JP2016003286A - Photosensitive resin composition and its use - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光性樹脂組成物及びその用途に関する。より詳しくは、各種表示装置の構成部材等に有用な感光性樹脂組成物、それを用いた硬化膜、表示装置用部材及び表示装置に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition and its use. More specifically, the present invention relates to a photosensitive resin composition useful for constituent members of various display devices, a cured film using the same, a display device member, and a display device.
光反応性の特徴を有する感光性樹脂組成物は、その特徴を利用して、液晶表示装置や固体撮像素子、タッチパネル式表示装置等に代表される各種表示装置の構成部材等への適用が種々検討されている。例えば、静電容量方式のタッチパネル式表示装置は、一般に、基板上にITO等の透明導電膜が形成され、更に透明導電膜を保護するための保護膜又は絶縁膜が形成された構造からなるが、保護膜や絶縁膜等の構成部材には、通常、透明導電膜との密着性や表面硬度が高いことが求められている。また最近では、表示装置の高精細化に伴い、電気特性の向上も求められるようになっている。したがって、これらの物性に優れた硬化物を与えることのできる感光性樹脂組成物が要望されている。従来の感光性樹脂組成物に関しては、例えば、特許文献1に記載の組成物が提案されている。 The photosensitive resin composition having photoreactive characteristics can be applied to various components such as liquid crystal display devices, solid-state imaging devices, touch panel display devices, etc. by utilizing the characteristics. It is being considered. For example, a capacitive touch panel display generally has a structure in which a transparent conductive film such as ITO is formed on a substrate, and a protective film or an insulating film for protecting the transparent conductive film is formed. In general, constituent members such as a protective film and an insulating film are required to have high adhesion and surface hardness with a transparent conductive film. Recently, as display devices have higher definition, improvement in electrical characteristics has been demanded. Therefore, there is a demand for a photosensitive resin composition that can provide a cured product having excellent physical properties. As for the conventional photosensitive resin composition, for example, a composition described in Patent Document 1 has been proposed.
上述したように感光性樹脂組成物の硬化物は、密着性や表面硬度が高く、電気特性が良好であることが求められている。また近年では、表示装置等の高精細化に伴い、使用される各部材に対しても更に高度な性能が強く要望されるようになっている。しかしながら、これらのニーズに充分に対応できる感光性樹脂組成物はまだ開発されていない。例えば、特許文献1に記載の組成物は、優れた外観や密着性、表面硬度等を安定して発現できる硬化物を与えることができるため、各種用途に非常に有用な組成物であるが、硬化物の電気特性をより良好なものとし、かつ各種物性をよりバランスよく発揮できるようにするための工夫の余地があった。 As described above, the cured product of the photosensitive resin composition is required to have high adhesion and surface hardness and good electrical characteristics. Further, in recent years, with the high definition of display devices and the like, higher performance is strongly demanded for each member used. However, a photosensitive resin composition that can sufficiently meet these needs has not been developed yet. For example, the composition described in Patent Document 1 is a very useful composition for various applications because it can give a cured product that can stably exhibit excellent appearance, adhesion, surface hardness, and the like. There was room for improvement in order to improve the electrical properties of the cured product and to exhibit various physical properties in a more balanced manner.
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、充分な表面硬度を有し、かつ電気特性及び密着性等の各種物性に優れる硬化物を与えることができる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。また、このような感光性樹脂組成物により形成される硬化膜、並びに、該硬化膜を有することで高精細化を実現できた表示装置用部材及び表示装置を提供することも目的とする。 This invention is made | formed in view of the said present condition, and has the sufficient surface hardness, and provides the photosensitive resin composition which can give the hardened | cured material which is excellent in various physical properties, such as an electrical property and adhesiveness. For the purpose. Another object of the present invention is to provide a cured film formed of such a photosensitive resin composition, and a display device member and a display device that can realize high definition by having the cured film.
本発明者等は、感光性樹脂組成物について種々検討したところ、アルカリ可溶性樹脂、多官能重合性化合物、無機微粒子及び光重合開始剤を含む樹脂組成物とすると、現像性、感光性、密着性及び硬化性を有し、高い表面硬度を有する硬化物が得られることに着目し、これらの物性が、樹脂組成物中の各成分比やアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量及び酸価に影響されることを見いだした。そこで、詳細な検討を行った結果、アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量及び酸価、並びに、各成分比についての最適範囲を見いだし、この範囲を満たす樹脂組成物は、硬化物において優れた密着性(特に耐光密着性)と低誘電率化と高い表面硬度とをバランスよく発揮できることを見いだし、また、保存安定性が良好なものとなることも見いだした。更に、このような感光性樹脂組成物は、タッチパネル式表示装置やカラーフィルター等に使用される保護膜又は絶縁膜形成用の樹脂組成物として特に好適であり、これから形成される硬化膜、表示装置用部材及び表示装置が、近年の高性能化等の要望に充分に対応できるものとなることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達した。 As a result of various studies on the photosensitive resin composition, the present inventors have found that the resin composition containing an alkali-soluble resin, a polyfunctional polymerizable compound, inorganic fine particles, and a photopolymerization initiator has developability, photosensitivity, and adhesion. In addition, the physical properties of the resin composition are affected by the ratio of each component in the resin composition, the weight average molecular weight and the acid value of the alkali-soluble resin. I found out. Therefore, as a result of detailed studies, the weight-average molecular weight and acid value of the alkali-soluble resin, and the optimum range for each component ratio were found, and the resin composition satisfying this range has excellent adhesion ( In particular, it has been found that light resistance (adhesion resistance), low dielectric constant and high surface hardness can be exhibited in a well-balanced manner, and that storage stability is also good. Furthermore, such a photosensitive resin composition is particularly suitable as a resin composition for forming a protective film or an insulating film used for a touch panel display device, a color filter, and the like, and a cured film and a display device formed therefrom. It has been found that the structural member and the display device can sufficiently meet the recent demand for higher performance, and the inventors have arrived at the present invention by conceiving that the above-mentioned problems can be solved brilliantly.
すなわち本発明は、アルカリ可溶性樹脂、多官能重合性化合物、無機微粒子及び光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物であって、該アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は15000〜20000、酸価は50〜80mgKOH/gであり、該アルカリ可溶性樹脂の固形分含量は、感光性樹脂組成物の固形分総量100質量%に対し、20〜30質量%であり、該アルカリ可溶性樹脂の固形分100質量部に対し、多官能重合性化合物が30〜50質量部、無機微粒子が90〜110質量部、光重合開始剤が60〜80質量部(全て固形分含量である)含まれる感光性樹脂組成物である。
本発明はまた、上記感光性樹脂組成物により形成される硬化膜でもある。
本発明は更に、上記硬化膜を有する表示装置用部材でもある。
本発明はそして、上記硬化膜を有する表示装置でもある。
以下に本発明を詳述する。なお、以下に記載される本発明の個々の好ましい形態を2又は3以上組み合わせた形態も本発明の好ましい形態である。
That is, the present invention is a photosensitive resin composition comprising an alkali-soluble resin, a polyfunctional polymerizable compound, inorganic fine particles, and a photopolymerization initiator, and the alkali-soluble resin has a weight average molecular weight of 15,000 to 20000 and an acid value of 50. -80 mg KOH / g, and the solid content of the alkali-soluble resin is 20-30% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition, and the solid content of the alkali-soluble resin is 100 parts by mass. In contrast, a photosensitive resin composition containing 30 to 50 parts by mass of a polyfunctional polymerizable compound, 90 to 110 parts by mass of inorganic fine particles, and 60 to 80 parts by mass of a photopolymerization initiator (all having a solid content). is there.
The present invention is also a cured film formed from the photosensitive resin composition.
The present invention is also a member for a display device having the cured film.
The present invention is also a display device having the cured film.
The present invention is described in detail below. In addition, the form which combined each preferable form of this invention described below 2 or 3 or more is also a preferable form of this invention.
〔感光性樹脂組成物〕
本発明の感光性樹脂組成物(単に樹脂組成物とも称す)は、アルカリ可溶性樹脂と、多官能重合性化合物と、無機微粒子と、光重合開始剤とを含むが、必要に応じ、更に他の成分を1種又は2種以上含んでいてもよい。各含有成分は、それぞれ1種又は2種以上を使用することができる。
[Photosensitive resin composition]
The photosensitive resin composition of the present invention (also simply referred to as a resin composition) includes an alkali-soluble resin, a polyfunctional polymerizable compound, inorganic fine particles, and a photopolymerization initiator. One or more components may be included. Each component can be used alone or in combination of two or more.
本明細書中、「固形分総量」とは、硬化物を形成する成分(硬化物の形成時に揮発する溶媒等を除く成分)の総量を意味する。具体的には、溶媒を除く、感光性樹脂組成物の固形分の合計質量を意味する。 In the present specification, the “total amount of solids” means the total amount of components that form a cured product (components other than the solvent that volatilizes when the cured product is formed). Specifically, it means the total mass of the solid content of the photosensitive resin composition excluding the solvent.
<アルカリ可溶性樹脂>
本発明の感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含むが、該感光性樹脂組成物中のアルカリ可溶性樹脂の固形分含量は、感光性樹脂組成物の固形分総量100質量%に対し、20〜30質量%である。20質量%以上であることで、現像性が向上され、良好なパターニングを得ることができる他、硬化物の耐光密着性がより優れたものとなり、また、30質量%以下であることで、硬化物の表面硬度がより向上されるため、20〜30質量%の範囲内にあると、これらの特性をバランスよく良好に発揮することができる。好ましくは22質量%以上、より好ましくは24質量%以上であり、また、好ましくは29質量%以下、より好ましくは28質量%以下である。
<Alkali-soluble resin>
The photosensitive resin composition of the present invention contains an alkali-soluble resin, and the solid content of the alkali-soluble resin in the photosensitive resin composition is 20 with respect to 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. -30 mass%. When it is 20% by mass or more, developability is improved and good patterning can be obtained, and the light-resistant adhesion of the cured product becomes more excellent, and when it is 30% by mass or less, curing is achieved. Since the surface hardness of the product is further improved, these properties can be satisfactorily exhibited in a balanced manner within the range of 20 to 30% by mass. Preferably it is 22 mass% or more, More preferably, it is 24 mass% or more, Preferably it is 29 mass% or less, More preferably, it is 28 mass% or less.
上記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、15000〜20000である。15000以上であることで、硬化物の表面硬度及び耐光密着性が向上される。また、20000以下であることで、例えば、アルカリ剤等の現像液に対する溶解性が充分なものとなり、現像時の残渣をより低減することができる。好ましくは16000以上、より好ましくは17000以上、更に好ましくは18000以上である。
本明細書中、重量平均分子量は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
The alkali-soluble resin has a weight average molecular weight (Mw) of 15000 to 20000. By being 15000 or more, the surface hardness and light-resistant adhesiveness of hardened | cured material are improved. Moreover, by being 20000 or less, the solubility with respect to developing solutions, such as an alkaline agent, becomes sufficient, for example, and the residue at the time of image development can be reduced more. Preferably it is 16000 or more, More preferably, it is 17000 or more, More preferably, it is 18000 or more.
In this specification, a weight average molecular weight can be measured by the method as described in the Example mentioned later.
上記アルカリ可溶性樹脂の酸価(AV)は、50〜80mgKOH/gである。酸価が50mgKOH/g以上であることで、充分なアルカリ可溶性が発現され、現像性に優れる硬化物を得ることが可能になる。また、80mgKOH/g以下であることで、硬化物の誘電率を低減することができるうえ、耐光密着性を向上することもできる。好ましくは55mgKOH/g以上であり、また、好ましくは75mgKOH/g以下、更に好ましくは70mgKOH/g以下である。
本明細書中、重合体(樹脂)の酸価は、後述する実施例に記載の方法により重合体溶液の酸価を測定した後、溶液の酸価と溶液の固形分とから、固形分あたりの酸価を計算することで求めることができる。重合体溶液の固形分は、後述する実施例に記載の方法により求めることができる。
The acid value (AV) of the alkali-soluble resin is 50 to 80 mgKOH / g. When the acid value is 50 mgKOH / g or more, sufficient alkali solubility is exhibited, and a cured product having excellent developability can be obtained. Moreover, by being 80 mgKOH / g or less, the dielectric constant of hardened | cured material can be reduced and light-resistant adhesiveness can also be improved. Preferably it is 55 mgKOH / g or more, Preferably it is 75 mgKOH / g or less, More preferably, it is 70 mgKOH / g or less.
In the present specification, the acid value of the polymer (resin) is determined from the acid value of the solution and the solid content of the solution, after measuring the acid value of the polymer solution by the method described in the examples described later. It can obtain | require by calculating the acid value of. The solid content of the polymer solution can be determined by the method described in Examples described later.
上記アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、酸基及び重合性二重結合を有する単量体を含む単量体成分を重合して得られる重合体(ベースポリマーとも称す)や、後述するように、当該ベースポリマーに、酸基と結合し得る官能基及び重合性二重結合を有する化合物を反応させて得られる重合体(側鎖に二重結合を有する重合体、又は、側鎖二重結合含有重合体とも称す)が好適である。より好ましくは、硬化性向上の観点から、後者の側鎖二重結合含有重合体である。各単量体(化合物)は、それぞれ1種又は2種以上を使用することができる。 As the alkali-soluble resin, for example, a polymer obtained by polymerizing a monomer component containing a monomer having an acid group and a polymerizable double bond (also referred to as a base polymer), as described later, A polymer obtained by reacting a base polymer with a compound having a functional group capable of binding to an acid group and a polymerizable double bond (a polymer having a double bond in a side chain or a polymer containing a side chain double bond) (Also referred to as coalescence) is preferred. More preferred is the latter side chain double bond-containing polymer from the viewpoint of improving curability. Each monomer (compound) can be used alone or in combination of two or more.
上記アルカリ可溶性樹脂として特に好ましくは、主鎖に環構造を有する重合体である。主鎖に環構造を有する重合体を用いると、耐熱性や表面硬度、密着性により優れ、また、例えば、高温暴露後の経時変化がより抑制されて各種物性をより一層安定して発現できる硬化物を得ることができる。したがって、上記ベースポリマーを形成する単量体成分は、酸基及び重合性二重結合を有する単量体とともに、重合体の主鎖骨格に環構造を導入し得る単量体を1種又は2種以上含むことが好適である。 Particularly preferred as the alkali-soluble resin is a polymer having a ring structure in the main chain. When a polymer having a ring structure in the main chain is used, it is excellent in heat resistance, surface hardness and adhesion, and for example, curing that can suppress various changes with time after high temperature exposure and can develop various physical properties more stably. You can get things. Therefore, the monomer component that forms the base polymer includes one or two monomers capable of introducing a ring structure into the main chain skeleton of the polymer, together with a monomer having an acid group and a polymerizable double bond. It is preferable to include more than one species.
(i)酸基及び重合性二重結合を有する単量体
酸基及び重合性二重結合を有する単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、ビニル安息香酸等の不飽和モノカルボン酸類;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和多価カルボン酸類;コハク酸モノ(2−アクリロイルオキシエチル)、コハク酸モノ(2−メタクリロイルオキシエチル)等の不飽和基とカルボキシル基との間が鎖延長されている不飽和モノカルボン酸類;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和酸無水物類;ライトエステルP−1M(共栄社化学製)等のリン酸基含有不飽和化合物;等が挙げられる。これらの中でも、汎用性、入手性等の観点から、カルボン酸系単量体(不飽和モノカルボン酸類、不飽和多価カルボン酸類、不飽和酸無水物類)を用いることが好適である。より好ましくは、反応性、アルカリ可溶性等の点で、不飽和モノカルボン酸類(不飽和モノカルボン酸系単量体とも称す)を用いることが好ましく、更に好ましくは(メタ)アクリル酸(すなわちアクリル酸及び/又はメタクリル酸)であり、このうち特に好ましくはメタクリル酸である。
(I) Monomer having an acid group and a polymerizable double bond and a monomer having a polymerizable double bond include, for example, (meth) acrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, vinyl benzoic acid Unsaturated monocarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, etc .; succinic acid mono (2-acryloyloxyethyl), succinic acid mono (2-methacryloyloxy) Unsaturated monocarboxylic acids having a chain extended between an unsaturated group such as ethyl) and a carboxyl group; unsaturated acid anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride; Light ester P-1M (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) And the like, and the like. Among these, it is preferable to use carboxylic acid monomers (unsaturated monocarboxylic acids, unsaturated polycarboxylic acids, unsaturated acid anhydrides) from the viewpoints of versatility and availability. More preferably, it is preferable to use unsaturated monocarboxylic acids (also referred to as unsaturated monocarboxylic acid monomers) in terms of reactivity, alkali solubility, etc., more preferably (meth) acrylic acid (that is, acrylic acid). And / or methacrylic acid), among which methacrylic acid is particularly preferred.
上記ベースポリマー成分(ベースポリマーを形成する単量体成分)中の酸基及び重合性二重結合を有する単量体の含有割合は、例えば、ベースポリマー成分100質量%に対し、5質量%以上であることが好ましい。これにより、アルカリに対する溶解性がより充分となり、例えば、現像性が必要とされる用途に更に有用な感光性樹脂組成物となる。また、高温暴露(例えば、ポストベイク)後においても硬化物の優れた外観や密着性等をより維持できる点で、85質量%以下であることが好ましい。より好ましくは10〜80質量%、更に好ましくは15〜75質量%である。 The content ratio of the acid group and the monomer having a polymerizable double bond in the base polymer component (monomer component forming the base polymer) is, for example, 5% by mass or more with respect to 100% by mass of the base polymer component. It is preferable that Thereby, the solubility with respect to an alkali becomes more sufficient, for example, it becomes a more useful photosensitive resin composition for the use for which developability is required. Moreover, it is preferable that it is 85 mass% or less at the point which can maintain the outstanding external appearance, adhesiveness, etc. of hardened | cured material after high temperature exposure (for example, post-baking). More preferably, it is 10-80 mass%, More preferably, it is 15-75 mass%.
(ii)重合体の主鎖骨格に環構造を導入し得る単量体
重合体の主鎖骨格に環構造を導入し得る単量体としては、例えば、分子内に二重結合含有環構造を有する単量体や、環化重合して環構造を主鎖に有する重合体を形成する単量体等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることが好適である。このような単量体としては、N置換マレイミド系単量体、アクリル系エーテルダイマー、及び、α−(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体からなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好適である。この場合、上記アルカリ可溶性樹脂は、N置換マレイミド系単量体単位、アクリル系エーテルダイマー単位、及び/又は、α−(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体単位を有する重合体となる。
(Ii) Monomer capable of introducing a ring structure into the main chain skeleton of the polymer As a monomer capable of introducing a ring structure into the main chain skeleton of the polymer, for example, it has a double bond-containing ring structure in the molecule. Examples thereof include monomers and monomers that form a polymer having a cyclic structure in the main chain by cyclopolymerization. It is preferable to use one or more of these. As such a monomer, at least one selected from the group consisting of an N-substituted maleimide monomer, an acrylic ether dimer, and an α- (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate monomer is used. Is preferred. In this case, the alkali-soluble resin is a polymer having an N-substituted maleimide monomer unit, an acrylic ether dimer unit, and / or an α- (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate monomer unit.
特に、N置換マレイミド系単量体単位、及び/又は、アクリル系エーテルダイマー単位を含む樹脂(重合体)は、耐熱性や分散性(例えば、色材分散性、無機化合物分散性)、硬度等がより向上された硬化膜を与えることが可能になる。また、α−(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体単位を含む樹脂は、密着性、硬化性、乾燥再溶解性等の製版性に寄与する性能や、色材分散性、耐熱性、透明性等がより向上された硬化膜を与えることが可能になる。
上述の単量体単位を含む樹脂(重合体)とは、例えば、単量体の重合反応や架橋反応によって当該単量体由来の構成単位を含む樹脂を意味する。
In particular, a resin (polymer) containing an N-substituted maleimide monomer unit and / or an acrylic ether dimer unit has heat resistance, dispersibility (for example, colorant dispersibility, inorganic compound dispersibility), hardness, and the like. It is possible to provide a cured film with more improved. In addition, resins containing α- (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate monomer units can contribute to plate-making properties such as adhesion, curability, and dry redissolvability, colorant dispersibility, heat resistance, and transparency. It is possible to provide a cured film with improved properties and the like.
The resin (polymer) containing the above-mentioned monomer unit means a resin containing a structural unit derived from the monomer by, for example, a monomer polymerization reaction or a crosslinking reaction.
(ii−1)N置換マレイミド系単量体
N置換マレイミド系単量体としては、例えば、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−t−ブチルマレイミド、N−ドデシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−ナフチルマレイミド等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。中でも、着色の少なさや無機微粒子等の分散性に優れる点で、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−ベンジルマレイミドが好ましく、特にN−ベンジルマレイミドが好適である。
(Ii-1) N-substituted maleimide monomers As N-substituted maleimide monomers, for example, N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-isopropylmaleimide, N -T-butylmaleimide, N-dodecylmaleimide, N-benzylmaleimide, N-naphthylmaleimide, etc. are mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types can be used. Among these, N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, and N-benzylmaleimide are preferable, and N-benzylmaleimide is particularly preferable because of less coloring and excellent dispersibility of inorganic fine particles.
上記N−ベンジルマレイミドとしては、例えば、ベンジルマレイミド;p−メチルベンジルマレイミド、p−ブチルベンジルマレイミド等のアルキル置換ベンジルマレイミド;p−ヒドロキシベンジルマレイミド等のフェノール性水酸基置換ベンジルマレイミド;o−クロロベンジルマレイミド、o−ジクロロベンジルマレイミド、p−ジクロロベンジルマレイミド等のハロゲン置換ベンジルマレイミド;等が挙げられる。 Examples of the N-benzylmaleimide include benzylmaleimide; alkyl-substituted benzylmaleimide such as p-methylbenzylmaleimide and p-butylbenzylmaleimide; phenolic hydroxyl group-substituted benzylmaleimide such as p-hydroxybenzylmaleimide; o-chlorobenzylmaleimide Halogen-substituted benzylmaleimide such as o-dichlorobenzylmaleimide and p-dichlorobenzylmaleimide;
(ii−2)アクリル系エーテルダイマー
アクリル系エーテルダイマーとしては、例えば、例えば、下記一般式(1):
(Ii-2) Acrylic ether dimer As an acrylic ether dimer, for example, the following general formula (1):
(式中、R1は、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜25の有機基を表す。R2は、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜25の有機基を表す。)で表される化合物が好適である。 (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent. R 2 may have a hydrogen atom or a substituent. A compound represented by a good organic group having 1 to 25 carbon atoms is preferred.
上記一般式(1)中、R1及びR2は、同一又は異なって、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜25の有機基を表すが、当該有機基としては、置換基を有していてもよい、炭素数1〜25の炭化水素基であることが好適である。例えば、特開2013−061599号公報〔0037〕に例示された、直鎖状又は分岐状のアルキル基;アリール基;脂環式基;アルコキシで置換されたアルキル基;アリール基で置換されたアルキル基;等が挙げられる。中でも、メチル、エチル、シクロヘキシル、ベンジル等のような、酸や熱で脱離しにくい1級又は2級炭素の炭化水素基が耐熱性の点で好ましい。
なお、R1及びR2は、同種の有機基であってもよいし、異なる有機基であってもよい。
In the general formula (1), R 1 and R 2 are the same or different and represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent. Is preferably a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent. For example, a linear or branched alkyl group; an aryl group; an alicyclic group; an alkyl group substituted with alkoxy; an alkyl substituted with an aryl group exemplified in JP2013-061599A [0037] Group; etc. are mentioned. Of these, primary or secondary carbon hydrocarbon groups which are difficult to be removed by acid or heat, such as methyl, ethyl, cyclohexyl, benzyl and the like, are preferable in terms of heat resistance.
Note that R 1 and R 2 may be the same type of organic group or different organic groups.
上記アクリル系エーテルダイマーの中でも、ジアルキル−2,2’−(オキシジメチレン)ジアクリレート系単量体が好適である。
具体的には、例えば、ジメチル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジエチル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(n−プロピル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(イソプロピル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(n−ブチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(イソブチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(t−ブチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(t−アミル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(ステアリル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(ラウリル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(2−エチルヘキシル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(1−メトキシエチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(1−エトキシエチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジベンジル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジフェニル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジシクロヘキシル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(t−ブチルシクロヘキシル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(ジシクロペンタジエニル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(トリシクロデカニル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(イソボルニル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジアダマンチル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(2−メチル−2−アダマンチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
Among the acrylic ether dimers, dialkyl-2,2 ′-(oxydimethylene) diacrylate monomers are preferable.
Specifically, for example, dimethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (n-propyl) ) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (isopropyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (n-butyl) -2, 2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (isobutyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (t-butyl) -2,2 ′-[ Oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (t-amyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (stearyl) -2,2 ′-[ Xybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (lauryl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (2-ethylhexyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene) ] Bis-2-propenoate, di (1-methoxyethyl) -2,2 '-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (1-ethoxyethyl) -2,2'-[oxybis (methylene) ] Bis-2-propenoate, dibenzyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diphenyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, dicyclohexyl-2,2 '-[Oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (t-butylcyclohexyl) -2,2'-[oxybis (me Tylene)] bis-2-propenoate, di (dicyclopentadienyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (tricyclodecanyl) -2,2 ′-[oxybis (Methylene)] bis-2-propenoate, di (isobornyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diadamantyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2- Examples include propenoate and di (2-methyl-2-adamantyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, and one or more of these can be used.
これらの中でも、ジメチル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジエチル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジシクロヘキシル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジベンジル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエートが好ましい。着色の少なさや分散性、工業的入手の容易さ等の観点から、より好ましくは、ジメチル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエートである。 Among these, dimethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, dicyclohexyl-2,2 ′-[ Oxybis (methylene)] bis-2-propenoate and dibenzyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate are preferred. From the viewpoints of little coloring, dispersibility, industrial availability, and the like, dimethyl-2,2 '-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate is more preferable.
(ii−3)α−(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体
α−(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体としては、例えば、アルキル−(α−メタリルオキシメチル)アクリレートや、α−(アリルオキシメチル)アクリレートが好適である。中でも、α−(アリルオキシメチル)アクリレートがより好ましい。
(Ii-3) α- (Unsaturated alkoxyalkyl) acrylate monomer As the α- (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate monomer, for example, alkyl- (α-methallyloxymethyl) acrylate, α -(Allyloxymethyl) acrylate is preferred. Of these, α- (allyloxymethyl) acrylate is more preferable.
上記α−(アリルオキシメチル)アクリレートとしては、例えば、下記一般式(2): Examples of the α- (allyloxymethyl) acrylate include the following general formula (2):
(式中、R3は、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の有機基を表す。)で表される化合物が好適である。なお、本明細書では、「α−(アリルオキシメチル)アクリレート」に、R3が水素原子である化合物(すなわちα−アリルオキシメチルアクリル酸)も含むものとする。 A compound represented by the formula (wherein R 3 represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent) is preferable. In this specification, “α- (allyloxymethyl) acrylate” includes a compound in which R 3 is a hydrogen atom (that is, α-allyloxymethylacrylic acid).
上記R3は、目的や用途に合わせて、適宜選択すればよいが、R3が表し得る炭素数1〜30の有機基としては、置換基を有していてもよい、炭素数1〜30の炭化水素基であることが好適である。具体的には、例えば、特開2013−061599号公報〔0037〕に例示された、鎖状飽和炭化水素基;鎖状飽和炭化水素基の水素原子の一部をアルコキシ基で置き換えたアルコキシ置換鎖状飽和炭化水素基;鎖状飽和炭化水素基の水素原子の一部をヒドロキシ基で置き換えたヒドロキシ置換鎖状飽和炭化水素基;鎖状飽和炭化水素基の水素原子の一部をハロゲンで置き換えたハロゲン置換鎖状飽和炭化水素基;鎖状不飽和炭化水素基、及び、その水素原子の一部をアルコキシ基、ヒドロキシ基やハロゲンで置き換えた鎖状不飽和炭化水素基;脂環式炭化水素基、及び、その水素原子の一部をアルコキシ基、ヒドロキシ基やハロゲンで置き換えた脂環式炭化水素基;芳香族炭化水素基及びその水素原子の一部をアルコキシ基、ヒドロキシ基やハロゲンで置き換えた芳香族炭化水素基;等が挙げられる。また、これら有機基に更に任意の置換基が結合していてもよい。 R 3 may be appropriately selected according to the purpose and application, but the organic group having 1 to 30 carbon atoms that R 3 can represent may have a substituent, and 1 to 30 carbon atoms. The hydrocarbon group is preferably. Specifically, for example, a chain saturated hydrocarbon group exemplified in JP2013-061599A [0037]; an alkoxy-substituted chain in which a part of the hydrogen atoms of the chain saturated hydrocarbon group is replaced with an alkoxy group Linear saturated hydrocarbon group; hydroxy-substituted chain saturated hydrocarbon group in which part of chain saturated hydrocarbon group hydrogen atom is replaced with hydroxy group; part of chain saturated hydrocarbon group hydrogen atom is replaced with halogen Halogen-substituted chain saturated hydrocarbon group; chain unsaturated hydrocarbon group, and chain unsaturated hydrocarbon group in which part of the hydrogen atom is replaced with an alkoxy group, hydroxy group or halogen; alicyclic hydrocarbon group And an alicyclic hydrocarbon group in which a part of the hydrogen atom is replaced by an alkoxy group, a hydroxy group or a halogen; an aromatic hydrocarbon group and a part of the hydrogen atom are an alkoxy group, a hydroxy And aromatic hydrocarbon groups substituted with halogen; and the like. Moreover, arbitrary substituents may be further bonded to these organic groups.
上記α−(アリルオキシメチル)アクリレートの具体例としては、例えば、α−アリルオキシメチルアクリル酸、α−アリルオキシメチルアクリル酸メチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸エチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸n−プロピル、α−アリルオキシメチルアクリル酸i−プロピル、α−アリルオキシメチルアクリル酸n−ブチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸s−ブチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸t−ブチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸n−アミル、α−アリルオキシメチルアクリル酸s−アミル、α−アリルオキシメチルアクリル酸t−アミル、α−アリルオキシメチルアクリル酸ネオペンチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸n−ヘキシル、α−アリルオキシメチルアクリル酸s−ヘキシル、α−アリルオキシメチルアクリル酸n−ヘプチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸n−オクチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸s−オクチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸t−オクチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸2−エチルヘキシル、α−アリルオキシメチルアクリル酸カプリル、α−アリルオキシメチルアクリル酸ノニル、α−アリルオキシメチルアクリル酸デシル、α−アリルオキシメチルアクリル酸ウンデシル、α−アリルオキシメチルアクリル酸ラウリル、α−アリルオキシメチルアクリル酸トリデシル、α−アリルオキシメチルアクリル酸ミリスチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸ペンタデシル、α−アリルオキシメチルアクリル酸セチル、α−アリルオキシメチルアクリル酸ヘプタデシル、α−アリルオキシメチルアクリル酸ステアリル、α−アリルオキシメチルアクリル酸ノナデシル、α−アリルオキシメチルアクリル酸エイコシル、α−アリルオキシメチルアクリル酸セリル、α−アリルオキシメチルアクリル酸メリシル等の鎖状飽和炭化水素基含有α−(アリルオキシメチル)アクリレートが好ましい。その他、特開2013−061599号公報〔0037〕に例示された化合物(例えば、アルコキシアルキル−α−(アリルオキシメチル)アクリレート等)も好適である。これらの中でも、α−アリルオキシメチルアクリル酸メチル(α−(アリルオキシメチル)メチルアクリレートとも称す)が特に好適である。 Specific examples of the α- (allyloxymethyl) acrylate include, for example, α-allyloxymethyl acrylic acid, methyl α-allyloxymethyl acrylate, ethyl α-allyloxymethyl acrylate, α-allyloxymethyl acrylic acid. n-propyl, α-allyloxymethyl acrylate i-propyl, α-allyloxymethyl acrylate n-butyl, α-allyloxymethyl acrylate s-butyl, α-allyloxymethyl acrylate t-butyl, α- N-amyl allyloxymethyl acrylate, s-amyl α-allyloxymethyl acrylate, t-amyl α-allyloxymethyl acrylate, neopentyl α-allyloxymethyl acrylate, n-hexyl α-allyloxymethyl acrylate , Α-allyloxymethyl acrylate s-hexyl, -N-heptyl allyloxymethyl acrylate, n-octyl α-allyloxymethyl acrylate, s-octyl α-allyloxymethyl acrylate, t-octyl α-allyloxymethyl acrylate, α-allyloxymethyl acrylic acid 2-ethylhexyl, α-allyloxymethyl acrylate capryl, α-allyloxymethyl acrylate nonyl, α-allyloxymethyl acrylate decyl, α-allyloxymethyl acrylate undecyl, α-allyloxymethyl acrylate, α -Tridecyl allyloxymethyl acrylate, myristyl α-allyloxymethyl acrylate, pentadecyl α-allyloxymethyl acrylate, cetyl α-allyloxymethyl acrylate, heptadecyl α-allyloxymethyl acrylate, α-allyloxy Contains chain saturated hydrocarbon groups such as stearyl dimethyl acrylate, nonadecyl α-allyloxymethyl acrylate, eicosyl α-allyloxymethyl acrylate, seryl α-allyloxymethyl acrylate, melyl α-allyloxymethyl acrylate, etc. α- (allyloxymethyl) acrylate is preferred. In addition, compounds exemplified in JP2013-061599A [0037] (for example, alkoxyalkyl-α- (allyloxymethyl) acrylate) are also suitable. Among these, methyl α-allyloxymethyl acrylate (also referred to as α- (allyloxymethyl) methyl acrylate) is particularly preferable.
上記α−(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体は、例えば、国際公開第2010/114077号パンフレットに開示されている製造方法により製造することができる。 The α- (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate monomer can be produced by, for example, a production method disclosed in International Publication No. 2010/114077.
上記重合体の主鎖骨格に環構造を導入し得る単量体の含有割合(2種以上用いる場合はその合計の割合)は、例えば、上記ベースポリマー成分100質量%に対し、1〜40質量%であることが好ましい。この範囲にあると、耐熱性や分散性、表面硬度等がより向上された硬化膜を得ることが可能になる。中でも特に、N置換マレイミド系単量体、アクリル系エーテルダイマー、及び/又は、α−(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体の含有割合(2種以上用いる場合はその合計の割合)が、上記ベースポリマー成分100質量%に対し、1〜40質量%であることが好ましい。これらの単量体成分に由来する主鎖環構造の含有量が増加すると、密着性が向上する傾向にある。また、N置換マレイミド系単量体の添加量をより増加させると、硬度の点でより優れる硬化物が得られ、アクリル系エーテルダイマーを用いることにより、耐熱着色性の点でより優れる硬化物が得られる。なお、N置換マレイミド系単量体の含有割合が多すぎると、現像速度がより適切なものとはならないことがある。
上記N置換マレイミド系単量体、アクリル系エーテルダイマー、及び/又は、α−(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体の含有割合としてより好ましくは2〜40質量%、更に好ましくは3〜35質量%である。
The content ratio of the monomer capable of introducing a ring structure into the main chain skeleton of the polymer (total ratio when two or more are used) is, for example, 1 to 40 mass with respect to 100 mass% of the base polymer component. % Is preferred. When it is within this range, it becomes possible to obtain a cured film having further improved heat resistance, dispersibility, surface hardness, and the like. In particular, the content ratio of N-substituted maleimide monomer, acrylic ether dimer, and / or α- (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate monomer (total ratio when two or more types are used) It is preferable that it is 1-40 mass% with respect to 100 mass% of the said base polymer component. When the content of the main chain ring structure derived from these monomer components increases, the adhesion tends to be improved. Further, when the addition amount of the N-substituted maleimide monomer is further increased, a cured product that is superior in terms of hardness can be obtained, and by using an acrylic ether dimer, a cured product that is superior in terms of heat resistance coloring property can be obtained. can get. If the content ratio of the N-substituted maleimide monomer is too large, the development speed may not be more appropriate.
The content ratio of the N-substituted maleimide monomer, acrylic ether dimer, and / or α- (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate monomer is more preferably 2 to 40% by mass, and still more preferably 3 to 35. % By mass.
(iii)他の単量体
上記単量体成分はまた、必要に応じ、上述した単量体には該当しないその他の(メタ)アクリル酸エステル系単量体や、芳香族ビニル系単量体等の1種又は2種以上を用いることができる。
(Iii) Other monomer The above monomer component is also, if necessary, other (meth) acrylic acid ester monomers and aromatic vinyl monomers not corresponding to the above-mentioned monomers. 1 type, or 2 or more types can be used.
上記その他の(メタ)アクリル酸エステル系単量体とは、ジアルキル−2,2’−(オキシジメチレン)ジアクリレート系単量体、及び、α−(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート以外の(メタ)アクリル酸エステル系単量体を意味する。
具体的には、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−アミル、(メタ)アクリル酸s−アミル、(メタ)アクリル酸t−アミル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカニル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸β−メチルグリシジル、(メタ)アクリル酸β−エチルグリシジル、(メタ)アクリル酸(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸エチル等の他、1,4−ジオキサスピロ[4,5]デカ−2−イルメタアクリル酸、(メタ)アクリロイルモルホリン、テトラヒドロフルフリルアクリレート、4−(メタ)アクリロイルオキシメチル−2−メチル−2−エチル−1,3−ジオキソラン、4−(メタ)アクリロイルオキシメチル−2−メチル−2−イソブチル−1,3−ジオキソラン、4−(メタ)アクリロイルオキシメチル−2−メチル−2−シクロヘキシル−1,3−ジオキソラン、4−(メタ)アクリロイルオキシメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン、アルコキシ化フェニルフェノール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
The other (meth) acrylic acid ester monomers are dialkyl-2,2 ′-(oxydimethylene) diacrylate monomers and (meta) other than α- (unsaturated alkoxyalkyl) acrylates. ) Acrylic acid ester monomer.
Specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, (meth ) S-butyl acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-amyl (meth) acrylate, s-amyl (meth) acrylate, t-amyl (meth) acrylate, n- (meth) acrylate Hexyl, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cyclohexylmethyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, (meth) Isooctyl acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, Phenyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid 3-hydroxypropyl, (meth) acrylic acid 2-hydroxybutyl, (meth) acrylic acid 3-hydroxybutyl, (meth) acrylic acid 4-hydroxybutyl, (meth) acrylic acid 2-methoxyethyl, (Meth) acrylic acid 2-ethoxyethyl, (meth) acrylic acid phenoxyethyl, (meth) acrylic acid tetrahydrofurfuryl, (meth) acrylic acid glycidyl, (meth) acrylic acid β-methylglycidyl, (meth) acrylic acid β -Ethyl glycidyl, (meth) acrylic acid (3,4- Xylcyclohexyl) methyl, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, methyl α-hydroxymethyl acrylate, ethyl α-hydroxymethyl acrylate, etc., 1,4-dioxaspiro [4,5] deca-2 -Ylmethacrylic acid, (meth) acryloylmorpholine, tetrahydrofurfuryl acrylate, 4- (meth) acryloyloxymethyl-2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolane, 4- (meth) acryloyloxymethyl-2 -Methyl-2-isobutyl-1,3-dioxolane, 4- (meth) acryloyloxymethyl-2-methyl-2-cyclohexyl-1,3-dioxolane, 4- (meth) acryloyloxymethyl-2,2-dimethyl -1,3-dioxolane, alkoxylated phenylphenol (meta Acrylate, and the like.
これらの中でも、耐熱性が優れる点で、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、アルコキシ化フェニルフェノール(メタ)アクリレートを用いることも好適である。より好ましくは、耐熱性、密着性、現像性が優れる点で、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、及び/又は、アルコキシ化フェニルフェノール(メタ)アクリレートを用いることである。 Among these, in terms of excellent heat resistance, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, alkoxylated phenylphenol It is also preferable to use (meth) acrylate. More preferably, in terms of excellent heat resistance, adhesion, and developability, methyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and / or alkoxylated phenylphenol (meth) acrylate Is to use.
上記芳香族ビニル系単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、メトキシスチレン等が挙げられる。中でも、樹脂の耐熱着色性や耐熱分解性の点で、スチレン、ビニルトルエンが好適である。 Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, vinyl toluene, α-methyl styrene, methoxy styrene, and the like. Of these, styrene and vinyltoluene are preferable from the viewpoint of heat resistance coloring property and heat decomposition property of the resin.
上記その他の(メタ)アクリル酸エステル系単量体及び/又は芳香族ビニル系単量体の含有割合(2種以上用いる場合はその合計の割合)は、例えば、上記ベースポリマー成分100質量%に対し、0〜80質量%であることが好適である。この範囲にあると、耐熱着色性やアルカリ可溶性により優れる硬化物を得ることができる。より好ましくは1〜80質量%、更に好ましくは5〜75質量%、特に好ましくは10〜70質量%である。 The content ratio of the other (meth) acrylic acid ester monomer and / or aromatic vinyl monomer (total ratio when two or more are used) is, for example, 100% by mass of the base polymer component. On the other hand, it is suitable that it is 0-80 mass%. When it is in this range, a cured product that is more excellent in heat-resistant colorability and alkali solubility can be obtained. More preferably, it is 1-80 mass%, More preferably, it is 5-75 mass%, Most preferably, it is 10-70 mass%.
上記他の単量体としてはまた、例えば、特開2013−227485号公報〔0051〕に例示された、(メタ)アクリルアミド類;重合体分子鎖の片末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー類;共役ジエン類;ビニルエステル類;ビニルエーテル類;N−ビニル化合物類;不飽和イソシアネート類;等の1種又は2種以上を用いることもできる。その含有割合は、上記ベースポリマー成分100質量%中、20質量%以下とすることが好適である。 Examples of the other monomer include (meth) acrylamides exemplified in JP2013-227485A [0051]; a macromonomer having a (meth) acryloyl group at one end of a polymer molecular chain. Conjugated dienes; vinyl esters; vinyl ethers; N-vinyl compounds; unsaturated isocyanates; The content is preferably 20% by mass or less in 100% by mass of the base polymer component.
ここで、硬化物の電気特性をより向上させる観点からは、上記ベースポリマーは、水酸基等の親水性基を有しないことが好適である。したがって、上記ベースポリマーを得るために共重合される単量体成分には、親水性基を有する単量体(例えば、水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル等)をできるだけ含まないことが好ましい。具体的には、親水性基を有する単量体の含有割合は、上記ベースポリマー成分100質量%中、20質量%以下とすることが好適である。より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。 Here, from the viewpoint of further improving the electrical characteristics of the cured product, it is preferable that the base polymer does not have a hydrophilic group such as a hydroxyl group. Therefore, it is preferable that the monomer component copolymerized to obtain the base polymer contains as little a monomer having a hydrophilic group as possible (for example, a (meth) acrylic acid ester having a hydroxyl group). Specifically, the content ratio of the monomer having a hydrophilic group is preferably 20% by mass or less in 100% by mass of the base polymer component. More preferably, it is 10 mass% or less, More preferably, it is 5 mass% or less.
上記単量体成分を重合する方法としては、バルク重合、溶液重合、乳化重合等の通常用いられる手法を用いることができ、目的、用途に応じて適宜選択すればよい。中でも、溶液重合が、工業的に有利で、分子量等の構造調整も容易であるため好適である。また、上記単量体成分の重合機構は、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、配位重合等の機構に基づいた重合方法を用いることができるが、ラジカル重合機構に基づく重合方法が、工業的にも有利であるため好ましい。 As a method for polymerizing the monomer component, a commonly used technique such as bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization or the like can be used, and it may be appropriately selected according to the purpose and application. Among these, solution polymerization is preferred because it is industrially advantageous and structural adjustments such as molecular weight are easy. The polymerization mechanism of the monomer component may be a polymerization method based on a mechanism such as radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, or coordination polymerization, but the polymerization method based on the radical polymerization mechanism is industrial. Is also preferable.
上記重合反応の好ましい形態は、特開2013−227485号公報〔0053〕〜〔0065〕に記載のとおりである。なお、重合時間は、例えば1〜12時間が好ましく、より好ましくは1〜8時間である。 A preferred form of the polymerization reaction is as described in JP 2013-227485 A [0053] to [0065]. The polymerization time is preferably 1 to 12 hours, and more preferably 1 to 8 hours, for example.
上記アルカリ可溶性樹脂は、上述したようにして得られるベースポリマーに、酸基と結合し得る官能基及び重合性二重結合を有する化合物を反応させて得られる重合体であることが好ましい。これにより、上記感光性樹脂組成物の硬化性がより高められ、基板等との密着性や表面硬度により優れた硬化物を得ることができる。このように上記アルカリ可溶性樹脂が側鎖に二重結合を有する重合体である形態は、本発明の好適な形態の1つである。 The alkali-soluble resin is preferably a polymer obtained by reacting the base polymer obtained as described above with a compound having a functional group capable of binding to an acid group and a polymerizable double bond. Thereby, the sclerosis | hardenability of the said photosensitive resin composition is improved more, and the hardened | cured material excellent in adhesiveness with a board | substrate etc. and surface hardness can be obtained. Thus, the form in which the alkali-soluble resin is a polymer having a double bond in the side chain is one of the preferred forms of the present invention.
上記酸基と結合し得る官能基及び重合性二重結合を有する化合物において、重合性二重結合としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基、メタリル基等が挙げられ、当該化合物として、これらの1種又は2種以上を有するものが好適である。中でも、反応性の点で、(メタ)アクリロイル基が好ましい。また、酸基と結合し得る官能基としては、例えば、ヒドロキシ基、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアネート基等が挙げられ、当該化合物として、これらの1種又は2種以上を有するものが好適である。中でも、変成処理反応の速さ、耐熱性、分散性の点から、エポキシ基(グリシジル基を含む)が好ましい。 In the compound having a functional group capable of binding to the acid group and a polymerizable double bond, examples of the polymerizable double bond include a (meth) acryloyl group, a vinyl group, an allyl group, a methallyl group, and the like. A compound having one or more of these compounds is suitable. Of these, a (meth) acryloyl group is preferable in terms of reactivity. In addition, examples of the functional group capable of binding to an acid group include a hydroxy group, an epoxy group, an oxetanyl group, an isocyanate group, and the like, and those having one or more of these as the compound are suitable. . Of these, epoxy groups (including glycidyl groups) are preferred from the viewpoint of the speed of the modification treatment reaction, heat resistance, and dispersibility.
上記酸基と結合し得る官能基及び重合性二重結合を有する化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸β−メチルグリシジル、(メタ)アクリル酸β−エチルグリシジル、ビニルベンジルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル、ビニルシクロヘキセンオキシド等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を使用することができる。中でも、エポキシ基及び(メタ)アクリロイル基を有する化合物(単量体)を用いることが好適である。 Examples of the compound having a functional group capable of binding to the acid group and a polymerizable double bond include glycidyl (meth) acrylate, β-methylglycidyl (meth) acrylate, β-ethylglycidyl (meth) acrylate, Examples thereof include vinyl benzyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, (meth) acrylic acid (3,4-epoxycyclohexyl) methyl, vinylcyclohexene oxide, and the like, and one or more of these can be used. Among these, it is preferable to use a compound (monomer) having an epoxy group and a (meth) acryloyl group.
上記酸基と結合し得る官能基及び重合性二重結合を有する化合物の使用量は、例えば、上記ベースポリマー成分(ベースポリマーを構成する単量体成分の総量)100質量部に対し、1〜50質量部とすることが好適である。より好ましくは5〜45質量部である。 The amount of the compound having a functional group capable of binding to the acid group and a polymerizable double bond is, for example, 1 to 100 parts by mass of the base polymer component (total amount of monomer components constituting the base polymer). The amount is preferably 50 parts by mass. More preferably, it is 5-45 mass parts.
上記酸基と結合し得る官能基及び重合性二重結合を有する化合物の使用量(配合割合)はまた、ベースポリマーを構成する酸基及び重合性二重結合を有する単量体(これを「単量体x」とする)のカルボン酸に付加させた、酸基と結合し得る官能基及び重合性二重結合を有する化合物(これを「化合物y」とする)の配合割合(質量%)、すなわち「{化合物yのモル量(mol)/単量体xのモル量(mol)}×{単量体xの配合割合(質量%)}」で求められ、50質量%以下となるように設定することが好適である。これにより、電気特性がより良好な硬化物を得ることができる。より好ましくは50質量%未満であり、これにより、電気特性及び耐光性により優れた硬化物を得ることができる。更に好ましくは45質量%以下、特に好ましくは40質量%以下、最も好ましくは35質量%以下である。また5質量%以上であることが好適である。
ここでの「単量体xの配合割合(質量%)」とは、ベースポリマー成分(ベースポリマーを形成する単量体成分)の総量を100質量%としたときの、単量体xの配合量(質量%)を意味する。
なお、例えば、酸基と結合し得る官能基及び重合性二重結合を有する化合物(化合物y)としてGMA(メタクリル酸グリシジル)を用い、酸基及び重合性二重結合を有する単量体(単量体x)としてMAA(メタクリル酸)を用いた場合、上記でいう「酸基と結合し得る官能基及び重合性二重結合を有する化合物の配合割合(質量%)」とは、付加させたGMAをMAA質量換算した質量%を意味し、「{GMAのモル量(mol)/MAAのモル量(mol)}×MAA配合割合(質量%)」により求められる。この数値が、上記の好ましい範囲内にあることが好適である。
The amount of the compound having a functional group capable of binding to the acid group and a polymerizable double bond (mixing ratio) is also determined by the monomer having an acid group and a polymerizable double bond constituting the base polymer (this is referred to as “ The compounding ratio (mass%) of a compound having a functional group capable of binding to an acid group and a polymerizable double bond (hereinafter referred to as “compound y”) added to the carboxylic acid of “monomer x” That is, it is obtained by “{molar amount of compound y (mol) / molar amount of monomer x (mol)} × {mixing ratio of monomer x (mass%)}”, and is 50 mass% or less. It is preferable to set to. Thereby, the hardened | cured material with more favorable electrical characteristics can be obtained. More preferably, it is less than 50% by mass, whereby a cured product having more excellent electrical characteristics and light resistance can be obtained. More preferably, it is 45 mass% or less, Most preferably, it is 40 mass% or less, Most preferably, it is 35 mass% or less. Moreover, it is suitable that it is 5 mass% or more.
The “mixing ratio of monomer x (mass%)” here means the mixing of monomer x when the total amount of the base polymer component (monomer component forming the base polymer) is 100 mass%. It means quantity (mass%).
In addition, for example, GMA (glycidyl methacrylate) is used as a compound having a functional group capable of bonding to an acid group and a polymerizable double bond (compound y), and a monomer (single monomer having an acid group and a polymerizable double bond). When MAA (methacrylic acid) is used as the monomer x), the above-mentioned “mixing ratio (mass%) of the compound having a functional group capable of binding to an acid group and a polymerizable double bond” (mass%) ”is added. This means mass% in terms of MAA mass in terms of GMA, and is determined by “{GMA molar amount (mol) / MAA molar amount (mol)} × MAA blending ratio (mass%)”. It is preferable that this numerical value is within the above preferable range.
上記側鎖二重結合含有重合体は、例えば、特開2013−227485号公報〔0069〕〜〔0076〕に記載された方法により得ることが好適である。 The side chain double bond-containing polymer is preferably obtained, for example, by the method described in JP 2013-227485 A [0069] to [0076].
上記側鎖二重結合含有重合体はまた、エチレン性不飽和基の当量、すなわち二重結合当量が200〜1万であることが好ましい。これにより、硬化性や保存安定性がより良好なものとなる。中でも、400〜5000であることがより好ましい。下限値として更に好ましくは450以上、特に好ましくは500以上であり、また、上限値としてより好ましくは4000以下、更に好ましくは3000以下、特に好ましくは2000以下、最も好ましくは1500以下である。 The side chain double bond-containing polymer also preferably has an ethylenically unsaturated group equivalent, that is, a double bond equivalent of 200 to 10,000. Thereby, curability and storage stability become better. Especially, it is more preferable that it is 400-5000. The lower limit is more preferably 450 or more, particularly preferably 500 or more, and the upper limit is more preferably 4000 or less, still more preferably 3000 or less, particularly preferably 2000 or less, and most preferably 1500 or less.
二重結合当量とは、重合体の二重結合1molあたりの重合体溶液の固形分の質量(g)である。ここでいう重合体溶液の固形分の質量とは、例えば、ベースポリマー成分の質量と、ベースポリマーに付加させる酸基と結合し得る官能基及び重合性二重結合を有する単量体の質量と、連鎖移動剤の質量とを合計したものである。重合体溶液の固形分の質量を重合体の二重結合量で除することにより、求めることが可能である。重合体の二重結合量は、投入した酸基と、結合し得る官能基及び重合性二重結合を有する単量体との量から求めることができる。 The double bond equivalent is the mass (g) of the solid content of the polymer solution per 1 mol of the double bond of the polymer. The mass of the solid content of the polymer solution referred to here is, for example, the mass of the base polymer component, the mass of the monomer having a functional group capable of bonding to the acid group to be added to the base polymer and a polymerizable double bond. And the mass of the chain transfer agent. It can be determined by dividing the mass of the solid content of the polymer solution by the double bond amount of the polymer. The double bond amount of the polymer can be determined from the amount of the charged acid group and the monomer having a functional group capable of bonding and a polymerizable double bond.
<多官能重合性化合物>
本発明の感光性樹脂組成物はまた、多官能重合性化合物を含む。
多官能重合性化合物とは、重合性不飽和結合(重合性不飽和基とも称す)を分子中に2個以上有する化合物であり、重合性不飽和基とは、フリーラジカル、電磁波(例えば赤外線、紫外線、X線等)、電子線等の活性エネルギー線の照射等により重合し得る基である。好ましくはラジカル重合性の不飽和基を分子中に2個以上有する化合物である。
<Polyfunctional polymerizable compound>
The photosensitive resin composition of the present invention also contains a polyfunctional polymerizable compound.
The polyfunctional polymerizable compound is a compound having two or more polymerizable unsaturated bonds (also referred to as polymerizable unsaturated groups) in the molecule. The polymerizable unsaturated group is a free radical, electromagnetic wave (for example, infrared ray, UV, X-ray, etc.), a group that can be polymerized by irradiation with active energy rays such as electron beams. A compound having at least two radical polymerizable unsaturated groups in the molecule is preferred.
上記多官能重合性化合物の含有量(固形分含量)は、アルカリ可溶性樹脂の固形分100質量部に対し、30〜50質量部である。30質量部以上であることで、硬化物の表面硬度が向上され、50質量部以下であると、硬化物の誘電率が低減されるため、30〜50質量部の範囲内にあると、硬化物において、高い表面硬度と低誘電率とをバランスよく両立することができる。好ましくは35質量部以上であり、また、好ましくは45質量部以下である。 Content (solid content) of the said polyfunctional polymerizable compound is 30-50 mass parts with respect to 100 mass parts of solid content of alkali-soluble resin. When it is 30 parts by mass or more, the surface hardness of the cured product is improved, and when it is 50 parts by mass or less, the dielectric constant of the cured product is reduced. In a product, high surface hardness and low dielectric constant can be achieved in a balanced manner. Preferably it is 35 mass parts or more, Preferably it is 45 mass parts or less.
上記多官能重合性化合物の含有量(固形分含量)はまた、感光性樹脂組成物の固形物総量100質量%に対し、10〜20質量%であることが好適である。この範囲内にあると、硬化物において、高い表面硬度と低誘電率とをより一層バランスよく両立することができる。より好ましくは18質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。 The content (solid content) of the polyfunctional polymerizable compound is also preferably 10 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. Within this range, a high surface hardness and a low dielectric constant can be achieved in a balanced manner in the cured product. More preferably, it is 18 mass% or less, More preferably, it is 15 mass% or less.
上記多官能重合性化合物の分子量は特に限定されないが、取り扱いの観点から、例えば、2000以下が好適である。より好ましくは1000以下である。また、100以上が好適である。 Although the molecular weight of the polyfunctional polymerizable compound is not particularly limited, it is preferably, for example, 2000 or less from the viewpoint of handling. More preferably, it is 1000 or less. Moreover, 100 or more are suitable.
上記多官能重合性化合物としては、例えば、下記する多官能(メタ)アクリレート化合物(2官能(メタ)アクリレート化合物や3官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物等)の他、特開2013−227485号公報〔0097〕〜〔0098〕に例示された、多官能ビニルエーテル化合物;ビニルエーテル基含有(メタ)アクリレート化合物;多官能アリルエーテル化合物;アリル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;多官能(メタ)アクリロイル基含有イソシアヌレート類;多官能アリル基含有イソシアヌレート類;多官能ウレタン(メタ)アクリレート類;多官能芳香族ビニル類;上述した不飽和多価カルボン酸類や不飽和酸無水物類;等も挙げられる。 Examples of the polyfunctional polymerizable compound include polyfunctional (meth) acrylate compounds described below (bifunctional (meth) acrylate compounds, trifunctional or more polyfunctional (meth) acrylate compounds, etc.), and JP2013-227485A. No. [0097] to [0098], polyfunctional vinyl ether compounds; vinyl ether group-containing (meth) acrylate compounds; polyfunctional allyl ether compounds; allyl group-containing (meth) acrylic esters; polyfunctional (meth) Acryloyl group-containing isocyanurates; polyfunctional allyl group-containing isocyanurates; polyfunctional urethane (meth) acrylates; polyfunctional aromatic vinyls; the above-mentioned unsaturated polyvalent carboxylic acids and unsaturated acid anhydrides; Can be mentioned.
2官能(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAアルキレンオキシドジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFアルキレンオキシドジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the bifunctional (meth) acrylate compound include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, and butylene glycol di (meth) acrylate. Hexanediol di (meth) acrylate, cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, bisphenol A alkylene oxide di (meth) acrylate, bisphenol F alkylene oxide di (meth) acrylate, and the like.
3官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン付加ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン付加ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン付加ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate compound include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, penta Erythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tripentaerythritol hepta (meth) acrylate, tripentaerythritol octa (meth) acrylate, ethylene oxide-added trimethylolpropane tri ( (Meth) acrylate, ethylene oxide-added ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, ethylene oxide-added pentaeri Ritol tetra (meth) acrylate, ethylene oxide-added dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, propylene oxide-added trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide-added ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, propylene oxide-added pentaerythritol tetra (meth) Acrylate, propylene oxide-added dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ε-caprolactone-added trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ε-caprolactone-added ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, ε-caprolactone-added pentaerythritol tetra (meth) Acrylate, ε-caprolactone-added dipentaerythritol hexa (meth) acrylate Relates and the like.
上記多官能重合性化合物の官能数は、2以上であればよいが、好ましくは3以上である。これにより、感光性及び硬化性がより高められ、硬化物の硬度及び透明性をより向上することができる。より好ましくは4以上、更に好ましくは5以上である。また、硬化収縮をより抑制する観点から、官能数は10以下が好ましく、より好ましくは8以下である。
ここで、官能数が少ない多官能重合性化合物であっても、フルオレン骨格を有する化合物であれば、硬化物の硬度をより向上することができるため、好ましい。
なお、2個以上の官能基を有する場合、同じ官能基であってもよいが、異なる官能基でもよい。
The number of functional groups of the polyfunctional polymerizable compound may be 2 or more, but is preferably 3 or more. Thereby, photosensitivity and sclerosis | hardenability can be improved more, and the hardness and transparency of hardened | cured material can be improved more. More preferably, it is 4 or more, More preferably, it is 5 or more. Further, from the viewpoint of further suppressing curing shrinkage, the functional number is preferably 10 or less, more preferably 8 or less.
Here, even if it is a polyfunctional polymerizable compound with few functional numbers, if it is a compound which has a fluorene skeleton, since the hardness of hardened | cured material can be improved more, it is preferable.
In addition, when it has two or more functional groups, the same functional group may be sufficient, but a different functional group may be sufficient.
上述した多官能重合性化合物の中でも、反応性、経済性、入手性等の観点から、多官能(メタ)アクリレート化合物、多官能ウレタン(メタ)アクリレート化合物、(メタ)アクリロイル基含有イソシアヌレート化合物等の、(メタ)アクリロイル基を有する化合物を用いることが好適である。より好ましくは多官能(メタ)アクリレート化合物(すなわち、(メタ)アクリロイル基を2個以上有する化合物)であり、これによって樹脂組成物が感光性及び硬化性により優れたものとなり、より一層高硬度で高透明性の硬化物を得ることが可能になる。更に好ましくは、3官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物を用いることである。 Among the polyfunctional polymerizable compounds described above, from the viewpoints of reactivity, economy, availability, etc., polyfunctional (meth) acrylate compounds, polyfunctional urethane (meth) acrylate compounds, (meth) acryloyl group-containing isocyanurate compounds, etc. It is preferable to use a compound having a (meth) acryloyl group. More preferably, it is a polyfunctional (meth) acrylate compound (that is, a compound having two or more (meth) acryloyl groups), whereby the resin composition becomes more excellent in photosensitivity and curability, and has higher hardness. A highly transparent cured product can be obtained. More preferably, a trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate compound is used.
<無機微粒子>
本発明の感光性樹脂組成物はまた、無機微粒子を含む。無機微粒子とは、無機成分を含む微粒子を意味し、充填剤(充填材とも称す)として好適である。
無機微粒子の含有量(固形分含量)は、アルカリ可溶性樹脂の固形分100質量部に対し、90〜110質量部である。90質量部以上であることで、硬化物の耐光密着性が向上され、110質量部以下であると、硬化物の誘電率が低減されるため、90〜110質量部の範囲内にあると、硬化物において高い表面硬度と高い耐光密着性とをバランスよく両立することができる。好ましくは95質量部以上であり、また、好ましくは105質量部以下である。
<Inorganic fine particles>
The photosensitive resin composition of the present invention also contains inorganic fine particles. The inorganic fine particles mean fine particles containing an inorganic component and are suitable as a filler (also referred to as a filler).
The content (solid content) of the inorganic fine particles is 90 to 110 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the alkali-soluble resin. When it is 90 parts by mass or more, the light-resistant adhesion of the cured product is improved, and when it is 110 parts by mass or less, the dielectric constant of the cured product is reduced, so that it is in the range of 90 to 110 parts by mass, In the cured product, high surface hardness and high light-resistant adhesion can be achieved in a balanced manner. Preferably it is 95 mass parts or more, Preferably it is 105 mass parts or less.
上記無機微粒子の含有量(固形分含量)はまた、感光性樹脂組成物の固形物総量100質量%に対し、20〜30質量%であることが好適である。この範囲内にあると、硬化物において、硬化物において高い表面硬度と高い耐光密着性とをより一層バランスよく両立することができる。より好ましくは23質量%以上、更に好ましくは25質量%以上である。 The content of the inorganic fine particles (solid content) is also preferably 20 to 30% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. Within this range, in the cured product, both high surface hardness and high light-resistant adhesion can be achieved in a well-balanced manner in the cured product. More preferably, it is 23 mass% or more, More preferably, it is 25 mass% or more.
上記無機微粒子としては、例えば、半金属又は金属、その塩(炭酸塩、硫酸塩等)、その酸化物等が挙げられる。中でも、半金属又は金属の酸化物が好ましい。なお、1分子中に半金属原子又は金属原子を1又は2以上有していてもよい。 Examples of the inorganic fine particles include metalloids or metals, salts thereof (carbonates, sulfates, etc.), oxides thereof, and the like. Among these, a semimetal or a metal oxide is preferable. One molecule may have one or more metalloid atoms or metal atoms.
上記半金属又は金属としては特に限定されないが、例えば、半金属としてはケイ素が好ましく、金属としては、チタン、ジルコニウム、カルシウム、バリウム、アルミニウム等が好ましい。より好ましくは、ケイ素、ジルコニウム、チタン及び/又はアルミニウムである。これらの中でも、表面硬度をより一層高める観点から、ケイ素を少なくとも含むことが好ましく、これにより、より一層高い表面硬度を有する硬化物を得ることができる。例えば、酸化ケイ素(シリカ等);ケイ素に加え、更に他の金属(又は半金属)原子を含む複合金属酸化物;が好適である。より好ましくは、シリカ微粒子である。 The metalloid or metal is not particularly limited. For example, the metal is preferably silicon, and the metal is preferably titanium, zirconium, calcium, barium, aluminum, or the like. More preferred is silicon, zirconium, titanium and / or aluminum. Among these, from the viewpoint of further increasing the surface hardness, it is preferable to contain at least silicon, whereby a cured product having an even higher surface hardness can be obtained. For example, silicon oxide (such as silica); a composite metal oxide containing other metal (or metalloid) atoms in addition to silicon is preferable. More preferred are silica fine particles.
上記無機微粒子の平均粒子径は、例えば、1〜500nmであることが好適である。この範囲内にあることで、無機微粒子の分散性及び分散安定性がより充分なものとなり、分散性により優れるうえ、経時変化がより抑制された硬化物を与えることが可能になる。より好ましくは1〜300nm、更に好ましくは1〜200nm、特に好ましくは1〜100nmである。
平均粒子径は、例えばレーザー回折式粒度分布測定機を用いて測定することができる。
The average particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 1 to 500 nm, for example. By being in this range, the dispersibility and dispersion stability of the inorganic fine particles become more sufficient, and it becomes possible to give a cured product that is superior in dispersibility and further suppressed in change with time. More preferably, it is 1-300 nm, More preferably, it is 1-200 nm, Most preferably, it is 1-100 nm.
The average particle diameter can be measured, for example, using a laser diffraction particle size distribution measuring machine.
上記無機微粒子は、乾燥された粉末状のものを用いてもよいし、有機溶媒に分散された分散体形状(例えば、コロイダルシリカ等)のものを用いてもよいが、上記感光性樹脂組成物の分散安定性の観点からは、有機溶媒に分散された分散体形状のものを用いることが好適である。すなわち、上記無機微粒子は、有機溶媒分散体として感光性樹脂組成物中に含まれることが好ましい。 The inorganic fine particles may be in the form of a powder that has been dried, or in the form of a dispersion (eg, colloidal silica) dispersed in an organic solvent. From the viewpoint of dispersion stability, it is preferable to use a dispersion in which the dispersion is dispersed in an organic solvent. That is, the inorganic fine particles are preferably contained in the photosensitive resin composition as an organic solvent dispersion.
上記分散体の形成に使用される有機溶媒(分散媒)としては、例えば、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒等の他、アルコール系溶媒、アミド系溶媒、キシレン、トルエン等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を使用することができる。中でも、ケトン系溶媒、エステル系溶媒及び/又はエーテル系溶媒を用いることが好ましい。より好ましくはケトン系溶媒及び/又はエステル系溶媒を用いることであり、これにより、変色や着色、クラック等の外観の経時変化がなく分散性を維持でき、かつ高い表面硬度及び密着性を有する硬化物を得ることができる。
各溶媒の具体例として、特開2013−227485号公報〔0024〕に記載の種々の溶媒が挙げられる。
Examples of the organic solvent (dispersion medium) used for forming the dispersion include ketone solvents, ester solvents, ether solvents, alcohol solvents, amide solvents, xylene, toluene, and the like. These 1 type (s) or 2 or more types can be used. Among them, it is preferable to use a ketone solvent, an ester solvent and / or an ether solvent. More preferably, a ketone-based solvent and / or an ester-based solvent is used, whereby the dispersibility can be maintained with no change in appearance such as discoloration, coloring, cracking, etc., and the curing has high surface hardness and adhesion. You can get things.
Specific examples of each solvent include various solvents described in JP2013-227485A [0024].
上記無機微粒子として有機溶媒に分散してなる分散体を用いる場合、該有機溶媒(分散媒)の使用量は、無機微粒子を充分に分散できる量とすることが好適である。すなわち、感光性樹脂組成物中の無機微粒子の含有割合が上述の好適な範囲内となり、かつ充分に無機微粒子が分散してなる状態になるように、該有機溶媒の使用量を調節することが好ましい。例えば、無機微粒子100質量部に対し、分散媒としての該有機溶媒の総量が50質量部以上であることが好適である。より好ましくは70質量部以上、更に好ましくは100質量部以上である。また、溶媒量が必要以上に多すぎると、簡便に硬化処理を行うことができなくなるおそれがあるため、600質量部以下であることが好適である。より好ましくは550質量部以下、更に好ましくは500質量部以下である。 When a dispersion formed by dispersing in an organic solvent is used as the inorganic fine particles, the amount of the organic solvent (dispersion medium) is preferably set to an amount capable of sufficiently dispersing the inorganic fine particles. That is, the amount of the organic solvent used can be adjusted so that the content of the inorganic fine particles in the photosensitive resin composition is within the above-described preferable range and the inorganic fine particles are sufficiently dispersed. preferable. For example, the total amount of the organic solvent as the dispersion medium is preferably 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the inorganic fine particles. More preferably, it is 70 mass parts or more, More preferably, it is 100 mass parts or more. Moreover, since there exists a possibility that a hardening process cannot be performed simply when there is too much solvent amount more than necessary, it is suitable that it is 600 mass parts or less. More preferably, it is 550 mass parts or less, More preferably, it is 500 mass parts or less.
上記有機溶媒分散体は、無機微粒子を上述した有機溶媒に充分に分散することにより得ることができるが、市販品を使用することもできる。例えば、MEK−ST、MEK−ST−L、MEK−ST−ZL、MEK−ST−UP、MEK−AC−2101、MEK−AC−4101、MEK−EC−2104、MEK−AC−2202、MEK−AC−5101等のメチルエチルケトンを分散媒とするオルガノシリカゾル;MIBK−ST、MIBK−SD、MIBK−SD−L等のメチルイソブチルケトンを分散媒とするオルガノシリカゾル;EAC−ST等の酢酸エチルを分散媒とするオルガノシリカゾル;NBAC−ST等の酢酸ブチルを分散媒とするオルガノシリカゾル;メタノールシリカゾル、MA−ST−M等のメタノールを分散媒とするオルガノシリカゾル;IPA−ST、IPA−ST−L等のイソプロパノールを分散媒とするオルガノシリカゾル;EG−ST等のエチレングリコールを分散媒とするオルガノシリカゾル;XBA−ST等のキシレン/n−ブタノールを分散媒とするオルガノシリカゾル;NPC−ST−30、PGM−ST等のアルキレングリコールモノアルキルエーテルを分散媒とするオルガノシリカゾル;DMAC−ST等のジメチルアセトアミドを分散媒とするオルガノシリカゾル;TOL−ST等のトルエンを分散媒とするオルガノシリカゾル;等が挙げられる(いずれも日産化学社製)。 The organic solvent dispersion can be obtained by sufficiently dispersing the inorganic fine particles in the organic solvent described above, but commercially available products can also be used. For example, MEK-ST, MEK-ST-L, MEK-ST-ZL, MEK-ST-UP, MEK-AC-2101, MEK-AC-4101, MEK-EC-2104, MEK-AC-2202, MEK- Organosilica sol with methyl ethyl ketone as dispersion medium such as AC-5101; Organosilica sol with methyl isobutyl ketone as dispersion medium such as MIBK-ST, MIBK-SD, MIBK-SD-L; Dispersion medium with ethyl acetate as EAC-ST Organosilica sol with butyl acetate as a dispersion medium such as NBAC-ST; Organosilica sol with methanol as a dispersion medium such as methanol silica sol and MA-ST-M; IPA-ST, IPA-ST-L, etc. Organosilica sol with isopropanol as dispersion medium; EG-ST, etc. Organosilica sol using ethylene glycol as dispersion medium; Organosilica sol using xylene / n-butanol as dispersion medium such as XBA-ST; Organo using alkylene glycol monoalkyl ether such as NPC-ST-30 and PGM-ST as dispersion medium Examples include silica sol; organosilica sol using dimethylacetamide such as DMAC-ST as a dispersion medium; organosilica sol using toluene as a dispersion medium such as TOL-ST; and the like (all manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.).
ここで、本発明の感光性樹脂組成物においては、無機微粒子に代えて又は無機微粒子とともに、有機無機ハイブリッド化合物等の他の無機系化合物を用いた場合でも、それ以外の本発明の構成を満たすものであれば、充分な表面硬度を有し、かつ電気特性及び密着性等の各種物性に優れる硬化物を与えることができる。
すなわち、アルカリ可溶性樹脂、多官能重合性化合物、無機系化合物及び光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物であって、該アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は15000〜20000、酸価は50〜80mgKOH/gであり、該アルカリ可溶性樹脂の固形分含量は、感光性樹脂組成物の固形分総量100質量%に対し、20〜30質量%であり、該アルカリ可溶性樹脂の固形分100質量部に対し、多官能重合性化合物が30〜50質量部、無機系化合物の合計量が90〜110質量部、光重合開始剤が60〜80質量部(全て固形分含量である)含まれる感光性樹脂組成物もまた、本発明者による発明の一つである。
なお、無機系化合物としては、無機微粒子及び/又は有機無機ハイブリッド化合物が好ましい。有機無機ハイブリッド化合物については後述するとおりである。
Here, in the photosensitive resin composition of the present invention, the other constitutions of the present invention are satisfied even when other inorganic compounds such as organic-inorganic hybrid compounds are used instead of or together with the inorganic fine particles. If it is a thing, it can give the hardened | cured material which has sufficient surface hardness and is excellent in various physical properties, such as an electrical property and adhesiveness.
That is, a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble resin, a polyfunctional polymerizable compound, an inorganic compound, and a photopolymerization initiator, wherein the alkali-soluble resin has a weight average molecular weight of 15,000 to 20,000 and an acid value of 50 to 80 mgKOH The solid content of the alkali-soluble resin is 20 to 30% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition, and is 100 parts by mass of the solid content of the alkali-soluble resin. , 30 to 50 parts by mass of the polyfunctional polymerizable compound, 90 to 110 parts by mass of the total amount of the inorganic compound, and 60 to 80 parts by mass of the photopolymerization initiator (all having a solid content) A thing is also one of the inventions by this inventor.
As the inorganic compound, inorganic fine particles and / or organic-inorganic hybrid compounds are preferable. The organic-inorganic hybrid compound is as described later.
<光重合開始剤>
本発明の感光性樹脂組成物はまた、光重合開始剤を含む。
光重合開始剤の含有量(固形分含量)は、アルカリ可溶性樹脂の固形分100質量部に対し、60〜80質量部である。60質量部以上であることで、硬化物の耐光密着性及び表面硬度が向上され、80質量部以下であると、樹脂組成物の保存安定性が良好なものとなる。好ましくは65質量部以上、より好ましくは70質量部以上であり、また、好ましくは75質量部以下である。
<Photopolymerization initiator>
The photosensitive resin composition of the present invention also contains a photopolymerization initiator.
Content (solid content) of a photoinitiator is 60-80 mass parts with respect to 100 mass parts of solid content of alkali-soluble resin. By being 60 mass parts or more, the light-resistant adhesiveness and surface hardness of hardened | cured material are improved, and the storage stability of a resin composition will become favorable as it is 80 mass parts or less. Preferably it is 65 mass parts or more, More preferably, it is 70 mass parts or more, Preferably it is 75 mass parts or less.
上記光重合開始剤の含有量(固形分含量)はまた、感光性樹脂組成物の固形物総量100質量%に対し、10〜25質量%であることが好適である。この範囲内にあると、硬化物の耐光密着性及び表面硬度がより一層向上され、しかも樹脂組成物の保存安定性がより一層良好なものとなる。より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは18質量%以上であり、また、より好ましくは23質量%以下である。 The content (solid content) of the photopolymerization initiator is also preferably 10 to 25% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. Within this range, the light-resistant adhesion and surface hardness of the cured product are further improved, and the storage stability of the resin composition is further improved. More preferably, it is 15 mass% or more, More preferably, it is 18 mass% or more, More preferably, it is 23 mass% or less.
上記光重合開始剤として好ましくは、ラジカル重合性の光重合開始剤である。
ラジカル重合性の光重合開始剤とは、電磁波や電子線等の活性エネルギー線の照射により重合開始ラジカルを発生させるものであり、通常使用されるものを1種又は2種以上使用することができる。また、必要に応じて、光増感剤や光ラジカル重合促進剤等を1種又は2種以上併用してもよい。光重合開始剤とともに、光増感剤及び/又は光ラジカル重合促進剤を併用することにより、感度や硬化性がより向上される。
The photopolymerization initiator is preferably a radical polymerizable photopolymerization initiator.
A radical polymerizable photopolymerization initiator is one that generates a polymerization initiating radical by irradiation with an active energy ray such as an electromagnetic wave or an electron beam, and one or more commonly used ones can be used. . Moreover, you may use together 1 type (s) or 2 or more types of photosensitizers, radical photopolymerization promoters, etc. as needed. Sensitivity and curability are further improved by using a photosensitizer and / or a radical photopolymerization accelerator in combination with the photopolymerization initiator.
上記光重合開始剤として具体的には、例えば、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(「IRGACURE907」、BASF社製)、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)−ブタノン−1(「IRGACURE369」、BASF社製)、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(「IRGACURE379」、BASF社製)等のアミノケトン系化合物;2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(「IRGACURE651」、BASF社製)、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル(「DAROCUR MBF」、BASF社製)等のベンジルケタール系化合物;1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(「IRGACURE184」、BASF社製)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(「DAROCUR1173」、BASF社製)、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(「IRGACURE2959」、BASF社製)、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]−フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン(「IRGACURE127」、BASF社製)、[1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン+ベンゾフェノン](「IRGACURE500」、BASF社製)等のハイドロケトン系化合物;等の他、特開2013−227485号公報〔0084〕〜〔0086〕に例示された、アルキルフェノン系化合物;ベンゾフェノン系化合物;ベンゾイン系化合物;チオキサントン系化合物;ハロメチル化トリアジン系化合物;ハロメチル化オキサジアゾール系化合物;ビイミダゾール系化合物;オキシムエステル系化合物;チタノセン系化合物;安息香酸エステル系化合物;アクリジン系化合物等;ホスフィンオキシド系化合物;オキシムエステル系化合物;等が挙げられる。 Specific examples of the photopolymerization initiator include 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (“IRGACURE907”, manufactured by BASF), 2-benzyl. 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (“IRGACURE369”, manufactured by BASF), 2-dimethylamino-2- (4-methyl-benzyl) -1- (4-morphol Aminoketone compounds such as phospho-4-yl-phenyl) -butan-1-one (“IRGACURE379”, manufactured by BASF); 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (“IRGACURE651”, BASF), phenylglyoxylic acid methyl ester ("DAROCUR MBF", manufactured by BASF), etc. 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (“IRGACURE184”, manufactured by BASF), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (“DAROCUR1173”, manufactured by BASF) ), 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one (“IRGACURE2959”, manufactured by BASF), 2-hydroxy-1- {4 -[4- (2-Hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] -phenyl} -2-methyl-propan-1-one (“IRGACURE127”, manufactured by BASF), [1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl- Ketone + Benzophenone] ("IRGACURE500", manufactured by BASF) In addition to the above-mentioned hydroketone compounds, alkylphenone compounds, benzophenone compounds, benzoin compounds, thioxanthone compounds, halomethylated triazine compounds exemplified in JP2013-227485A [0084] to [0086] Halomethylated oxadiazole compounds; biimidazole compounds; oxime ester compounds; titanocene compounds; benzoate ester compounds; acridine compounds and the like; phosphine oxide compounds; oxime ester compounds;
上記光重合開始剤の中でも、アミノケトン系化合物(アミノケトン系重合開始剤とも称す)を少なくとも用いることが特に好適である。すなわち上記光重合開始剤は、アミノケトン系重合開始剤を含むことが好ましい。これにより、硬度及び現像性がより優れたものとなる。また、ハイドロケトン系化合物(ハイドロケトン系重合開始剤とも称す)や、ベンジルケタール系化合物(ベンジルケタール系重合開始剤とも称す)を用いることも好適である。 Among the photopolymerization initiators, it is particularly preferable to use at least an aminoketone compound (also referred to as an aminoketone polymerization initiator). That is, the photopolymerization initiator preferably includes an aminoketone polymerization initiator. Thereby, hardness and developability become more excellent. It is also preferable to use a hydroketone compound (also referred to as a hydroketone polymerization initiator) or a benzyl ketal compound (also referred to as a benzyl ketal polymerization initiator).
本発明ではまた、上述したように重合開始剤としてアミノケトン系重合開始剤を使用することが好適であるが、この場合、重合開始剤の総量(すなわちアミノケトン系重合開始剤及び他の重合開始剤の合計量)100質量%に対し、アミノケトン系重合開始剤が20質量%以上であることが好適である。より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、特に好ましくは55質量%以上である。 In the present invention, as described above, it is preferable to use an aminoketone polymerization initiator as the polymerization initiator. In this case, the total amount of the polymerization initiator (that is, the aminoketone polymerization initiator and other polymerization initiators) The aminoketone polymerization initiator is preferably 20% by mass or more with respect to 100% by mass of the total amount). More preferably, it is 30 mass% or more, More preferably, it is 50 mass% or more, Most preferably, it is 55 mass% or more.
<溶剤>
上記感光性樹脂組成物はまた、溶剤を含むことが好適である。溶剤は、希釈剤等として好ましく使用される。すなわち具体的には、粘度を下げ取扱い性を向上する;乾燥により塗膜を形成する;色材の分散媒とする;等のために好適に使用されるものであり、感光性樹脂組成物中の各含有成分を溶解又は分散することができる、低粘度の有機溶媒である。
<Solvent>
It is preferable that the photosensitive resin composition also contains a solvent. A solvent is preferably used as a diluent or the like. That is, specifically, the viscosity is lowered and the handleability is improved; the coating film is formed by drying; the coloring material is used as a dispersion medium; and the like. It is a low-viscosity organic solvent that can dissolve or disperse each of the components.
上記溶剤としては、通常使用するものを1種又は2種以上使用することができ、目的、用途に応じて適宜選択すればよく、特に限定されない。例えば、特開2013−227485号公報〔0092〕に例示された、モノアルコール類;グリコール類;環状エーテル類;グリコールモノエーテル類;グリコールエーテル類;グリコールモノエーテルのエステル類(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等);アルキルエステル類;ケトン類;芳香族炭化水素類;脂肪族炭化水素類;アミド類;等が挙げられる。 As the solvent, one or more commonly used solvents can be used, and it may be appropriately selected depending on the purpose and application, and is not particularly limited. For example, monoalcohols; glycols; cyclic ethers; glycol monoethers; glycol ethers; esters of glycol monoethers (eg, propylene glycol monomethyl ether) exemplified in JP2013-227485A [0092] Acetates; alkyl esters; ketones; aromatic hydrocarbons; aliphatic hydrocarbons; amides;
上記溶剤の使用量は、目的、用途に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、本発明の感光性樹脂組成物の総量100質量%中に、10〜90質量%含まれるようにすることが好ましい。より好ましくは20〜80質量%、特に好ましくは40〜80質量%、最も好ましくは60〜80質量%である。 The amount of the solvent used may be appropriately set according to the purpose and application, and is not particularly limited, but is 10 to 90% by mass in the total amount of 100% by mass of the photosensitive resin composition of the present invention. It is preferable. More preferably, it is 20-80 mass%, Most preferably, it is 40-80 mass%, Most preferably, it is 60-80 mass%.
<その他の成分>
本発明の感光性樹脂組成物はまた、必要に応じて(例えば、適用される各用途の要求特性等に応じて)、その他の成分(他成分とも称す)を1種又は2種以上含んでもよい。
他成分としては、例えば、カップリング剤;重合禁止剤;フッ素添加剤;多官能重合性化合物以外の重合性化合物;無機微粒子以外の充填材;光増感剤;光ラジカル重合促進剤;色材(着色剤とも称す);分散剤;耐熱向上剤;レベリング剤;現像助剤;フィラー;エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルフェノール等の熱硬化性樹脂;多官能チオール化合物等の硬化助剤;可塑剤;紫外線吸収剤;酸化防止剤;艶消し剤;消泡剤;帯電防止剤;スリップ剤;表面改質剤;揺変化剤;揺変助剤;キノンジアジド化合物;多価フェノール化合物;カチオン重合性化合物;酸発生剤;レベリング剤;等が挙げられる。
<Other ingredients>
The photosensitive resin composition of the present invention may also contain one or more other components (also referred to as other components) as necessary (for example, depending on the required characteristics of each application to be applied). Good.
Examples of other components include coupling agents; polymerization inhibitors; fluorine additives; polymerizable compounds other than polyfunctional polymerizable compounds; fillers other than inorganic fine particles; photosensitizers; photoradical polymerization accelerators; (Also referred to as a colorant); dispersant; heat resistance improver; leveling agent; development aid; filler; thermosetting resin such as epoxy resin, phenol resin, and polyvinylphenol; curing aid such as polyfunctional thiol compound; plasticizer UV absorber, antioxidant, matting agent, antifoaming agent, antistatic agent, slip agent, surface modifier, thixotropic agent, thixotropic agent, quinonediazide compound, polyhydric phenol compound, cationic polymerizable compound Acid generator; leveling agent; and the like.
上記他成分の含有量(固形分含量)(他成分を2種以上含む場合はその合計質量)は、アルカリ可溶性樹脂の固形分100質量部に対し、0〜100質量部であることが好ましい。より好ましくは1〜80質量部、更に好ましくは2〜60質量部、特に好ましくは5〜60質量部である。 It is preferable that content (solid content) of the said other component (The total mass when 2 or more types of other components are included) is 0-100 mass parts with respect to 100 mass parts of solid content of alkali-soluble resin. More preferably, it is 1-80 mass parts, More preferably, it is 2-60 mass parts, Most preferably, it is 5-60 mass parts.
上記他成分の含有量(固形分含量)(他成分を2種以上含む場合はその合計質量)はまた、感光性樹脂組成物の固形物総量100質量%に対し、0〜40質量%であることが好適である。より好ましくは1〜40質量%、更に好ましくは5〜30質量%である。 The content (solid content) of the other component (the total mass when two or more other components are included) is also 0 to 40% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. Is preferred. More preferably, it is 1-40 mass%, More preferably, it is 5-30 mass%.
上述した他成分の中でも、カップリング剤、及び/又は、フッ素添加剤を含むことが好適である。感光性樹脂組成物が更にカップリング剤を含むことで、密着性をより向上することができ、フッ素添加剤を更に含むことで、硬化性をより向上することができる。また、上記感光性樹脂組成物をカラーフィルター用途に使用する場合には、色材を含むことが好ましい。更に、保存安定性向上の観点から、重合禁止剤を含むことが好適である。
以下に、カップリング剤、フッ素添加剤、多官能重合性化合物以外の重合性化合物(他の重合性化合物とも称す)、無機微粒子以外の充填材(他の充填材とも称す)、光増感剤及び光ラジカル重合促進剤について更に説明する。
Among the other components described above, it is preferable to include a coupling agent and / or a fluorine additive. When the photosensitive resin composition further includes a coupling agent, the adhesion can be further improved, and by further including the fluorine additive, the curability can be further improved. Moreover, when using the said photosensitive resin composition for a color filter use, it is preferable that a coloring material is included. Furthermore, it is preferable to contain a polymerization inhibitor from the viewpoint of improving storage stability.
Below, coupling agents, fluorine additives, polymerizable compounds other than polyfunctional polymerizable compounds (also referred to as other polymerizable compounds), fillers other than inorganic fine particles (also referred to as other fillers), photosensitizers Further, the radical photopolymerization accelerator will be further described.
−カップリング剤−
カップリング剤は、無機物の酸化表面と加水分解反応や縮合反応をすることによって結合するという性質を有するものであるが、この性質を利用して、例えばITO等が蒸着された基板等への密着性をより充分に発揮させることが可能になる。このように上記感光性樹脂組成物が更にカップリング剤を含む形態もまた、本発明の好適な形態の1つである。
-Coupling agent-
The coupling agent has a property of bonding with an oxidized surface of an inorganic substance by a hydrolysis reaction or a condensation reaction. By using this property, for example, adhesion to a substrate or the like on which ITO or the like is deposited is performed. It becomes possible to fully exhibit the property. Thus, the form in which the photosensitive resin composition further contains a coupling agent is also one of the preferred forms of the present invention.
上記カップリング剤を含む場合、その含有量(固形分含量)は、アルカリ可溶性樹脂の固形分100質量部に対し、10〜90質量部であることが好ましい。より好ましくは20〜80質量部、更に好ましくは20〜60質量部である。 When the said coupling agent is included, it is preferable that the content (solid content) is 10-90 mass parts with respect to 100 mass parts of solid content of alkali-soluble resin. More preferably, it is 20-80 mass parts, More preferably, it is 20-60 mass parts.
上記カップリング剤の含有量(固形分含量)はまた、感光性樹脂組成物の固形物総量100質量%に対し、0〜35質量%であることが好適である。より好ましくは5〜30質量%である。 The content (solid content) of the coupling agent is also preferably 0 to 35% by mass with respect to 100% by mass of the total solids of the photosensitive resin composition. More preferably, it is 5-30 mass%.
上記カップリング剤として具体的には、例えば、ビニル基、(メタ)アクリル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、−N=C=O基、−N(R)−C(=O)−基(Rは、水素原子(H)又は任意の基を表す。)等を有するカップリング剤が好適である。中でも、ビニル基、(メタ)アクリロイル基及び/又はエポキシ基を有するものが好ましい。より好ましくは(メタ)アクリロイル基である。また、中心金属として、ケイ素原子等のいわゆる半金属や、チタン、ジルコニウム、カルシウム、バリウム、アルミニウム等を含むものが好適であるが、これらのうち、ケイ素、ジルコニウム、チタン及び/又はアルミニウムがより好ましい。中でも、硬化物の密着性及び表面硬度をより一層高める観点から、ケイ素がより好ましく、上記カップリング剤がシランカップリング剤である形態は本発明の好適な形態の一つである。
なお、1分子中に半金属原子又は金属原子を1又は2以上有していてもよい。
Specific examples of the coupling agent include, for example, vinyl group, (meth) acryl group, epoxy group, amino group, mercapto group, -N = C = O group, -N (R) -C (= O)-. A coupling agent having a group (R represents a hydrogen atom (H) or an arbitrary group) or the like is preferable. Among these, those having a vinyl group, a (meth) acryloyl group and / or an epoxy group are preferable. More preferred is a (meth) acryloyl group. Further, as the central metal, those containing so-called semimetals such as silicon atoms, titanium, zirconium, calcium, barium, aluminum and the like are preferable, but among these, silicon, zirconium, titanium and / or aluminum are more preferable. . Among these, from the viewpoint of further increasing the adhesion and surface hardness of the cured product, silicon is more preferable, and the form in which the coupling agent is a silane coupling agent is one of the preferred forms of the present invention.
One molecule may have one or more metalloid atoms or metal atoms.
上記シランカップリング剤としては、上述した基の1種又は2種以上と、アルコキシシラン基(−Si(OR4)3−n(R5)n;OR4は、加水分解性基を表し、R4は炭化水素基であることが好適である。R5は、炭化水素基を表す。nは、0、1又は2である。)とを有する化合物であることが好適である。中でも、ビニル基、(メタ)アクリロイル基及び/又はエポキシ基を有するシランカップリング剤を用いることが好適であり、これにより、高温暴露後にも変色や着色、クラック等の外観の経時変化がなく、より充分な表面硬度及び密着性を有する硬化物を得ることが可能になる。 As the silane coupling agent, group and one or more of the above-described alkoxysilane groups (-Si (OR 4) 3- n (R 5) n; OR 4 represents a hydrolyzable group, R 4 is preferably a hydrocarbon group, R 5 is a hydrocarbon group, and n is 0, 1 or 2. Among them, it is preferable to use a silane coupling agent having a vinyl group, a (meth) acryloyl group and / or an epoxy group, so that there is no change over time in appearance such as discoloration, coloring, cracks, etc. even after exposure to high temperatures, A cured product having more sufficient surface hardness and adhesion can be obtained.
上記ビニル基を有するシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent having a vinyl group include vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane.
上記(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent having the (meth) acryloyl group include 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, and 3- (meth) acryloxypropyltri Examples include methoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, and 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane.
上記エポキシ基を有するシランカップリング剤として具体的には、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Specific examples of the silane coupling agent having an epoxy group include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3- Examples thereof include glycidoxypropylmethyldimethoxysilane and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane.
上記アミノ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
上記メルカプト基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
Examples of the silane coupling agent having an amino group include N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane.
Examples of the silane coupling agent having a mercapto group include 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.
上記−N=C=O基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられ、−N(R)−C(=O)−基を有するシランカップリング剤としては、例えば、トリス−(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートが挙げられる。 Examples of the silane coupling agent having a —N═C═O group include 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and the like, and a silane coupling agent having a —N (R) —C (═O) — group. Examples include tris- (trimethoxysilylpropyl) isocyanurate.
上記シランカップリング剤の中でも、(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤が特に好ましく、これにより、樹脂組成物の保存安定性がより良好となる。また、密着性もより向上することになる。
なお、ケイ素以外の金属を中心金属として有するカップリング剤としては、例えば、ジルコアルミネート系カップリング剤、チタネート系カップリング剤等が挙げられる。
Among the silane coupling agents, a silane coupling agent having a (meth) acryloyl group is particularly preferable, and thereby the storage stability of the resin composition becomes better. In addition, the adhesion is further improved.
In addition, as a coupling agent which has metals other than silicon as a central metal, a zirco aluminate coupling agent, a titanate coupling agent, etc. are mentioned, for example.
−フッ素系添加剤−
フッ素系添加剤(フッ素添加剤とも称す)とは、構造中にフッ素原子を有する化合物であり、これを含むことで感光性樹脂組成物の硬化性をより一層向上させることができる。
なお、フッ素系添加剤は、レベリング剤としての機能も有する。
-Fluorine-based additive-
A fluorine-based additive (also referred to as a fluorine additive) is a compound having a fluorine atom in the structure, and by including this, the curability of the photosensitive resin composition can be further improved.
Note that the fluorine-based additive also has a function as a leveling agent.
上記フッ素系添加剤を含む場合、その含有量(固形分含量)は、アルカリ可溶性樹脂の固形分100質量部に対し、0.05〜10質量部であることが好ましい。より好ましくは0.1〜5質量部である。 When the said fluorine-type additive is included, it is preferable that the content (solid content) is 0.05-10 mass parts with respect to 100 mass parts of solid content of alkali-soluble resin. More preferably, it is 0.1-5 mass parts.
上記フッ素系添加剤の含有量(固形分含量)はまた、感光性樹脂組成物の固形物総量100質量%に対し、0.05〜5質量%であることが好適である。より好ましくは0.1〜3質量%、更に好ましくは0.1〜2質量%である。 The content (solid content) of the fluorine-based additive is preferably 0.05 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. More preferably, it is 0.1-3 mass%, More preferably, it is 0.1-2 mass%.
上記フッ素系添加剤としては、通常、フッ素系界面活性剤又はフッ素系表面改質剤等として使用されている化合物を用いることができる。 As the fluorine-based additive, compounds usually used as a fluorine-based surfactant or a fluorine-based surface modifier can be used.
上記フッ素系添加剤はまた、感光性樹脂組成物中で成分分離しないことが好ましい観点から、各種有機溶媒(例えば、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、アルコール系溶媒等)への溶解性が高いものがより好ましく使用される。具体的には、例えば、HLB値(親水性親油性バランス)が、0〜16の範囲にあるものが好適である。HLB値としてより好ましくは1〜13である。
なお、HLB値は、例えば、グリフィン法、デイビス法で求められる。
The fluorine-based additive is also soluble in various organic solvents (for example, ether solvents, ester solvents, ketone solvents, alcohol solvents, etc.) from the viewpoint that it is preferable not to separate components in the photosensitive resin composition. Those having high properties are more preferably used. Specifically, for example, those having an HLB value (hydrophilic / lipophilic balance) in the range of 0 to 16 are suitable. The HLB value is more preferably 1-13.
The HLB value is obtained by, for example, the Griffin method or the Davis method.
上記フッ素系添加剤は更に、フッ素系添加剤の総量100質量%中に、フッ素を0.01〜80質量%含むものが好適である。フッ素含有量は、例えば、イオンクロマトグラフ法にて定量することができる。 The fluorine-containing additive preferably further contains 0.01 to 80% by mass of fluorine in a total amount of 100% by mass of the fluorine-based additive. The fluorine content can be quantified by, for example, ion chromatography.
上記フッ素系添加剤としてはまた、ノニオン性やアニオン性のもの等が存在するが、樹脂との分散性等の観点から、ノニオン性のものが好適である。 The fluorine-based additive also includes nonionic and anionic ones, and nonionic ones are preferable from the viewpoint of dispersibility with the resin and the like.
上記フッ素系添加剤として具体的には、例えば、パーフルオロブタンスルホン酸塩(メガファックF−114)、パーフルオロアルキル基含有カルボン酸塩(メガファックF−410)、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物(メガファックF−444、EXP・TF−2066)、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル(メガファックEXP・TF−2148)、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル型アミン中和物(メガファックEXP・TF−2149)、含フッ素基・親水性基含有オリゴマー(メガファックF−430、EXP・TF−1540)、含フッ素基・親油性基含有オリゴマー(メガファックF−552、F−554、F−558、F−561、R−41)、含フッ素基・親水性基・親油性基含有オリゴマー(メガファックF−477、F−553、F−555、F−556、F−557、F−559、F−562、R−40、EXP・TF−1760)、含フッ素基・親水性基・親油性基・UV反応性基含有オリゴマー(メガファックRS−72−K、RS−75、RS−76−E、RS−76−NS、RS−77)等が挙げられる(いずれもDIC社製)。中でも、親油性基を含む化合物(含フッ素基・親油性基含有オリゴマー、含フッ素基・親水性基・親油性基含有オリゴマー、含フッ素基・親水性基・親油性基・UV反応性基含有オリゴマー)が好適である。 Specific examples of the fluorine-based additive include perfluorobutane sulfonate (Megafac F-114), perfluoroalkyl group-containing carboxylates (Megafac F-410), perfluoroalkylethylene oxide adducts ( Mega-Fuck F-444, EXP.TF-2066), perfluoroalkyl group-containing phosphate ester (Mega-Fact EXP.TF-2148), perfluoroalkyl group-containing phosphate ester-type neutralized amine (MegaFack EXP.TF) -2149), fluorine-containing group / hydrophilic group-containing oligomer (Megafac F-430, EXP • TF-1540), fluorine-containing group / lipophilic group-containing oligomer (Megafac F-552, F-554, F-558) F-561, R-41), fluorine-containing group / hydrophilic group / lipophilic group-containing o Gomer (Megafuck F-477, F-553, F-555, F-556, F-557, F-559, F-562, R-40, EXP / TF-1760), fluorine-containing group / hydrophilic group -Oligophilic group / UV-reactive group-containing oligomer (Megafac RS-72-K, RS-75, RS-76-E, RS-76-NS, RS-77), etc. ). Among them, compounds containing lipophilic groups (fluorinated group / lipophilic group-containing oligomers, fluorine-containing groups / hydrophilic groups / lipophilic group-containing oligomers, fluorine-containing groups / hydrophilic groups / lipophilic groups / UV-reactive groups) Oligomer) is preferred.
−他の重合性化合物−
他の重合性化合物としては、重合性不飽和基を分子中に1つ有する単官能の化合物(単官能重合性化合物と称す)が好ましい。
単官能重合性化合物として具体的には、例えば、アルカリ可溶性樹脂の単量体成分に好ましく含有される単量体として上記で例示した化合物のうち、N置換マレイミド系単量体や(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリルアミド類;不飽和モノカルボン酸類;不飽和多価カルボン酸類;不飽和基とカルボキシル基の間が鎖延長されている不飽和モノカルボン酸類;不飽和酸無水物類;芳香族ビニル類;共役ジエン類;ビニルエステル類;ビニルエーテル類;N−ビニル化合物類;不飽和イソシアネート類;等が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸エステル系単量体が好ましい。すなわち言い換えれば、単官能(メタ)アクリレート化合物が好適である。
-Other polymerizable compounds-
As the other polymerizable compound, a monofunctional compound having one polymerizable unsaturated group in the molecule (referred to as a monofunctional polymerizable compound) is preferable.
Specific examples of the monofunctional polymerizable compound include, for example, N-substituted maleimide monomers and (meth) acrylic among the compounds exemplified above as monomers preferably contained in the monomer component of the alkali-soluble resin. Acid esters; (meth) acrylamides; unsaturated monocarboxylic acids; unsaturated polycarboxylic acids; unsaturated monocarboxylic acids in which the chain between the unsaturated group and the carboxyl group is extended; unsaturated acid anhydrides; Aromatic vinyls; conjugated dienes; vinyl esters; vinyl ethers; N-vinyl compounds; unsaturated isocyanates; Among these, (meth) acrylic acid ester monomers are preferable. That is, in other words, a monofunctional (meth) acrylate compound is preferable.
上記単官能(メタ)アクリレート化合物としては、脂肪族炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物や、芳香環(芳香族炭化水素基)を有する単官能(メタ)アクリレート化合物が挙げられるが、その中でも前者が好ましく、特に、1分子中に1個の(メタ)アクリロイル基と、炭素数1〜24の脂肪族炭化水素基とを有する化合物が好適である。脂肪族炭化水素基として具体的には、脂肪族飽和炭化水素基(アルキル基)、及び、脂肪族不飽和炭化水素基(例えば、アルケニル基)が挙げられる。中でも、脂肪族飽和炭化水素基であると、本発明の作用効果をより充分に発揮することができるため好適である。具体的には、CnH2n+1で表される基(n=1〜24)であることが好ましい。 Examples of the monofunctional (meth) acrylate compound include monofunctional (meth) acrylate compounds having an aliphatic hydrocarbon group and monofunctional (meth) acrylate compounds having an aromatic ring (aromatic hydrocarbon group). Among them, the former is preferable, and a compound having one (meth) acryloyl group and an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms in one molecule is particularly preferable. Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include an aliphatic saturated hydrocarbon group (alkyl group) and an aliphatic unsaturated hydrocarbon group (for example, alkenyl group). Among these, an aliphatic saturated hydrocarbon group is preferable because the effects of the present invention can be more fully exhibited. Specifically, a group represented by C n H 2n + 1 (n = 1 to 24) is preferable.
上記脂肪族炭化水素基の炭素数は、1〜24であることが好適である。これにより、硬化物の表面硬度がより充分なものとなり、また、他の含有成分との相溶性にもより優れるものとなる。炭素数として好ましくは22以下、より好ましくは20以下である。具体的には、例えば、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物や、炭素数5〜24(好ましくは8〜22、更に好ましくは10〜20)の脂肪族炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物を用いることが好適である。 The aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 24 carbon atoms. As a result, the surface hardness of the cured product becomes more sufficient, and the compatibility with other components is also improved. Preferably it is 22 or less as carbon number, More preferably, it is 20 or less. Specifically, for example, a monofunctional (meth) acrylate compound having an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, or a fat having 5 to 24 carbon atoms (preferably 8 to 22, more preferably 10 to 20 carbon atoms). It is preferable to use a monofunctional (meth) acrylate compound having a group hydrocarbon group.
上記脂肪族炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物として好ましくは、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−アミル(メタ)アクリレート、s−アミル(メタ)アクリレート、t−アミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート(ラウリル(メタ)アクリレートとも称す)、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、2−デシルテトラデシル(メタ)アクリレート、2−デシルテトラデカニル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート等の直鎖又は分岐鎖からなる脂肪族炭化水素基を有する化合物;イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等の環状構造の脂肪族炭化水素基を有する化合物;等が挙げられる。中でも、上述した好ましい炭素数の脂肪族飽和炭化水素基を有する化合物がより好ましい。 The monofunctional (meth) acrylate compound having an aliphatic hydrocarbon group is preferably, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n -Butyl (meth) acrylate, s-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-amyl (meth) acrylate, s-amyl (meth) acrylate, t-amyl (meth) acrylate, n-hexyl (Meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate (lauryl (meth) acrylate Both ), Tridecyl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate, pentadecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, heptadecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, 2-decyltetradecyl (Meth) acrylate, 2-decyltetradecanyl (meth) acrylate, eicosyl (meth) acrylate, compounds having a linear or branched aliphatic hydrocarbon group such as behenyl (meth) acrylate; isobornyl (meth) acrylate And compounds having an aliphatic hydrocarbon group having a cyclic structure such as adamantyl (meth) acrylate; Among these, compounds having an aliphatic saturated hydrocarbon group having a preferable carbon number described above are more preferable.
上記感光性樹脂組成物が、上述した任意成分である、脂肪族炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物を含む場合、その含有割合は、感光性樹脂組成物の固形分総量100質量%に対し、3〜20質量%であることが好適である。これにより、硬化物の透明性がより向上される。より好ましくは4質量%以上であり、また、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは12質量%以下である。 When the photosensitive resin composition contains the monofunctional (meth) acrylate compound having an aliphatic hydrocarbon group, which is an optional component described above, the content is 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. It is suitable that it is 3-20 mass% with respect to. Thereby, transparency of hardened | cured material is improved more. More preferably, it is 4 mass% or more, More preferably, it is 15 mass% or less, More preferably, it is 12 mass% or less.
−他の充填材−
他の充填材としては、例えば、半金属又は金属を含む有機化合物等の有機無機ハイブリッド化合物が好適である。半金属又は金属については、無機微粒子に関して説明したものと同じであり、特にケイ素を含むものが好適である。
なお、有機無機ハイブリッド化合物には、上述したカップリング剤は含まないものとする。例えば有機無機ハイブリッド化合物は、分子量が2000を超えるものが好適である。
-Other fillers-
As the other filler, for example, an organic-inorganic hybrid compound such as a semimetal or an organic compound containing a metal is suitable. The metalloid or metal is the same as that described for the inorganic fine particles, and those containing silicon are particularly suitable.
The organic-inorganic hybrid compound does not include the above-described coupling agent. For example, the organic-inorganic hybrid compound preferably has a molecular weight exceeding 2000.
上記有機無機ハイブリッド化合物とは、半金属原子又は金属原子を含む有機化合物、すなわち、半金属原子又は金属原子と、有機基とを含む化合物である。このような有機無機ハイブリッド化合物として好ましくは、シルセスキオキサン化合物;半金属原子又は金属原子と、アルコキシ基と、重合性単量体由来の構成単位とを有する化合物(アルコキシ基含有化合物とも称す);である。これらの好適な形態は後述するとおりである。中でも、表面硬度をより一層向上させる観点からは、後者のアルコキシ基含有化合物が好ましい。
なお、重合性単量体由来の構成単位とは、重合性単量体が有する重合性二重結合(C=C)が開いて単結合(−C−C−)になった構造を意味する。
The organic-inorganic hybrid compound is an organic compound containing a metalloid atom or metal atom, that is, a compound containing a metalloid atom or metal atom and an organic group. Such an organic-inorganic hybrid compound is preferably a silsesquioxane compound; a compound having a semimetal atom or metal atom, an alkoxy group, and a structural unit derived from a polymerizable monomer (also referred to as an alkoxy group-containing compound) ; These preferred forms are as described later. Among these, from the viewpoint of further improving the surface hardness, the latter alkoxy group-containing compound is preferable.
The structural unit derived from the polymerizable monomer means a structure in which the polymerizable double bond (C═C) of the polymerizable monomer is opened to form a single bond (—C—C—). .
上記有機無機ハイブリッド化合物はまた、シロキサン結合(Si−O−Si結合)を含むものが好適である。この場合、シロキサン結合を必須とするシロキサン骨格の構造は、例えば、鎖状(直鎖状又は分岐状)、ラダー状、網状、環状、かご状、キュービック状等が好ましく例示される。中でも、有機無機ハイブリッド化合物の添加量が少量であっても効果が発揮されやすいため、ラダー状、網状、かご状であることが好ましい。また、シロキサン骨格の占める割合は、有機無機ハイブリッド化合物1分子を100質量%とすると、10〜80質量%であることが好ましい。 The organic-inorganic hybrid compound preferably contains a siloxane bond (Si—O—Si bond). In this case, examples of the structure of the siloxane skeleton that essentially requires a siloxane bond include a chain shape (straight or branched), a ladder shape, a net shape, a ring shape, a cage shape, a cubic shape, and the like. Especially, since the effect is easily exhibited even if the addition amount of the organic-inorganic hybrid compound is small, a ladder shape, a net shape, or a cage shape is preferable. The proportion of the siloxane skeleton is preferably 10 to 80% by mass when one molecule of the organic-inorganic hybrid compound is 100% by mass.
上記有機無機ハイブリッド化合物の分子量は特に限定されないが、現像性の観点から、重量平均分子量が20万以下であることが好ましい。また、重量平均分子量の下限は2000を超えることが好適である。 Although the molecular weight of the organic-inorganic hybrid compound is not particularly limited, the weight average molecular weight is preferably 200,000 or less from the viewpoint of developability. The lower limit of the weight average molecular weight is preferably more than 2000.
(i−1)シルセスキオキサン化合物
シルセスキオキサン化合物としては、例えば、一般式:R6SiO1.5(R6は、有機基を表す。)で表される基本骨格を有する化合物が好ましく、有機基として、例えば、メチル基、フェニル基、メチル基及びフェニル基、又は、チオール基及びメチル基を有するものが好適である。
(I-1) Silsesquioxane Compound As the silsesquioxane compound, for example, a compound having a basic skeleton represented by a general formula: R 6 SiO 1.5 (R 6 represents an organic group) is used. Preferably, an organic group having, for example, a methyl group, a phenyl group, a methyl group and a phenyl group, or a thiol group and a methyl group is suitable.
上記シルセスキオキサン化合物として具体的には、TM−100(シルセスキオキサン誘導体、東亜合成社製);SR−13、SR−23、SR−20、SR−3321(ポリシルセスキオキサン、いずれも小西化学工業社製);等の市販品(全て商品名)が挙げられる。 Specific examples of the silsesquioxane compound include TM-100 (silsesquioxane derivative, manufactured by Toagosei Co., Ltd.); SR-13, SR-23, SR-20, SR-3321 (polysilsesquioxane, All of them are commercially available products (all trade names).
(i−2)アルコキシ基含有化合物
半金属原子又は金属原子と、アルコキシ基と、重合性単量体由来の構成単位とを有する化合物(アルコキシ基含有化合物)において、重合性単量体由来の構成単位を形成する重合性単量体としては特に限定されないが、例えば、不飽和モノカルボン酸系単量体、不飽和ジカルボン酸系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、芳香族ビニル系単量体、ウレタン系単量体等が挙げられ、これらの1種又は2種以上が好適である。中でも、(メタ)アクリル酸エステル系単量体や、不飽和モノカルボン酸系単量体の一種である(メタ)アクリル酸(塩)系単量体等の、(メタ)アクリル系骨格(C=C(Ra)−COO−;Raは、水素原子又はメチル基を表す。)を有する単量体((メタ)アクリル系単量体と称す)が好ましい。
(I-2) Alkoxy group-containing compound In a compound (alkoxy group-containing compound) having a semi-metal atom or metal atom, an alkoxy group, and a structural unit derived from a polymerizable monomer, a configuration derived from a polymerizable monomer Although it does not specifically limit as a polymerizable monomer which forms a unit, For example, an unsaturated monocarboxylic acid type monomer, an unsaturated dicarboxylic acid type monomer, a (meth) acrylic acid ester type monomer, an aromatic A vinyl-type monomer, a urethane-type monomer, etc. are mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types are suitable. Among them, (meth) acrylic skeleton monomers (C) such as (meth) acrylic acid ester monomers and (meth) acrylic acid (salt) monomers that are a kind of unsaturated monocarboxylic acid monomers = C (R a) -COO-; . R a is a monomer having a representative) a hydrogen atom or a methyl group ((meth) referred to as acrylic monomer) is preferred.
上記(メタ)アクリル酸(塩)系単量体とは、アクリル酸、メタクリル酸又はこれらの塩である。ここでの塩とは、金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩が挙げられ、具体的には、例えば、ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩等の一価金属塩;マグネシウム塩、カルシウム塩等の二価金属塩;鉄の塩等の遷移金属塩;モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩;モノエチルアミン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩等のアルキルアミン塩;エチレンジアミン塩、トリエチレンジアミン塩等のポリアミン等の有機アミンの塩等が挙げられる。塩として好ましくは、ナトリウム塩又はカリウム塩である。 The (meth) acrylic acid (salt) monomer is acrylic acid, methacrylic acid or a salt thereof. Examples of the salt herein include metal salts, ammonium salts, and organic amine salts. Specifically, for example, monovalent metal salts such as sodium salts, lithium salts, and potassium salts; two salts such as magnesium salts and calcium salts; Metal salt; transition metal salt such as iron salt; alkanolamine salt such as monoethanolamine salt, diethanolamine salt and triethanolamine salt; alkylamine salt such as monoethylamine salt, diethylamine salt and triethylamine salt; Examples thereof include salts of organic amines such as polyamines such as ethylenediamine salts. The salt is preferably a sodium salt or a potassium salt.
上記(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、例えば、炭素数1〜30の炭化水素基を有する化合物が好ましく、具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−アミル、(メタ)アクリル酸s−アミル、(メタ)アクリル酸t−アミル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカニル等が挙げられる。中でも、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等の炭素数1〜10の炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル系単量体が好ましい。炭化水素基として好ましくは、アルキル基である。 As said (meth) acrylic acid ester-type monomer, the compound which has a C1-C30 hydrocarbon group is preferable, for example, (meth) acrylic acid methyl, (meth) acrylic acid ethyl, N-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, s-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid n-amyl, s-amyl (meth) acrylate, t-amyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, (meth) Tridecyl acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cyclohexylmethyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Sooctyl, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, trimethyl (meth) acrylate And cyclodecanyl. Among these, (meth) acrylic acid ester-based singles having a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate. A monomer is preferred. The hydrocarbon group is preferably an alkyl group.
上記アルコキシ基は、半金属原子又は金属原子に結合していることが好ましい。すなわち上記アルコキシ基含有化合物は、半金属原子又は金属原子に結合してなるアルコキシ基と、重合性単量体(好ましくは(メタ)アクリル系単量体)由来の構成単位とを有する化合物であることが好適である。半金属原子又は金属原子に結合してなるアルコキシ基としては、下記式(3);
−X(OR7)a−n(R8)n (3)
(式中、Xは、半金属原子又は金属原子を表す。R7は、アルキル基を表す。R8は、炭化水素基を表す。aは、Xで表される原子の結合手の数−1を表す。nは、0以上、(a−1)以下の数を表す。)で表される基が挙げられるが、式(3)中のR7は、アルキル基又はアリール基を表すことが好適である。中でもアルキル基が好ましい。nは、0であることが好ましい。
The alkoxy group is preferably bonded to a metalloid atom or a metal atom. That is, the alkoxy group-containing compound is a compound having an alkoxy group bonded to a metalloid atom or a metal atom and a structural unit derived from a polymerizable monomer (preferably a (meth) acrylic monomer). Is preferred. As an alkoxy group bonded to a metalloid atom or a metal atom, the following formula (3);
-X (OR 7) a-n (R 8) n (3)
(In the formula, X represents a metalloid atom or a metal atom. R 7 represents an alkyl group. R 8 represents a hydrocarbon group. A represents the number of bonds of the atom represented by X − .n representing the 1, 0 or more, (a-1) there may be mentioned groups represented by the following represents a number.), R 7 in formula (3), represents an alkyl group or an aryl group Is preferred. Of these, an alkyl group is preferred. n is preferably 0.
上記式(3)で表される基としてより好ましくは、下記式(4);
−Si(OR7)3−n’(R8)n’ (4)
(式中、R7及びR8は、上述したとおりである。n’は、0以上、2以下の数を表す。)で表される基、すなわちアルコキシシリル基含有基である。これにより、ITO等の基板に対する密着性がより高まる他、硬化膜の耐熱着色性も向上される。式(4)においても、n’は、0であることが最も好ましい。
More preferably, as the group represented by the above formula (3), the following formula (4);
—Si (OR 7 ) 3-n ′ (R 8 ) n ′ (4)
(Wherein R 7 and R 8 are as described above. N ′ represents a number of 0 or more and 2 or less), that is, an alkoxysilyl group-containing group. Thereby, the adhesiveness with respect to substrates, such as ITO, improves more, and the heat-resistant coloring property of a cured film is also improved. Also in formula (4), n ′ is most preferably 0.
上記アルコキシ基含有化合物として具体的には、コンポセランAC(アルコキシ基含有シラン変性アクリル樹脂:例えば、AC601、AC611)、コンポセランE(アルコキシ基含有シラン変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、アルコキシ基含有シラン変性ノボラック型エポキシ樹脂)、コンポセランP(アルコキシ基含有シラン変性フェノール樹脂)、コンポセランH800(アルコキシ基含有シラン変性ポリアミック酸樹脂)、コンポセランH700(アルコキシ基含有シラン変性可溶性ポリイミド樹脂)、コンポセランH900(アルコキシ基含有シラン変性ポリアミドイミド樹脂、ユリアーノU(アルコキシ基含有シラン変性ポリウレタン樹脂:例えば、U201、U301、U303)、コンポセランHBSQ105−7(いずれも荒川化学工業社製);X−12−2226、KR−513、X−41−1810(いずれも信越化学工業社製);等の市販品(全て商品名)が挙げられる。中でも、アルコキシシリル基含有基を有する化合物が好ましい。 Specific examples of the alkoxy group-containing compound include Composelane AC (alkoxy group-containing silane-modified acrylic resin: for example, AC601, AC611), Composelan E (alkoxy group-containing silane-modified bisphenol A type epoxy resin, alkoxy group-containing silane-modified novolak type). Epoxy resin), Composelan P (alkoxy group-containing silane-modified phenol resin), Composelan H800 (alkoxy group-containing silane-modified polyamic acid resin), Composelan H700 (alkoxy group-containing silane-modified soluble polyimide resin), Composelan H900 (alkoxy group-containing silane-modified) Polyamideimide resin, Juliano U (alkoxy group-containing silane-modified polyurethane resin: for example, U201, U301, U303), Composelan HBSQ105-7 ( Z-12-2226, KR-513, X-41-1810 (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), etc. (all trade names). A compound having a silyl group-containing group is preferred.
−光増感剤、光ラジカル重合促進剤−
上述したように光重合開始剤とともに、光増感剤及び/又は光ラジカル重合促進剤を併用することにより、感度や硬化性がより向上される。光増感剤や光ラジカル重合促進剤としては、例えば、特開2013−227485号公報〔0088〕に例示された、色素系化合物;ジアルキルアミノベンゼン系化合物;メルカプタン系水素供与体;等が挙げられる。
-Photosensitizer, radical photopolymerization accelerator-
As described above, by using a photosensitizer and / or a radical photopolymerization accelerator together with a photopolymerization initiator, sensitivity and curability are further improved. Examples of photosensitizers and photoradical polymerization accelerators include dye-based compounds; dialkylaminobenzene-based compounds; mercaptan-based hydrogen donors and the like exemplified in JP2013-227485A [0088]. .
上記光増感剤及び/又は光ラジカル重合促進剤の含有量(総量)は、目的、用途に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、硬化性、分解物が与える影響及び経済性のバランスの観点から、感光性樹脂組成物の固形分総量100質量%に対し、0.001〜20質量%であることが好ましい。より好ましくは0.01〜15質量%、更に好ましくは0.05〜10質量%である。 The content (total amount) of the photosensitizer and / or photoradical polymerization accelerator may be appropriately set depending on the purpose and application, and is not particularly limited. From the viewpoint of balance, it is preferably 0.001 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. More preferably, it is 0.01-15 mass%, More preferably, it is 0.05-10 mass%.
<感光性樹脂組成物の製造方法>
本発明の感光性樹脂組成物の製造方法としては特に限定されず、例えば、上述した含有成分を、各種の混合機や分散機を用いて混合分散することによって調製することができる。分散工程及び混合工程は、特に限定されず、通常の手法により行えばよい。また、通常行われる他の工程を更に含むものであってもよい。上記感光性樹脂組成物が色材を含む場合は、色材の分散処理工程を経て製造することが好適である。
<Method for producing photosensitive resin composition>
It does not specifically limit as a manufacturing method of the photosensitive resin composition of this invention, For example, it can prepare by mixing and disperse | distributing the component mentioned above using various mixers and a disperser. A dispersion process and a mixing process are not specifically limited, What is necessary is just to perform by a normal method. Further, it may further include other steps that are normally performed. In the case where the photosensitive resin composition contains a color material, it is preferable to produce the color material through a color material dispersion treatment step.
〔硬化膜〕
次に、本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜について説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は、活性エネルギー光線を照射(露光)することにより、硬化膜を形成することができる。具体的には、例えば、基板(基材とも称す)上に上記感光性樹脂組成物を塗布して乾燥させ、その塗布面に活性エネルギー光線を照射(露光)することにより、硬化膜を形成することが好ましい。このように上記感光性樹脂組成物により形成される硬化膜もまた、本発明の1つである。また、上記感光性樹脂組成物は、レジスト材料として好適に用いられることから、上記感光性樹脂組成物により形成される硬化膜がレジスト硬化膜である形態もまた、本発明の好適な形態の1つである。
[Curing film]
Next, the cured film formed using the photosensitive resin composition of the present invention will be described.
The photosensitive resin composition of the present invention can form a cured film by irradiation (exposure) with active energy rays. Specifically, for example, the photosensitive resin composition is applied onto a substrate (also referred to as a base material) and dried, and a cured film is formed by irradiating (exposing) an active energy beam to the coated surface. It is preferable. Thus, the cured film formed with the said photosensitive resin composition is also one of this invention. In addition, since the photosensitive resin composition is suitably used as a resist material, the form in which the cured film formed from the photosensitive resin composition is a resist cured film is also a preferred form of the present invention. One.
上記感光性樹脂組成物を塗布する基板(基材とも称す)としては、特に限定されず、例えば、白板ガラス、青板ガラス、シリカコート青板ガラス等の透明ガラス基板;ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスルホン、環状オレフィンの開環重合体やその水素添加物等の熱可塑性樹脂からなるシート又はフィルム;エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂からなるシート又はフィルム;アルミニウム板、銅板、ニッケル板、ステンレス板等の金属基板;セラミック基板;光電変換素子を有する半導体基板;表面に色材層を備えるガラス基板(LCD用カラーフィルター)等の各種材料から構成される部材;等が挙げられる。中でも、耐熱性の点から、ガラス基板や、プラスチック基板の中でも耐熱性樹脂からなるシート又はフィルムが好ましい。また、上記基板は透明基板であることが好適である。 The substrate (also referred to as a base material) on which the photosensitive resin composition is applied is not particularly limited. For example, a transparent glass substrate such as white plate glass, blue plate glass, silica coated blue plate glass; polyethylene terephthalate (PET), polyester Sheet or film made of thermoplastic resin such as ring-opening polymer of polycarbonate, polyolefin, polysulfone, cyclic olefin or hydrogenated product thereof; Sheet or film made of thermosetting resin such as epoxy resin or unsaturated polyester resin; Aluminum Metal substrates such as plates, copper plates, nickel plates, and stainless steel plates; ceramic substrates; semiconductor substrates having photoelectric conversion elements; members composed of various materials such as glass substrates (color filters for LCD) having a color material layer on the surface; Etc. Especially, the sheet | seat or film which consists of heat resistant resin among a glass substrate and a plastic substrate from a heat resistant point is preferable. The substrate is preferably a transparent substrate.
上記基板には、必要に応じてコロナ放電処理、オゾン処理、シランカップリング剤等による薬品処理等を行ってもよいし、上記基板の両面又は片面に、ガスバリヤー層や保護膜等の無機成分又は有機成分の塗布膜を形成してもよい。また、硬化膜を表示装置用部材に用いる場合には、上記基板にITO等の電極を形成することが好適である。なお、本発明の硬化膜は、基板だけでなく、ITO膜等の電極との密着性にも優れるものである。 If necessary, the substrate may be subjected to corona discharge treatment, ozone treatment, chemical treatment with a silane coupling agent, etc., and an inorganic component such as a gas barrier layer or a protective film on both sides or one side of the substrate. Or you may form the coating film of an organic component. Moreover, when using a cured film for the member for display apparatuses, it is suitable to form electrodes, such as ITO, on the said board | substrate. In addition, the cured film of this invention is excellent also in adhesiveness with not only a board | substrate but electrodes, such as an ITO film | membrane.
上記感光性樹脂組成物を基板に塗布する方法としては、特に限定されず、例えば、スピン塗布、スリット塗布、ロール塗布、流延塗布等が挙げられ、いずれの方法も好ましく用いることができる。 The method for applying the photosensitive resin composition to the substrate is not particularly limited, and examples thereof include spin coating, slit coating, roll coating, and cast coating, and any method can be preferably used.
上記基板に塗布した後の塗膜の乾燥は、例えば、ホットプレート、IRオーブン、コンベクションオーブン等を用いて行うことができる。乾燥条件は、含まれる溶媒成分の沸点、硬化成分の種類、膜厚、乾燥機の性能等に応じて適宜選択されるが、通常、50〜150℃の温度で、10秒〜300秒間行うことが好適である。 The coating film after being applied to the substrate can be dried using, for example, a hot plate, an IR oven, a convection oven, or the like. The drying conditions are appropriately selected according to the boiling point of the solvent component contained, the type of the curing component, the film thickness, the performance of the dryer, etc., but are usually performed at a temperature of 50 to 150 ° C. for 10 seconds to 300 seconds. Is preferred.
上記活性エネルギー光線の光源及び露光機の方式としては、例えば、特開2013−227485号公報〔0161〕に例示された光源や露光機の方式が使用できる。
なお、活性エネルギー光線の照射工程では、用途によっては、所定のマスクパターンを介して活性エネルギー光線を照射することとしてもよい。この場合、露光部が硬化し、硬化部が現像液に対して不溶化又は難溶化されることになる。
As the light source of the active energy ray and the method of the exposure device, for example, the light source and the method of the exposure device exemplified in JP 2013-227485 A [0161] can be used.
In the irradiation process of the active energy beam, the active energy beam may be irradiated through a predetermined mask pattern depending on the application. In this case, the exposed portion is cured, and the cured portion is insolubilized or hardly soluble in the developer.
また必要に応じて、上記活性エネルギー光線の照射工程後に、現像液によって現像処理し、未露光部を除去しパターンを形成する工程(現像工程とも称す)を行ってもよい。これによって、パターン化された硬化膜を得ることができる。
上記現像工程における現像処理は、通常、10〜50℃の現像温度で、浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音波現像等の方法で行うことができる。なお、現像液としてアルカリ性水溶液を用いる場合には、現像後、水で洗浄することが好ましい。
Further, if necessary, after the step of irradiating with the active energy beam, a step of developing with a developer to remove an unexposed portion and forming a pattern (also referred to as a developing step) may be performed. Thereby, a patterned cured film can be obtained.
The development process in the development step can be usually performed at a development temperature of 10 to 50 ° C. by a method such as immersion development, spray development, brush development, or ultrasonic development. In addition, when using alkaline aqueous solution as a developing solution, it is preferable to wash | clean with water after image development.
上記現像液は、本発明の感光性樹脂組成物を溶解するものであれば特に限定されないが、通常、有機溶媒やアルカリ性水溶液が用いられ、これらの混合物を用いてもよい。
上記現像液として好適な有機溶媒としては、例えば、エーテル系溶媒やアルコール系溶媒等が挙げられ、その具体例として、特開2013−227485号公報〔0163〕に記載のもの等が挙げられる。
The developer is not particularly limited as long as it dissolves the photosensitive resin composition of the present invention. Usually, an organic solvent or an alkaline aqueous solution is used, and a mixture thereof may be used.
Examples of the organic solvent suitable as the developer include ether solvents and alcohol solvents, and specific examples thereof include those described in JP2013-227485A [0163].
上記アルカリ性水溶液には、アルカリ剤の他、必要に応じ、界面活性剤、有機溶媒、緩衝剤、染料、顔料等を含有させることができる。この場合の有機溶媒としては、上述した現像液として好適な有機溶媒等が挙げられる。アルカリ剤としては、例えば、特開2013−227485号公報〔0164〕に例示された、無機のアルカリ剤;アミン類;等の1種又は2種以上を使用することができ、界面活性剤としては、例えば、特開2013−227485号公報〔0165〕に例示された、ノニオン系界面活性剤;アニオン性界面活性剤;両性界面活性剤等の1種又は2種以上を使用することができる。 In addition to the alkaline agent, the alkaline aqueous solution may contain a surfactant, an organic solvent, a buffering agent, a dye, a pigment, and the like as necessary. Examples of the organic solvent in this case include organic solvents suitable as the developer described above. As the alkali agent, for example, one or two or more of inorganic alkali agents, amines, and the like exemplified in JP2013-227485A [0164] can be used. For example, 1 type, or 2 or more types, such as a nonionic surfactant; anionic surfactant; amphoteric surfactant, etc. which were illustrated by Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-227485 [0165] can be used.
更に必要に応じて、後硬化工程(ポストベイク又は後処理工程とも称す)を行ってもよい。後硬化工程とは、例えば、高圧水銀灯等の光源を使用して、例えば0.5〜5J/cm2の光量で露光する工程の他、後加熱する工程(熱処理工程とも称す)等が挙げられる。このような後処理を行うことにより、パターン化された硬化膜の硬度及び密着性を更に強固なものとすることが可能になる。 Further, if necessary, a post-curing step (also referred to as post-baking or post-treatment step) may be performed. The post-curing step includes, for example, a post-heating step (also referred to as a heat treatment step) in addition to a step of exposing with a light amount of, for example, 0.5 to 5 J / cm 2 using a light source such as a high-pressure mercury lamp. . By performing such post-treatment, it becomes possible to further strengthen the hardness and adhesion of the patterned cured film.
上述した後処理工程の中でも好ましくは、後者の熱処理工程であり、その際の温度は、60℃以上とすることが好適である。この温度範囲で熱処理工程を行うことで、反応性化合物が分解され、本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。このように上記硬化膜が60℃以上の温度で熱処理されてなる形態もまた、本発明の好適な形態の1つである。熱処理の温度としてより好ましくは80℃以上であり、また、300℃以下とすることが好ましい。また、熱処理時間は特に限定されないが、例えば、10秒〜300分間であることが好ましい。 Among the post-treatment steps described above, the latter heat treatment step is preferred, and the temperature at that time is preferably 60 ° C. or higher. By performing the heat treatment step in this temperature range, the reactive compound is decomposed, and the effects of the present invention can be more fully exhibited. A form in which the cured film is heat-treated at a temperature of 60 ° C. or higher is also a preferred form of the present invention. The heat treatment temperature is more preferably 80 ° C. or higher, and preferably 300 ° C. or lower. Moreover, although heat processing time is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 10 seconds-300 minutes.
〔感光性樹脂組成物の用途等〕
本発明の感光性樹脂組成物は、高い表面硬度を有し、かつ電気特性及び密着性等の各種物性に優れる硬化物(硬化膜)を与えるものである。したがって、このような感光性樹脂組成物から形成される硬化物(硬化膜)は、例えば、液晶表示装置や固体撮像素子、タッチパネル式表示装置等の各種表示装置の構成部材の他、インキ、印刷版、プリント配線板、半導体素子、フォトレジスト等、各種の光学部材や電機・電子機器等の種々様々な用途に好ましく使用される。中でも、液晶表示装置や固体撮像素子等に用いられるカラーフィルターや、タッチパネル式表示装置に用いることが好適であり、特に、上記感光性樹脂組成物を用いて、これら各種表示装置における保護膜(カラーフィルター用保護膜、タッチパネル式表示装置用保護膜等)や、絶縁膜(タッチパネル式表示装置用絶縁膜等)を形成することが好適である。これにより、近年の高性能化の要望に充分に対応できる程度に各種表示装置の表示品位や撮像品位の信頼性を充分に高めることができる。このように上記感光性樹脂組成物が保護膜又は絶縁膜形成用の感光性樹脂組成物である形態、上記硬化膜が保護膜又は絶縁膜である形態、及び、上記硬化膜がタッチパネル用硬化膜である形態もまた、本発明の好適な形態に含まれる。また、上記感光性樹脂組成物により形成される硬化膜;上記感光性樹脂組成物により形成されるタッチパネル用保護膜;該硬化膜又はタッチパネル用保護膜を有する表示装置用部材;該硬化膜又はタッチパネル用保護膜を有する表示装置は、本発明に含まれる。
[Use of photosensitive resin composition, etc.]
The photosensitive resin composition of the present invention provides a cured product (cured film) having a high surface hardness and excellent in various physical properties such as electrical characteristics and adhesion. Therefore, the cured product (cured film) formed from such a photosensitive resin composition is, for example, a component member of various display devices such as a liquid crystal display device, a solid-state imaging device, a touch panel display device, ink, printing, and the like. It is preferably used for various applications such as various optical members such as plates, printed wiring boards, semiconductor elements, and photoresists, electric machines and electronic devices. Among them, it is preferable to use for color filters used for liquid crystal display devices, solid-state imaging devices, etc., and touch panel type display devices. In particular, protective films (colors) in these various display devices using the above-mentioned photosensitive resin composition. It is preferable to form a protective film for a filter, a protective film for a touch panel display device, or an insulating film (such as an insulating film for a touch panel display device). As a result, the reliability of display quality and imaging quality of various display devices can be sufficiently increased to the extent that it can sufficiently meet the recent demand for higher performance. As described above, the photosensitive resin composition is a photosensitive resin composition for forming a protective film or an insulating film, the cured film is a protective film or an insulating film, and the cured film is a cured film for a touch panel. These forms are also included in the preferred forms of the present invention. Moreover, the cured film formed with the said photosensitive resin composition; The protective film for touch panels formed with the said photosensitive resin composition; The member for display apparatuses which has this cured film or the protective film for touch panels; This cured film or a touch panel A display device having a protective film is included in the present invention.
本発明の表示装置用部材及び表示装置は、上記硬化膜及び/又はタッチパネル用保護膜を有するが、更に、他の構成部材等を1種又は2種以上有するものであってもよい。上記感光性樹脂組成物により形成される硬化膜やタッチパネル用保護膜は、安定して基板等に対する密着性に優れ、かつ高硬度であるうえ、高い透明性及び塗付性能を有するものである。したがって、各種表示装置における保護膜や絶縁膜として非常に有用である。表示装置としては特に限定されないが、例えば、液晶表示装置、固体撮像素子、タッチパネル式表示装置等が好適である。タッチパネル式表示装置としては、特に、静電容量方式のものが好ましい。 The member for a display device and the display device of the present invention have the cured film and / or the protective film for a touch panel, but may further have one or more other constituent members. The cured film and the touch panel protective film formed from the photosensitive resin composition are stable and excellent in adhesion to a substrate and the like, have high hardness, and have high transparency and coating performance. Therefore, it is very useful as a protective film or an insulating film in various display devices. Although it does not specifically limit as a display apparatus, For example, a liquid crystal display device, a solid-state image sensor, a touchscreen display apparatus etc. are suitable. As the touch panel display device, a capacitance type device is particularly preferable.
なお、上記表示装置用部材は、上記硬化膜やタッチパネル用保護膜から構成されるフィルム状の単層又は多層の部材であってもよいし、該単層又は多層の部材に更に他の層が組み合わされた部材であってもよいし、また、上記硬化膜やタッチパネル用保護膜を構成中に含む部材(例えば、カラーフィルター等)であってもよい。 The display device member may be a film-like single layer or multilayer member composed of the cured film or the protective film for the touch panel, and other layers may be added to the single layer or multilayer member. It may be a combined member, or may be a member (for example, a color filter) that includes the above-described cured film or touch panel protective film in its configuration.
本発明の感光性樹脂組成物は、上述のような構成であるので、高い表面硬度を有し、かつ電気特性及び密着性等の各種物性に優れる硬化物(硬化膜)を与えることができる。したがって、このような感光性樹脂組成物により形成される硬化膜やタッチパネル用保護膜を有する表示装置用部材及び表示装置は、光学分野や電機・電子分野で非常に有用なものである。 Since the photosensitive resin composition of this invention is the above structures, it can give the hardened | cured material (cured film) which has high surface hardness and excellent in various physical properties, such as an electrical property and adhesiveness. Therefore, a display device member and a display device having a cured film or a touch panel protective film formed of such a photosensitive resin composition are very useful in the optical field, the electric field, and the electronic field.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を、それぞれ意味するものとする。
以下の合成例や調製例等において、各種物性等は以下のようにして測定した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by mass” and “%” means “% by mass”.
In the following synthesis examples and preparation examples, various physical properties and the like were measured as follows.
1、樹脂溶液(アルカリ可溶性樹脂)の物性
(1)重量平均分子量
ポリスチレンを標準物質とし、テトラヒドロフランを溶離液としてHLC−8220GPC(東ソー社製)、カラム TSKgel SuperHZM−M(東ソー社製)によるGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)法にて重量平均分子量を測定した。
1. Physical Properties of Resin Solution (Alkali-Soluble Resin) (1) GPC (weight average molecular weight polystyrene) using HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corp.) and column TSKgel SuperHZM-M (manufactured by Tosoh Corp.) using tetrahydrofuran as an eluent. The weight average molecular weight was measured by a gel permeation chromatography) method.
(2)固形分濃度
重合体溶液(樹脂溶液)をアルミカップに約0.3g量り取り、アセトン約1gを加えて溶解させた後、常温で自然乾燥させた。そして、熱風乾燥機(エスペック社製、商品名「PHH−101」)を用い、140℃で3時間乾燥した後、デシケータ内で放冷し、質量を測定した。その質量減少量から、重合体溶液の固形分濃度(質量%)を計算した。
(2) About 0.3 g of solid content polymer solution (resin solution) was weighed into an aluminum cup, dissolved by adding about 1 g of acetone, and then naturally dried at room temperature. Then, using a hot air dryer (trade name “PHH-101”, manufactured by Espec Corp.), after drying at 140 ° C. for 3 hours, it was allowed to cool in a desiccator and the mass was measured. From the mass reduction amount, the solid content concentration (% by mass) of the polymer solution was calculated.
(3)酸価
樹脂溶液1.5gを精秤し、アセトン90g/水10g混合溶媒に溶解し、0.1規定のKOH水溶液を滴定液として用いて、自動滴定装置(平沼産業社製、商品名「COM−555」)により、樹脂溶液の酸価を測定し、溶液の酸価と溶液の固形分から固形分1g当たりの酸価を求めた。
(3) 1.5 g of acid value resin solution is precisely weighed and dissolved in a mixed solvent of 90 g of acetone / 10 g of water, and a 0.1N KOH aqueous solution is used as a titrant, and an automatic titrator (product of Hiranuma Sangyo Co. The acid value of the resin solution was measured by the name “COM-555”), and the acid value per 1 g of the solid content was determined from the acid value of the solution and the solid content of the solution.
2、塗膜(硬化膜)物性
(1)誘電率
5cm角のITO(Indium Tin Oxide)蒸着ガラス基板に、乾燥後の厚み1.5μmとなるように樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、加熱処理(90℃3分間)した後、2.0kWの超高圧水銀ランプを装着したUVアライナ(TOPCON社製、商品名「TME−150RNS」)によって60mJ/cm2(365nm照度換算)の露光量で露光を行い、加熱処理(230℃30分間)を行った。更に、表面に金(Au)を、厚み40nm、一辺0.5cmの正方形のパターンとなるように蒸着して電極を形成し評価用サンプル(厚さ1.5μmの硬化膜)を得た。このサンプルの静電容量を、インピーダンスアナライザ4294A(アジレントテクノロジー社製)を用い、膜厚の値から計算により誘電率を求めた。
2. Physical properties of coated film (cured film) (1) A resin composition was applied to an ITO (Indium Tin Oxide) vapor-deposited glass substrate having a dielectric constant of 5 cm square by spin coating so that the thickness after drying was 1.5 μm. After heat treatment (90 ° C. for 3 minutes), exposure dose of 60 mJ / cm 2 (365 nm illuminance conversion) by a UV aligner (trade name “TME-150RNS” manufactured by TOPCON) equipped with a 2.0 kW super high pressure mercury lamp. Then, exposure was performed and heat treatment (230 ° C. for 30 minutes) was performed. Furthermore, gold (Au) was vapor-deposited on the surface so as to form a square pattern having a thickness of 40 nm and a side of 0.5 cm to form an electrode to obtain a sample for evaluation (a cured film having a thickness of 1.5 μm). The dielectric constant of the capacitance of this sample was determined by calculation from the film thickness value using an impedance analyzer 4294A (manufactured by Agilent Technologies).
(2)表面硬度(鉛筆硬度)
ガラスに、厚み30nmでITOが蒸着されたITO基板を用意した。このITO基板に得られた樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、加熱処理(90℃3分間)した後、2.0kWの超高圧水銀ランプを装着したUVアライナ(TOPCON社製、商品名「TME−150RNS」)によって60mJ/cm2(365nm照度換算)の露光量で露光を行い、加熱処理(230℃30分間)を行った。この得られた塗布膜を用いて、JIS−K5600−5−4(1999年)に準じて鉛筆硬度試験を行った。すべて荷重は、旧JIS版のJIS−K5400(1990年)の500gで行い、傷跡を生じなかった最も硬い鉛筆を硬度(表面硬度)の値とした。
なお、4H>3H>2H>H>F>HB>B>2B>3B>4Bの順に、硬度が低下する。
(2) Surface hardness (pencil hardness)
An ITO substrate was prepared by depositing ITO with a thickness of 30 nm on glass. The resin composition obtained on this ITO substrate was applied by spin coating, heat-treated (90 ° C. for 3 minutes), and then UV aligner equipped with a 2.0 kW ultra-high pressure mercury lamp (trade name “Topcon”, product name “ TME-150RNS ”) was exposed at an exposure amount of 60 mJ / cm 2 (in terms of 365 nm illuminance), followed by heat treatment (230 ° C. for 30 minutes). Using the obtained coating film, a pencil hardness test was performed according to JIS-K5600-5-4 (1999). All loads were performed with 500 g of the old JIS version JIS-K5400 (1990), and the hardness (surface hardness) of the hardest pencil that did not cause scars.
The hardness decreases in the order of 4H>3H>2H>H>F>HB>B>2B>3B> 4B.
(3)耐光密着性
上記(1)の誘電率評価試験で得た塗布膜(厚さ1.5μmの硬化膜)について、キセノンウェザーメーター(X75SC、スガ試験機製)を用いてガラス面からUVが当たる方向に機械にセットし、60W/m2(300〜400nm積算光量)、BPT63℃、50%RHで30h照射したものを、JIS−K5600−5−6(1999年)に準じて碁盤目試験を行い、評価を行った。具体的には、試験後に残っている碁盤目を目視で確認した。碁盤目が全て残っている場合を10点、全てはがれている場合を0点とし、10点満点で評価を行った。
(3) Light-resistant adhesion About the coating film (cured film having a thickness of 1.5 μm) obtained in the dielectric constant evaluation test of (1) above, UV is emitted from the glass surface using a xenon weather meter (X75SC, manufactured by Suga Test Instruments). Cross-cut test according to JIS-K5600-5-6 (1999), set on the machine in the direction of contact, and irradiated for 30 h at 60 W / m 2 (300 to 400 nm integrated light intensity), BPT 63 ° C., 50% RH And evaluated. Specifically, the grids remaining after the test were visually confirmed. The evaluation was performed with a maximum score of 10 points, with 10 points when all of the grids remained and 0 points when all the grids were peeled off.
〔樹脂溶液の合成〕
まず樹脂組成物に含まれるアルカリ可溶性樹脂として、樹脂溶液A〜Cの合成を行った。
(Synthesis of resin solution)
First, resin solutions A to C were synthesized as alkali-soluble resins contained in the resin composition.
合成例1(樹脂溶液A)
反応槽としての冷却管付きセパラブルフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)178.8部を仕込み、窒素雰囲気下にて90℃に昇温した後、滴下系1としてベンジルマレイミド(BzMI)25.0部、メタクリル酸(MAA)20.5部、シクロヘキシルアクリレート(CHA)102.2部、PGMEA25部、パーブチルO(商品名、日本油脂社製)3.0部、滴下系2としてn−ドデシルメルカプタン(n−DM)1.3部、PGMEA58.7部をそれぞれ3時間かけて連続的に供給した。その後30分90℃を保持した後、温度を115℃まで昇温し、1.5時間重合を継続した。次いで、この反応液にメタクリル酸グリシジル(GMA)14.1部、触媒としてトリエチルアミン(TEA)0.5部、重合禁止剤としてアンテージW−400(商品名、川口化学工業社製)0.2部を追加し、窒素、酸素混合ガス(酸素濃度7%)をバブリングしながら110℃2時間、115℃7時間反応を継続することで樹脂溶液Aを得た。
得られた樹脂溶液Aについて、各種物性を測定した。結果を表1に示す。
Synthesis example 1 (resin solution A)
A separable flask with a cooling tube as a reaction vessel was charged with 178.8 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), heated to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere, and benzyl maleimide (BzMI) 25 as dropping system 1. 0.0 part, 20.5 parts of methacrylic acid (MAA), 102.2 parts of cyclohexyl acrylate (CHA), 25 parts of PGMEA, 3.0 parts of perbutyl O (trade name, manufactured by NOF Corporation), n-dodecyl as dropping system 2 Mercaptan (n-DM) 1.3 parts and PGMEA 58.7 parts were each continuously fed over 3 hours. Then, after maintaining at 90 ° C. for 30 minutes, the temperature was raised to 115 ° C. and polymerization was continued for 1.5 hours. Next, 14.1 parts of glycidyl methacrylate (GMA), 0.5 parts of triethylamine (TEA) as a catalyst, and 0.2 parts of Antage W-400 (trade name, manufactured by Kawaguchi Chemical Co., Ltd.) as a polymerization inhibitor were added to this reaction solution. The resin solution A was obtained by continuing the reaction at 110 ° C. for 2 hours and 115 ° C. for 7 hours while bubbling nitrogen and oxygen mixed gas (oxygen concentration: 7%).
Various physical properties of the obtained resin solution A were measured. The results are shown in Table 1.
合成例2〜3(B〜Cの合成)
単量体成分の種類及び配合量を表1に示すとおりに変更したこと以外は、合成例1と同様にして、樹脂溶液B〜Cを得た。得られた各樹脂溶液について、合成例1と同様に各種物性を測定した。結果を表1に示す。
Synthesis Examples 2-3 (synthesis of BC)
Resin solutions B to C were obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the types and blending amounts of the monomer components were changed as shown in Table 1. About each obtained resin solution, various physical properties were measured similarly to the synthesis example 1. The results are shown in Table 1.
表1の上部に、樹脂溶液A〜Cの詳細を示す。
なお、表1中のベースポリマーを構成する各モノマーの数値は、該モノマーの総量を100質量%としたときの各モノマーの配合割合(質量%)を記載した。また、当該ベースポリマーに付加するGMAの数値は、酸基及び重合性二重結合を有する単量体(合成例1〜4では、MAAが該当する。)のカルボン酸分に、付加させたGMAをMAA質量換算した質量%として記載しており、「GMAのMAA質量換算での配合割合(質量%)={GMAのモル量(mol)/MAAのモル量(mol)}×MAA配合割合(質量%)」により求められる。例えば、合成例1では、ベースポリマー(100質量%)中、MAAは13.88質量%であり、この13.88質量%(238.09mmol)のMAAに、99.31mmolのGMAを付加させたことで、当該GMAの配合割合を「5.79」と規定した。
Details of the resin solutions A to C are shown in the upper part of Table 1.
In addition, the numerical value of each monomer which comprises the base polymer in Table 1 described the mixture ratio (mass%) of each monomer when the total amount of this monomer was 100 mass%. The numerical value of GMA added to the base polymer is the GMA added to the carboxylic acid content of the monomer having an acid group and a polymerizable double bond (MAA corresponds in Synthesis Examples 1 to 4). Is expressed as mass% in terms of MAA mass, and “the blending ratio (mass%) of GMA in terms of MAA mass = {molar amount of GMA (mol) / molar amount of MAA (mol)} × MAA blending ratio ( Mass%) ”. For example, in Synthesis Example 1, MAA was 13.88% by mass in the base polymer (100% by mass), and 99.31 mmol of GMA was added to 13.88% by mass (238.09 mmol) of MAA. Therefore, the blending ratio of the GMA was defined as “5.79”.
〔樹脂組成物の調製及び塗膜の評価試験〕
実施例1
固形分換算で、樹脂溶液Aを26.9部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)を10.7部、NBAC−ST(商品名、日産化学工業社製)を28部、信越シリコーンKBM−503(商品名、信越化学工業社製)を13.7部、メガファックF−554(DIC社製)を0.9部、アンテージW−400(商品名、川口化学工業社製)を0.3部、IRGACURE907(商品名、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)を19.6部加え、更に希釈溶媒(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート;PGMEA)を固形分濃度25%となるように加え、攪拌することで樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物について、上述した評価方法に従って塗膜物性を評価した。結果を表1に示す。
[Preparation of resin composition and evaluation test of coating film]
Example 1
In terms of solid content, 26.9 parts of resin solution A, 10.7 parts of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), 28 parts of NBAC-ST (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries), Shin-Etsu Silicone KBM-503 (Trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 13.7 parts, Mega-Face F-554 (manufactured by DIC) 0.9 parts, Antage W-400 (trade name, manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.) 0.3 19.6 parts of IRGACURE907 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) and further adding a diluting solvent (propylene glycol monomethyl ether acetate; PGMEA) to a solid content concentration of 25% and stirring. A resin composition was obtained. About the obtained resin composition, the coating-film physical property was evaluated in accordance with the evaluation method mentioned above. The results are shown in Table 1.
実施例2〜3及び比較例1〜6
表1に示す配合比率で当該表に示す原料を用い、実施例1と同様の操作にて各樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の各々について、上述した評価方法に従って塗膜物性を評価した。結果を表1に示す。
Examples 2-3 and Comparative Examples 1-6
Each resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 using the raw materials shown in the table at the mixing ratio shown in Table 1. About each of the obtained resin composition, the coating-film physical property was evaluated in accordance with the evaluation method mentioned above. The results are shown in Table 1.
表1中、各原料の配合量は、固形分量である。
表1では、各樹脂組成物の調製に希釈溶媒(PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)を用いたことを省略している。
In Table 1, the amount of each raw material is a solid content.
Table 1 omits the use of a diluting solvent (PGMEA: propylene glycol monomethyl ether acetate) for the preparation of each resin composition.
表1における略称は以下の通りである。
BzMI:ベンジルマレイミド
MD:ジメチル−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート
AMA:α−(アリルオキシメチル)メチルアクリレート
CHA:シクロヘキシルアクリレート
MAA:メタクリル酸
GMA:メタクリル酸グリシジル
Mw:最終的に得られた重合体の重量平均分子量
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名、共栄社化学社製)
NBAC−ST:酢酸ブチル分散シリカゾル(商品名、日産化学工業社製)
KBM−503:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名「信越シリコーン KBM−503」、信越化学工業社製)
F−554:含フッ素基・親油性基含有オリゴマー(ノニオン性、商品名「メガファックF−554」、DIC社製)
W−400:フェノール系酸化防止剤(商品名「アンテージW−400」、川口化学工業社製)
Irg907:2−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(商品名「IRGACURE907」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
Abbreviations in Table 1 are as follows.
BzMI: benzyl maleimide MD: dimethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate AMA: α- (allyloxymethyl) methyl acrylate CHA: cyclohexyl acrylate MAA: methacrylic acid GMA: glycidyl methacrylate Mw: Weight average molecular weight DPHA of finally obtained polymer: dipentaerythritol hexaacrylate (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
NBAC-ST: butyl acetate dispersed silica sol (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
KBM-503: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (trade name “Shin-Etsu Silicone KBM-503”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
F-554: Fluorine-containing / lipophilic group-containing oligomer (nonionic, trade name “Megafac F-554”, manufactured by DIC Corporation)
W-400: Phenolic antioxidant (trade name “ANTAGE W-400”, manufactured by Kawaguchi Chemical Co., Ltd.)
Irg907: 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (trade name “IRGACURE907”, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
※1:「全体に対する割合」欄の数値は、感光性樹脂組成物の固形分総量を100質量%としたときの、各成分の含有割合(質量%)である。
※2:「樹脂に対する割合」欄の数値は、樹脂(A〜C)の固形分含量を100質量部としたときの、各成分の含有割合(質量部)である。
* 1: The numerical value in the “ratio to the whole” column is the content ratio (mass%) of each component when the total solid content of the photosensitive resin composition is 100 mass%.
* 2: The numerical value in the “ratio to resin” column is the content ratio (parts by mass) of each component when the solid content of the resin (A to C) is 100 parts by mass.
表1より、本発明の数値範囲の臨界的意義について、次のようにいえることがわかった。すなわち、所定の分子量及び酸価を有するアルカリ可溶性樹脂と、多官能重合性化合物と、無機微粒子と、光重合開始剤とを含み、これらの固形分含量が所定範囲に設定された構成の樹脂組成物とすることにより、硬化物において優れた密着性(特に耐光密着性)と低誘電率化と高い表面硬度とをバランスよく発揮できるという有利な効果を奏し、それが顕著であることが分かった。 From Table 1, it was found that the critical significance of the numerical range of the present invention can be said as follows. That is, a resin composition having a configuration in which an alkali-soluble resin having a predetermined molecular weight and an acid value, a polyfunctional polymerizable compound, inorganic fine particles, and a photopolymerization initiator are set, and the solid content thereof is set within a predetermined range. As a result, it was found that the cured product had an advantageous effect that excellent adhesion (particularly light-resistant adhesion), low dielectric constant and high surface hardness could be exhibited in a well-balanced manner. .
具体的には、実施例1と比較例1〜6との対比により、以下のことが分かった。
すなわち、実施例1と比較例1との対比により、アルカリ可溶性樹脂の含有量が本発明で規定された範囲よりも多く、多官能重合性化合物、無機微粒子及び光重合開始剤の含有量が本発明で規定された範囲より少ないと、表面硬度をより充分に向上できないこと;実施例1と比較例2との対比により、多官能重合性化合物の含有量が本発明で規定された範囲よりも多いと、誘電率をより充分に低減できないこと;実施例1と比較例3との対比により、無機微粒子の含有量が本発明で規定された範囲より多いと、誘電率をより充分に低減できないこと;実施例1と比較例4との対比により、光重合開始剤の含有量が本発明で規定された範囲より少ないと、表面硬度及び耐光密着性をいずれもより充分に向上できないこと;実施例1と比較例5との対比により、アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量が本発明で規定された範囲より小さいと、表面硬度及び耐光密着性をいずれもより充分に向上できないこと;実施例1と比較例6との対比により、アルカリ可溶性樹脂の酸価が本発明で規定された範囲より高いと、誘電率をより充分に低減できず、また、耐光密着性をより充分に向上できないこと;が分かった。
Specifically, the following was found by comparing Example 1 with Comparative Examples 1-6.
That is, by comparing Example 1 with Comparative Example 1, the content of the alkali-soluble resin is larger than the range defined in the present invention, and the content of the polyfunctional polymerizable compound, the inorganic fine particles, and the photopolymerization initiator is the present. When the amount is less than the range specified in the invention, the surface hardness cannot be sufficiently improved; by comparing Example 1 with Comparative Example 2, the content of the polyfunctional polymerizable compound is more than the range specified in the present invention. If the content is too large, the dielectric constant cannot be reduced sufficiently; if the content of the inorganic fine particles is larger than the range defined in the present invention, the dielectric constant cannot be reduced sufficiently by comparison between Example 1 and Comparative Example 3. According to the comparison between Example 1 and Comparative Example 4, if the content of the photopolymerization initiator is less than the range defined in the present invention, neither the surface hardness nor the light adhesion can be improved sufficiently. Example 1 and Comparative Example 5 By comparison, if the weight average molecular weight of the alkali-soluble resin is smaller than the range specified in the present invention, the surface hardness and the light-resistant adhesion cannot be sufficiently improved; by comparing Example 1 and Comparative Example 6, It was found that when the acid value of the alkali-soluble resin is higher than the range specified in the present invention, the dielectric constant cannot be reduced more sufficiently and the light-resistant adhesion cannot be improved more sufficiently.
上述した実施例では、各含有成分としてそれぞれ特定の化合物を用いているが、所定の分子量及び酸価を有するアルカリ可溶性樹脂と、多官能重合性化合物と、無機微粒子と、光重合開始剤とを含み、これらの固形分含量が所定範囲に設定された構成の樹脂組成物である限り、充分な表面硬度を有し、かつ電気特性及び密着性等の各種物性に優れる硬化物を与えることができるという本発明の効果を生じさせることができる。すなわち樹脂組成物がこのような構成であるところに本発明の本質的特徴があり、この構成を満たすものであれば、当該効果を奏することになる。
なお、上記には示していないが、実施例1〜3で得た塗膜は、透明性及び低着色性にも優れるものであった。
In the above-described examples, specific compounds are used as the respective components, but an alkali-soluble resin having a predetermined molecular weight and acid value, a polyfunctional polymerizable compound, inorganic fine particles, and a photopolymerization initiator are included. In addition, as long as the solid content is a resin composition having a structure set in a predetermined range, a cured product having sufficient surface hardness and excellent in various physical properties such as electric characteristics and adhesion can be provided. The effect of this invention can be produced. That is, the resin composition has the essential features of the present invention in such a configuration. If the resin composition satisfies this configuration, the effect is exhibited.
Although not shown above, the coating films obtained in Examples 1 to 3 were excellent in transparency and low colorability.
Claims (6)
該アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は15000〜20000、酸価は50〜80mgKOH/gであり、
該アルカリ可溶性樹脂の固形分含量は、感光性樹脂組成物の固形分総量100質量%に対し、20〜30質量%であり、
該アルカリ可溶性樹脂の固形分100質量部に対し、多官能重合性化合物が30〜50質量部、無機微粒子が90〜110質量部、光重合開始剤が60〜80質量部(全て固形分含量である)含まれることを特徴とする感光性樹脂組成物。 A photosensitive resin composition comprising an alkali-soluble resin, a polyfunctional polymerizable compound, inorganic fine particles and a photopolymerization initiator,
The alkali-soluble resin has a weight average molecular weight of 15,000 to 20,000, an acid value of 50 to 80 mgKOH / g,
The solid content of the alkali-soluble resin is 20 to 30% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition,
The polyfunctional polymerizable compound is 30 to 50 parts by mass, the inorganic fine particles are 90 to 110 parts by mass, and the photopolymerization initiator is 60 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the alkali-soluble resin. A photosensitive resin composition characterized by being included.
A display device comprising the cured film according to claim 4.
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