JP2007231235A - Photocurable resin composition - Google Patents

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JP2007231235A JP2006057968A JP2006057968A JP2007231235A JP 2007231235 A JP2007231235 A JP 2007231235A JP 2006057968 A JP2006057968 A JP 2006057968A JP 2006057968 A JP2006057968 A JP 2006057968A JP 2007231235 A JP2007231235 A JP 2007231235A
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Koji Arimitsu
晃二 有光
Amahiro Gunji
天博 郡司
Yoshisaki Abe
芳首 阿部
Kunihiro Ichimura
國宏 市村
Yasushi Mizuta
康司 水田
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Mitsui Chemicals Inc
Tokyo University of Science
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Mitsui Chemicals Inc
Tokyo University of Science
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition not effected with inhibition of oxygen in air, containing no corrosive substance such as generated strong acid, progressing reaction highly efficiently, and increased in solubility of the composition mixture thereof so that the curing technology for promptly solidifying a liquid by using active energy rays such as light is improved in technical advantages. <P>SOLUTION: The photocurable resin composition essentially contains a photo-base generator (A) generating a base by light and containing, as a substituent for alkoxysilane, at least one substituent selected from acyloxyimino, N-formylated aromaticamino, N-acylated aromaticamino, nitrobenzylcarbamate, and alkoxybenzylcarbamate, and an alkoxysilane (B) having a functional group reacting with generated base. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本願発明は、光によって塩基を発生する光塩基発生シロキサン化合物とその塩基と反応するシロキサン化合物および塩基増殖性シロキサン化合物とからなる組成物、およびそれらの縮重合体である光硬化性樹脂組成物に関するものである。   The present invention relates to a composition comprising a photobase-generating siloxane compound that generates a base by light, a siloxane compound that reacts with the base, and a base-proliferating siloxane compound, and a photocurable resin composition that is a condensation polymer thereof. Is.

活性化エネルギー線に感じる樹脂あるいはその組成物は、熱、光、赤外線、遠赤外線、電子線、あるいはX線などの作用によって生じる化学的な構造変化をレジスト材料への利用、モノマーやプレポリマーの硬化を表面被覆処理に利用するなど、多方面に実用化されている。活性化エネルギー線のうち、広く用いられているものが光であり、以下、活性化エネルギー線を光に特定し説明するが、本願発明の樹脂あるいはその組成物に対する活性化エネルギー線は光に限定されるものではない。近年、光によって発生する酸を触媒あるいは重合開始剤とする感光性樹脂組成物がフォトレジスト材料、光硬化材料などさまざまな分野に応用されている。   Resin or its composition that feels as an activation energy ray can be used for resist materials, chemical structural changes caused by the action of heat, light, infrared rays, far infrared rays, electron beams, X-rays, etc. It has been put to practical use in many fields, such as using curing for surface coating. Of the activation energy rays, light is widely used. Hereinafter, the activation energy rays are specified and described as light. However, the activation energy rays for the resin of the present invention or its composition are limited to light. Is not to be done. In recent years, photosensitive resin compositions using an acid generated by light as a catalyst or a polymerization initiator have been applied to various fields such as photoresist materials and photocuring materials.

化学増幅型レジスト材料では、活性化エネルギー線で発生する強酸を触媒とし、樹脂成分を化学変性することによって溶解性変化をもたらしてパターン形成を行う。多種多様のレジスト材料が開発されているが、レジスト材料として十分に機能するためには、高解像性や高感度とともに、パターン形成した皮膜がエッチング耐性を持つことが不可欠であり、とくに、深紫外線レジスト材料に適した樹脂として、酸素プラズマエッチングに耐性を持つ材料が求められている。一方、これまでに、モノマー、オリゴマーさらにはポリマーの光による硬化速度を向上させるために、さまざまな試みがなされてきた。もっとも広く開発の対象となってきたのが、光の作用で発生するラジカル種を開始剤として、多数のビニルモノマーを連鎖的に重合させる光重合系である。また、光の作用で酸を発生させ、この酸を触媒とするカチオン重合系も活発な開発の対象である。しかしながら、ラジカル重合系の場合には、空気中の酸素によって重合反応が阻害されるために、とくに薄膜系では硬化が抑制されるために、酸素遮断のための特別な工夫が必要とされる。一方、カチオン重合系では、このような酸素阻害効果がない点で有利であるが、酸発生剤から発生する強酸が硬化後も残存するために、その腐食性や樹脂の変性の可能性が問題として指摘されている。   In a chemically amplified resist material, a strong acid generated by activation energy rays is used as a catalyst, and a resin component is chemically modified to cause a change in solubility to form a pattern. A wide variety of resist materials have been developed. In order to function adequately as a resist material, it is indispensable that the patterned film has etching resistance as well as high resolution and high sensitivity. As a resin suitable for an ultraviolet resist material, a material having resistance to oxygen plasma etching is required. On the other hand, various attempts have been made so far in order to improve the curing rate of monomers, oligomers and polymers by light. The most widely developed object is a photopolymerization system in which a large number of vinyl monomers are chain-polymerized using a radical species generated by the action of light as an initiator. In addition, a cationic polymerization system in which an acid is generated by the action of light and this acid is used as a catalyst is also an object of active development. However, in the case of a radical polymerization system, since the polymerization reaction is inhibited by oxygen in the air, especially in the thin film system, since curing is suppressed, a special device for blocking oxygen is required. On the other hand, the cationic polymerization system is advantageous in that it does not have such an oxygen-inhibiting effect, but the strong acid generated from the acid generator remains after curing, so that there is a problem with its corrosivity and the possibility of modification of the resin. As pointed out.

このように、レジスト材料としてエッチング耐性に優れた高感度な感光性材料を得るために、また、活性化エネルギー線を利用して液状物を迅速に固化させる硬化技術をいっそう高性能化するために、空気中の酸素による阻害効果を受けず、生成する強酸のような腐食性物質を含まず、さらには、高効率で反応が進行する樹脂組成物が強く望まれていた。このような課題を克服するひとつの方法として、塩基触媒による重合反応や化学反応を用いることが提案されている。たとえば、光の作用によって塩基を発生させ、これを触媒として樹脂を化学変性する方法がある。たとえばエポキシ基を有する化合物は塩基の作用によって架橋反応を起こすので、光や熱の作用によって開始剤あるいは触媒としてのアミン類をエポキシ系樹脂層内で発生させ、ついで、加熱処理などによって硬化させる方法がある。しかしながら、活性化エネルギー線の作用による硬化速度は低いために、実用に供されるには至っていない。   Thus, in order to obtain a highly sensitive photosensitive material with excellent etching resistance as a resist material, and to further improve the performance of a curing technology that rapidly solidifies a liquid using activated energy rays. Therefore, there has been a strong demand for a resin composition that does not receive an inhibitory effect due to oxygen in the air, does not contain a corrosive substance such as a strong acid to be generated, and further allows the reaction to proceed with high efficiency. As one method for overcoming such problems, it has been proposed to use a polymerization reaction or a chemical reaction using a base catalyst. For example, there is a method in which a base is generated by the action of light and the resin is chemically modified using this as a catalyst. For example, since a compound having an epoxy group causes a crosslinking reaction by the action of a base, an amine as an initiator or a catalyst is generated in the epoxy resin layer by the action of light or heat, and then cured by heat treatment or the like. There is. However, since the curing rate due to the action of activation energy rays is low, it has not been put to practical use.

この問題を克服するために、光の作用によって発生する塩基性化合物を二次的に増強すべく、塩基増殖反応が提案されている(非特許文献1、2、3)。さらに、この塩基増殖反応を示すある種のウレタン系化合物からなる塩基増殖剤を含有する感活性化エネルギー線組成物が提案されている(特許文献1、2)。すなわち、この塩基増殖反応で発生する塩基は主として1級あるいは2級の脂肪族アミンであるので、これらアミンを発生する塩基増殖剤を光塩基発生剤と塩基反応性物質とを組み合わせることを原理とする感光性樹脂組成物が得られる。この塩基増殖反応を効率よく行わせるためには、通常加熱処理を必要とするが、そのため増殖反応で発生するアミンは開放系での加熱処理の過程で蒸発飛散し、たとえば、エポキシ樹脂のアミン硬化を行う場合に十分な塩基増殖剤の添加効果が認められないという欠点があった。また、上記ウレタン系化合物は一般的に有機溶媒への溶解性に乏しく、たとえば、比較的極性の低い液状エポキシ化合物に対して十分な溶解性を持たないという欠点を有していた。さらには、レジスト材料として用いる場合には、塩基増殖剤自体にも耐エッチング特性が求められており、特許文献3では、特定のシロキサンによる感光性向上させ、耐エッチング性を向上した報告もあるが十分でない。   In order to overcome this problem, a base proliferation reaction has been proposed in order to secondarily enhance basic compounds generated by the action of light (Non-Patent Documents 1, 2, and 3). Furthermore, an activation energy ray composition containing a base proliferating agent composed of a certain urethane compound exhibiting this base proliferating reaction has been proposed (Patent Documents 1 and 2). That is, since the base generated in this base growth reaction is mainly a primary or secondary aliphatic amine, the basic growth agent that generates these amines is based on the combination of a photobase generator and a base-reactive substance. A photosensitive resin composition is obtained. In order to carry out this base multiplication reaction efficiently, heat treatment is usually required. For this reason, amine generated in the growth reaction is evaporated and scattered in the course of heat treatment in an open system, for example, amine curing of epoxy resin. There is a disadvantage that the effect of adding a sufficient base proliferating agent is not recognized in the case of performing. In addition, the urethane-based compound generally has poor solubility in an organic solvent, and has, for example, a drawback that it does not have sufficient solubility in a liquid epoxy compound having a relatively low polarity. Furthermore, when used as a resist material, the base proliferating agent itself is also required to have etching resistance, and Patent Document 3 reports that the photosensitivity is improved by a specific siloxane and the etching resistance is improved. not enough.

J.Photopolym.Sci.Technol.,12,315(1999)J. et al. Photopolym. Sci. Technol. , 12, 315 (1999) J.Photopolym.Sci.Technol.,12,317(1999)J. et al. Photopolym. Sci. Technol. , 12, 317 (1999) Angew.Chem.,Int.Ed.,39,3425(2000)Angew. Chem. , Int. Ed. 39, 3425 (2000) 特開2000−330270号公報JP 2000-330270 A 特開2002−128750号公報JP 2002-128750 A 特開2004−99579号公報JP 2004-99579 A

本発明は、光に代表される活性化エネルギー線を利用して液状物を迅速に固化させる硬化技術をいっそう高性能化するために、空気中の酸素による阻害効果を受けず、生成する強酸のような腐食性物質を含まず、さらには、高効率で反応を進行させ、かつ組成物混合物の溶解性を向上させた樹脂組成物を提供するものである。   In order to further improve the performance of a curing technology that rapidly solidifies a liquid material using activation energy rays typified by light, the present invention is not affected by the oxygen in the air and is not affected by the generated strong acid. It is an object of the present invention to provide a resin composition that does not contain such a corrosive substance, further promotes the reaction with high efficiency, and improves the solubility of the composition mixture.

本願発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本願発明を完成するに至った。即ち、本発明は、
アルコキシシランの置換基としてアシルオキシイミノ基、N−ホルミル化芳香族アミノ基、N−アシル化芳香族アミノ基、ニトロベンジルカーバメイト基およびアルコオキシベンジルカーバメート基から選ばれる少なくとも一個の置換基を含む光によって塩基を発生する光塩基発生剤(A)と、発生する塩基と反応し得る官能基を有するアルコキシシラン(B)とを必須とするものである。
The inventors of the present application have completed the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, the present invention
By light containing at least one substituent selected from acyloxyimino group, N-formylated aromatic amino group, N-acylated aromatic amino group, nitrobenzyl carbamate group and alkoxybenzyl carbamate group as a substituent of alkoxysilane The photobase generator (A) for generating a base and the alkoxysilane (B) having a functional group capable of reacting with the generated base are essential.

本発明においては、前記(A)と(B)とをアルコキシシランの縮重合により、重量分子量が500〜30000に高分子量化していてもよい。
また、前記(B)の光によって発生する塩基と反応し得る官能基がオキシラン基であることが好ましい。
また、前記(A)と(B)との総合計100重量部に対して、塩基の作用によって塩基を発生する塩基増殖剤(C)を10〜150重量部含有することが好ましい。
また、 前記(C)が(式1)の置換基を有するシロキサン化合物であることが好ましい。
In the present invention, the (A) and (B) may be made to have a high molecular weight of 500 to 30,000 by condensation polymerization of alkoxysilane.
Further, the functional group capable of reacting with the base generated by the light of (B) is preferably an oxirane group.
Moreover, it is preferable to contain 10 to 150 parts by weight of the base proliferating agent (C) that generates a base by the action of a base with respect to 100 parts by weight of the total of (A) and (B).
The (C) is preferably a siloxane compound having a substituent of (Formula 1).


Figure 2007231235
(式中、R1 およびR2 は、それぞれ水素、置換基または電子吸引性基を示すが、少なくともその一方は電子吸引性基を示し、R3 およびR4 は、それぞれ水素または置換基を示し、Zはアミノ基を示す。)
Figure 2007231235
(In the formula, R 1 and R 2 each represent hydrogen, a substituent or an electron-withdrawing group, at least one of which represents an electron-withdrawing group, and R 3 and R 4 each represents hydrogen or a substituent. Z represents an amino group.)

また、本発明においては、前記(C)と請求項1に記載の(A)および/または(B)とをアルコキシシランの重縮合により、重量分子量が500〜30000に高分子量化していてもよい。
また、更にエポキシ樹脂(D)を含有していてもよい。
In the present invention, (C) and (A) and / or (B) described in claim 1 may be made to have a high molecular weight of 500 to 30,000 by polycondensation of alkoxysilane. .
Moreover, you may contain the epoxy resin (D) further.

本発明により、空気中の酸素による阻害効果を受けず、生成する強酸のような腐食性物質を含まず、さらには、高効率で反応を進行させ、かつ組成物混合物の溶解性を向上させた光硬化性樹脂組成物を得ることができる。また、本願発明の組成物は各分野での塗料、接着剤等に好適に用いることができる。   According to the present invention, it is not affected by the oxygen in the air, does not contain a corrosive substance such as a strong acid to be generated, further allows the reaction to proceed with high efficiency, and improves the solubility of the composition mixture. A photocurable resin composition can be obtained. Moreover, the composition of this invention can be used suitably for the coating material, adhesive agent, etc. in each field | area.

本発明における光塩基発生剤は光によってアミンを生成し、塩基増殖剤により高効率でエポキシ樹脂と反応させる。さらに反応性を向上させるためにアルコキシシランの縮合によって光塩基発生剤とオキシラン基、光塩基発生剤と塩基増殖剤、光塩基発生剤、塩基増殖剤とオキシラン基をアルコキシシランの重縮合により同一分子内に存在させる。
[光塩基発生剤(A)]
本発明における光塩基発生剤は、特に限定されず、公知の光塩基発生剤を使用することが可能であるが、塩基発生効率の点でアシルオキシイミノ基、N−ホルミル化芳香族アミノ基、N−アシル化芳香族アミノ基、ニトロベンジルカーバメイト基、アルコオキシベンジルカーバメート基から選ばれる少なくとも一個の置換基を含む光塩基発生剤が好ましい。そして、これら官能基がアルコキシシランの置換基となる光塩基発生剤である。
本発明におけるアルコキシシランの置換基として光塩基発生剤を有する化合物は、例えば、トリアルコキシプロピルイソシアネートと紫外線により塩基を発生させる水酸基を有した化合物を反応することにより容易に得られる。
The photobase generator in the present invention generates an amine by light and reacts with an epoxy resin with high efficiency by a base proliferating agent. In order to further improve the reactivity, photosilane generator and oxirane group, photobase generator and base proliferator, photobase generator, base proliferator and oxirane group by polycondensation of alkoxysilane by condensation of alkoxysilane. To exist in.
[Photobase generator (A)]
The photobase generator in the present invention is not particularly limited, and a known photobase generator can be used. From the viewpoint of base generation efficiency, an acyloxyimino group, an N-formylated aromatic amino group, N -A photobase generator containing at least one substituent selected from an acylated aromatic amino group, a nitrobenzyl carbamate group and an alkoxybenzyl carbamate group is preferred. These functional groups are photobase generators that become alkoxysilane substituents.
The compound having a photobase generator as a substituent of alkoxysilane in the present invention can be easily obtained by reacting, for example, trialkoxypropyl isocyanate with a compound having a hydroxyl group that generates a base by ultraviolet rays.

[塩基と反応し得る官能基を有するアルコキシシラン(B)]
本発明における塩基と反応し得る官能基を有するアルコキシシランは、オキシラン基、ウレタン基、カルボン酸基等を有するアルコキシシランが挙げられる。これらの中で、硬化後の物性の点で、オキシラン基を有するアルコキシシランが好ましい。本願発明のオキシラン基を有するアルコキシシランは、特に限定するものではなく、例えば、トリメトキシプロピルグリシジルエーテル、トリエトキシプロピルグリシジルエーテル等の市販されている化合物を使用することが可能である。
[Alkoxysilane (B) having a functional group capable of reacting with a base]
Examples of the alkoxysilane having a functional group capable of reacting with a base in the present invention include alkoxysilanes having an oxirane group, a urethane group, a carboxylic acid group, and the like. Of these, alkoxysilanes having an oxirane group are preferred from the viewpoint of physical properties after curing. The alkoxysilane having an oxirane group of the present invention is not particularly limited, and for example, commercially available compounds such as trimethoxypropyl glycidyl ether and triethoxypropyl glycidyl ether can be used.

本発明における光塩基発生剤(A)と塩基と反応し得る官能基を有するアルコキシシラン(B)との縮重合による高分子量化は、これら2種類の化合物を通常の縮合反応により容易に得ることができる。ここで、高分子量化とは、重量平均分子量として、本願発明の光硬化性樹脂組成物の作業性、相溶性の点で、500〜30000、好ましくは1000〜10000である。尚、重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレンを標準として測定することができる。   In the present invention, high molecular weight by polycondensation of the photobase generator (A) and the alkoxysilane (B) having a functional group capable of reacting with a base can be obtained easily by ordinary condensation reaction. Can do. Here, high molecular weight is 500-30000, preferably 1000-10000, in terms of workability and compatibility of the photocurable resin composition of the present invention, as a weight average molecular weight. The weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard.

[塩基増殖剤(C)]
本発明における塩基増殖剤は、塩基の作用によって塩基を発生する塩基増殖剤である。例えば、化学増幅型フォトレジストに利用されるものが用いられる(有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年参照))。これらの中で、上記光塩基発生剤(A)および後述のエポキシ樹脂(D)およびそれらの縮合ポリマーとの相溶性を高めるために下記式1の置換基を有するシロキサン化合物を使用することが好ましい。
[Base proliferating agent (C)]
The base proliferating agent in the present invention is a base proliferating agent that generates a base by the action of a base. For example, those used for chemically amplified photoresists are used (edited by Organic Electronics Materials Study Group, “Organic Materials for Imaging”, Bunshin Publishing (see 1993)). Among these, it is preferable to use a siloxane compound having a substituent of the following formula 1 in order to enhance the compatibility with the photobase generator (A), the epoxy resin (D) described later, and their condensation polymers. .

Figure 2007231235
(式中、R1 およびR2 は、それぞれ水素、置換基または電子吸引性基を示すが、少なくともその一方は電子吸引性基を示し、R3 およびR4 は、それぞれ水素または置換基を示し、Zはアミノ基を示す。)
Figure 2007231235
(In the formula, R 1 and R 2 each represent hydrogen, a substituent or an electron-withdrawing group, at least one of which represents an electron-withdrawing group, and R 3 and R 4 each represents hydrogen or a substituent. Z represents an amino group.)

式(1)の置換基を有するシロキサン化合物は、例えば、トリアルコキシプロピルイソシアネートと塩基増殖効果のある水酸基を有した化合物を反応することにより容易に得られる。
塩基増殖性シロキサン化合物は、光の作用で発生する塩基が塩基増殖反応によって増殖的に増加するので、各種の塩基反応性物質に配合することにより、その塩基反応性物質の反応を加熱や光照射により効率よく行うことができる。
The siloxane compound having a substituent of formula (1) can be easily obtained by reacting, for example, a trialkoxypropyl isocyanate and a compound having a hydroxyl group having a base-proliferating effect.
In the base-proliferating siloxane compound, the base generated by the action of light increases proliferatively by the base-proliferating reaction, so by adding it to various base-reactive substances, the reaction of the base-reactive substance can be heated or irradiated with light. Can be carried out more efficiently.

本発明では、(C)と前記(A)および/または(B)をアルコキシシランの重縮合により高分子量化したものも使用できる。ここで、高分子量化とは、重量平均分子量として、本発明の光硬化性樹脂組成物の作業性、相溶性の点で、500〜30000、好ましくは1000〜10000である。   In the present invention, those obtained by increasing the molecular weight of (C) and the above (A) and / or (B) by polycondensation of alkoxysilane can also be used. Here, high molecular weight is 500-30000, preferably 1000-10000, in terms of workability and compatibility of the photocurable resin composition of the present invention, as a weight average molecular weight.

[エポキシ樹脂(D)]
本発明では、エポキシ樹脂(D)を接着性、密着性、弾性等の向上のために、用途に応じて使用することができる。
本発明におけるエポキシ樹脂としては、公知のものが用いられるが、好ましくは少なくとも2つのエポキシ基を有する物質である。少なくとも2つのエポキシ基を有する化合物に塩基(アミン)を作用させることによって、そのエポキシ化合物をそのエポキシ基の開環重合によりポリマーとすることができる。また、エポキシ化合物にアミンを付加反応させることにより、そのエポキシ化合物を化学変性することができる。
具体的に例えば、ポリアルキレングリコール類とエピクロルヒドリンとの反応、多価アルコール類とエピクロルヒドリンとの反応で得られた脂肪族多価グリシジルエーテル化合物、芳香族ジオール類またはそれらをエチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルキレングリコールで変性したジオール類とエピクロルヒドリンとの反応した芳香族多価グリシジルエーテル化合物などが挙げられる。シロキサン樹脂との相溶性を向上させる目的でシロキサン骨格を有するエポキシ樹脂も使用可能である。その他重合反応性を示すエポキシ化合物の具体例としては、特開2000−330270号公報および特開2002−128750号公報に記載されている。
[Epoxy resin (D)]
In this invention, an epoxy resin (D) can be used according to a use in order to improve adhesiveness, adhesiveness, elasticity, etc.
As the epoxy resin in the present invention, a known one is used, but a substance having at least two epoxy groups is preferable. By allowing a base (amine) to act on a compound having at least two epoxy groups, the epoxy compound can be made into a polymer by ring-opening polymerization of the epoxy group. Moreover, the epoxy compound can be chemically modified by adding an amine to the epoxy compound.
Specifically, for example, aliphatic polyvalent glycidyl ether compounds obtained by reaction of polyalkylene glycols with epichlorohydrin, reaction of polyhydric alcohols with epichlorohydrin, aromatic diols or the like such as ethylene glycol, propylene glycol, etc. Examples thereof include aromatic polyvalent glycidyl ether compounds obtained by reacting diols modified with alkylene glycol and epichlorohydrin. An epoxy resin having a siloxane skeleton can also be used for the purpose of improving the compatibility with the siloxane resin. Other specific examples of the epoxy compound exhibiting polymerization reactivity are described in JP 2000-330270 A and JP 2002-128750 A.

[光硬化性樹脂組成物]
次に、本発明の光硬化性樹脂組成物を説明する。
光硬化性樹脂組成物は、光塩基発生剤(A)と、発生する塩基と反応し得る官能基を有するアルコキシシラン(B)と、を必須成分とするものである。
また、光硬化性樹脂組成物は、エポキシ基と光塩基発生および/または塩基増殖剤を同一高分子内に導入すること、また、塩基増殖剤をシロキサン変性化することにより相溶性を高めることができる。
[Photocurable resin composition]
Next, the photocurable resin composition of the present invention will be described.
A photocurable resin composition has a photobase generator (A) and an alkoxysilane (B) having a functional group capable of reacting with the generated base as essential components.
In addition, the photocurable resin composition can improve compatibility by introducing an epoxy group and a photobase generator and / or a base proliferating agent into the same polymer, and by modifying the base proliferating agent to siloxane. it can.

本発明の光硬化性樹脂組成物において、光塩基発生剤(A)の使用量は特に制約されないが、発生する塩基と反応し得る官能基を有するアルコキシシラン(B)100重量部に対し、通常1〜70重量部、好ましくは30〜60重量部である。
塩基増殖剤(C)の使用量は、(A)と(B)との総合計100重量部に対して、10〜150重量部である。
また、エポキシ樹脂(D)の使用量は、(A)と(C)との総合計100重量部に対して、50〜150重量部である。
また、これらの光塩基発生剤の感光波長領域を拡大するために、適宜光増感剤を共存させることもできる。これらの光塩基発生剤の光分解によって生成する塩基は塩基増殖剤に作用して新たな塩基の発生を促進する。
本発明の光硬化性樹脂組成物には、更に必要に応じ、シリカ、タルク、アルミナ等の無機フィラー、有機フィラー、顔料等の補助添加成分を適量加えることができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物の用途としてコーティング材料、接着材料等に好適である。
In the photocurable resin composition of the present invention, the amount of the photobase generator (A) used is not particularly limited, but is usually based on 100 parts by weight of the alkoxysilane (B) having a functional group capable of reacting with the generated base. 1 to 70 parts by weight, preferably 30 to 60 parts by weight.
The amount of the base proliferating agent (C) used is 10 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight as a total of (A) and (B).
Moreover, the usage-amount of an epoxy resin (D) is 50-150 weight part with respect to 100 weight part of total of (A) and (C).
Further, in order to expand the photosensitive wavelength region of these photobase generators, a photosensitizer can be appropriately coexisted. Bases generated by photolysis of these photobase generators act on the base proliferating agent to promote the generation of new bases.
An appropriate amount of auxiliary additives such as inorganic fillers such as silica, talc, and alumina, organic fillers, and pigments can be further added to the photocurable resin composition of the present invention as necessary.
The photo-curable resin composition of the present invention is suitable for coating materials, adhesive materials, and the like.

次に本願発明を実施例により詳述する。
[合成例1(シロキサン変性光塩基発生剤の合成)]
100mL滴下ロートを装着した200mL四ツ口フラスコに2−Nitrobenzyl alcohol3.90g(25.5mmol)を入れ、そこにBenzene32mLとDi−n−butyltin dilaurate0.12gを加えた。滴下ロートには3−Isocyanatopropyltriethoxysilane9.23g(37.3 mmol)をBenzene 24mLに溶解した溶液を加えた。
四ツ口フラスコ内で攪拌しながら60℃下で滴下混合した後、反応溶液を90分間、60℃で攪拌した。反応終了後、溶媒を減圧留去し、得られた液体をカラムクロマトグラフィー(充填剤:シリカゲル)を用いて精製した。その際、展開溶媒1(Hexane:Ethyl acetate:TEOS=75:25:1)でシリカゲルを洗浄後、展開溶媒2(Hexane:Ethyl acetate=3:1)を用いて精製を行った。これにより目的物である2−Nitrobenzyl3−(3−triethoxysilyl)propylcarbamateを淡黄色の液体として4.96g(収率82%)得た。
Next, the present invention will be described in detail by examples.
[Synthesis Example 1 (Synthesis of Siloxane-modified Photobase Generator)]
2-Nitrobenzyl alcohol 3.90 g (25.5 mmol) was placed in a 200 mL four-necked flask equipped with a 100 mL dropping funnel, and 32 mL of Benzene and 0.12 g of Di-n-butyltin dilaurate were added thereto. To the dropping funnel, a solution prepared by dissolving 9.23 g (37.3 mmol) of 3-Isocyanapropyltrioxysilane in 24 mL of Benzen was added.
After being dropped and mixed at 60 ° C. with stirring in a four-necked flask, the reaction solution was stirred at 60 ° C. for 90 minutes. After completion of the reaction, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting liquid was purified using column chromatography (filler: silica gel). At that time, the silica gel was washed with developing solvent 1 (Hexane: Ethyl acetate: TEOS = 75: 25: 1), and then purified using developing solvent 2 (Hexane: Ethyl acetate = 3: 1). As a result, 4.96 g (yield 82%) of 2-Nitrobenzoyl3- (3-trioxysilyl) propylcarbamate as a target product was obtained as a pale yellow liquid.

[合成例2(塩基増殖性シロキサン樹脂の合成)]
かき混ぜ棒を装着した200mL四ツ口フラスコにエタノール2.49g(54.2mmol)を加え、そこへ1.23g(3.38mmol)の3−ニトロペンタン−2−イル−3−(トリエトキシシリル)プロピルカルバメート(II)を加えて10分間氷浴中で攪拌した後、塩酸と水をHCl/II=0.105およびH2 O/II=4.0のモル比になるように加えた。その後、氷浴中で10分間、さらに室温で10分間攪拌した後、窒素流量360mL/min、70℃で2時間攪拌した。得られた反応物をTHFに溶解し、ヘキサンで抽出して無色透明の粘性液体を収率60%で得た。
[Synthesis Example 2 (Synthesis of a base-proliferating siloxane resin)]
Ethanol 2.49 g (54.2 mmol) was added to a 200 mL four-necked flask equipped with a stirring rod, and 1.23 g (3.38 mmol) of 3-nitropentan-2-yl-3- (triethoxysilyl) was added thereto. After adding propyl carbamate (II) and stirring in an ice bath for 10 minutes, hydrochloric acid and water were added at a molar ratio of HCl / II = 0.105 and H 2 O / II = 4.0. Thereafter, the mixture was stirred in an ice bath for 10 minutes and further at room temperature for 10 minutes, and then stirred at 70 ° C. for 2 hours at a nitrogen flow rate of 360 mL / min. The obtained reaction product was dissolved in THF and extracted with hexane to obtain a colorless transparent viscous liquid with a yield of 60%.

[合成例3(オキシラン基と光塩基発生剤を導入したポリマーの合成)]
かき混ぜ棒を装着した200mL四ツ口フラスコに(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン29.8g(126mmol)と合成例1で合成したシロキサン変性光塩基発生剤5.6g(14mmol)、メタノール14mLを加え10分間氷浴中で攪拌後、6N塩酸4.81g、水2.27gを加え、さらに氷浴中で10分間、室温で10分間攪拌した。その後、攪拌回転数150rpm、窒素流量360mL/min の下、70℃のオイルバス中で3時間加熱し、加水分解重縮合反応を行った。得られた粘性液体をベンゼンで希釈し、ヘキサンを沈殿剤に用いて抽出を行い、17.7g(収率50%)の無色粘性液体を得た。
[Synthesis Example 3 (Synthesis of Polymer Introduced with Oxirane Group and Photobase Generator)]
In a 200 mL four-necked flask equipped with a stirring rod, 29.8 g (126 mmol) of (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane, 5.6 g (14 mmol) of the siloxane-modified photobase generator synthesized in Synthesis Example 1, and 14 mL of methanol After stirring in an ice bath for 10 minutes, 4.81 g of 6N hydrochloric acid and 2.27 g of water were added, and the mixture was further stirred in an ice bath for 10 minutes and at room temperature for 10 minutes. Thereafter, the mixture was heated in an oil bath at 70 ° C. for 3 hours under a stirring rotational speed of 150 rpm and a nitrogen flow rate of 360 mL / min to conduct a hydrolysis polycondensation reaction. The obtained viscous liquid was diluted with benzene, and extraction was performed using hexane as a precipitating agent to obtain 17.7 g (yield 50%) of a colorless viscous liquid.

〈実施例1〜3および比較例1〜3〉
下記表1に記載の配合比にて混合後、以下の(a)〜(c)の評価を実施した、その結果を表1に記載した。
(a)光硬化特性の評価方法:
He−Xeランプを使用し、10mW/cm2 となるよう光源高さを調整し、10秒間露光してから100℃で60分加熱後の表面のタック性を指触で判断し、次のように判定した。
○:タックがない
△:少しタックが残る
×:タックが残る
(b)硬度の評価方法:
樹脂混合後、スピンコータを用い1000rpmで塗布後、He−Xeランプを使用し、10mW/cm2 となるよう光源高さを調整し、10秒間露光してから100℃で60分加熱した。冷却後、鉛筆硬度による硬度を測定した。
(c)密着強度の測定方法:
樹脂混合後、ガラス板(JIS−R3202)に直径5mmの円となるように塗布し、ガラス板(JIS−R3202)を貼りあわせる。He−Xeランプを使用し、10mW/cm2 となるよう光源高さを調整し、10秒間露光してから100℃で60分加熱した。冷却後、インテスコによりピール強度を測定した。
<Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3>
The following (a)-(c) evaluation was implemented after mixing by the compounding ratio of the following Table 1, and the result was described in Table 1.
(A) Photocuring property evaluation method:
Using a He-Xe lamp, adjusting the height of the light source to be 10 mW / cm 2 , determining the tackiness of the surface after heating for 60 minutes at 100 ° C. after exposure for 10 seconds, and Judged to.
○: No tack Δ: Some tack remains ×: Tack remains (b) Hardness evaluation method:
After resin mixing, after applying at 1000 rpm using a spin coater, using a He—Xe lamp, the height of the light source was adjusted to 10 mW / cm 2 , exposed for 10 seconds, and then heated at 100 ° C. for 60 minutes. After cooling, the hardness by pencil hardness was measured.
(C) Measuring method of adhesion strength:
After resin mixing, it is applied to a glass plate (JIS-R3202) so as to form a circle with a diameter of 5 mm, and the glass plate (JIS-R3202) is bonded together. Using a He—Xe lamp, the height of the light source was adjusted so as to be 10 mW / cm 2, and after exposure for 10 seconds, heating was performed at 100 ° C. for 60 minutes. After cooling, the peel strength was measured by Intesco.


Figure 2007231235
Figure 2007231235

Claims (7)

アルコキシシランの置換基としてアシルオキシイミノ基、N−ホルミル化芳香族アミノ基、N−アシル化芳香族アミノ基、ニトロベンジルカーバメイト基およびアルコオキシベンジルカーバメート基から選ばれる少なくとも一個の置換基を含む光によって塩基を発生する光塩基発生剤(A)と、発生する塩基と反応し得る官能基を有するアルコキシシラン(B)とを必須とする光硬化性樹脂組成物。   By light containing at least one substituent selected from an acyloxyimino group, an N-formylated aromatic amino group, an N-acylated aromatic amino group, a nitrobenzyl carbamate group and an alkoxybenzyl carbamate group as a substituent of the alkoxysilane A photocurable resin composition comprising a photobase generator (A) for generating a base and an alkoxysilane (B) having a functional group capable of reacting with the generated base. 前記(A)と(B)とをアルコキシシランの縮重合により、重量分子量が500〜30000に高分子量化した請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。   The photocurable resin composition according to claim 1, wherein (A) and (B) are polymerized to a molecular weight of 500 to 30,000 by condensation polymerization of alkoxysilane. 前記(B)の光によって発生する塩基と反応し得る官能基がオキシラン基であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光硬化性樹脂組成物。   The photocurable resin composition according to claim 1 or 2, wherein the functional group capable of reacting with the base generated by the light of (B) is an oxirane group. 前記(A)と(B)との総合計100重量部に対して、塩基の作用によって塩基を発生する塩基増殖剤(C)を10〜150重量部含有することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物。   The base proliferating agent (C) that generates a base by the action of a base is contained in an amount of 10 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of (A) and (B). The photocurable resin composition according to claim 3. 前記(C)が(式1)の置換基を有するシロキサン化合物であることを特徴とする請求項4に記載の光硬化性樹脂組成物。
Figure 2007231235
(式中、R1 およびR2 は、それぞれ水素、置換基または電子吸引性基を示すが、少なくともその一方は電子吸引性基を示し、R3 およびR4 は、それぞれ水素または置換基を示し、Zはアミノ基を示す。)
The photocurable resin composition according to claim 4, wherein (C) is a siloxane compound having a substituent represented by (Formula 1).
Figure 2007231235
(In the formula, R 1 and R 2 each represent hydrogen, a substituent or an electron-withdrawing group, at least one of which represents an electron-withdrawing group, and R 3 and R 4 each represents hydrogen or a substituent. Z represents an amino group.)
前記(C)と請求項1に記載の(A)および/または(B)とをアルコキシシランの重縮合により、重量分子量が500〜30000に高分子量化した請求項5に記載の光硬化性樹脂組成物。   The photocurable resin according to claim 5, wherein (C) and (A) and / or (B) according to claim 1 are polymerized to a molecular weight of 500 to 30,000 by polycondensation of alkoxysilane. Composition. 更にエポキシ樹脂(D)を含有することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物。
Furthermore, an epoxy resin (D) is contained, The photocurable resin composition in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007246418A (en) * 2006-03-14 2007-09-27 Canon Inc Photosensitive silane coupling agent, method for forming pattern and method for producing device
JP2016132703A (en) * 2015-01-16 2016-07-25 セメダイン株式会社 Photocurable composition
JP2017002267A (en) * 2015-06-11 2017-01-05 セメダイン株式会社 Photocurable composition, conductive structure, and electronic component

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