル基を示し、R4及びR5は相互に独立に単結合、メチレン基又はアルキレン基を示し、Yはビニル基、アリル基、スチリル基又は(メタ)アクリロイルオキシ基を示し、Zは水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜14の置換若しくは非置換のアリール基、ハロゲン原子、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、ビニル基、スチリル基又は(メタ)アクリロイルオキシ基を示す。pは1又は2の整数である。〕
[In the formula (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 represents a single bond, a methylene group or an alkylene group, and X represents a vinyl group, an allyl group, a styryl group or (meth) acryloyl. Indicates an oxy group.
In the formula (2), R 3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 4 and R 5 each independently represent a single bond, a methylene group or an alkylene group, and Y represents a vinyl group, an allyl group, or styryl. Z represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 14 carbon atoms, a halogen atom, an epoxy group, an isocyanate group, or an amino group. , Vinyl group, styryl group or (meth) acryloyloxy group. p is an integer of 1 or 2. ]
ここで、本明細書において「加水分解性シラン化合物」とは「加水分解性基を有するシラン化合物」をいい、ここでいう「加水分解性基」とは、通常、水との反応により、シラノール基(−Si−OH)を形成可能な基を指す。これに対して、「非加水分解性基」とは、水と反応により、シラノール基を形成せずに、安定に存在する基を指す。また、「加水分解縮合」とは、加水分解により生成したシラノール基同士の脱水縮合反応、及び/又は、シラノール基と加水分解性基との縮合反応により、シロキサン結合(−Si−O−Si−)が形成されることを意味する。なお、加水分解反応においては、加水分解性基の一部からシラノール基が生成すれば、未加水分解基(−OR1又は−OR3)が残存してもよく、すなわち[A]成分の一部に−OR1及び−OR3から選ばれる少なくとも1種を有していてもよい。
また、本発明においては、加水分解性シラン化合物のみならず、その部分加水分解物も使用することが可能であり、後述する[B]成分においても同様である。ここで、本明細書において「部分加水分解物」とは、アルコキシ基の加水分解縮合反応によって生成する、分子中に少なくとも1個、好ましくは2個以上のアルコキシ基が残存するシロキサン化合物(ケイ素原子数が2〜100個、好ましくは2〜30個程度のシロキサンオリゴマー)を意味する。
Here, in the present specification, the “hydrolyzable silane compound” refers to a “silane compound having a hydrolyzable group”, and the “hydrolyzable group” referred to here is usually a silanol by reaction with water. It refers to a group capable of forming a group (—Si—OH). On the other hand, the “non-hydrolyzable group” refers to a group that stably exists without forming a silanol group by reaction with water. In addition, “hydrolytic condensation” refers to a dehydration condensation reaction between silanol groups generated by hydrolysis and / or a condensation reaction between a silanol group and a hydrolyzable group, resulting in a siloxane bond (—Si—O—Si—). ) Is formed. In the hydrolysis reaction, if a silanol group is generated from a part of the hydrolyzable group, an unhydrolyzed group (—OR 1 or —OR 3 ) may remain, that is, one of the components [A]. The portion may have at least one selected from —OR 1 and —OR 3 .
In the present invention, not only a hydrolyzable silane compound but also a partially hydrolyzed product thereof can be used, and the same applies to the [B] component described later. As used herein, the term “partially hydrolyzed product” refers to a siloxane compound (silicon atom) produced by hydrolysis condensation reaction of an alkoxy group and having at least one, preferably two or more alkoxy groups remaining in the molecule. A siloxane oligomer having a number of 2 to 100, preferably about 2 to 30.
R1、R3及びZにおけるアルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。R1及びR3におけるアルキル基としては、加水分解縮合の反応性の観点から、炭素数1〜2のアルキル基が好ましい。また、Zにおけるアルキル基としては、炭素数1〜6、特に1〜4のアルキル基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。 The alkyl group in R 1 , R 3 and Z may be linear or branched. As an alkyl group in R < 1 > and R < 3 >, a C1-C2 alkyl group is preferable from a reactive viewpoint of hydrolysis condensation. Moreover, as an alkyl group in Z, a C1-C6, especially 1-4 alkyl group is preferable. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group.
R2、R4及びR5におけるアルキレン基としては、炭素数2〜6のアルキレン基が好ましく、特に炭素数2〜3のアルキレン基が好ましい。当該アルキレン基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、具体的には、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基が挙げられる。 As the alkylene group for R 2 , R 4 and R 5, an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms is preferable, and an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms is particularly preferable. The alkylene group may be linear or branched, and specific examples include an ethylene group, a trimethylene group, and a propylene group.
X、Y及びZにおける(メタ)アクリロイルオキシ基とは、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基を包含する概念である。また、スチリル基の芳香環上のビニル基の置換位置は特に限定されず、オルト位でも、メタ位でも、パラ位であってもよい。 The (meth) acryloyloxy group in X, Y and Z is a concept including an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group. In addition, the substitution position of the vinyl group on the aromatic ring of the styryl group is not particularly limited, and may be the ortho position, the meta position, or the para position.
Zにおけるアリール基としては、単環〜3環式芳香族炭化水素基が挙げられる。該アリール基は、炭素数が6〜14であれば置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、アルコキシ基を挙げることができる。アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基が挙げられ、置換アリール基としては、例えば、トリル基が挙げられる。 Examples of the aryl group for Z include monocyclic to tricyclic aromatic hydrocarbon groups. The aryl group may have a substituent as long as it has 6 to 14 carbon atoms. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group, and a nitro group. , A cyano group, a carboxyl group, and an alkoxy group. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the substituted aryl group include a tolyl group.
上記式(1)において、R1としては炭素数1〜2のアルキル基が好ましく、R2としては単結合又は炭素数2〜3のアルキレン基が好ましく、Xとしてはビニル基又は(メタ)アクリロイルオキシ基が好ましい。
上記式(2)において、R3としては炭素数1〜2のアルキル基が好ましく、R4及びR5としては単結合又は炭素数2〜3のアルキレン基が好ましく、Yとしてはビニル基又は(メタ)アクリロイルオキシ基が好ましく、Zとしては炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。また、pは1が好ましい。
In the above formula (1), R 1 is preferably an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, R 2 is preferably a single bond or an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, and X is a vinyl group or (meth) acryloyl. An oxy group is preferred.
In the above formula (2), R 3 is preferably an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, R 4 and R 5 are preferably a single bond or an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, and Y is a vinyl group or ( A (meth) acryloyloxy group is preferable, and Z is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Further, p is preferably 1.
上記式(1)で表わされる化合物の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、o−スチリルトリメトキシシラン、o−スチリルトリエトキシシラン、m−スチリルトリメトキシシラン、m−スチリルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、p−スチリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、メタクリロイルオキシトリメトキシシラン、メタクリロイルオキシトリエトキシシラン、メタクリロイルオキシトリプロポキシシラン、アクリロイルオキシトリメトキシシラン、アクリロイルオキシトリエトキシシラン、アクリロイルオキシトリプロポキシシラン、2−メタクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、2−メタクリロイルオキシエチルトリエトキシシラン、2−メタクリロイルオキシエチルトリプロポキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリプロポキシシラン、2−アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、2−アクリロイルオキシエチルトリエトキシシラン、2−アクリロイルオキシエチルトリプロポキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリプロポキシシラン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, o-styryltrimethoxysilane, o-styryltriethoxysilane, m-styryltrimethoxysilane. M-styryltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, p-styryltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, methacryloyloxytrimethoxysilane, methacryloyloxytriethoxysilane, methacryloyloxytripropoxysilane, Acryloyloxytrimethoxysilane, acryloyloxytriethoxysilane, acryloyloxytripropoxysilane, 2-methacryloyloxyethyltrimethoxysilane, 2-methyl Acryloyloxyethyltriethoxysilane, 2-methacryloyloxyethyltripropoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltripropoxysilane, 2-acryloyloxyethyltri Methoxysilane, 2-acryloyloxyethyltriethoxysilane, 2-acryloyloxyethyltripropoxysilane, 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltripropoxysilane, etc. It is done. These may be used alone or in combination of two or more.
上記式(2)で表わされる化合物の具体例としては、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルフェニルジメトキシシラン、ビニルフェニルジエトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、アリルメチルジメトキシシラン、アリルメチルジエトキシシラン、アリルジメチルメトキシシラン、アリルジメチルエトキシシラン、ジビニルメチルメトキシシラン、ジビニルメチルエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルフェニルジメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルフェニルジメトキシシラン、3、3'−ジメタクリロイルオキシプロピルジメトキシシラン、3、3'−ジアクリロイルオキシプロピルジメトキシシラン、3、3'、3"−トリメタクリロイルオキシプロピルメトキシシラン、3、3'、3"−トリアクリロイルオキシプロピルメトキシシラン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the above formula (2) include vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinylphenyldimethoxysilane, vinylphenyldiethoxysilane, vinyldimethylmethoxysilane, vinyldimethylethoxysilane, allylmethyldimethoxy. Silane, allylmethyldiethoxysilane, allyldimethylmethoxysilane, allyldimethylethoxysilane, divinylmethylmethoxysilane, divinylmethylethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloyloxy Propylphenyldimethoxysilane, 3-acryloyloxypropylphenyldimethoxysilane, 3,3′-dimethacryloyloxy Examples thereof include propyldimethoxysilane, 3,3′-diaacryloyloxypropyldimethoxysilane, 3,3 ′, 3 ″ -trimethacryloyloxypropylmethoxysilane, 3,3 ′, 3 ″ -triacryloyloxypropylmethoxysilane, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
上記式(1)及び式(2)で表わされる化合物のうち、クラック耐性、表面硬度、配線等に対する密着性を高いレベルで達成できるとともに、加水分解縮合の反応性の観点から、特にビニルトリメトキシシラン、p−スチリルトリエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等が好ましい。 Among the compounds represented by the above formulas (1) and (2), it is possible to achieve a high level of crack resistance, surface hardness, adhesion to wiring, etc., and in particular, from the viewpoint of hydrolysis condensation reactivity, vinyltrimethoxy Silane, p-styryltriethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyl Methyldimethoxysilane, 3-acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane and the like are preferable.
また、(a2)化合物としては、下記式(3)で示される加水分解性シラン化合物であることが好ましい。 The compound (a2) is preferably a hydrolyzable silane compound represented by the following formula (3).
(式(3)中、R6は炭素数1〜4のアルキル基を示し、R7は単結合、メチレン基又はアルキレン基を示し、Wは炭素数1〜20の置換若しくは非置換のアルキル基、炭素数6〜14の置換若しくは非置換のアリール基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、グリシジルオキシ基又は3,4―エポキシシクロヘキシル基を示し、qは0〜3の整数である。) (In the formula (3), R 6 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 7 represents a single bond, a methylene group or an alkylene group, and W represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 14 carbon atoms, an amino group, a mercapto group, an epoxy group, a glycidyloxy group, or a 3,4-epoxycyclohexyl group, and q is an integer of 0 to 3.)
R6におけるアルキル基としては上記式(1)のR1と同様のものが挙げられ、Wにおけるアルキル基及びアリール基としては上記式(2)のZと同様のものが挙げられ、R7におけるアルキレン基としては上記式(2)のR5と同様のものが挙げられる。また、Wにおけるアルキル基及びアリール基の置換基としては、上記式(2)のZにおけるアリール基の置換基と同様のものが挙げられる。
R7としては単結合又は炭素数2〜3のアルキレン基が好ましく、Wとしては炭素数1〜10の置換若しくは非置換のアルキル基、炭素数6〜8の置換若しくは非置換のアリール基又はグリシジルオキシ基が好ましい。なお、アルキル基又はアリール基の置換基としては、ハロゲン原子が好ましい。また、qとしては、0又は1が好ましい。
The alkyl group in R 6 include the same as R 1 in the formula (1), the alkyl group and the aryl group in W include the same Z in the formula (2), in R 7 Examples of the alkylene group include the same groups as R 5 in the above formula (2). Examples of the substituent of the alkyl group and aryl group in W include the same substituents as the substituent of the aryl group in Z of the above formula (2).
R 7 is preferably a single bond or an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, and W is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 8 carbon atoms, or glycidyl. An oxy group is preferred. In addition, as a substituent of an alkyl group or an aryl group, a halogen atom is preferable. Moreover, as q, 0 or 1 is preferable.
上記式(3)で表される加水分解性シラン化合物としては、4個の加水分解性基を有するシラン化合物、1個の非加水分解性基と3個の加水分解性基とを有するシラン化合物、2個の非加水分解性基と2個の加水分解性基とを有するシラン化合物、又はそれらの混合物を挙げることができる。 As the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (3), a silane compound having four hydrolyzable groups, a silane compound having one non-hydrolyzable group and three hydrolyzable groups Mention may be made of silane compounds having two non-hydrolyzable groups and two hydrolyzable groups, or mixtures thereof.
このような加水分解性シラン化合物の具体例としては、
4個の加水分解性基を有するシラン化合物として、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、テトラベンジロキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−i−プロポキシシラン等;
1個の非加水分解性基と3個の加水分解性基とを有するシラン化合物として、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−i−プロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−i−プロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、アミノトリメトキシシラン、アミノトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4―エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシ、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等;
2個の非加水分解性基と2個の加水分解性基を有するシラン化合物として、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等
をそれぞれ挙げることができる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
As a specific example of such a hydrolyzable silane compound,
As a silane compound having four hydrolyzable groups, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, tetraphenoxysilane, tetrabenzyloxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane and the like;
As a silane compound having one non-hydrolyzable group and three hydrolyzable groups, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-i-propoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, Ethyltriethoxysilane, ethyltri-i-propoxysilane, ethyltributoxysilane, butyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, aminotrimethoxysilane, amino Triethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and the like;
Examples of the silane compound having two non-hydrolyzable groups and two hydrolyzable groups include dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, dibutyldimethoxysilane, and 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more.
これらの加水分解性シラン化合物のうち、4個の加水分解性基を有するシラン化合物、及び1個の非加水分解性基と3個の加水分解性基とを有するシラン化合物が好ましく、1個の非加水分解性基と3個の加水分解性基とを有するシラン化合物が特に好ましい。好ましい加水分解性シラン化合物の具体例としては、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−i−プロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランが挙げられる。 Of these hydrolyzable silane compounds, a silane compound having four hydrolyzable groups and a silane compound having one non-hydrolyzable group and three hydrolyzable groups are preferred. A silane compound having a non-hydrolyzable group and three hydrolyzable groups is particularly preferred. Specific examples of preferable hydrolyzable silane compounds include tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-i-propoxysilane, methyltributoxysilane, phenyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane. Examples include ethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltributoxysilane, butyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, and trifluoropropyltrimethoxysilane.
(a1)化合物と(a2)化合物との合計に占める(a1)化合物の仕込み割合は15モル%を超えるが、16モル%以上、特に18モル%以上であることが好ましい。(a1)化合物の割合が15モル%以下の場合、露光感度が低下し、得られる硬化膜の耐熱性、密着性及び解像度が低下する。なお、(a1)化合物の仕込み割合の上限は、クラック耐性、耐熱性、密着性の観点から、50モル%、更に40モル%、特に30モル%であることが好ましい。 The charging ratio of the (a1) compound in the total of the (a1) compound and the (a2) compound exceeds 15 mol%, but is preferably 16 mol% or more, particularly preferably 18 mol% or more. (A1) When the ratio of a compound is 15 mol% or less, exposure sensitivity falls and the heat resistance of the cured film obtained, adhesiveness, and resolution fall. In addition, it is preferable that the upper limit of the preparation ratio of (a1) compound is 50 mol%, 40 mol%, especially 30 mol% from a viewpoint of crack tolerance, heat resistance, and adhesiveness.
(a1)化合物と(a2)化合物とを共加水分解縮合させる条件としては、(a1)化合物及び(a2)化合物のうちの少なくとも一部を加水分解して、加水分解性基をシラノール基に変換し、縮合反応を生起させるものである限り、特に限定されるものではないが、一例として以下の方法を挙げることができる。 The conditions for cohydrolyzing and condensing the compound (a1) and the compound (a2) include hydrolyzing at least a part of the compound (a1) and the compound (a2) to convert the hydrolyzable group into a silanol group. And as long as it causes a condensation reaction, although it does not specifically limit, the following method can be mentioned as an example.
溶媒中にて、(a1)化合物及び(a2)化合物を混合し、混合溶液に水を加え、加水分解縮合する方法が好ましく採用される。
(a1)化合物と(a2)化合物との共加水分解縮合反応に用いられる水としては、逆浸透膜処理、イオン交換処理、蒸留等の方法により精製された水を使用することが好ましい。このような精製水を用いることによって、副反応を抑制し、加水分解の反応性を向上させることができる。水の使用量は、(a1)化合物及び(a2)化合物の加水分解性基の合計量1モルに対して、好ましくは0.1〜3モル、より好ましくは0.3〜2モル、更に好ましくは0.5〜1.5モルである。このような量の水を用いることによって、加水分解縮合の反応速度を最適化することができる。
A method in which the (a1) compound and the (a2) compound are mixed in a solvent, water is added to the mixed solution, and hydrolytic condensation is preferably employed.
As the water used for the cohydrolysis condensation reaction of the compound (a1) and the compound (a2), it is preferable to use water purified by a method such as reverse osmosis membrane treatment, ion exchange treatment, or distillation. By using such purified water, side reactions can be suppressed and the reactivity of hydrolysis can be improved. The amount of water used is preferably 0.1 to 3 mol, more preferably 0.3 to 2 mol, and still more preferably with respect to 1 mol of the total amount of hydrolyzable groups of the (a1) compound and (a2) compound. Is 0.5 to 1.5 mol. By using such an amount of water, the reaction rate of the hydrolysis condensation can be optimized.
(a1)化合物と(a2)化合物との共加水分解縮合反応に使用する溶剤としては、特に限定されるものではないが、通常、後述するポリシロキサン組成物の調製に用いられる溶剤と同様のものを使用することができる。このような溶剤の好ましい例としては、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピオン酸エステル類が挙げられる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの溶剤の中でも、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、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メチルエーテルアセテート又は3−メトキシプロピオン酸メチルが、特に好ましい。 The solvent used in the cohydrolysis condensation reaction between the compound (a1) and the compound (a2) is not particularly limited, but is usually the same as the solvent used for preparing the polysiloxane composition described later. Can be used. Preferable examples of such a solvent include ethylene glycol monoalkyl ether acetate, diethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether acetate, and propionic acid esters. These may be used alone or in combination of two or more. Among these solvents, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate or methyl 3-methoxypropionate is particularly preferable.
(a1)化合物と(a2)化合物との共加水分解縮合反応は、好ましくは酸触媒(例えば、塩酸、硫酸、硝酸、蟻酸、シュウ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、リン酸、酸性イオン交換樹脂、各種ルイス酸)、塩基触媒(例えば、アンモニア、1級アミン類、2級アミン類、3級アミン類、ピリジンなどの含窒素化合物;塩基性イオン交換樹脂;水酸化ナトリウム等の水酸化物;炭酸カリウムなどの炭酸塩;酢酸ナトリウムなどのカルボン酸塩;各種ルイス塩基)、又は、アルコキシド(例えば、ジルコニウムアルコキシド、チタニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシド)等の触媒の存在下で行われる。触媒の使用量としては、加水分解縮合反応の促進の観点から、(a1)化合物及び(a2)化合物の合計1モルに対して、好ましくは0.2モル以下であり、より好ましくは0.00001〜0.1モルである。 The cohydrolysis condensation reaction between the (a1) compound and the (a2) compound is preferably an acid catalyst (for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, formic acid, oxalic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, phosphoric acid, Acidic ion exchange resins, various Lewis acids), basic catalysts (eg, nitrogen-containing compounds such as ammonia, primary amines, secondary amines, tertiary amines, pyridine; basic ion exchange resins; sodium hydroxide, etc. It is carried out in the presence of a catalyst such as hydroxide; carbonate such as potassium carbonate; carboxylate such as sodium acetate; various Lewis bases] or alkoxide (for example, zirconium alkoxide, titanium alkoxide, aluminum alkoxide). The amount of the catalyst used is preferably 0.2 mol or less, more preferably 0.00001, based on the total of 1 mol of the compound (a1) and the compound (a2), from the viewpoint of promoting the hydrolysis condensation reaction. ~ 0.1 mol.
(a1)化合物と(a2)化合物との共加水分解縮合反応における反応温度及び反応時間は、適宜設定することが可能であるが、例えば、下記の条件が採用できる。反応温度は、好ましくは40〜200℃、より好ましくは50〜150℃である。反応時間は、好ましくは30分〜24時間、より好ましくは1〜12時間である。このような反応温度及び反応時間とすることによって、加水分解縮合反応を最も効率的に行うことができる。この加水分解縮合反応においては、反応系内に加水分解性シラン化合物、水及び触媒を一度に添加して反応を一段階で行っても、あるいは、加水分解性シラン化合物、水及び触媒を、数回に分けて反応系内に添加することによって、加水分解反応及び縮合反応を多段階で行ってもよい。なお、加水分解縮合反応の後には、脱水剤を加え、次いでエバポレーションにかけることによって、水及び生成したアルコールを反応系から除去することができる。この段階で用いられる脱水剤は、一般的に、過剰の水を吸着又は包接して脱水能が完全に消費されるか、又はエバポレーションにより除去される。 Although the reaction temperature and reaction time in the cohydrolysis condensation reaction of the compound (a1) and the compound (a2) can be appropriately set, for example, the following conditions can be adopted. The reaction temperature is preferably 40 to 200 ° C, more preferably 50 to 150 ° C. The reaction time is preferably 30 minutes to 24 hours, more preferably 1 to 12 hours. By setting such reaction temperature and reaction time, the hydrolysis condensation reaction can be performed most efficiently. In this hydrolysis-condensation reaction, the hydrolyzable silane compound, water and catalyst may be added to the reaction system at once and the reaction may be performed in one step, or the hydrolyzable silane compound, water and catalyst may be added in several steps. The hydrolysis reaction and the condensation reaction may be performed in multiple stages by adding them into the reaction system in batches. After the hydrolysis condensation reaction, water and the produced alcohol can be removed from the reaction system by adding a dehydrating agent and then subjecting it to evaporation. The dehydrating agent used in this stage is generally consumed or adsorbed with excess water, or the dehydrating ability is completely consumed or removed by evaporation.
このようにして得られる[A]成分としては、化合物(a1)由来の下記式(4)で表される構造単位(以下、構造単位(4)とも言う)と、化合物(a2)由来の下記式(5)で表される構造単位(以下、構造単位(5)とも言う)及び下記式(6)で表される構造単位(以下、構造単位(6)とも言う)とを含むものが好ましい。 The [A] component thus obtained includes the structural unit represented by the following formula (4) derived from the compound (a1) (hereinafter also referred to as the structural unit (4)) and the following derived from the compound (a2). Those containing a structural unit represented by the formula (5) (hereinafter also referred to as the structural unit (5)) and a structural unit represented by the following formula (6) (hereinafter also referred to as the structural unit (6)) are preferable. .
〔式(4)中、R2及びXは前記と同義であり、
式(6)中、R8は炭素数1〜20の置換又は非置換のアルキル基を示す。〕
[In Formula (4), R < 2 > and X are synonymous with the above,
In formula (6), R 8 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. ]
なお、R8におけるアルキル基の置換基としては、上記式(2)のZにおけるアリール基の置換基と同様のものが挙げられる。 Examples of the substituent of the alkyl group in R 8 include the same substituents as the substituent of the aryl group in Z of the above formula (2).
[A]成分中の各構造単位の含有割合(モル比)は、構造単位(4)/構造単位(5)/構造単位(6)=16〜25/10〜40/40〜70、更に18〜25/20〜40/40〜60であることが好ましい。 The content ratio (molar ratio) of each structural unit in the component (A) is as follows: structural unit (4) / structural unit (5) / structural unit (6) = 16 to 25/10 to 40/40 to 70, and further 18 It is preferable that it is -25 / 20-40 / 40-60.
加水分解縮合反応により得られた[A]成分の分子量は、移動相にテトラヒドロフランを使用したGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用い、ポリスチレン換算の重量平均分子量として測定することができる。[A]成分の重量平均分子量(Mw)は、500〜10000の範囲内とすることが好ましく、1000〜5000の範囲内とすることが更に好ましい。[A]成分の重量平均分子量の値を500以上とすることによって、ポリシロキサン組成物の塗膜の成膜性を改善することができる。一方、重量平均分子量を10000以下とすることによって、ポリシロキサン組成物のアルカリ現像性の低下を防止することができる。
また、重量平均分子量(Mw)と同様の条件により測定される数平均分子量(Mn)との比、すなわち分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜15.0、より好ましくは1.1〜10.0、更に好ましくは1.1〜5.0である。このような範囲内とすることにより、アルカリ現像性、密着性、クラック耐性を両立することができる。
The molecular weight of the component [A] obtained by the hydrolysis-condensation reaction can be measured as a weight average molecular weight in terms of polystyrene using GPC (gel permeation chromatography) using tetrahydrofuran as a mobile phase. [A] The weight average molecular weight (Mw) of the component is preferably in the range of 500 to 10,000, and more preferably in the range of 1000 to 5000. By setting the value of the weight average molecular weight of the component [A] to 500 or more, the film formability of the coating film of the polysiloxane composition can be improved. On the other hand, by setting the weight average molecular weight to 10,000 or less, it is possible to prevent a decrease in alkali developability of the polysiloxane composition.
The ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) measured under the same conditions, that is, the degree of dispersion (Mw / Mn) is preferably 1.0 to 15.0, more preferably 1 .1 to 10.0, more preferably 1.1 to 5.0. By setting it within such a range, it is possible to achieve both alkali developability, adhesion, and crack resistance.
[B]成分
[B]成分は、ラジカル重合性有機基を有しないポリシロキサンである。[A]成分と[B]成分を併用することにより、[A]成分のみを用いる場合に比較して、クラック耐性、耐熱性、密着性及び解像度を高いレベルで達成することが可能となる。
[B] component [B] component is polysiloxane which does not have a radically polymerizable organic group. By using the [A] component and the [B] component in combination, it is possible to achieve crack resistance, heat resistance, adhesion and resolution at a higher level than when only the [A] component is used.
[B]成分は、[A]成分と同様の条件にて、上記(3)で表される加水分解性シラン化合物の少なくとも1種を(共)加水分解縮合することで得ることができる。 The component [B] can be obtained by (co) hydrolytic condensation of at least one hydrolyzable silane compound represented by (3) above under the same conditions as those for the component [A].
(共)加水分解縮合反応により得られる[B]成分としては、下記式(7)で表される構造単位(以下、構造単位(7)とも言う)と、下記式(8)で表される構造単位(以下、構造単位(8)とも言う)を含むものが好ましい。 [B] component obtained by (co) hydrolytic condensation reaction is represented by the structural unit represented by the following formula (7) (hereinafter also referred to as structural unit (7)) and the following formula (8). Those containing a structural unit (hereinafter also referred to as structural unit (8)) are preferred.
〔式(7)中、R9は炭素数1〜10の置換又は非置換のアルキル基を示し、
式(8)中、R10は炭素数6〜14の置換又は非置換のアリール基を示す。〕
[In the formula (7), R 9 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
In Formula (8), R 10 represents a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 14 carbon atoms. ]
なお、R9におけるアルキル基及びR10におけるアリール基の置換基としては、上記式(2)のZにおけるアリール基の置換基と同様のものが挙げられる。 Examples of the substituent of the alkyl group in R 9 and the aryl group in R 10 include the same substituents as the aryl group in Z of the above formula (2).
[B]成分中の各構造単位の含有割合(モル比)は、構造単位(7)/構造単位(8)=30〜70/70〜30、更に40〜60/60〜40であることが好ましい。 The content ratio (molar ratio) of each structural unit in the component [B] is structural unit (7) / structural unit (8) = 30 to 70/70 to 30, and further 40 to 60/60 to 40. preferable.
加水分解縮合反応により得られた[B]成分の重量平均分子量(Mw)は、[A]成分と同様の条件にて測定することが可能であり、塗膜の成膜性及び現像性の観点から、好ましくは500〜10000、更に好ましくは1000〜5000である。
また、重量平均分子量(Mw)と同様の条件により測定される数平均分子量(Mn)との比、すなわち分散度(Mw/Mn)は、アルカリ現像性、密着性、クラック耐性の観点から、好ましくは1.0〜15.0、より好ましくは1.1〜10.0、更に好ましくは1.1〜5.0である。
The weight average molecular weight (Mw) of the component [B] obtained by the hydrolytic condensation reaction can be measured under the same conditions as those of the component [A]. Therefore, it is preferably 500 to 10000, more preferably 1000 to 5000.
Further, the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) measured under the same conditions, that is, the dispersity (Mw / Mn) is preferably from the viewpoint of alkali developability, adhesion, and crack resistance. Is 1.0 to 15.0, more preferably 1.1 to 10.0, and still more preferably 1.1 to 5.0.
[A]成分と[B]成分の含有割合は、[A]成分100質量部に対して、[B]成分を80〜400質量部、更に100〜200質量部であることが好ましい。
また、[A]成分及び[B]成分を構成する全構造単位に占めるラジカル重合性有機基を有する構造単位の含有割合、すなわち[A]成分及び[B]成分の全構造単位に占める(a1)化合物に由来する構造単位の含有割合が1〜20モル%、更に5〜18モル%、特に10〜15モル%となるように適宜調整することが好ましい。このような割合でラジカル重合性有機基を有する構造単位を含有することにより、密着性、クラック耐性、耐熱性、耐擦傷性を高いレベルで達成することが可能になり、また感放射線性を具備することもできる。
なお、[A]成分及び[B]成分を構成する全構造単位に占めるラジカル重合性有機基を有する構造単位の含有割合は、1H−NMR、13C−NMR、FT−IR、熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析により、定性・定量分析が可能である。
The content ratio of the [A] component and the [B] component is preferably 80 to 400 parts by mass, and more preferably 100 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the [A] component.
Moreover, the content ratio of the structural unit having a radical polymerizable organic group in all the structural units constituting the [A] component and the [B] component, that is, the total structural unit of the [A] component and the [B] component (a1 ) It is preferable to adjust appropriately so that the content ratio of the structural unit derived from the compound is 1 to 20 mol%, further 5 to 18 mol%, particularly 10 to 15 mol%. By containing a structural unit having a radically polymerizable organic group at such a ratio, it becomes possible to achieve a high level of adhesion, crack resistance, heat resistance, and scratch resistance, and also has radiation sensitivity. You can also
In addition, the content rate of the structural unit which has the radically polymerizable organic group which occupies for all the structural units which comprise a [A] component and a [B] component is 1 H-NMR, 13 C-NMR, FT-IR, pyrolysis gas Qualitative and quantitative analysis is possible by chromatography mass spectrometry.
[C]成分
[C]成分は、ラジカル重合開始剤である。本発明で使用するラジカル重合開始剤としては、O−アシルオキシム化合物、アセトフェノン化合物、ビイミダゾール化合物等を挙げることができる。
[C] component [C] component is a radical polymerization initiator. Examples of the radical polymerization initiator used in the present invention include O-acyloxime compounds, acetophenone compounds, biimidazole compounds, and the like.
O−アシルオキシム化合物の具体例としては、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、1−〔9−エチル−6−ベンゾイル−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−オクタン−1−オンオキシム−O−アセテート、1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、1−〔9−n−ブチル−6−(2−エチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロピラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−5−テトラヒドロフラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)等が挙げられる。これらのO−アシルオキシム化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Specific examples of the O-acyloxime compound include ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), 1- [ 9-ethyl-6-benzoyl-9. H. -Carbazol-3-yl] -octane-1-one oxime-O-acetate, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate, 1- [9-n-butyl-6- (2-ethylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate, ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydropyranylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-5-tetrahydrofuranylbenzoyl) -9. H. -Carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl } -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) and the like. These O-acyloxime compounds can be used alone or in admixture of two or more.
これらのうちで、好ましいO−アシルオキシム化合物としては、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)を挙げることができる。 Among these, preferable O-acyloxime compounds include ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), Ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl) -9. H. -Carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl } -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime).
アセトフェノン化合物としては、例えばα−アミノケトン化合物、α−ヒドロキシケトン化合物を挙げることができる。 Examples of acetophenone compounds include α-aminoketone compounds and α-hydroxyketone compounds.
α−アミノケトン化合物の具体例としては、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン等を挙げることができる。 Specific examples of the α-aminoketone compound include 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1 -(4-Morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one and the like can be mentioned.
α−ヒドロキシケトン化合物の具体例としては、1−フェニル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等を挙げることができる。これらのアセトフェノン化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Specific examples of the α-hydroxyketone compound include 1-phenyl-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- (4-i-propylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-1- ON, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl phenylketone and the like. These acetophenone compounds can be used alone or in admixture of two or more.
これらのアセトフェノン化合物のうちα−アミノケトン化合物が好ましく、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オンが特に好ましい。 Of these acetophenone compounds, α-aminoketone compounds are preferred, and 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one, 2- Methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one is particularly preferred.
ビイミダゾール化合物の具体例としては、2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール等を挙げることができる。これらのビイミダゾール化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Specific examples of the biimidazole compound include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole, 2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2 ′ -Biimidazole etc. can be mentioned. These biimidazole compounds can be used alone or in admixture of two or more.
これらのビイミダゾール化合物のうち、2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾールが好ましく、2,2'−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾールが特に好ましい。 Among these biimidazole compounds, 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2, 4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5 5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole is preferred, 2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole Is particularly preferred.
本発明のポリシロキサン組成物において、[C]成分としてビイミダゾール化合物を使用する場合、これを増感するために、ジアルキルアミノ基を有する脂肪族又は芳香族化合物(以下、「アミノ系増感剤」という。)を添加することができる。 When a biimidazole compound is used as the [C] component in the polysiloxane composition of the present invention, an aliphatic or aromatic compound having a dialkylamino group (hereinafter referred to as “amino sensitizer”) Can be added.
かかるアミノ系増感剤としては、例えば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)ベンゾフェノン等を挙げることができる。これらのアミノ系増感剤のうち、4,4'−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが特に好ましい。これらのアミノ系増感剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Examples of such amino sensitizers include 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone and 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone. Of these amino sensitizers, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone is particularly preferred. These amino sensitizers can be used alone or in admixture of two or more.
更に、ビイミダゾール化合物とアミノ系増感剤とを併用する場合、水素ラジカル供与剤としてチオール化合物を添加することができる。ビイミダゾール化合物は、アミノ系増感剤によって増感されて開裂し、イミダゾールラジカルを発生するが、そのままでは高い重合開始能が発現しない場合がある。しかし、ビイミダゾール化合物とアミノ系増感剤とが共存する系に、チオール化合物を添加することにより、イミダゾールラジカルにチオール化合物から水素ラジカルが供与される。その結果、イミダゾールラジカルが中性のイミダゾールに変換されると共に、重合開始能の高い硫黄ラジカルを有する成分が発生し、低放射線照射量であっても表面硬度の高い硬化膜を形成することができる。 Further, when a biimidazole compound and an amino sensitizer are used in combination, a thiol compound can be added as a hydrogen radical donor. A biimidazole compound is sensitized by an amino sensitizer and cleaved to generate an imidazole radical, but may not exhibit high polymerization initiation ability as it is. However, by adding a thiol compound to a system in which a biimidazole compound and an amino sensitizer coexist, a hydrogen radical is donated from the thiol compound to the imidazole radical. As a result, the imidazole radical is converted to neutral imidazole, and a component having a sulfur radical having a high polymerization initiating ability is generated, and a cured film having a high surface hardness can be formed even with a low radiation dose. .
かかるチオール化合物の具体例としては、
2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプト−5−メトキシベンゾチアゾール等の芳香族チオール化合物;
3−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸メチル等の脂肪族モノチオール化合物;
ペンタエリストールテトラ(メルカプトアセテート)、ペンタエリストールテトラ(3−メルカプトプロピオネート)等の2官能以上の脂肪族チオール化合物
を挙げることができる。これらのチオール化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
これらのチオール化合物の中でも、2−メルカプトベンゾチアゾールが特に好ましい。
Specific examples of such thiol compounds include
Aromatic thiol compounds such as 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercapto-5-methoxybenzothiazole;
Aliphatic monothiol compounds such as 3-mercaptopropionic acid and methyl 3-mercaptopropionate;
Bifunctional or higher aliphatic thiol compounds such as pentaerythritol tetra (mercaptoacetate) and pentaerythritol tetra (3-mercaptopropionate) can be exemplified. These thiol compounds can be used alone or in admixture of two or more.
Among these thiol compounds, 2-mercaptobenzothiazole is particularly preferable.
ビイミダゾール化合物とアミノ系増感剤とを併用する場合、アミノ系増感剤の使用量としては、ビイミダゾール化合物100質量部に対して、好ましくは0.1〜50質量部であり、より好ましくは1〜20質量部である。アミノ系増感剤の使用量を上記範囲内とすることによって、露光時の硬化反応性が向上し、得られる硬化膜の表面硬度を高めることができる。 When a biimidazole compound and an amino sensitizer are used in combination, the use amount of the amino sensitizer is preferably 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of the biimidazole compound. Is 1-20 parts by mass. By making the usage-amount of an amino sensitizer into the said range, the cure reactivity at the time of exposure can improve and the surface hardness of the cured film obtained can be raised.
また、ビイミダゾール化合物、アミノ系増感剤及びチオール化合物を併用する場合、チオール化合物の使用量としては、ビイミダゾール化合物100質量部に対して、好ましくは0.1〜50質量部であり、より好ましくは1〜20質量部である。チオール化合物の使用量を上記範囲内とすることによって、得られる硬化膜の表面硬度を改善することができる。 Moreover, when using together a biimidazole compound, an amino type sensitizer, and a thiol compound, as the usage-amount of a thiol compound, Preferably it is 0.1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of biimidazole compounds, More Preferably it is 1-20 mass parts. By making the usage-amount of a thiol compound into the said range, the surface hardness of the obtained cured film can be improved.
本発明においては、[C]成分として、O−アシルオキシム化合物及びアセトフェノン化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含有することが好ましく、更にビイミダゾール化合物を含有するものであってもよい。 In the present invention, the [C] component preferably contains at least one selected from the group consisting of an O-acyloxime compound and an acetophenone compound, and may further contain a biimidazole compound.
[C]成分の使用量は、[A]成分と[B]成分の合計100質量部に対して、好ましくは0.05〜30質量部、より好ましくは0.1〜15質量部である。[C]成分の使用量を上記範囲内とすることによって、低露光量の場合でも、高い放射線感度を示し、充分な表面硬度を有する硬化膜を形成することができる。 The amount of the component [C] used is preferably 0.05 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the [A] component and the [B] component. By setting the amount of component [C] used within the above range, a cured film having high radiation sensitivity and sufficient surface hardness can be formed even in the case of a low exposure amount.
[D]成分
[D]成分は、溶剤である。溶剤としては特に限定されないが、特にプロトン性溶剤であるアルコール系溶剤を含有することが望ましい。アルコール系溶剤を用いることで、各成分を均一に溶解又は分散することができ、これにより組成物溶液の大型基板への塗工性向上を可能にし、更に塗布ムラ(筋状ムラ、ピン跡ムラ、モヤムラ等)の発生を抑制し、膜厚均一性をより一層向上できる。
[D] Component [D] A component is a solvent. Although it does not specifically limit as a solvent, It is desirable to contain the alcohol solvent which is a protic solvent especially. By using an alcohol-based solvent, each component can be uniformly dissolved or dispersed. This makes it possible to improve the coating property of the composition solution on a large substrate, and further, coating unevenness (streaky unevenness, pin mark unevenness). ), And the film thickness uniformity can be further improved.
このようなアルコール系溶剤としては、
1−ヘキサノール、1−オクタノール、1−ノナノール、1−ドデカノール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール等の長鎖アルキルアルコール類;
ベンジルアルコール等の芳香族アルコール類;
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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類;
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プロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;
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等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル類;
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プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類
等を挙げることができる。これらのアルコール系溶剤は、単独で又は2種以上併用して使用することができる。
As such an alcohol solvent,
Long-chain alkyl alcohols such as 1-hexanol, 1-octanol, 1-nonanol, 1-dodecanol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol;
Aromatic alcohols such as benzyl alcohol;
Ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether;
Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether;
Diethylene glycol monoalkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether;
Examples include dipropylene glycol monoalkyl ethers such as dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, and dipropylene glycol monobutyl ether. These alcohol solvents can be used alone or in combination of two or more.
これらアルコール系溶剤のうち、特に塗工性向上の観点から、ベンジルアルコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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が好ましい。 Among these alcohol solvents, benzyl alcohol, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether are particularly preferable from the viewpoint of improving coatability.
[D]成分は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
[D]成分の使用量は、[A]成分100質量部に対して、好ましくは5質量部〜300質量部、更に好ましくは10質量部〜200質量部である。[D]成分の使用量を上記範囲内とすることによって、ガラス基板等に対する塗工性向上を可能にし、更に塗布ムラ(筋状ムラ、ピン跡ムラ、モヤムラ等)の発生を抑制し、膜厚均一性をさらに向上できる。
[D] A component may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
The amount of component [D] used is preferably 5 to 300 parts by mass, more preferably 10 to 200 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of component [A]. By making the use amount of the component [D] within the above range, it is possible to improve the coating property on the glass substrate and the like, and further suppress the occurrence of coating unevenness (such as streaky unevenness, pin mark unevenness, and moya unevenness). Thickness uniformity can be further improved.
本発明においては、アルコール系溶剤と共に、他の溶剤、例えばエーテル類、ジエチレングリコールアルキルエーテル類、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート類、芳香族炭化水素類、ケトン類、エステル類などを挙げることができる。 In the present invention, together with alcohol solvents, other solvents such as ethers, diethylene glycol alkyl ethers, ethylene glycol alkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl ether propionates, aromatic hydrocarbons, ketones, esters And the like.
アルコール系溶剤以外の溶剤としては、次のものが挙げられる。
エーテル類として、例えばテトラヒドロフラン等;
ジエチレングリコールアルキルエーテル類として、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル等;
エチレングリコールアルキルエーテルアセテート類として、例えばメチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブ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等;
プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類として、例えば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、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等;
プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート類として、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノブチルエーテルプロピオネート等;
Examples of solvents other than alcohol solvents include the following.
Ethers such as tetrahydrofuran;
Examples of diethylene glycol alkyl ethers include diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol ethyl methyl ether;
Examples of ethylene glycol alkyl ether acetates include methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, and ethylene glycol monoethyl ether acetate;
Examples of propylene glycol monoalkyl ether acetates include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, and propylene glycol monobutyl ether acetate;
Examples of propylene glycol monoalkyl ether propionates include propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether propionate, propylene glycol monopropyl ether propionate, propylene glycol monobutyl ether propionate and the like;
芳香族炭化水素類として、例えばトルエン、キシレン等;
ケトン類として、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン等;
エステル類として、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、3−ヒドロキシプロピオン酸メチル、3−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−ヒドロキシプロピオン酸プロピル、3−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、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−メトキシプロピオン酸ブチル、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等をそれぞれ挙げることができる。これらの溶剤は、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
Examples of aromatic hydrocarbons include toluene and xylene;
Examples of ketones include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, and the like;
Examples of esters include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, i-propyl acetate, butyl acetate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, 2-hydroxy-2-methylpropionic acid Ethyl, methyl hydroxyacetate, ethyl hydroxyacetate, butyl hydroxyacetate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, methyl 3-hydroxypropionate, ethyl 3-hydroxypropionate, propyl 3-hydroxypropionate, 3-hydroxy Butyl propionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, propyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, propyl ethoxyacetate, ethoxy Butyl acetate, methyl propoxyacetate, ethyl propoxyacetate, propylpropoxyacetate, butyl propoxyacetate, methyl butoxyacetate, ethyl butoxyacetate, propylbutoxyacetate, butylbutoxyacetate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, 2 Examples thereof include propyl methoxypropionate, butyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate and the like. These solvents can be used alone or in admixture of two or more.
本発明のポリシロキサン組成物は、更に次の成分を含有することができる。 The polysiloxane composition of the present invention may further contain the following components.
[E]成分
[E]成分は、[C]ラジカル重合開始剤の存在下において放射線を照射することにより重合するエチレン性不飽和化合物である。但し、[A]成分が除かれる。
このような重合性不飽和単量体としては、重合性が良好であり、得られる硬化膜の強度が向上するという観点から、単官能、2官能又は3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
[E] Component The [E] component is an ethylenically unsaturated compound that is polymerized by irradiation with radiation in the presence of a [C] radical polymerization initiator. However, the [A] component is excluded.
As such a polymerizable unsaturated monomer, monofunctional, bifunctional, or trifunctional or higher (meth) acrylic acid ester is used from the viewpoint of good polymerizability and improved strength of the obtained cured film. preferable.
単官能(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば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、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルメタクリレート、(2−アクリロイルオキシエチル)(2−ヒドロキシプロピル)フタレート、(2−メタクリロイルオキシエチル)(2−ヒドロキシプロピル)フタレート、ω―カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート等が挙げられる。市販品としては、例えばアロニックスM−101、同M−111、同M−114、同M−5300(以上、東亞合成社);KAYARADTC−110S、同TC−120S(以上、日本化薬社);ビスコート158、同2311(以上、大阪有機化学工業社)等が挙げられる。 Examples of monofunctional (meth) acrylic acid esters include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, diethylene glycol monoethyl ether acrylate, diethylene glycol monoethyl ether methacrylate, (2-acryloyloxyethyl) (2-hydroxypropyl) phthalate. , (2-methacryloyloxyethyl) (2-hydroxypropyl) phthalate, ω-carboxypolycaprolactone monoacrylate, and the like. As a commercial item, for example, Aronix M-101, M-111, M-114, M-5300 (above, Toagosei Co., Ltd.); KAYAARDTC-110S, TC-120S (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.); Viscoat 158, 2311 (Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) and the like.
2官能(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えばエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコ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、ジ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メタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート等が挙げられる。市販品としては、例えばアロニックスM−210、同M−240、同M−6200(以上、東亞合成社);KAYARADHDDA、同HX−220、同R−604(以上、日本化薬社);ビスコート260、同312、同335HP(以上、大阪有機化学工業社);ライトアクリレート1,9−NDA(共栄社化学社)等が挙げられる。 Examples of the bifunctional (meth) acrylic acid ester include ethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, propylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, and tetraethylene glycol diacrylate. Examples include methacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 1,9-nonanediol dimethacrylate, and the like. Examples of commercially available products include Aronix M-210, M-240, and M-6200 (above, Toagosei Co., Ltd.); KAYARADHDDA, HX-220, R-604 (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.); 312 and 335HP (Osaka Organic Chemical Co., Ltd.); light acrylate 1,9-NDA (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and the like.
3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、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トリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、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ペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリ(2−アクリロイルオキシエチル)フォスフェート、トリ(2−メタクリロイルオキシエチル)フォスフェート、コハク酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、コハク酸変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレートの他、直鎖アルキレン基及び脂環式構造を有し、かつ2個以上のイソシアネート基を有する化合物と、分子内に1個以上の水酸基とを有し、かつ3個、4個又は5個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物と反応させて得られる多官能ウレタンアクリレート系化合物等が挙げられる。市販品としては、例えばアロニックスM−309、同M−315、同M−400、同M−405、同M−450、同M−7100、同M−8030、同M−8060、同TO−1450(以上、東亞合成社);KAYARADTMPTA、同DPHA、同DPCA−20、同DPCA−30、同DPCA−60、同DPCA−120、同DPEA−12(以上、日本化薬社);ビスコート295、同300、同360、同GPT、同3PA、同400(以上、大阪有機化学工業社);多官能ウレタンアクリレート系化合物を含有する市販品としては、ニューフロンティアR−1150(第一工業製薬社)、KAYARAD DPHA−40H(日本化薬社)等が挙げられる。 Examples of the tri- or higher functional (meth) acrylic acid ester include trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol penta Acrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, ethylene oxide modified dipentaerythritol hexaacrylate, tri (2-acryloyloxyethyl) Foss , Tri (2-methacryloyloxyethyl) phosphate, succinic acid-modified pentaerythritol triacrylate, succinic acid-modified dipentaerythritol pentaacrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, linear alkylene group and alicyclic structure And a compound having two or more isocyanate groups and a compound having one or more hydroxyl groups in the molecule and having three, four or five (meth) acryloyloxy groups The polyfunctional urethane acrylate type compound etc. which are obtained by making it contain are mentioned. Examples of commercially available products include Aronix M-309, M-315, M-400, M-405, M-450, M-7100, M-8030, M-8060, and TO-1450. (Above, Toagosei Co., Ltd.); KAYAARADTMPTA, DPHA, DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, DPCA-60, DPCA-12, DPEA-12 (above, Nippon Kayaku); Biscote 295, 300, the same 360, the same GPT, the same 3PA, the same 400 (Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.); As a commercial product containing a polyfunctional urethane acrylate compound, New Frontier R-1150 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), KAYARAD DPHA-40H (Nippon Kayaku Co., Ltd.) etc. are mentioned.
これらの[E]成分のうち、ω―カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、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や、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、コハク酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、コハク酸変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、多官能ウレタンアクリレート系化合物を含有する市販品等が好ましい。中でも、3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物が特に好ましい。 Among these [E] components, ω-carboxypolycaprolactone monoacrylate, 1,9-nonanediol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipenta Erythritol hexaacrylate, a mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate, ethylene oxide modified dipentaerythritol hexaacrylate, succinic acid modified pentaerythritol triacrylate, succinic acid modified dipentaerythritol pentaacrylate, polyfunctional urethane acrylate A commercially available product containing a series compound is preferred. Among them, a tri- or higher functional (meth) acrylic acid ester is preferable, and a mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate is particularly preferable.
[E]成分は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。[E]成分の使用量は、[A]成分と[B]成分の合計100質量部に対して、5〜300質量部が好ましく、10〜200質量部がより好ましく、20〜100質量部が特に好ましい。[E]成分の使用量を上記範囲内とすることで、当該組成物の感度、得られる硬化膜の表面高度、耐熱性がより一層良好となる。 [E] A component may be used independently and may be used in mixture of 2 or more types. The amount of component [E] used is preferably 5 to 300 parts by weight, more preferably 10 to 200 parts by weight, and more preferably 20 to 100 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of [A] and [B] components. Particularly preferred. By making the usage-amount of an [E] component into the said range, the sensitivity of the said composition, the surface height of the cured film obtained, and heat resistance become still better.
[F]成分
[F]成分は、有機粒子及び無機粒子から選択される少なくとも1種である。[F]成分を含有することにより、耐擦傷性、クラック耐性等を高めることができる。有機粒子及び無機粒子の平均粒径は、0.005〜0.5μmの範囲が好ましい。
[F] Component The [F] component is at least one selected from organic particles and inorganic particles. By containing the [F] component, scratch resistance, crack resistance and the like can be enhanced. The average particle size of the organic particles and inorganic particles is preferably in the range of 0.005 to 0.5 μm.
[F]成分は、粉体状のものを直接、他の成分に添加・混合してもよいし、溶媒分散液としたものを他の成分に添加・混合して溶剤を留去してもよい。 The component [F] may be directly added to and mixed with other components in powder form, or the solvent dispersion may be added to and mixed with other components to distill off the solvent. Good.
有機粒子としては、アクリル系微粒子等が好適に用いられる。アクリル系微粒子としては、例えば、メタクリル酸メチル重合体等が挙げられる。有機粒子の市販品としては、例えば、ゼフィアックF−320、F−301、F−340、F−325、F−351(以上、ガンツ化成社製)、アクリル系微粒子MP−300(綜研化学社製)等が挙げられる。 As the organic particles, acrylic fine particles and the like are preferably used. Examples of the acrylic fine particles include methyl methacrylate polymer. Examples of commercially available organic particles include Zefiac F-320, F-301, F-340, F-325, F-351 (manufactured by Ganz Kasei Co., Ltd.), acrylic fine particles MP-300 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.). ) And the like.
また、無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、タルク、モンモリロナイト等を主成分とする粒子が挙げられ、シリカ及びアルミナを主成分とする粒子が好ましい。
無機微粒子の形状は、球状、棒状、板状、繊維状、不定形状のいずれであってもよく、また、これらは、中実状、中空状、多孔質状であってもよい。
Examples of the inorganic fine particles include particles mainly composed of silica, alumina, zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, talc, montmorillonite, and the like. Particles containing the main component are preferred.
The shape of the inorganic fine particles may be any of a spherical shape, a rod shape, a plate shape, a fiber shape, and an indeterminate shape, and these may be a solid shape, a hollow shape, or a porous shape.
無機微粒子の市販品の例としては、例えば、アドマファインSO−E1、SO−E2、SO−E3、SO−E4、SO−E5、SE3200−SEJ((株)アドマテックス社製)、SS01、SS03、SS15、SS35(大阪化成(株)社製)等が挙げられる。このような無機微粒子の具体例としては、シリカ粒子として、メタノールシリカゾル、IPA−ST、MEK−ST、NBA−ST、XBA−ST、DMAC−ST、ST−UP、ST−OUP、ST−20、ST−40、ST−C、ST−N、ST−O、ST−50、ST−OL(日産化学工業(株)社製)、ジルコニア粒子としてHXU−110JC、HXU−210C、NZD−3101(住友大阪セメント(株)社製)、ID191(テイカ(株)社製)、ZRPMA15WT%−E05(シーアイ化成(株)社製)、酸化チタン粒子としてMT−05、MT−100W、MT−100SA、MT−100HD、MT−300HD、MT−150A、ND138、ND139、ND140、ND154,ND165、ND177、TS−063、TS−103、TS−159(テイカ(株)社製)等が挙げられる。 Examples of commercially available inorganic fine particles include, for example, Admafine SO-E1, SO-E2, SO-E3, SO-E4, SO-E5, SE3200-SEJ (manufactured by Admatechs Co., Ltd.), SS01, SS03. , SS15, SS35 (manufactured by Osaka Kasei Co., Ltd.) and the like. Specific examples of such inorganic fine particles include, as silica particles, methanol silica sol, IPA-ST, MEK-ST, NBA-ST, XBA-ST, DMAC-ST, ST-UP, ST-OUP, ST-20, ST-40, ST-C, ST-N, ST-O, ST-50, ST-OL (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), HXU-110JC, HXU-210C, NZD-3101 (Sumitomo) as zirconia particles Osaka Cement Co., Ltd.), ID 191 (Taika Co., Ltd.), ZRPMA15WT% -E05 (CI Chemical Co., Ltd.), and titanium oxide particles MT-05, MT-100W, MT-100SA, MT -100HD, MT-300HD, MT-150A, ND138, ND139, ND140, ND154, ND165, ND177, T -063, TS-103, TS-159 (manufactured by Tayca Co., Ltd.).
無機微粒子は、シランカップリング剤等によって表面処理されていてもよい。このような表面処理を行うことにより、他の成分との相溶性を向上させることができ、組成物中での分散性や機械的強度を向上させることができる。 The inorganic fine particles may be surface-treated with a silane coupling agent or the like. By performing such a surface treatment, compatibility with other components can be improved, and dispersibility and mechanical strength in the composition can be improved.
[F]成分は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。[F]成分の使用量は、[A]成分100質量部に対して、好ましくは1質量部〜600質量部、更に好ましくは10質量部〜200質量部である。[F]成分の使用量を上記範囲内とすることにより、得られる保護膜及び層間絶縁膜の耐擦傷性等をより一層高めることができる。 [F] A component may be used independently and may be used in mixture of 2 or more types. The amount of component [F] used is preferably 1 part by mass to 600 parts by mass, and more preferably 10 parts by mass to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component [A]. By making the usage-amount of a [F] component into the said range, the abrasion resistance etc. of the protective film and interlayer insulation film which are obtained can be improved further.
本発明のポリシロキサン組成物は、上記の[A]〜[D]成分に加え、所期の効果を損なわない範囲で、必要に応じて[G]感放射線性酸発生剤、感放射線性塩基発生剤、[H]界面活性剤等の他の任意成分を含有することができる。 In addition to the components [A] to [D] described above, the polysiloxane composition of the present invention includes [G] a radiation sensitive acid generator and a radiation sensitive base as needed within a range that does not impair the desired effect. Other optional components such as a generator and a [H] surfactant can be contained.
[G]成分
[G]成分は、感放射線性酸発生剤、感放射線性塩基発生剤である。[G]成分は、放射線を照射することにより、ポリシロキサンを縮合・硬化反応させる際の触媒として作用する酸性活性物質又は塩基性活性物質を放出することができる化合物と定義される。
[G] component [G] component is a radiation sensitive acid generator and a radiation sensitive base generator. The component [G] is defined as a compound capable of releasing an acidic active substance or a basic active substance that acts as a catalyst when polysiloxane is subjected to a condensation / curing reaction when irradiated with radiation.
感放射線性酸発生剤としては、ジフェニルヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム塩及びテトラヒドロチオフェニウム塩が好ましく、特にトリフェニルスルホニウム塩及びテトラヒドロチオフェニウム塩が好ましい。ジフェニルヨードニウム塩の具体例としては、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホナート、ジフェニルヨードニウムブチルトリス(2,6−ジフルオロフェニル)ボレート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロアセテート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム−p−トルエンスルホナート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムカンファースルホン酸等が挙げられる。 As the radiation sensitive acid generator, diphenyliodonium salt, triphenylsulfonium salt and tetrahydrothiophenium salt are preferable, and triphenylsulfonium salt and tetrahydrothiophenium salt are particularly preferable. Specific examples of the diphenyliodonium salt include diphenyliodonium tetrafluoroborate, diphenyliodonium hexafluorophosphonate, diphenyliodonium hexafluoroarsenate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium trifluoroacetate, diphenyliodonium-p-toluenesulfonate, Diphenyliodonium butyltris (2,6-difluorophenyl) borate, 4-methoxyphenylphenyliodonium tetrafluoroborate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium hexafluoro Arsenate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoro Tansulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoroacetate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium-p-toluenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium camphorsulfonic acid, etc. Can be mentioned.
トリフェニルスルホニウム塩の具体例としては、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホン酸、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、トリフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、トリフェニルスルホニウムブチルトリス(2、6−ジフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。 Specific examples of the triphenylsulfonium salt include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonic acid, triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, triphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, Examples thereof include phenylsulfonium butyl tris (2,6-difluorophenyl) borate.
テトラヒドロチオフェニウム塩の具体例としては、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム−1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(ノルボルナン−2−イル)エタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム−2−(5−t−ブトキシカルボニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム−2−(6−t−ブトキシカルボニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(4,7−ジブトキシ−1−ナフタレニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホナート等が挙げられる。 Specific examples of the tetrahydrothiophenium salt include 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophene. Nimononafluoro-n-butanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium-1,1,2,2-tetrafluoro-2- (norbornan-2-yl) ethanesulfonate 1- (4-n-Butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium-2- (5-t-butoxycarbonyloxybicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) -1,1,2 , 2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydro Rothiophenium-2- (6-t-butoxycarbonyloxybicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (4,7-dibutoxy-1 -Naphthalenyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate and the like.
これらの感放射線性酸発生剤の中でも、放射線感度向上の観点から、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホン酸、1−(4,7−ジブトキシ−1−ナフタレニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホナートが特に好ましい。 Among these radiation-sensitive acid generators, from the viewpoint of improving radiation sensitivity, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonic acid, 1- (4,7-dibutoxy-1-naphthalenyl) tetrahydrothiophenium Trifluoromethanesulfonate is particularly preferred.
感放射線性塩基発生剤の例としては、2−ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、[〔(2,6−ジニトロベンジル)オキシ〕カルボニル]シクロヘキシルアミン、N−(2−ニトロベンジルオキシカルボニル)ピロリジン、ビス[〔(2−ニトロベンジル)オキシ〕カルボニル]ヘキサン−1,6−ジアミン、トリフェニルメタノール、O−カルバモイルヒドロキシアミド、O−カルバモイルオキシム、4−(メチルチオベンゾイル)−1−メチル−1−モルホリノエタン、(4−モルホリノベンゾイル)−1−ベンジル−1−ジメチルアミノプロパン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン、ヘキサアンミンコバルト(III)トリス(トリフェニルメチルボレート)等が挙げられる。これらの感放射線性塩基発生剤の中でも、放射線感度向上の観点から、2−ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート及びO−カルバモイルヒドロキシアミドが特に好ましい。 Examples of the radiation sensitive base generator include 2-nitrobenzylcyclohexylcarbamate, [[(2,6-dinitrobenzyl) oxy] carbonyl] cyclohexylamine, N- (2-nitrobenzyloxycarbonyl) pyrrolidine, bis [[ (2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl] hexane-1,6-diamine, triphenylmethanol, O-carbamoylhydroxyamide, O-carbamoyloxime, 4- (methylthiobenzoyl) -1-methyl-1-morpholinoethane, ( 4-morpholinobenzoyl) -1-benzyl-1-dimethylaminopropane, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, hexaamminecobalt (III) tris (triphenylmethylborate), etc. Is mentioned. Among these radiation-sensitive base generators, 2-nitrobenzylcyclohexyl carbamate and O-carbamoylhydroxyamide are particularly preferable from the viewpoint of improving radiation sensitivity.
[G]成分は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。[G]成分の使用量は、[A]成分100質量部に対して、好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。[G]成分の使用量を20質量部以下とすることによって、放射線感度、形成される保護膜及び層間絶縁膜の鉛筆硬度、及び耐熱性(耐熱透明性)がバランス良く優れた硬化膜物を得ることができる。 [G] A component may be used individually by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types. The amount of component [G] used is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of component [A]. By setting the amount of the component [G] used to 20 parts by mass or less, a cured film product having excellent balance of radiation sensitivity, pencil hardness of the protective film and interlayer insulating film to be formed, and heat resistance (heat resistance transparency). Obtainable.
[H]成分
[H]成分は、界面活性剤である。[H]成分は、ポリシロキサン組成物の塗布性の改善、塗布ムラの低減、放射線照射部の現像性を改良するために添加することができる。[H]成分としては、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤が好ましい。
[H] component The [H] component is a surfactant. The component [H] can be added in order to improve the coating property of the polysiloxane composition, reduce coating unevenness, and improve the developability of the radiation irradiated part. As the component [H], nonionic surfactants, fluorine surfactants, and silicone surfactants are preferable.
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアリールエーテル類;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジアルキルエステル類;(メタ)アクリル酸系共重合体類などが挙げられる。(メタ)アクリル酸系共重合体類の例としては、市販されている商品名で、ポリフローNo.57、同No.95(共栄社化学(株)製)等を挙げることができる。 Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, and the like Polyoxyethylene aryl ethers; polyethylene glycol dialkyl esters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate; and (meth) acrylic acid copolymers. As an example of (meth) acrylic acid-based copolymers, Polyflow No. 57, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).
フッ素系界面活性剤としては、例えば1,1,2,2−テトラフルオロオクチル(1,1,2,2−テトラフルオロプロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフルオロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフルオロブチル)エーテル、ヘキサエチレングリコール(1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロペンチル)エーテル、オクタプロピレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフルオロブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ(1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロペンチル)エーテル等のフルオロエーテル類;パーフルオロドデシルスルホン酸ナトリウム;1,1,2,2,8,8,9,9,10,10−デカフルオロドデカン、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロデカン等のフルオロアルカン類;フルオロアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム類;フルオロアルキルオキシエチレンエーテル類;フルオロアルキルアンモニウムヨージド類;フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル類;パーフルオロアルキルポリオキシエタノール類;パーフルオロアルキルアルコキシレート類;フッ素系アルキルエステル類等を挙げることができる。 Examples of the fluorosurfactant include 1,1,2,2-tetrafluorooctyl (1,1,2,2-tetrafluoropropyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluorooctyl hexyl ether, octa Ethylene glycol di (1,1,2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexaethylene glycol (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, octapropylene glycol di (1,1,2, , 2-tetrafluorobutyl) ether, hexapropylene glycol di (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether and other fluoroethers; sodium perfluorododecylsulfonate; 1,1,2, 2,8,8,9,9,10,10-decafluorododecane, 1,1,2,2,3,3-hexa Fluoroalkanes such as lurodecane; sodium fluoroalkylbenzenesulfonates; fluoroalkyloxyethylene ethers; fluoroalkylammonium iodides; fluoroalkylpolyoxyethylene ethers; perfluoroalkylpolyoxyethanols; perfluoroalkylalkoxylates And fluorine-based alkyl esters.
これらのフッ素系界面活性剤の市販品としては、エフトップEF301、303、352(新秋田化成(株)製)、メガファックF171、172、173(大日本インキ(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、SC−101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、FTX−218((株)ネオス製)等を挙げることができる。 Commercially available products of these fluorosurfactants include F-top EF301, 303, 352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), MegaFuck F171, 172, 173 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, 102, 103, 104, 105, 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), FTX-218 (manufactured by Neos Co., Ltd.) Etc.
シリコーン系界面活性剤の例としては、市販されている商品名で、SH200−100cs、SH28PA、SH30PA、ST89PA、SH190(東レダウコーニングシリコーン(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)等が挙げられる。 Examples of silicone-based surfactants are SH200-100cs, SH28PA, SH30PA, ST89PA, SH190 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone), organosiloxane polymer KP341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) )) And the like.
[H]成分は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。[H]成分の使用量は、[A]成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以下である。[H]成分の使用量を10質量部以下とすることによって、ポリシロキサン組成物の塗布性を最適化することができる。 [H] component may be used independently and may be used in mixture of 2 or more types. The amount of component [H] used is preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of component [A]. By making the usage-amount of a [H] component 10 mass parts or less, the applicability | paintability of a polysiloxane composition can be optimized.
本発明のポリシロキサン組成物は、例えば、[D]成分中で、[A]及び[B]成分、[C]成分並びに任意成分を所定の割合で混合・分散することにより、溶液又は分散液として調製される。 The polysiloxane composition of the present invention is, for example, a solution or dispersion by mixing and dispersing the [A] and [B] components, the [C] component, and optional components in a predetermined ratio in the [D] component. As prepared.
ポリシロキサン組成物中の[D]成分以外の成分(すなわち[A]、[B]及び[C]成分、並びにその他の任意成分の合計量)の割合は、使用目的や所望の膜厚等に応じて任意に設定することができるが、好ましくは5〜50質量%、より好ましくは10〜40質量%、更に好ましくは15〜35質量%である。 The proportion of components other than the [D] component in the polysiloxane composition (that is, the total amount of the [A], [B] and [C] components, and other optional components) depends on the purpose of use and the desired film thickness. Although it can set arbitrarily according to this, Preferably it is 5-50 mass%, More preferably, it is 10-40 mass%, More preferably, it is 15-35 mass%.
表示素子の硬化膜の形成
次に、本発明のポリシロキサン組成物を用いて、表示素子を構成すべき基板上に硬化膜を形成する方法について説明する。当該方法は、以下の工程(1)〜(4)を含むものである。なお、表示素子の硬化膜としては、保護膜、層間絶縁膜等が挙げられる。
(1)本発明のポリシロキサン組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
(2)工程(1)で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)工程(2)で放射線を照射された塗膜を現像する工程、及び
(4)工程(3)で現像された塗膜を加熱する工程。
Formation of cured film of display element Next, a method for forming a cured film on a substrate to constitute a display element using the polysiloxane composition of the present invention will be described. The method includes the following steps (1) to (4). Note that examples of the cured film of the display element include a protective film and an interlayer insulating film.
(1) The process of forming the coating film of the polysiloxane composition of this invention on a board | substrate,
(2) A step of irradiating at least a part of the coating film formed in step (1),
(3) a step of developing the coating film irradiated with radiation in step (2), and (4) a step of heating the coating film developed in step (3).
工程(1)
工程(1)においては、基板上に本発明のポリシロキサン組成物の溶液又は分散液を塗布した後、好ましくは塗布面を加熱(プレベーク)することにより溶剤を除去して、塗膜を形成する。使用できる基板の材質としては、例えば、ガラス、石英、シリコン、樹脂などを挙げることができる。樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、環状オレフィンの開環重合体及びその水素添加物などを挙げることができる。
Process (1)
In step (1), after applying the solution or dispersion of the polysiloxane composition of the present invention on the substrate, the solvent is removed preferably by heating (pre-baking) the coating surface to form a coating film. . Examples of the substrate material that can be used include glass, quartz, silicon, and resin. Specific examples of the resin include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, polyimide, a ring-opening polymer of a cyclic olefin, and a hydrogenated product thereof.
ポリシロキサン組成物の溶液又は分散液の塗布方法としては特に限定されず、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法などの適宜の方法を採用することができる。これらの塗布方法の中でも、特にスピンコート法又はスリットダイ塗布法が好ましい。プレベークの条件は、各成分の種類、配合割合などによっても異なるが、好ましくは70〜120℃で1〜10分間程度とすることができる。 The method for applying the solution or dispersion of the polysiloxane composition is not particularly limited. For example, an appropriate method such as a spray method, a roll coating method, a spin coating method (spin coating method), a slit die coating method, a bar coating method, or the like. Can be adopted. Among these coating methods, a spin coating method or a slit die coating method is particularly preferable. The pre-baking conditions vary depending on the type of each component, the blending ratio, and the like, but can preferably be about 70 to 120 ° C. for about 1 to 10 minutes.
工程(2)
工程(2)においては、工程(1)で形成された塗膜の少なくとも一部に露光する。通常、塗膜の一部に露光する際には、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光する。露光に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用できる。これらの放射線の中でも、波長が190〜450nmの範囲にある放射線が好ましく、特に365nmの紫外線を含む放射線が好ましい。
Process (2)
In step (2), at least a part of the coating film formed in step (1) is exposed. Usually, when exposing a part of coating film, it exposes through the photomask which has a predetermined pattern. Examples of radiation used for exposure include visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beams, and X-rays. Among these radiations, radiation having a wavelength in the range of 190 to 450 nm is preferable, and radiation containing ultraviolet light of 365 nm is particularly preferable.
当該工程における露光量は、放射線の波長365nmにおける強度を照度計(OAI model356、OAI Optical Associates Inc.製)により測定した値として、好ましくは10〜1,000mJ/cm2、より好ましくは20〜700mJ/cm2である。 The exposure dose in this step is preferably 10 to 1,000 mJ / cm 2 , more preferably 20 to 700 mJ, as a value obtained by measuring the intensity of radiation at a wavelength of 365 nm with an illuminometer (OAI model 356, manufactured by OAI Optical Associates Inc.). / Cm 2 .
工程(3)
工程(3)においては、露光後の塗膜を現像することにより、不要な部分(放射線の非照射部分)を除去して、所定のパターンを形成する。このように、本発明のポリシロキサン組成物は、放射線の非照射部分が除去されるから、ネガ型の感放射線性組成物である。 現像工程に使用される現像液としては、アルカリ(塩基性化合物)の水溶液が好ましい。アルカリの例としては、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;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を挙げることができる。
Process (3)
In step (3), the coated film after exposure is developed to remove unnecessary portions (non-irradiated portions of radiation) and form a predetermined pattern. Thus, the polysiloxane composition of the present invention is a negative radiation sensitive composition since the non-irradiated portion of the radiation is removed. The developer used in the development step is preferably an aqueous solution of an alkali (basic compound). Examples of alkalis include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and ammonia; quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide. be able to.
また、このようなアルカリ水溶液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。現像方法としては、例えば、液盛り法、ディッピング法、揺動浸漬法、シャワー法等の適宜の方法を利用することができる。現像時間は、ポリシロキサン組成物の組成によって異なるが、好ましくは10〜180秒間程度である。このような現像処理に続いて、例えば流水洗浄を30〜90秒間行った後、例えば圧縮空気や圧縮窒素で風乾させることによって、所望のパターンを形成することができる。 In addition, an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant can be added to such an alkaline aqueous solution. As a developing method, for example, an appropriate method such as a liquid piling method, a dipping method, a rocking dipping method, a shower method, or the like can be used. The development time varies depending on the composition of the polysiloxane composition, but is preferably about 10 to 180 seconds. Following such development processing, for example, after washing with running water for 30 to 90 seconds, a desired pattern can be formed by, for example, air drying with compressed air or compressed nitrogen.
工程(4)
工程(4)においては、ホットプレート、オーブン等の加熱装置を用い、パターニングされた薄膜を加熱することによって、[A]及び[B]成分の縮合反応を促進し、確実に硬化膜を形成することができる。加熱温度は、例えば80〜250℃である。加熱時間は、加熱機器の種類により異なるが、例えば、ホットプレート上で加熱工程を行う場合には5〜30分間、オーブン中で加熱工程を行う場合には30〜90分間とすることができる。2回以上の加熱工程を行うステップベーク法等を用いることもできる。このようにして、目的とする表示素子の硬化膜、例えば、保護膜又は層間絶縁膜に対応するパターン状薄膜を基板の表面上に形成することができる。
Step (4)
In the step (4), the patterned thin film is heated by using a heating device such as a hot plate or an oven, thereby promoting the condensation reaction of the components [A] and [B] and reliably forming a cured film. be able to. The heating temperature is, for example, 80 to 250 ° C. Although heating time changes with kinds of heating apparatus, for example, when performing a heating process on a hotplate, it can be set to 30 to 90 minutes when performing a heating process in an oven. The step baking method etc. which perform a heating process 2 times or more can also be used. In this manner, a patterned thin film corresponding to a cured film of the target display element, for example, a protective film or an interlayer insulating film, can be formed on the surface of the substrate.
硬化膜(保護膜又は層間絶縁膜)
このように形成された硬化膜の膜厚は、好ましくは0.1〜10μm、より好ましくは0.1〜6μm、更に好ましくは0.1〜4μmである。
Cured film (protective film or interlayer insulation film)
The film thickness of the cured film thus formed is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.1 to 6 μm, and still more preferably 0.1 to 4 μm.
本発明のポリシロキサン組成物から形成された硬化膜は、下記の実施例からも明らかにされるように、基板に対するITO密着性、表面硬度、透明性、耐熱透明性、耐擦傷性、クラック耐性及び平坦性の諸特性が優れていると共に、高い解像性を有する精度の良いパターンを形成することができる。そのため、当該硬化膜は、液晶表示素子のタッチパネル等の表示素子用として好適に用いられる。 The cured film formed from the polysiloxane composition of the present invention has an ITO adhesion to the substrate, surface hardness, transparency, heat-resistant transparency, scratch resistance, and crack resistance, as will be apparent from the following examples. Further, it is possible to form an accurate pattern having excellent resolution and flatness and high resolution. Therefore, the said cured film is used suitably for display elements, such as a touchscreen of a liquid crystal display element.
以下に合成例、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to synthesis examples and examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
以下の各合成例から得られた加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、下記の仕様によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。
装置:GPC−101(昭和電工(株)製)
カラム:GPC−KF−801、GPC−KF−802、GPC−KF−803及びGPC−KF−804(昭和電工(株)製)を連結したもの
移動相:テトラヒドロフラン
The number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) of the hydrolysis condensate of the hydrolyzable silane compound obtained from each of the following synthesis examples were measured by gel permeation chromatography (GPC) according to the following specifications.
Apparatus: GPC-101 (made by Showa Denko KK)
Column: GPC-KF-801, GPC-KF-802, GPC-KF-803, and GPC-KF-804 (manufactured by Showa Denko KK) mobile phase: tetrahydrofuran
[A]成分のポリシロキサンの合成例
[合成例1]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル24質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)39質量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)18質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水19質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル28質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A−1)を得た。ポリシロキサン(A−1)は、固形分濃度が35質量%であり、重量平均分子量(Mw)が1800であり、分散度(Mw/Mn)が2.2であった。
[A] Synthesis example of component polysiloxane [Synthesis Example 1]
In a container equipped with a stirrer, 24 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 39 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS) and 18 parts by mass of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS), and a solution. Heated until the temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 19 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C. and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 28 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (A-1) was obtained. Polysiloxane (A-1) had a solid content concentration of 35% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 1800, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.2.
[合成例2]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル21質量部を仕込み、続いて、テトラメトキシシラン(TEOS)55質量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)16質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水23質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル33質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノール及びエタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A−2)を得た。ポリシロキサン(A−2)は、固形分濃度が33質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2500であり、分散度(Mw/Mn)が2.4であった。
[Synthesis Example 2]
In a vessel equipped with a stirrer, 21 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 55 parts by mass of tetramethoxysilane (TEOS) and 16 parts by mass of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS), and the solution temperature. Was heated to 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 23 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C. and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 33 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, methanol and ethanol generated by ion-exchanged water and hydrolysis condensation were removed by evaporating the solution at a temperature of 40 ° C. while maintaining the temperature. Thus, polysiloxane (A-2) was obtained. Polysiloxane (A-2) had a solid content concentration of 33% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2500, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.4.
[合成例3]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル23質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)24質量部、テトラメトキシシラン(TEOS)22質量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)17質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水21質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル30質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノール及びエタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A−3)を得た。ポリシロキサン(A−3)は、固形分濃度が34質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2600であり、分散度(Mw/Mn)が2.3であった。
[Synthesis Example 3]
In a container equipped with a stirrer, 23 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 24 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS), 22 parts by mass of tetramethoxysilane (TEOS), and 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane. (MPTMS) 17 parts by mass was charged and heated until the solution temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 21 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C., and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 30 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, methanol and ethanol generated by ion-exchanged water and hydrolysis condensation were removed by evaporating the solution at a temperature of 40 ° C. while maintaining the temperature. Thus, polysiloxane (A-3) was obtained. Polysiloxane (A-3) had a solid content concentration of 34% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2600, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.3.
[合成例4]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル23質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)24質量部、テトラメトキシシラン(TMOS)16質量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)17質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水21質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル30質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A−4)を得た。ポリシロキサン(A−4)は、固形分濃度が35質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2500であり、分散度(Mw/Mn)が2.3であった。
[Synthesis Example 4]
In a vessel equipped with a stirrer, 23 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 24 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS), 16 parts by mass of tetramethoxysilane (TMOS), and 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane. (MPTMS) 17 parts by mass was charged and heated until the solution temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 21 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C., and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 30 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (A-4) was obtained. Polysiloxane (A-4) had a solid content concentration of 35% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2500, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.3.
[合成例5]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル27質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)12質量部、フェニルトリメトキシシシラン(PTMS)30質量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)15質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水16質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル30質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A−5)を得た。ポリシロキサン(A−5)は、固形分濃度が28質量%であり、重量平均分子量(Mw)が1800であり、分散度(Mw/Mn)が2.0であった。
[Synthesis Example 5]
In a container equipped with a stirrer, 27 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 12 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS), 30 parts by mass of phenyltrimethoxysilane (PTMS), 3-methacryloxypropyltri 15 parts by mass of methoxysilane (MPTMS) was charged and heated until the solution temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 16 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C. and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 30 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (A-5) was obtained. Polysiloxane (A-5) had a solid content concentration of 28% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 1800, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.0.
[合成例6]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル20質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)27質量部、テトラメトキシシシラン(TEOS)25質量部、ビニルトリメトキシシラン(VTMS)12質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水23質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル34質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノール及びエタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A−6)を得た。ポリシロキサン(A−6)は、固形分濃度が28質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2300であり、分散度(Mw/Mn)が2.2であった。
[Synthesis Example 6]
In a vessel equipped with a stirrer, 20 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 27 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS), 25 parts by mass of tetramethoxysilane (TEOS), and vinyltrimethoxysilane (VTMS). 12 parts by mass were charged and heated until the solution temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 23 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C. and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 34 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, methanol and ethanol generated by ion-exchanged water and hydrolysis condensation were removed by evaporating the solution at a temperature of 40 ° C. while maintaining the temperature. Thus, polysiloxane (A-6) was obtained. Polysiloxane (A-6) had a solid content concentration of 28% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2300, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.2.
[合成例7]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル27質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)20質量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)37質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水16質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル23質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A−7)を得た。ポリシロキサン(A−7)は、固形分濃度が36質量%であり、重量平均分子量(Mw)が1600であり、分散度(Mw/Mn)が2.0であった。
[Synthesis Example 7]
In a vessel equipped with a stirrer, 27 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 20 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS) and 37 parts by mass of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS), and a solution. Heated until the temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 16 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C. and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 23 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (A-7) was obtained. Polysiloxane (A-7) had a solid content concentration of 36% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 1600, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.0.
[合成例8]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル22質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)52質量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)5質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水22質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル32質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A−8)を得た。ポリシロキサン(A−8)は、固形分濃度が33質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2400であり、分散度(Mw/Mn)が2.4であった。
[Synthesis Example 8]
In a vessel equipped with a stirrer, 22 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 52 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS) and 5 parts by mass of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS), and a solution. Heated until the temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 22 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C., and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 32 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (A-8) was obtained. Polysiloxane (A-8) had a solid content concentration of 33% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2400, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.4.
[合成例9]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル23質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)42質量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)14質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水20質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル32質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A−9)を得た。ポリシロキサン(A−9)は、固形分濃度が33質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2100であり、分散度(Mw/Mn)が2.1であった。
[Synthesis Example 9]
In a vessel equipped with a stirrer, 23 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 42 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS) and 14 parts by mass of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS). Heated until the temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 20 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C., and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 32 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (A-9) was obtained. Polysiloxane (A-9) had a solid content concentration of 33% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2100, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.1.
[合成例10]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル20質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)34質量部、テトラメトキシシシラン(TEOS)25質量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)5質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水23質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル34質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノール及びエタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A−10)を得た。ポリシロキサン(A−10)は、固形分濃度が32質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2200であり、分散度(Mw/Mn)が2.2であった。
[Synthesis Example 10]
In a container equipped with a stirrer, 20 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 34 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS), 25 parts by mass of tetramethoxysilane (TEOS), 3-methacryloxypropyltrimethoxy. 5 parts by mass of silane (MPTMS) was charged and heated until the solution temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 23 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C. and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 34 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, methanol and ethanol generated by ion-exchanged water and hydrolysis condensation were removed by evaporating the solution at a temperature of 40 ° C. while maintaining the temperature. Thus, polysiloxane (A-10) was obtained. Polysiloxane (A-10) had a solid content concentration of 32% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2200, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.2.
[合成例11]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル24質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)30質量部、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(TFMS)9質量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)18質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水19質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル28質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A−11)を得た。ポリシロキサン(A−11)は、固形分濃度が35質量%であり、重量平均分子量(Mw)が1800であり、分散度(Mw/Mn)が2.2であった。
[Synthesis Example 11]
In a vessel equipped with a stirrer, 24 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 30 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS), 9 parts by mass of trifluoropropyltrimethoxysilane (TFMS), and 3-methacryloxypropyl. 18 parts by mass of trimethoxysilane (MPTMS) was charged and heated until the solution temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 19 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C. and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 28 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (A-11) was obtained. Polysiloxane (A-11) had a solid content concentration of 35% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 1800, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.2.
[B]成分のポリシロキサンの合成例
[合成例12]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル25質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)23質量部、フェニルトリメトキシシラン(PTMS)34質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水18質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、30分保持した。次いでトリエチルアミンを0.1質量部仕込み、75℃のまま1.5時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル27質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(B−1)を得た。ポリシロキサン(B−1)は、固形分濃度が34質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2400であり、分散度(Mw/Mn)が2.4であった。
[B] Synthesis Example of Component Polysiloxane [Synthesis Example 12]
In a vessel equipped with a stirrer, 25 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 23 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS) and 34 parts by mass of phenyltrimethoxysilane (PTMS), and the solution temperature was 60 ° C. Heated until. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 18 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C., and held for 30 minutes. Next, 0.1 part by mass of triethylamine was charged and maintained at 75 ° C. for 1.5 hours. After cooling to 45 ° C., 27 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (B-1) was obtained. Polysiloxane (B-1) had a solid content concentration of 34% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2400, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.4.
[合成例13]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル25質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)23質量部、フェニルトリメトキシシラン(PTMS)30質量部、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS)4質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水18質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、30分保持した。次いでトリエチルアミンを0.1質量部仕込み、75℃のまま1.5時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル27質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(B−2)を得た。ポリシロキサン(B−2)は、固形分濃度が34質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2500であり、分散度(Mw/Mn)が2.4であった。
[Synthesis Example 13]
In a vessel equipped with a stirrer, 25 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 23 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS), 30 parts by mass of phenyltrimethoxysilane (PTMS), γ-glycidoxypropyltri 4 parts by mass of methoxysilane (GPTMS) was charged and heated until the solution temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 18 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C., and held for 30 minutes. Next, 0.1 part by mass of triethylamine was charged and maintained at 75 ° C. for 1.5 hours. After cooling to 45 ° C., 27 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (B-2) was obtained. Polysiloxane (B-2) had a solid content concentration of 34% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2500, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.4.
[合成例14]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル21質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)40質量部、テトラメトキシシシラン(TEOS)17質量部、デシルトリメトキシシラン(DTMS)5質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水22質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル33質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノール及びエタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(B−3)を得た。ポリシロキサン(B−3)は、固形分濃度が34質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2000であり、分散度(Mw/Mn)が2.3であった。
[Synthesis Example 14]
In a container equipped with a stirrer, 21 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 40 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS), 17 parts by mass of tetramethoxysilane (TEOS), and decyltrimethoxysilane (DTMS). 5 parts by mass were charged and heated until the solution temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 22 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C., and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 33 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, methanol and ethanol generated by ion-exchanged water and hydrolysis condensation were removed by evaporating the solution at a temperature of 40 ° C. while maintaining the temperature. Thus, polysiloxane (B-3) was obtained. Polysiloxane (B-3) had a solid content concentration of 34% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2000, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.3.
[合成例15]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル21質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)40質量部、テトラメトキシシシラン(TMOS)12質量部、デシルトリメトキシシラン(DTMS)5質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水22質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル33質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(B−4)を得た。ポリシロキサン(B−4)は、固形分濃度が34質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2000であり、分散度(Mw/Mn)が2.3であった。
[Synthesis Example 15]
In a container equipped with a stirrer, 21 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 40 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS), 12 parts by mass of tetramethoxysilane (TMOS), and decyltrimethoxysilane (DTMS). 5 parts by mass were charged and heated until the solution temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 22 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C., and held for 2 hours. After cooling to 45 ° C., 33 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (B-4) was obtained. Polysiloxane (B-4) had a solid content concentration of 34% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2000, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.3.
[合成例16]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル25質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)18質量部、フェニルトリメトキシシラン(PTMS)29質量部、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(TFMS)10質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水18質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、30分保持した。次いでトリエチルアミンを0.1質量部仕込み、75℃のまま1.5時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル27質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(B−5)を得た。ポリシロキサン(B−5)は、固形分濃度が34質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2400であり、分散度(Mw/Mn)が2.4であった。
[Synthesis Example 16]
In a vessel equipped with a stirrer, 25 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 18 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS), 29 parts by mass of phenyltrimethoxysilane (PTMS), trifluoropropyltrimethoxysilane ( TFMS) 10 parts by mass were charged and heated until the solution temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 18 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C., and held for 30 minutes. Next, 0.1 part by mass of triethylamine was charged and maintained at 75 ° C. for 1.5 hours. After cooling to 45 ° C., 27 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (B-5) was obtained. Polysiloxane (B-5) had a solid content concentration of 34% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2400, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.4.
[合成例17]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル25質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(MTMS)23質量部、フェニルトリメトキシシラン(PTMS)24質量部、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(γMPTMS)10質量部、を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、ギ酸0.1質量部、イオン交換水18質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、30分保持した。次いでトリエチルアミンを0.1質量部仕込み、75℃のまま1.5時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル27質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(B−6)を得た。ポリシロキサン(B−6)は、固形分濃度が34質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2800であり、分散度(Mw/Mn)が2.1であった。
[Synthesis Example 17]
In a vessel equipped with a stirrer, 25 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 23 parts by mass of methyltrimethoxysilane (MTMS), 24 parts by mass of phenyltrimethoxysilane (PTMS), and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane. 10 parts by mass of (γMPTMS) was charged and heated until the solution temperature reached 60 ° C. After the solution temperature reached 60 ° C., 0.1 part by mass of formic acid and 18 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75 ° C., and held for 30 minutes. Next, 0.1 part by mass of triethylamine was charged and maintained at 75 ° C. for 1.5 hours. After cooling to 45 ° C., 27 parts by mass of methyl orthoformate was added as a dehydrating agent and stirred for 1 hour. Furthermore, the solution temperature was set to 40 ° C., and evaporation was performed while maintaining the temperature, thereby removing ion-exchanged water and methanol generated by hydrolysis and condensation. Thus, polysiloxane (B-6) was obtained. Polysiloxane (B-6) had a solid content concentration of 34% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2800, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.1.
感放射線性ポリシロキサン組成物の調製、並びに保護膜及び層間絶縁膜の形成
[実施例1]
合成例1で得られたポリシロキサン(A−1)を含む溶液〔ポリシロキサン(A−1)50質量部(固形分)に相当する量〕に、[B]成分として合成例12で得られたポリシロキサン(B−1)を含む溶液〔ポリシロキサン(B−1)50質量部(固形分)に相当する量〕、[C]成分として(C−1)エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)3質量部、[D]成分として(D−1)プロピレングリコールモノメチルエーテル及び(D−2)ジエチレングリコールエチルメチルエーテルを表1に記載の割合で添加し、感放射線性ポリシロキサン組成物を調製した。
次に、この感放射線性ポリシロキサン組成物を、スピンナーを用いてSiO2ディップガラス基板に塗布した後、ホットプレート上で90℃、2分間プレベークして塗膜を形成した(後述のITO密着性評価においてはITO付基板を用いた)。次いで、得られた塗膜に300mJ/cm2の露光量で紫外線を露光した。続いて、0.4質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、25℃で60秒現像した後、純水で1分間洗浄し、更に230℃のオーブン中で60分間加熱することにより、膜厚2.0μmの保護膜を形成した。
また、加熱後の膜厚が3.0μmになるように塗膜形成時のスピンナーの回転数を調節し、20μm、30μm、40μm、50μmのサイズのコンタクトホールパターンを有するフォトマスクを介して、露光ギャップ(基板とフォトマスクの間隔)を150μmで露光した以外は、上記の保護膜形成と同様にして、層間絶縁膜を形成した。
Preparation of radiation-sensitive polysiloxane composition and formation of protective film and interlayer insulating film [Example 1]
The solution containing the polysiloxane (A-1) obtained in Synthesis Example 1 [the amount corresponding to 50 parts by mass (solid content) of the polysiloxane (A-1)] was obtained in Synthesis Example 12 as the [B] component. A solution containing polysiloxane (B-1) [an amount corresponding to 50 parts by mass (solid content) of polysiloxane (B-1)], and (C-1) ethanone-1- [9-ethyl as component [C] 6- (2-Methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), 3 parts by mass, (D-1) propylene glycol monomethyl ether and (D-2) as component [D] ) Diethylene glycol ethyl methyl ether was added at a ratio shown in Table 1 to prepare a radiation sensitive polysiloxane composition.
Next, this radiation-sensitive polysiloxane composition was applied to a SiO 2 dip glass substrate using a spinner and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes to form a coating film (ITO adhesion described later) In the evaluation, a substrate with ITO was used). Subsequently, the obtained coating film was exposed to ultraviolet rays at an exposure amount of 300 mJ / cm 2 . Subsequently, after developing for 60 seconds at 25 ° C. with an aqueous solution of 0.4% by mass of tetramethylammonium hydroxide, the film was washed with pure water for 1 minute and further heated in an oven at 230 ° C. for 60 minutes. A 2.0 μm protective film was formed.
In addition, the spinner rotation speed during film formation is adjusted so that the film thickness after heating is 3.0 μm, and exposure is performed through a photomask having contact hole patterns of sizes of 20 μm, 30 μm, 40 μm, and 50 μm. An interlayer insulating film was formed in the same manner as in the above protective film formation except that the gap (interval between the substrate and the photomask) was exposed at 150 μm.
物性評価
各実施例及び比較例で形成された保護膜の透明性、耐熱透明性、鉛筆硬度、耐擦傷性、クラック、耐熱クラック、ITO密着性、感度及び屈折率を評価した。
なお、層間絶縁膜においては、層間絶縁膜の膜厚(3.0μm)が保護膜と異なるだけであるので、層間絶縁膜の透明性、耐熱透明性、鉛筆硬度、耐擦傷性、クラック、耐熱クラック、ITO密着性、感度及び屈折率の評価は、保護膜と同様であると判断した。また、感放射線性ポリシロキサン組成物の解像性(層間絶縁膜の解像度)の評価は、感放射線性ポリシロキサン組成物の「解像性」が層間絶縁膜の精密なコンタクトホールを形成可能な性能と捉えることが可能であるため、層間絶縁膜の「解像度」と同等のものとして評価することができる。
Evaluation of Physical Properties The transparency, heat-resistant transparency, pencil hardness, scratch resistance, cracks, heat-resistant cracks, ITO adhesion, sensitivity, and refractive index of the protective films formed in each Example and Comparative Example were evaluated.
In addition, in the interlayer insulating film, since the thickness (3.0 μm) of the interlayer insulating film is different from that of the protective film, the interlayer insulating film is transparent, heat-resistant transparency, pencil hardness, scratch resistance, crack, heat-resistant Evaluation of crack, ITO adhesion, sensitivity and refractive index was judged to be the same as that of the protective film. In addition, the evaluation of the resolution (resolution of the interlayer insulating film) of the radiation-sensitive polysiloxane composition is such that the “resolution” of the radiation-sensitive polysiloxane composition can form a precise contact hole of the interlayer insulating film. Since it can be regarded as performance, it can be evaluated as being equivalent to the “resolution” of the interlayer insulating film.
(1)保護膜の透明性の評価
各実施例及び比較例にて上記のように形成した保護膜を有する基板について、分光光度計(日立製作所(株)製の150−20型ダブルビーム)を用い、波長400〜800nmの光線透過率(%)を測定した。波長400〜800nmの光線透過率(%)の最小値が95%以上であるとき、保護膜の透明性は良好であると判断した。
(1) Evaluation of transparency of protective film A spectrophotometer (150-20 type double beam manufactured by Hitachi, Ltd.) is used for a substrate having a protective film formed as described above in each Example and Comparative Example. The light transmittance (%) at a wavelength of 400 to 800 nm was measured. When the minimum value of the light transmittance (%) at a wavelength of 400 to 800 nm was 95% or more, it was judged that the transparency of the protective film was good.
(2)保護膜の耐熱透明性の評価
各実施例及び比較例にて上記のように形成した保護膜を有する基板について、クリーンオーブン中にて250℃で1時間加熱し、加熱前後の光線透過率を、上記(1)「保護膜の透明性の評価」に記載した方法で測定した後、下記式(a)にしたがって耐熱透明性(%)を算出した。この値が4%以下のとき、保護膜の耐熱透明性は良好であると判断した。
(2) Evaluation of heat-resistant transparency of protective film A substrate having a protective film formed as described above in each Example and Comparative Example was heated in a clean oven at 250 ° C. for 1 hour, and transmitted light before and after heating. After measuring the rate by the method described in (1) “Evaluation of transparency of protective film”, heat-resistant transparency (%) was calculated according to the following formula (a). When this value was 4% or less, it was judged that the heat-resistant transparency of the protective film was good.
耐熱透明性(%)=加熱前の光線透過率(%)−加熱後の光線透過率(%) (a) Heat-resistant transparency (%) = light transmittance before heating (%) − light transmittance after heating (%) (a)
(3)保護膜の鉛筆硬度(表面硬度)の測定
各実施例及び比較例にて上記のように形成した保護膜を有する基板について、「JIS K−5400−1990の8.4.1鉛筆引っかき試験」により保護膜の鉛筆硬度(表面硬度)を測定した。この値が4H又はそれより大きいとき、保護膜の表面硬度は良好であると判断した。
(3) Measurement of Pencil Hardness (Surface Hardness) of Protective Film About the substrate having the protective film formed as described above in each Example and Comparative Example, “8.4.1 Pencil scratching of JIS K-5400-1990” The pencil hardness (surface hardness) of the protective film was measured by “Test”. When this value was 4H or larger, it was judged that the surface hardness of the protective film was good.
(4)保護膜の耐擦傷性の評価
各実施例及び比較例にて上記のように形成した保護膜を有する基板について、学振型磨耗試験機を用い、スチールウール#0000の上に200gの荷重をかけて10往復させた。擦傷の状況を肉眼で以下の判定基準で評価した。評点が◎又は○であるとき、良好な耐擦傷性を有すると判断した。
(4) Evaluation of scratch resistance of protective film About the substrate having the protective film formed as described above in each Example and Comparative Example, using a Gakushin type abrasion tester, 200 g of steel film on steel wool # 0000 The load was applied 10 times. The condition of abrasion was evaluated with the naked eye according to the following criteria. When the score was ◎ or ○, it was judged to have good scratch resistance.
判定基準
◎:全く傷がつかない
○:1〜3本の傷がつく
△:4〜10本の傷がつく
×:10本以上の傷がつく
Judgment criteria ◎: No scratches ○: 1 to 3 scratches △: 4 to 10 scratches ×: 10 or more scratches
(5)保護膜のクラックの評価
各実施例及び比較例にて上記のように形成した保護膜を有する基板について、23℃で24時間放置し、その保護膜表面にクラックが発生しているか否かを以下の判定基準により、レーザー顕微鏡(キーエンス製VK−8500)を用いて確認した。評点が◎又は○であるとき、クラックの評価は良好であると判断した。
(5) Evaluation of cracks in protective film The substrate having the protective film formed as described above in each Example and Comparative Example was left at 23 ° C. for 24 hours, and whether or not cracks occurred on the surface of the protective film. This was confirmed using a laser microscope (VK-8500 manufactured by Keyence) according to the following criteria. When the score was ◎ or ○, the crack was judged to be good.
判定基準
◎:全くクラックがない
○:1〜3個のクラックがある
△:4〜10個のクラックがある
×:10個以上のクラックがある
Criteria ◎: No crack at all ○: There are 1 to 3 cracks △: There are 4 to 10 cracks ×: There are 10 or more cracks
(6)保護膜の耐熱クラックの評価
各実施例及び比較例にて上記のように形成した保護膜を有する基板について、300℃で30分追加焼成を行い、その後23℃で24時間放置し、その保護膜表面にクラックが発生しているか否かを以下の判定基準により、レーザー顕微鏡(キーエンス製VK−8500)を用いて確認した。評点が◎又は○であるとき、耐熱クラックの評価は良好であると判断した。
(6) Evaluation of heat-resistant crack of protective film For the substrate having the protective film formed as described above in each Example and Comparative Example, additional baking was performed at 300 ° C. for 30 minutes, and then left at 23 ° C. for 24 hours. Whether or not cracks occurred on the surface of the protective film was confirmed using a laser microscope (VK-8500 manufactured by Keyence) according to the following criteria. When the score was ◎ or ◯, the evaluation of the heat-resistant crack was judged to be good.
判定基準
◎:全くクラックがない
○:1〜3個のクラックがある
△:4〜10個のクラックがある
×:10個以上のクラックがある
Criteria ◎: No crack at all ○: There are 1 to 3 cracks △: There are 4 to 10 cracks ×: There are 10 or more cracks
(7)保護膜のITO(インジウムすず酸化物)密着性の評価
ITO付基板を用いた以外は、各実施例及び比較例にて上記のように保護膜を形成し、プレッシャークッカー試験(120℃、湿度100%、4時間)を行った。その後、「JIS K−5400−1990の8.5.3付着性碁盤目テープ法」を行い、碁盤目100個中で残った碁盤目の数を求め、保護膜のITO密着性を評価した。碁盤目100個中で残った碁盤目の数が80個以下の場合に、ITO密着性は不良と判断した。
(7) Evaluation of ITO (Indium Tin Oxide) Adhesiveness of Protective Film A protective film was formed as described above in each Example and Comparative Example except that a substrate with ITO was used, and a pressure cooker test (120 ° C. , Humidity 100%, 4 hours). Thereafter, “8.5.3 Adhesive cross-cut tape method of JIS K-5400-1990” was performed to determine the number of cross-cuts remaining in 100 cross-cuts, and the ITO adhesion of the protective film was evaluated. When the number of grids remaining in 100 grids was 80 or less, the ITO adhesion was judged to be poor.
(8)保護膜の感度の評価
上記にて得られた塗膜に対し、(株)トプコン製露光機TME-400PRJを用い、10μm/30μmのライン・アンド・スペースのパターンを有するマスクを介して露光量を変化させて露光を行った後、0.4質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて25℃、60秒間、浸漬法で現像した。次いで、超純水で1分間流水洗浄を行い、乾燥させてガラス基板上にパターンを形成した。このとき、10μm/30μmのライン・アンド・スペースのパターンが剥離せず残るのに必要な最小露光量を測定した。この最小露光量を放射線感度として評価した。最小露光量が50mJ/cm2以下のとき、感度は良好であると判断した。
(8) Evaluation of the sensitivity of the protective film For the coating film obtained above, using a TOPCON exposure machine TME-400PRJ, through a mask having a 10 μm / 30 μm line and space pattern. After exposure by changing the exposure amount, development was performed by a dipping method at 25 ° C. for 60 seconds in a 0.4 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. Next, running water was washed with ultrapure water for 1 minute and dried to form a pattern on the glass substrate. At this time, the minimum exposure amount required for the 10 μm / 30 μm line and space pattern to remain without peeling was measured. This minimum exposure amount was evaluated as radiation sensitivity. When the minimum exposure amount was 50 mJ / cm 2 or less, the sensitivity was judged to be good.
(9)保護膜の屈折率の評価
アッベ屈折計を用いて、上記「保護膜の光線透過率(透明性)の評価」の方法によって得られた保護膜の25℃、633nmの光線における屈折率を測定した。
(9) Evaluation of refractive index of protective film Using Abbe refractometer, refractive index at 25 ° C. and 633 nm of the protective film obtained by the method of “Evaluation of light transmittance (transparency) of protective film”. Was measured.
(10)感放射線性ポリシロキサン組成物の解像性(層間絶縁膜の解像度)の評価
各実施例及び比較例における上記の層間絶縁膜の形成において、解像可能であったコンタクトホールパターンサイズを測定した。30μm以下のコンタクトホールパターンを解像できれば、解像性は良好であると判断した。
(10) Evaluation of resolution (resolution of interlayer insulating film) of radiation-sensitive polysiloxane composition The contact hole pattern size that could be resolved in the formation of the interlayer insulating film in each example and comparative example It was measured. If a contact hole pattern of 30 μm or less could be resolved, it was judged that the resolution was good.
[実施例2〜26及び比較例1〜6]
各配合成分の種類及び配合量を表1〜5に記載の通りとした他は、実施例1と同様にして感放射線性ポリシロキサン組成物を調製した。次いで、得られた感放射線性ポリシロキサン組成物を用いて、実施例1と同様にして保護膜を形成した。なお、表1〜5中の各配合量は、質量部である。
[Examples 2 to 26 and Comparative Examples 1 to 6]
A radiation-sensitive polysiloxane composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of each component were as shown in Tables 1 to 5. Next, a protective film was formed in the same manner as in Example 1 using the obtained radiation-sensitive polysiloxane composition. In addition, each compounding quantity in Tables 1-5 is a mass part.
実施例1〜7の評価結果を表1に、実施例8〜13の評価結果を表2に、実施例14〜20の評価結果を表3に、実施例21〜26の評価結果を表4に、比較例1〜6の評価結果を表5に、それぞれ示す。 Table 1 shows the evaluation results of Examples 1 to 7, Table 2 shows the evaluation results of Examples 8 to 13, Table 3 shows the evaluation results of Examples 14 to 20, and Table 4 shows the evaluation results of Examples 21 to 26. Table 5 shows the evaluation results of Comparative Examples 1 to 6, respectively.
なお、表1〜5において、[C]光ラジカル重合開始剤、[D]溶剤、[E]アクリレート、[F]有機粒子又は無機粒子における記号は、それぞれ以下のものを表す。 In Tables 1 to 5, symbols in [C] radical photopolymerization initiator, [D] solvent, [E] acrylate, [F] organic particles or inorganic particles respectively represent the following.
C−1:エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)(商品名:イルガキュアOXE02、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ(株)社製)
C−2:1,2オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)(商品名:イルガキュアOXE01、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ(株)社製)
C−3:2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパン(商品名:イルガキュア907、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ(株)社製) C−4:2−ジメチルアミノ−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホルニル)フェニル]−1−ブタノン(商品名:イルガキュア379EG、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ(株)社製)
C-1: Ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) (trade name: Irgacure OXE02, Ciba Specialty・ Chemicals Co., Ltd.
C-2: 1,2-octanedione-1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime) (trade name: Irgacure OXE01, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
C-3: 2-methyl- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propane (trade name: Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) C-4: 2-dimethyl Amino-2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone (trade name: Irgacure 379EG, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
D−1:プロピレングリコールモノメチルエーテル
D−2:ジエチレングリコールエチルメチルエーテル
D−3:ブチルセソロルブ
D-1: Propylene glycol monomethyl ether D-2: Diethylene glycol ethyl methyl ether D-3: Butyl cesorolbu
E−1:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(商品名:MAX−3510、日本化薬(株)社製)
E−2:ペンタエリスリトールトリアクリレート(商品名:A−TMM−3LMN、新中村化学工業(株)社製)
E−3:コハク酸変成ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(商品名:M−520、日本化薬(株)社製)
E−4:トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート(商品名:M−315、東亜合成(株)社製)
E-1: Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (trade name: MAX-3510, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
E-2: Pentaerythritol triacrylate (trade name: A-TMM-3LMN, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
E-3: Succinic acid modified dipentaerythritol pentaacrylate (trade name: M-520, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
E-4: Tris (acryloxyethyl) isocyanurate (trade name: M-315, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.)
F−1:ポリメタクリル酸メチル系微粒子(商品名 MP−300、綜研化学(株)社製)
F−2:オルガノシリカゾル(商品名 IPA−ST、日産化学工業(株)社製)
F−3:ZrO2ゾル(商品名 ID191、テイカ(株)社製)
F−4:TiO2ゾル(商品名 TS−103、テイカ(株)社製)
F-1: Polymethylmethacrylate-based fine particles (trade name MP-300, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.)
F-2: Organosilica sol (trade name: IPA-ST, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
F-3: ZrO2 sol (trade name ID191, manufactured by Teika Co., Ltd.)
F-4: TiO2 sol (trade name TS-103, manufactured by Teika Co., Ltd.)
Claims (9)
[A](a1)ラジカル重合性有機基を有するシラン化合物と、(a2)ラジカル重合性有機基を有しないシラン化合物とを共加水分解縮合して得られるラジカル重合性有機基を有するポリシロキサンであって、該ポリシロキサン中の(a1)ラジカル重合性有機基を有するシラン化合物の割合が15モル%を超えるポリシロキサン、
[B]ラジカル重合性有機基を有しないポリシロキサン
[C]ラジカル重合開始剤、及び
[D]溶剤
を含有するポリシロキサン組成物。 The following components [A] to [D];
[A] (a1) a polysiloxane having a radical polymerizable organic group obtained by cohydrolytic condensation of a silane compound having a radical polymerizable organic group and (a2) a silane compound not having a radical polymerizable organic group A polysiloxane in which the proportion of the silane compound having a radically polymerizable organic group (a1) in the polysiloxane exceeds 15 mol%,
[B] Polysiloxane composition containing [C] radical polymerization initiator having no radical polymerizable organic group and [D] solvent.
少なくとも、次の成分[A]〜[D];
[A](a1)ラジカル重合性有機基を有するシラン化合物と、(a2)ラジカル重合性有機基を有しないシラン化合物とを共加水分解縮合して得られるラジカル重合性有機基を有するポリシロキサンであって、該ポリシロキサン中の(a1)ラジカル重合性有機基を有するシラン化合物の割合が15モル%を超えるポリシロキサン、
[B]ラジカル重合性有機基を有しないポリシロキサン
[C]ラジカル重合開始剤、及び
[D]溶剤
を混合する、製造方法。 It is a manufacturing method of the polysiloxane composition of any one of Claims 1-4,
At least the following components [A] to [D];
[A] (a1) a polysiloxane having a radical polymerizable organic group obtained by cohydrolytic condensation of a silane compound having a radical polymerizable organic group and (a2) a silane compound not having a radical polymerizable organic group A polysiloxane in which the proportion of the silane compound having a radically polymerizable organic group (a1) in the polysiloxane exceeds 15 mol%,
[B] A production method comprising mixing a polysiloxane [C] radical polymerization initiator having no radical polymerizable organic group and [D] a solvent.
(1)請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリシロキサン組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
(2)工程(1)で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)工程(2)で放射線を照射された塗膜を現像する工程、及び
(4)工程(3)で現像された塗膜を加熱する工程
を含む、表示素子の硬化膜の形成方法。 Next steps (1) to (4);
(1) The process of forming the coating film of the polysiloxane composition of any one of Claims 1-4 on a board | substrate,
(2) A step of irradiating at least a part of the coating film formed in step (1),
(3) A method for forming a cured film of a display element, comprising: a step of developing the coating film irradiated with radiation in step (2); and a step of (4) heating the coating film developed in step (3).
Priority Applications (4)
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