JP2016044280A - 硬化性組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、タッチパネル及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】得られる硬化膜の屈折率と現像性とを両立することができ、また、液保存安定性に優れた硬化性組成物、上記硬化性組成物を硬化させた硬化膜及びその製造方法、並びに、上記硬化膜を有する有機EL表示装置、液晶表示装置、タッチパネル及びタッチパネル表示装置を提供すること。【解決手段】成分Aとして、加水分解縮合性チタン及び/又はジルコニウム化合物と、成分Bとして、チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、及び/又は、チオカルボニル基を有する化合物並びにエチレン性不飽和基を有する化合物と、成分Cとして、光重合開始剤と、成分Dとして、溶剤と、を含有することを特徴とする硬化性組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、硬化性組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、並びに、上記硬化膜を用いたタッチパネル、液晶表示装置、有機EL表示装置及びタッチパネル表示装置等の各種表示装置に関する。
近年、層間絶縁膜、保護膜、光取り出し層、スペーサー部材、マイクロレンズ部材などを形成するため、透明な硬化性組成物が使用されている。透明な硬化性組成物を使用して得られる硬化物は液晶表示装置や有機EL表示装置などの各種表示装置、タッチパネル、撮像装置、太陽電池等の多くの電子デバイスの部材として使用されている。
また、有機EL表示装置の光取り出し効率の更なる向上やタッチパネルのタッチ検出電極の骨見え防止などを目的として、透明な硬化性組成物の屈折率を調整することが知られている。
硬化性組成物としては、金属アルコキシドを用いた組成物が知られている(例えば、特許文献1〜3を参照)。
また、有機EL表示装置の光取り出し効率の更なる向上やタッチパネルのタッチ検出電極の骨見え防止などを目的として、透明な硬化性組成物の屈折率を調整することが知られている。
硬化性組成物としては、金属アルコキシドを用いた組成物が知られている(例えば、特許文献1〜3を参照)。
近年では、表示装置や撮像装置の高精細化が進み、これら透明材料にも高精細パターンニング性能が要求されるようになってきている。特許文献1及び2に記載された組成物には、パターンニング性能が無く、この要求に応えられるものではない。
また、特許文献3に記載された組成物では、現像性が十分ではなかった。
このように、従来の金属アルコキシドを用いたパターンニング材料は、屈折率、パターンニング性(現像性)及び液保存安定性を満足させることができていなかった。
本発明が解決しようとする課題は、得られる硬化膜の屈折率と現像性とを両立することができ、また、液保存安定性に優れた硬化性組成物、上記硬化性組成物を硬化させた硬化膜及びその製造方法、並びに、上記硬化膜を有する有機EL表示装置、液晶表示装置、タッチパネル及びタッチパネル表示装置を提供することである。
また、特許文献3に記載された組成物では、現像性が十分ではなかった。
このように、従来の金属アルコキシドを用いたパターンニング材料は、屈折率、パターンニング性(現像性)及び液保存安定性を満足させることができていなかった。
本発明が解決しようとする課題は、得られる硬化膜の屈折率と現像性とを両立することができ、また、液保存安定性に優れた硬化性組成物、上記硬化性組成物を硬化させた硬化膜及びその製造方法、並びに、上記硬化膜を有する有機EL表示装置、液晶表示装置、タッチパネル及びタッチパネル表示装置を提供することである。
本発明の上記課題は、以下の<1>、<8>、<9>又は<12>〜<15>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>〜<7>、<10>及び<11>と共に以下に記載する。
<1>成分Aとして、下記a1及びa2よりなる群から選ばれた少なくとも1種と、成分Bとして、下記b1及びb2よりなる群から選ばれた少なくとも1種と、成分Cとして、光重合開始剤と、成分Dとして、溶剤と、を含有することを特徴とする硬化性組成物、
a1:アルコキシ基を有する、チタン化合物及び/又はジルコニウム化合物、
a2:チタン原子若しくはジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有する、チタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物、
b1:チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、
b2:チオカルボニル基を有する化合物並びにエチレン性不飽和基を有する化合物、
<2>成分Bが、下記式B−1〜B−4のいずれかで表される化合物である、<1>に記載の硬化性組成物、
<1>成分Aとして、下記a1及びa2よりなる群から選ばれた少なくとも1種と、成分Bとして、下記b1及びb2よりなる群から選ばれた少なくとも1種と、成分Cとして、光重合開始剤と、成分Dとして、溶剤と、を含有することを特徴とする硬化性組成物、
a1:アルコキシ基を有する、チタン化合物及び/又はジルコニウム化合物、
a2:チタン原子若しくはジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有する、チタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物、
b1:チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、
b2:チオカルボニル基を有する化合物並びにエチレン性不飽和基を有する化合物、
<2>成分Bが、下記式B−1〜B−4のいずれかで表される化合物である、<1>に記載の硬化性組成物、
式B−1〜式B−4中、R1及びR2はそれぞれ独立に、アリール基を表し、X1〜X4はそれぞれ独立に、硫黄原子、窒素原子又は酸素原子を表し、R3、R5及びR7はそれぞれ独立に、一価の有機基を表し、R4及びR6はそれぞれ独立に、水素原子又は一価の有機基を表し、nはX1の価数を表し、異なるR4同士及びR3とR4とは結合して環構造を形成していてもよく、mはX2の価数を表し、pはX3の価数を表し、異なるR5又はR6同士及びR5とR6とは結合して環構造を形成していてもよく、A+はカチオンを表し、qはX4の価数を表し、異なるR7同士は結合して環構造を形成していてもよい。
<3>成分Aが、上記a2を含む、<1>又は<2>に記載の硬化性組成物、
<4>上記a2が、アルコキシ基を有するチタン化合物、アルコキシ基を有するジルコニウム化合物及びハロゲノ基を有するチタン化合物及びハロゲノ基を有するジルコニウム化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種を、チタン原子及びジルコニウム原子の総モル量1.0モルに対して、0.5〜1.9倍モル当量の水により加水分解縮合させて得られるチタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物である、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の硬化性組成物、
<5>成分Bが、上記b1である、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の硬化性組成物、
<6>上記b1におけるチオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物が、チオカルボニル基を有する単官能エチレン性不飽和化合物である、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の硬化性組成物、
<7>成分Cが、オキシムエステル化合物である、<1>〜<6>のいずれか1つに記載の硬化性組成物、
<8>少なくとも工程1〜工程5をこの順で含む硬化膜の製造方法、
工程1:請求項1〜7のいずれか1項に記載の硬化性組成物を基板上に塗布する塗布工程
工程2:塗布された硬化性組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
工程3:溶剤が除去された硬化性組成物の少なくとも一部を活性光線により露光する露光工程
工程4:露光された硬化性組成物を水性現像液により現像する現像工程
工程5:現像された硬化性組成物を熱処理する熱処理工程
<9><1>〜<7>のいずれか1つに記載の硬化性組成物を硬化してなる硬化膜、
<10>層間絶縁膜又はオーバーコート膜である、<9>に記載の硬化膜、
<11>波長550nmの光における屈折率が、1.70〜2.10である、<9>又は<10>に記載の硬化膜、
<12><9>〜<11>のいずれか1つに記載の硬化膜を有する液晶表示装置、
<13><9>〜<11>のいずれか1つに記載の硬化膜を有する有機EL表示装置、
<14><9>〜<11>のいずれか1つに記載の硬化膜を有するタッチパネル、
<15><9>〜<11>のいずれか1つに記載の硬化膜を有するタッチパネル表示装置。
<4>上記a2が、アルコキシ基を有するチタン化合物、アルコキシ基を有するジルコニウム化合物及びハロゲノ基を有するチタン化合物及びハロゲノ基を有するジルコニウム化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種を、チタン原子及びジルコニウム原子の総モル量1.0モルに対して、0.5〜1.9倍モル当量の水により加水分解縮合させて得られるチタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物である、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の硬化性組成物、
<5>成分Bが、上記b1である、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の硬化性組成物、
<6>上記b1におけるチオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物が、チオカルボニル基を有する単官能エチレン性不飽和化合物である、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の硬化性組成物、
<7>成分Cが、オキシムエステル化合物である、<1>〜<6>のいずれか1つに記載の硬化性組成物、
<8>少なくとも工程1〜工程5をこの順で含む硬化膜の製造方法、
工程1:請求項1〜7のいずれか1項に記載の硬化性組成物を基板上に塗布する塗布工程
工程2:塗布された硬化性組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
工程3:溶剤が除去された硬化性組成物の少なくとも一部を活性光線により露光する露光工程
工程4:露光された硬化性組成物を水性現像液により現像する現像工程
工程5:現像された硬化性組成物を熱処理する熱処理工程
<9><1>〜<7>のいずれか1つに記載の硬化性組成物を硬化してなる硬化膜、
<10>層間絶縁膜又はオーバーコート膜である、<9>に記載の硬化膜、
<11>波長550nmの光における屈折率が、1.70〜2.10である、<9>又は<10>に記載の硬化膜、
<12><9>〜<11>のいずれか1つに記載の硬化膜を有する液晶表示装置、
<13><9>〜<11>のいずれか1つに記載の硬化膜を有する有機EL表示装置、
<14><9>〜<11>のいずれか1つに記載の硬化膜を有するタッチパネル、
<15><9>〜<11>のいずれか1つに記載の硬化膜を有するタッチパネル表示装置。
本発明によれば、得られる硬化膜の屈折率と現像性とを両立することができ、また、液保存安定性に優れた硬化性組成物、上記硬化性組成物を硬化させた硬化膜及びその製造方法、並びに、上記硬化膜を有する有機EL表示装置、液晶表示装置、タッチパネル及びタッチパネル表示装置を提供することができた。
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。また、本発明における有機EL素子とは、有機エレクトロルミネッセンス素子のことをいう。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
また、本明細書における化学構造式は、水素原子を省略した簡略構造式で記載する場合もある。
なお、本明細書中において、“(メタ)アクリレート”はアクリレート及びメタクリレートを表し、“(メタ)アクリル”はアクリル及びメタクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”はアクリロイル及びメタクリロイルを表す。
本発明において、「a1及びa2よりなる群から選ばれた少なくとも1種」等を、単に「成分A」等ともいう。
また、本発明において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
また、本発明において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
また、本明細書における化学構造式は、水素原子を省略した簡略構造式で記載する場合もある。
なお、本明細書中において、“(メタ)アクリレート”はアクリレート及びメタクリレートを表し、“(メタ)アクリル”はアクリル及びメタクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”はアクリロイル及びメタクリロイルを表す。
本発明において、「a1及びa2よりなる群から選ばれた少なくとも1種」等を、単に「成分A」等ともいう。
また、本発明において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
また、本発明において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本発明のチタノキサン、ジルコノキサン及びチタノキサン−ジルコノキサン縮合物における重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ法(GPC)法にて測定される。
(硬化性組成物)
本発明の硬化性組成物(以下、単に「組成物」ともいう。)は、成分Aとして、下記a1及びa2よりなる群から選ばれた少なくとも1種と、成分Bとして、下記b1及びb2よりなる群から選ばれた少なくとも1種と、成分Cとして、光重合開始剤と、成分Dとして、溶剤と、を含有することを特徴とする。
a1:アルコキシ基を有する、チタン化合物及び/又はジルコニウム化合物、
a2:チタン原子若しくはジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有する、チタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物、
b1:チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、
b2:チオカルボニル基を有する化合物並びにエチレン性不飽和基を有する化合物。
本発明の硬化性組成物(以下、単に「組成物」ともいう。)は、成分Aとして、下記a1及びa2よりなる群から選ばれた少なくとも1種と、成分Bとして、下記b1及びb2よりなる群から選ばれた少なくとも1種と、成分Cとして、光重合開始剤と、成分Dとして、溶剤と、を含有することを特徴とする。
a1:アルコキシ基を有する、チタン化合物及び/又はジルコニウム化合物、
a2:チタン原子若しくはジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有する、チタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物、
b1:チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、
b2:チオカルボニル基を有する化合物並びにエチレン性不飽和基を有する化合物。
本発明者らは上記観点に鑑み鋭意検討を重ねた結果、成分A〜成分Dを含有する硬化性組成物とすることにより、得られる硬化物の屈折率と現像性とを両立することができ、また、液保存安定性に優れることを見いだし、本発明を完成するに至ったものである。
成分Aのチタン原子及び/又はジルコニウム原子に成分Bにおけるチオカルボニル基が配位することにより、硬化性組成物の均一性や成分Aの他の成分との相溶性が向上し、得られる硬化物の屈折率と現像性とを両立することができ、また、保存安定性に優れると推定されるが、詳細な効果の発現機構については不明である。
成分Aのチタン原子及び/又はジルコニウム原子に成分Bにおけるチオカルボニル基が配位することにより、硬化性組成物の均一性や成分Aの他の成分との相溶性が向上し、得られる硬化物の屈折率と現像性とを両立することができ、また、保存安定性に優れると推定されるが、詳細な効果の発現機構については不明である。
本発明の硬化性組成物は、活性光線による重合後、得られた硬化膜等の硬化物を熱処理することにより、硬化物の強度がより高くなる組成物であることが好ましい。
また、本発明の硬化性組成物は、透明硬化物製造用硬化性組成物であることが好ましく、透明硬化膜製造用硬化性組成物であることがより好ましい。
更に、本発明の硬化性組成物は、得られる硬化物の波長550nmにおける屈折率が1.70〜2.10である硬化性組成物であることが好ましい。
また、本発明の硬化性組成物は、層間絶縁膜用又はオーバーコート膜用硬化性組成物として好適に用いることができる。
更に、本発明の硬化性組成物は、屈折率調整層用硬化性組成物として好適に用いることができる。
また、本発明の硬化性組成物は、透明硬化物製造用硬化性組成物であることが好ましく、透明硬化膜製造用硬化性組成物であることがより好ましい。
更に、本発明の硬化性組成物は、得られる硬化物の波長550nmにおける屈折率が1.70〜2.10である硬化性組成物であることが好ましい。
また、本発明の硬化性組成物は、層間絶縁膜用又はオーバーコート膜用硬化性組成物として好適に用いることができる。
更に、本発明の硬化性組成物は、屈折率調整層用硬化性組成物として好適に用いることができる。
成分A:a1及びa2よりなる群から選ばれた少なくとも1種
本発明の硬化性組成物は、成分Aとして、下記a1及びa2よりなる群から選ばれた少なくとも1種を含有する。
a1:アルコキシ基を有する、チタン化合物及び/又はジルコニウム化合物、
a2:チタン原子若しくはジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有する、チタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物。
また、当業者であればいうまでもないが、上記a1は、「アルコキシ基を有するチタン化合物及び/又はアルコキシ基を有するジルコニウム化合物」と同義であり、上記a2は、「ハロゲノ基を有するチタン化合物及び/又はハロゲノ基を有するジルコニウム化合物」と同義であり、上記a2は、「チタン原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有する、チタノキサン、ジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有するジルコノキサン、又は、チタン原子若しくはジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有するチタノキサン−ジルコノキサン縮合物」と同義である。
なお、成分Aは、ルチル型若しくはアナターゼ型のチタン粒子又はジルコニア粒子でないことは言うまでもない。
本発明の硬化性組成物は、成分Aとして、下記a1及びa2よりなる群から選ばれた少なくとも1種を含有する。
a1:アルコキシ基を有する、チタン化合物及び/又はジルコニウム化合物、
a2:チタン原子若しくはジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有する、チタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物。
また、当業者であればいうまでもないが、上記a1は、「アルコキシ基を有するチタン化合物及び/又はアルコキシ基を有するジルコニウム化合物」と同義であり、上記a2は、「ハロゲノ基を有するチタン化合物及び/又はハロゲノ基を有するジルコニウム化合物」と同義であり、上記a2は、「チタン原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有する、チタノキサン、ジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有するジルコノキサン、又は、チタン原子若しくはジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有するチタノキサン−ジルコノキサン縮合物」と同義である。
なお、成分Aは、ルチル型若しくはアナターゼ型のチタン粒子又はジルコニア粒子でないことは言うまでもない。
屈折率調整の観点から、成分Aの含有量は、硬化性組成物の全固形分に対し、40〜90質量%であることが好ましく、45〜90質量%であることがより好ましく、50〜85質量%であることが更に好ましく、60〜85質量%であることが特に好ましい。なお、硬化性組成物における「固形分」とは、溶剤等の揮発性成分を除いた成分を表し、また、成分Bには一部沸点の低い化合物も含まれるが、チタン又はジルコニウムに配位することで揮発性が失われるため、本発明における成分Bは固形分に含まれるものとする。また、上記固形分は、固体でなく、液状のものであってもよいことはいうまでもない。
成分Aとしては、a1単独、a2単独、a1とa2との混合物のいずれでもよいが、組成物の保存安定性の観点から、a2単独、又は、a1とa2との混合物であることが好ましく、a2単独であることがより好ましい。
また、a1として、チタン化合物とジルコニウム化合物とを併用してもよい。
また、成分Aとしては、屈折率及び保存安定性の観点から、a2を少なくとも含むことが好ましい。
成分Aとしては、屈折率及び現像性の観点からは、チタン化合物及び/又はチタノキサンが好ましく、また、低温硬化性、硬化速度及び安定性の観点からは、ジルコニウム化合物及び/又はジルコノキサンが好ましい。
また、a1として、チタン化合物とジルコニウム化合物とを併用してもよい。
また、成分Aとしては、屈折率及び保存安定性の観点から、a2を少なくとも含むことが好ましい。
成分Aとしては、屈折率及び現像性の観点からは、チタン化合物及び/又はチタノキサンが好ましく、また、低温硬化性、硬化速度及び安定性の観点からは、ジルコニウム化合物及び/又はジルコノキサンが好ましい。
a1:アルコキシ基を有するチタン化合物及びアルコキシ基を有するジルコニウム化合物としては、チタンモノアルコキシド、チタンジアルコキシド、チタントリアルコキシド、チタンテトラアルコキシド、ジルコニウムモノアルコキシド、ジルコニウムジアルコキシド、ジルコニウムトリアルコキシド、及び、ジルコニウムテトラアルコキシドが挙げられるが、膜物性の観点から、チタンテトラアルコキシド、及び、ジルコニウムテトラアルコキシドが好ましく、チタンテトラアルコキシドがより好ましい。
なお、a1は、アルコキシ基を少なくとも1つ有していればよく、ハロゲノ基やアルキル基等の他の基を有していてもよい。
チタンテトラアルコキシドとしては、下記式a1−1で表されるチタンテトラアルコキシドであることが、膜物性の観点から好ましい。
また、ジルコニウムテトラアルコキシドとしては、下記式a1−2で表されるジルコニウムテトラアルコキシドであることが、膜物性の観点から好ましい。
なお、a1は、アルコキシ基を少なくとも1つ有していればよく、ハロゲノ基やアルキル基等の他の基を有していてもよい。
チタンテトラアルコキシドとしては、下記式a1−1で表されるチタンテトラアルコキシドであることが、膜物性の観点から好ましい。
また、ジルコニウムテトラアルコキシドとしては、下記式a1−2で表されるジルコニウムテトラアルコキシドであることが、膜物性の観点から好ましい。
式a1−1及び式a1−2中、R1〜R4はそれぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、又は、炭素数7〜18のアラルキル基を表す。
式a1−1及び式a1−2におけるR1〜R4はそれぞれ独立に、膜物性の観点から、炭素数1〜18のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜8のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜5のアルキル基であることが特に好ましい。
式a1−1で表されるチタンテトラアルコキシドとしては、以下の具体例に限定はされないが、例えば、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトラn−プロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラn−ブトキシド、チタンテトライソブトキシド、チタンジイソプロポキシジn−ブトキシド、チタンジt−ブトキシジイソプロポキシド、チタンテトラt−ブトキシド、チタンテトライソオクチロキシド、チタンテトラステアリルアルコキシド等が挙げられる。
式a1−2で表されるジルコニウムテトラアルコキシドとしては、以下の具体例に限定はされないが、例えば、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラn−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラn−ブトキシド、ジルコニウムテトライソブトキシド、ジルコニウムジイソプロポキシジn−ブトキシド、ジルコニウムジt−ブトキシジイソプロポキシド、ジルコニウムテトラt−ブトキシド、ジルコニウムテトライソオクチロキシド、ジルコニウムテトラステアリルアルコキシド等が挙げられる。
これらは、1種単独又は2種類以上混合して用いることができる。
式a1−2で表されるジルコニウムテトラアルコキシドとしては、以下の具体例に限定はされないが、例えば、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラn−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラn−ブトキシド、ジルコニウムテトライソブトキシド、ジルコニウムジイソプロポキシジn−ブトキシド、ジルコニウムジt−ブトキシジイソプロポキシド、ジルコニウムテトラt−ブトキシド、ジルコニウムテトライソオクチロキシド、ジルコニウムテトラステアリルアルコキシド等が挙げられる。
これらは、1種単独又は2種類以上混合して用いることができる。
チタノキサンは、ポリチタノキサンとも称され、Ti−O−Ti結合を2以上有する化合物である。その製造方法としては、例えば、上記式a1−1で表されるチタンテトラアルコキシドを、水を用いて加水分解縮合させて得る方法が挙げられる。この他にも、チタンテトラクロライドなどのハロゲン化チタンを加水分解・縮合させてもよい。中でも合成の容易性から、チタンアルコキシド、チタンクロライドが好ましく、チタンアルコキシドがより好ましい。
ジルコノキサンは、ポリジルコノキサンとも称され、Zr−O−Zr結合を2以上有する化合物である。また、その製造方法としては、原料をジルコニウムアルコキシドやハロゲン化ジルコニウム等のジルコニウム化合物に変更する以外は、上記チタノキサンの製造方法と同様な方法が挙げられる。
チタノキサン−ジルコノキサン縮合物は、上記チタン化合物及び上記ジルコニウム化合物の両方を使用し、加水分解縮合した縮合物である。また、その製造方法としては、原料としてチタン化合物とジルコニウム化合物とを併用する以外は、上記製造方法と同様な方法が挙げられる。
ジルコノキサンは、ポリジルコノキサンとも称され、Zr−O−Zr結合を2以上有する化合物である。また、その製造方法としては、原料をジルコニウムアルコキシドやハロゲン化ジルコニウム等のジルコニウム化合物に変更する以外は、上記チタノキサンの製造方法と同様な方法が挙げられる。
チタノキサン−ジルコノキサン縮合物は、上記チタン化合物及び上記ジルコニウム化合物の両方を使用し、加水分解縮合した縮合物である。また、その製造方法としては、原料としてチタン化合物とジルコニウム化合物とを併用する以外は、上記製造方法と同様な方法が挙げられる。
上記a2は、アルコキシ基を有するチタン化合物、アルコキシ基を有するジルコニウム化合物、ハロゲノ基を有するチタン化合物及びハロゲノ基を有するジルコニウム化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種を、チタン原子及びジルコニウム原子の総モル量1.0モルに対して、0.5〜1.9倍モル当量の水により加水分解縮合させて得られるチタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物であることが好ましく、アルコキシ基を有するチタン化合物及びアルコキシ基を有するジルコニウム化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種をチタン原子及びジルコニウム原子の総モル量1.0モルに対して、0.5〜1.9倍モル当量の水により加水分解縮合させて得られるチタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物であることがより好ましい。
ハロゲノ基を有するチタン化合物及び/又はハロゲノ基を有するジルコニウム化合物を用いる場合、アルコキシ基を有するチタン化合物及び/又はアルコキシ基を有するジルコニウム化合物と併用するか、ハロゲノ基を有するチタン化合物及びハロゲノ基を有するジルコニウム化合物であり、かつ少なくともアルコキシ基を1つ以上有する化合物を用いるか、又は、水に加えアルコール化合物を添加して加水分解縮合することが好ましい。
ハロゲノ基を有するチタン化合物及びハロゲノ基を有するジルコニウム化合物としては、チタンモノハライド、チタンジハライド、チタントリハライド、チタンテトラハライド、ジルコニウムモノハライド、ジルコニウムジハライド、ジルコニウムトリハライド、及び、ジルコニウムテトラハライドが挙げられるが、膜物性の観点から、チタンテトラハライド、及び、ジルコニウムテトラハライドが好ましく挙げられ、チタンテトラハライドがより好ましい。これらは、1種単独又は2種類以上混合して用いることができる。
ハロゲノ基を有するチタン化合物及び/又はハロゲノ基を有するジルコニウム化合物を用いる場合、アルコキシ基を有するチタン化合物及び/又はアルコキシ基を有するジルコニウム化合物と併用するか、ハロゲノ基を有するチタン化合物及びハロゲノ基を有するジルコニウム化合物であり、かつ少なくともアルコキシ基を1つ以上有する化合物を用いるか、又は、水に加えアルコール化合物を添加して加水分解縮合することが好ましい。
ハロゲノ基を有するチタン化合物及びハロゲノ基を有するジルコニウム化合物としては、チタンモノハライド、チタンジハライド、チタントリハライド、チタンテトラハライド、ジルコニウムモノハライド、ジルコニウムジハライド、ジルコニウムトリハライド、及び、ジルコニウムテトラハライドが挙げられるが、膜物性の観点から、チタンテトラハライド、及び、ジルコニウムテトラハライドが好ましく挙げられ、チタンテトラハライドがより好ましい。これらは、1種単独又は2種類以上混合して用いることができる。
また、上記加水分解縮合には、水だけでなく、溶剤等を使用してもよく、添加剤として、アルコール化合物を使用してもよい。また、溶剤としては、アルコール化合物が好適に挙げられる。
得られる膜の機械強度の観点から、上記加水分解縮合に用いられる水の量は、原料におけるチタン原子及びジルコニウム原子の総モル量1.0モルに対して、0.5〜1.9モル当量であることが好ましく、下限としては、膜強度の観点から、0.9モル当量以上が好ましく、1.2モル当量以上がより好ましく、また、上限としては、膜柔軟性の観点から、1.8モル当量以下が好ましく、1.7モル当量以下がより好ましい。
成分Aは、組成物の保存安定性及び膜物性の観点から、チタン原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有するチタノキサン(以下、単に「チタノキサン」ともいう。)、ジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有するジルコノキサン(以下、単に「ジルコノキサン」ともいう。)、又は、チタン原子若しくはジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有するチタノキサン−ジルコノキサン縮合物(以下、単に「チタノキサン−ジルコノキサン縮合物」ともいう。)を含むことが好ましく、チタノキサン又はジルコノキサンを含むことがより好ましく、チタノキサンを含むことが更に好ましい。
得られる膜の機械強度の観点から、上記加水分解縮合に用いられる水の量は、原料におけるチタン原子及びジルコニウム原子の総モル量1.0モルに対して、0.5〜1.9モル当量であることが好ましく、下限としては、膜強度の観点から、0.9モル当量以上が好ましく、1.2モル当量以上がより好ましく、また、上限としては、膜柔軟性の観点から、1.8モル当量以下が好ましく、1.7モル当量以下がより好ましい。
成分Aは、組成物の保存安定性及び膜物性の観点から、チタン原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有するチタノキサン(以下、単に「チタノキサン」ともいう。)、ジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有するジルコノキサン(以下、単に「ジルコノキサン」ともいう。)、又は、チタン原子若しくはジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有するチタノキサン−ジルコノキサン縮合物(以下、単に「チタノキサン−ジルコノキサン縮合物」ともいう。)を含むことが好ましく、チタノキサン又はジルコノキサンを含むことがより好ましく、チタノキサンを含むことが更に好ましい。
チタノキサン、ジルコノキサン及びチタノキサン−ジルコノキサン縮合物は、直鎖状、分枝状、三次元網目状、ペンダント状、ラダー状、籠状等のいずれの重合体形態であってもよく、特にその形態は限定されるものではないが、成分Bと相溶性を有するチタノキサン又はジルコノキサンであることが好ましい。また、チタノキサン及びジルコノキサンは、常温(25℃)で固体であっても液体であってもよい。
チタノキサン、ジルコノキサン及びチタノキサン−ジルコノキサン縮合物の重量平均分子量としては、特に制限されないが、500〜50,000が好ましく、1,000〜20,000がより好ましい。
上記チタノキサンは、下記式a2−1で表されるチタノキサンであることが膜物性の観点から好ましい。
また、上記ジルコノキサンは、下記式a2−2で表されるジルコノキサンであることが膜物性の観点から好ましい。
TiαOβ(OR)γ (a2−1)
ZrαOβ(OR)γ (a2−2)
式a2−1及び式a2−2中、Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、又は、炭素数7〜18のアラルキル基を表し、α、β及びγは、下記の条件a’〜c’を満たし、αは正の整数を表し、β及びγは正の数を表す。
a’:200≧α≧2、
b’:1.9α≧β≧1.0α、
c’:γ=4α−2β
また、上記ジルコノキサンは、下記式a2−2で表されるジルコノキサンであることが膜物性の観点から好ましい。
TiαOβ(OR)γ (a2−1)
ZrαOβ(OR)γ (a2−2)
式a2−1及び式a2−2中、Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、又は、炭素数7〜18のアラルキル基を表し、α、β及びγは、下記の条件a’〜c’を満たし、αは正の整数を表し、β及びγは正の数を表す。
a’:200≧α≧2、
b’:1.9α≧β≧1.0α、
c’:γ=4α−2β
上記a2におけるチタノキサン、ジルコノキサン及びチタノキサン−ジルコノキサン縮合物は、単一の組成のものであっても、2種類以上の混合物であってもよい。
また、本発明における硬化性組成物の全固形分に対するチタン原子及びジルコニウム原子の総含有量は、高屈折率及び膜物性の観点から、5〜60質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましく、15〜40質量%が更に好ましい。
また、本発明における硬化性組成物の全固形分に対するチタン原子及びジルコニウム原子の総含有量は、高屈折率及び膜物性の観点から、5〜60質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましく、15〜40質量%が更に好ましい。
成分B:b1及びb2よりなる群から選ばれた少なくとも1種
本発明の硬化性組成物は、成分Bとして、下記b1及びb2よりなる群から選ばれた少なくとも1種とを含有する。
b1:チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、
b2:チオカルボニル基を有する化合物並びにエチレン性不飽和基を有する化合物。
本発明の硬化性組成物は、成分Bとして、下記b1及びb2よりなる群から選ばれた少なくとも1種とを含有する。
b1:チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、
b2:チオカルボニル基を有する化合物並びにエチレン性不飽和基を有する化合物。
本発明の硬化性組成物は、成分Bとして、チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物を少なくとも含有するか、又は、チオカルボニル基を有する化合物及びエチレン性不飽和基を有する化合物の両方を少なくとも含有する。
また、本発明において、成分Bに該当する化合物は、1つ以上のチオカルボニル基を有するか、1つ以上のエチレン性不飽和基を有するか、又は、その両方を有する化合物である。
成分Bとしては、耐薬品性の観点から、b1を少なくとも含むことが好ましい。
また、成分Bとしては、現像性の観点から、エチレン性不飽和基を有する化合物を少なくとも含むことが好ましく、チオカルボニル基を有しないエチレン性不飽和基を有する化合物を少なくとも含むことがより好ましい。
更に、成分Bとしては、屈折率の観点から、チオカルボニル基とチオカルボニル基の硫黄原子以外の硫黄原子とを有する化合物を少なくとも含むことが好ましく、チオカルボニル基とチオカルボニル基の硫黄原子以外の硫黄原子とエチレン性不飽和基とを有する化合物を少なくとも含むことがより好ましい。
また、本発明において、成分Bに該当する化合物は、1つ以上のチオカルボニル基を有するか、1つ以上のエチレン性不飽和基を有するか、又は、その両方を有する化合物である。
成分Bとしては、耐薬品性の観点から、b1を少なくとも含むことが好ましい。
また、成分Bとしては、現像性の観点から、エチレン性不飽和基を有する化合物を少なくとも含むことが好ましく、チオカルボニル基を有しないエチレン性不飽和基を有する化合物を少なくとも含むことがより好ましい。
更に、成分Bとしては、屈折率の観点から、チオカルボニル基とチオカルボニル基の硫黄原子以外の硫黄原子とを有する化合物を少なくとも含むことが好ましく、チオカルボニル基とチオカルボニル基の硫黄原子以外の硫黄原子とエチレン性不飽和基とを有する化合物を少なくとも含むことがより好ましい。
本発明の硬化性組成物において、成分Bの含有量は、硬化膜の屈折率と現像性との両立の観点から、硬化性組成物の全固形分に対し、5〜59質量%であることが好ましく、10〜55質量%であることがより好ましく、15〜50質量%であることが更に好ましく、25〜45質量%であることが特に好ましい。
また、本発明の硬化性組成物において、上記チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、並びに、上記チオカルボニル基を有する化合物の総含有量は、硬化物の屈折率と現像性との両立、及び、保存安定性などの観点から、成分Aの含有量100質量部に対し、15〜140質量部であることが好ましく、15〜80質量部であることがより好ましく、20〜60質量部であることが更に好ましい。
また、本発明の硬化性組成物において、上記チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、並びに、上記チオカルボニル基を有する化合物の総含有量は、硬化物の屈折率と現像性との両立、及び、保存安定性などの観点から、成分Aの含有量100質量部に対し、15〜140質量部であることが好ましく、15〜80質量部であることがより好ましく、20〜60質量部であることが更に好ましい。
チオカルボニル基を少なくとも有する化合物が、成分Aに配位した場合、成分Aにおける配位されたチタン原子又はジルコニウム原子のd軌道のエネルギー準位が分裂する。よって、エネルギー準位の分裂を観測することで配位の有無が分かる。
具体的な配位の有無の観測方法としては、公知の観測方法を使用でき、例えば、分光学的手法や電子スピン共鳴法(ESR)などが挙げられる。
具体的な配位の有無の観測方法としては、公知の観測方法を使用でき、例えば、分光学的手法や電子スピン共鳴法(ESR)などが挙げられる。
上記チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、及び、上記チオカルボニル基を有する化合物におけるチオカルボニル基の数は、1分子あたり、1以上であればよいが、1〜6であることが好ましく、1〜4であることがより好ましく、1又は2であることが更に好ましい。上記範囲であると、硬化膜の現像性、及び、組成物の液保存安定性により優れる。
上記チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、及び、上記チオカルボニル基を有する化合物におけるチオカルボニル基は、単純なチオカルボニル基だけでなく、チオエステル基のチオカルボニル基、ジチオエステル基のチオカルボニル基、チオウレア基のチオカルボニル基等のチオカルボニル構造を少なくとも有する基のチオカルボニル基も含まれる。
チオカルボニル構造を少なくとも有する基の具体例としては、単純なチオカルボニル基も含め、以下のものが挙げられる。なお、波線部分は他の構造との結合位置を表す。また、上記波線部分の結合は、共有結合だけでなく、イオン結合であってもよい。
上記チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、及び、上記チオカルボニル基を有する化合物におけるチオカルボニル基は、単純なチオカルボニル基だけでなく、チオエステル基のチオカルボニル基、ジチオエステル基のチオカルボニル基、チオウレア基のチオカルボニル基等のチオカルボニル構造を少なくとも有する基のチオカルボニル基も含まれる。
チオカルボニル構造を少なくとも有する基の具体例としては、単純なチオカルボニル基も含め、以下のものが挙げられる。なお、波線部分は他の構造との結合位置を表す。また、上記波線部分の結合は、共有結合だけでなく、イオン結合であってもよい。
成分Bとしては、これらの中でも、以下の構造を有する化合物であることが好ましい。また、下記波線部分においては、水素原子又は炭化水素基を結合することが好ましい。
成分Bにおけるエチレン性不飽和基としては、特に制限はないが、(メタ)アクリロキシ基、(メタ)アクリルアミド基、アリル基、スチリル基、及び、ビニルオキシ基が好ましく挙げられ、(メタ)アクリロキシ基、及び、アリル基がより好ましく挙げられ、(メタ)アクリロキシ基が特に好ましく挙げられる。
チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
上記b2におけるチオカルボニル基を有する化合物は、エチレン性不飽和基を有しないチオカルボニル基を有する化合物である。
また、エチレン性不飽和基を有しないチオカルボニル基を有する化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
上記b2におけるチオカルボニル基を有する化合物は、エチレン性不飽和基を有しないチオカルボニル基を有する化合物である。
また、エチレン性不飽和基を有しないチオカルボニル基を有する化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
成分Bは、上記チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、又は、上記チオカルボニル基を有する化合物として、下記式B−1〜式B−4のいずれかで表される化合物を含むことが好ましく、下記式B−1〜式B−3のいずれかで表される化合物を含むことがより好ましく、下記式B−2又は式B−3で表される化合物を含むことが更に好ましい。
式B−1〜式B−4中、R1及びR2はそれぞれ独立に、アリール基を表し、X1〜X4はそれぞれ独立に、硫黄原子、窒素原子又は酸素原子を表し、R3、R5及びR7はそれぞれ独立に、一価の有機基を表し、R4及びR6はそれぞれ独立に、水素原子又は一価の有機基を表し、nはX1の価数を表し、異なるR4同士及びR3とR4とは結合して環構造を形成していてもよく、mはX2の価数を表し、pはX3の価数を表し、異なるR5又はR6同士及びR5とR6とは結合して環構造を形成していてもよく、A+はカチオンを表し、qはX4の価数を表し、異なるR7同士は結合して環構造を形成していてもよい。
R1及びR2はそれぞれ独立に、アリール基を表し、フェニル基であることが好ましい。R1及びR2におけるアリール基及びフェニル基が有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、(メタ)アクリルオキシ基、(メタ)アクリルチオ基、及び、(メタ)アクリルアミド基、並びに、これらを2以上組み合わせた基が好ましく挙げられる。上記アルキル基は、直鎖状であっても、分岐を有していても、環構造を有していてもよい。上記これらを2以上組み合わせた基としては、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリーロキシ基、(メタ)アクリルオキシアルキル基、(メタ)アクリルチオアルキル基等が挙げられる。
合成上の観点からは、R1及びR2は同じアリール基であることが好ましい。
合成上の観点からは、R1及びR2は同じアリール基であることが好ましい。
X1は、硫黄原子、窒素原子又は酸素原子を表し、硫黄原子であることが好ましい。
nはX1の価数を表し、X1が硫黄原子又は酸素原子の場合は、2を表し、X1が窒素原子の場合は、3を表す。
R3は、一価の有機基を表し、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、アリール基であることが好ましい。R3におけるアルキル基及びアリール基が有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、(メタ)アクリルオキシ基、(メタ)アクリルチオ基、及び、(メタ)アクリルアミド基、並びに、これらを2以上組み合わせた基が好ましく挙げられる。中でも、置換基としては、ビニル基、(メタ)アクリルオキシ基、及び、(メタ)アクリルチオ基が好ましく挙げられる。
R3の炭素数は、1〜60であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、6〜20であることが更に好ましい。
R4はそれぞれ独立に、水素原子又は一価の有機基を表し、水素原子、アルキル基、アリール基又は−S−C(=S)−R3Aであることがより好ましく、水素原子又は−S−C(=S)−R3Aであることがより好ましく、−S−C(=S)−R3Aであることが更に好ましい。
R3Aは、一価の有機基を表し、R3Aの好ましい態様は、上記R3の好ましい態様と同様である。また、R3とR3Aとは、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。
R4の炭素数は、1〜60であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、6〜20であることが更に好ましい。
nはX1の価数を表し、X1が硫黄原子又は酸素原子の場合は、2を表し、X1が窒素原子の場合は、3を表す。
R3は、一価の有機基を表し、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、アリール基であることが好ましい。R3におけるアルキル基及びアリール基が有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、(メタ)アクリルオキシ基、(メタ)アクリルチオ基、及び、(メタ)アクリルアミド基、並びに、これらを2以上組み合わせた基が好ましく挙げられる。中でも、置換基としては、ビニル基、(メタ)アクリルオキシ基、及び、(メタ)アクリルチオ基が好ましく挙げられる。
R3の炭素数は、1〜60であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、6〜20であることが更に好ましい。
R4はそれぞれ独立に、水素原子又は一価の有機基を表し、水素原子、アルキル基、アリール基又は−S−C(=S)−R3Aであることがより好ましく、水素原子又は−S−C(=S)−R3Aであることがより好ましく、−S−C(=S)−R3Aであることが更に好ましい。
R3Aは、一価の有機基を表し、R3Aの好ましい態様は、上記R3の好ましい態様と同様である。また、R3とR3Aとは、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。
R4の炭素数は、1〜60であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、6〜20であることが更に好ましい。
X2及びX3はそれぞれ独立に、硫黄原子、窒素原子又は酸素原子を表し、X2及びX3のいずれか一方は硫黄原子であることが好ましく、X3は硫黄原子であることがより好ましい。
mはX2の価数を表し、X2が硫黄原子又は酸素原子の場合は、2を表し、X2が窒素原子の場合は、3を表す。
pはX3の価数を表し、X3が硫黄原子又は酸素原子の場合は、2を表し、X3が窒素原子の場合は、3を表す。
R5はそれぞれ独立に、一価の有機基を表し、アルキル基、アルケニル基、(メタ)アクリロイル基又はアリール基であることが好ましく、アルキル基であることが好ましい。R5におけるアルキル基、アルケニル基及びアリール基が有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、(メタ)アクリルオキシ基、(メタ)アクリルチオ基、及び、(メタ)アクリルアミド基、並びに、これらを2以上組み合わせた基が好ましく挙げられる。中でも、R5としては、アルキル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルオキシアルキル基、及び、(メタ)アクリルチオアルキル基が好ましく挙げられる。
R5の炭素数は、1〜60であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、2〜20であることが更に好ましい。
R6はそれぞれ独立に、水素原子又は一価の有機基を表し、水素原子、アルキル基、アルケニル基、(メタ)アクリロイル基、アリール基、−C(=S)−R5A又は−S−C(=S)−R5Bであることが好ましく、水素原子、アルキル基、アルケニル基、−C(=S)−R5A又は−S−C(=S)−R5Bであることがより好ましく、−C(=S)−R5A又は−S−C(=S)−R5Bであることが更に好ましく、−S−C(=S)−R5Bであることが特に好ましい。
R5A及びR5Bはそれぞれ独立に、一価の有機基を表し、R5A及びR5Bの好ましい態様はそれぞれ、上記R5の好ましい態様と同様である。また、R5とR5A又はR5Bとは、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。
R6におけるアルキル基、アルケニル基及びアリール基が有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、(メタ)アクリルオキシ基、(メタ)アクリルチオ基、及び、(メタ)アクリルアミド基、並びに、これらを2以上組み合わせた基が好ましく挙げられる。中でも、R6としては、アルキル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルオキシアルキル基、(メタ)アクリルチオアルキル基、−C(=S)−R5A及び−S−C(=S)−R5Bが好ましく挙げられる。
R6の炭素数は、1〜60であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、1〜20であることが更に好ましい。
mはX2の価数を表し、X2が硫黄原子又は酸素原子の場合は、2を表し、X2が窒素原子の場合は、3を表す。
pはX3の価数を表し、X3が硫黄原子又は酸素原子の場合は、2を表し、X3が窒素原子の場合は、3を表す。
R5はそれぞれ独立に、一価の有機基を表し、アルキル基、アルケニル基、(メタ)アクリロイル基又はアリール基であることが好ましく、アルキル基であることが好ましい。R5におけるアルキル基、アルケニル基及びアリール基が有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、(メタ)アクリルオキシ基、(メタ)アクリルチオ基、及び、(メタ)アクリルアミド基、並びに、これらを2以上組み合わせた基が好ましく挙げられる。中でも、R5としては、アルキル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルオキシアルキル基、及び、(メタ)アクリルチオアルキル基が好ましく挙げられる。
R5の炭素数は、1〜60であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、2〜20であることが更に好ましい。
R6はそれぞれ独立に、水素原子又は一価の有機基を表し、水素原子、アルキル基、アルケニル基、(メタ)アクリロイル基、アリール基、−C(=S)−R5A又は−S−C(=S)−R5Bであることが好ましく、水素原子、アルキル基、アルケニル基、−C(=S)−R5A又は−S−C(=S)−R5Bであることがより好ましく、−C(=S)−R5A又は−S−C(=S)−R5Bであることが更に好ましく、−S−C(=S)−R5Bであることが特に好ましい。
R5A及びR5Bはそれぞれ独立に、一価の有機基を表し、R5A及びR5Bの好ましい態様はそれぞれ、上記R5の好ましい態様と同様である。また、R5とR5A又はR5Bとは、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。
R6におけるアルキル基、アルケニル基及びアリール基が有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、(メタ)アクリルオキシ基、(メタ)アクリルチオ基、及び、(メタ)アクリルアミド基、並びに、これらを2以上組み合わせた基が好ましく挙げられる。中でも、R6としては、アルキル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルオキシアルキル基、(メタ)アクリルチオアルキル基、−C(=S)−R5A及び−S−C(=S)−R5Bが好ましく挙げられる。
R6の炭素数は、1〜60であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、1〜20であることが更に好ましい。
X4は、硫黄原子、窒素原子又は酸素原子を表し、窒素原子又は酸素原子であることが好ましい。
qはX4の価数を表し、X4が硫黄原子又は酸素原子の場合は、2を表し、X4が窒素原子の場合は、3を表す。
R7はそれぞれ独立に、一価の有機基を表し、アルキル基、アルケニル基又はアリール基であることが好ましく、アルキル基又はアルケニル基であることが好ましい。R7におけるアルキル基、アルケニル基及びアリール基が有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、(メタ)アクリルオキシ基、(メタ)アクリルチオ基、及び、(メタ)アクリルアミド基、並びに、これらを2以上組み合わせた基が好ましく挙げられる。中でも、R7としては、エチル基、及び、アリル基が好ましく挙げられる。
R7の炭素数は、1〜60であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、1〜20であることが更に好ましい。
A+はカチオンを表し、1価のカチオンであっても、2価以上のカチオンであってもよい。2価以上の場合は、式B−4のA+以外の構造を2以上有する。
A+としては、アンモニウムカチオン、アルカリ金属カチオン又はアルカリ土類金属カチオンが好ましく挙げられ、アンモニウムカチオン又はアルカリ金属カチオンがより好ましく挙げられる。
アンモニウムカチオンとしては、NH4 +、アルキルアンモニウムカチオン、ジアルキルアンモニウムカチオン、トリアルキルアンモニウムカチオン、テトラアンモニウムカチオンが好ましく挙げられ、ジアルキルアンモニウムカチオンが好ましく挙げられ、ジエチルアンモニウムカチオンが更に好ましく挙げられる。
アルカリ金属カチオンとしては、リチウムカチオン、ナトリウムカチオン、カリウムカチオンが好ましく挙げられ、カリウムカチオンがより好ましく挙げられる。
qはX4の価数を表し、X4が硫黄原子又は酸素原子の場合は、2を表し、X4が窒素原子の場合は、3を表す。
R7はそれぞれ独立に、一価の有機基を表し、アルキル基、アルケニル基又はアリール基であることが好ましく、アルキル基又はアルケニル基であることが好ましい。R7におけるアルキル基、アルケニル基及びアリール基が有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、(メタ)アクリルオキシ基、(メタ)アクリルチオ基、及び、(メタ)アクリルアミド基、並びに、これらを2以上組み合わせた基が好ましく挙げられる。中でも、R7としては、エチル基、及び、アリル基が好ましく挙げられる。
R7の炭素数は、1〜60であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、1〜20であることが更に好ましい。
A+はカチオンを表し、1価のカチオンであっても、2価以上のカチオンであってもよい。2価以上の場合は、式B−4のA+以外の構造を2以上有する。
A+としては、アンモニウムカチオン、アルカリ金属カチオン又はアルカリ土類金属カチオンが好ましく挙げられ、アンモニウムカチオン又はアルカリ金属カチオンがより好ましく挙げられる。
アンモニウムカチオンとしては、NH4 +、アルキルアンモニウムカチオン、ジアルキルアンモニウムカチオン、トリアルキルアンモニウムカチオン、テトラアンモニウムカチオンが好ましく挙げられ、ジアルキルアンモニウムカチオンが好ましく挙げられ、ジエチルアンモニウムカチオンが更に好ましく挙げられる。
アルカリ金属カチオンとしては、リチウムカチオン、ナトリウムカチオン、カリウムカチオンが好ましく挙げられ、カリウムカチオンがより好ましく挙げられる。
また、成分Bは、上記チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、又は、上記チオカルボニル基を有する化合物として、下記式B−5〜式B−7のいずれかで表される化合物を含むことが特に好ましい。
成分Bにおける上記チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、及び、上記チオカルボニル基を有する化合物の具体例としては、下記に示す化合物1〜52が好ましく例示できる。なお、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表す。
これらの中でも、成分Bにおける上記チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、及び、上記チオカルボニル基を有する化合物としては、化合物3〜27、32〜42、及び、48〜52がより好ましく、化合物3〜19、及び、38〜42が更に好ましい。
上記b2におけるエチレン性不飽和基を有する化合物としては、エチレン性不飽和基を有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、エステル化合物、アミド化合物、ウレタン化合物及びその他の化合物が挙げられる。
エチレン性不飽和基を有する化合物としては、単官能エチレン性不飽和化合物、多官能エチレン性不飽和化合物のいずれであってもよいが、多官能エチレン性不飽和化合物を含むことが好ましく、多官能エチレン性不飽和化合物であることがより好ましい。
エチレン性不飽和基を有する化合物としては、単官能エチレン性不飽和化合物、多官能エチレン性不飽和化合物のいずれであってもよいが、多官能エチレン性不飽和化合物を含むことが好ましく、多官能エチレン性不飽和化合物であることがより好ましい。
上記エステル化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル、イタコン酸エステル、クロトン酸エステル、イソクロトン酸エステル、マレイン酸エステル、その他のエステル化合物などが挙げられる。これらの中でも、多官能(メタ)アクリル酸エステル(多官能(メタ)アクリレート化合物)等が好ましい。
上記多官能(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメ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、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ジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジ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、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。中でも、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、及び、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
上記多官能(メタ)アクリル酸エステルの他の例としては、グリセリンやトリメチロールエタン、ビスフェノールA等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号公報、特公昭50−6034号公報、特開昭51−37193号公報に記載のウレタンアクリレート類、特開昭48−64183号公報、特公昭49−43191号公報、及び特公昭52−30490号公報に記載のポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類、特開昭60−258539号公報に記載の(メタ)アクリル酸エステルやウレタン(メタ)アクリレートやビニルエステルなどが挙げられる。
他の多官能エチレン性不飽和化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、日本接着協会誌Vol.20,No.7,第300〜308頁に記載の光硬化性モノマー及びオリゴマーなどが挙げられる。
また、上記のアミド化合物としては、例えば、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド(モノマー)などが挙げられ、具体的には、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス(メタ)アクリルアミド、ジエチレントリアミントリス(メタ)アクリルアミド、キシリレンビス(メタ)アクリルアミド、などが挙げられ、また、特開昭60−258539号公報に記載の(メタ)アクリル酸アミドなどが挙げられる。
また、上記のウレタン化合物としては、イソシアネートと水酸基との付加反応を用いて製造されるウレタン連鎖重合性化合物が例示され、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとのウレタン化物、ペンタエリスリトールトリアクリレートとトルエンジイソシアネートとのウレタン化物、ペンタエリスリトールトリアクリレートとイソホロンジイソシアネートとのウレタン化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとのウレタン化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとトルエンジイソシアネートとのウレタン化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとイソホロンジイソシアネートとのウレタン化物等が挙げられる。
具体的には、特開2011−126921号公報、特開昭51−37193号公報、特公平2−32293号公報、特公平2−16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類が例示され、これらの記載は本願明細書に組み込まれる。
また、上記のウレタン化合物としては、イソシアネートと水酸基との付加反応を用いて製造されるウレタン連鎖重合性化合物が例示され、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとのウレタン化物、ペンタエリスリトールトリアクリレートとトルエンジイソシアネートとのウレタン化物、ペンタエリスリトールトリアクリレートとイソホロンジイソシアネートとのウレタン化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとのウレタン化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとトルエンジイソシアネートとのウレタン化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとイソホロンジイソシアネートとのウレタン化物等が挙げられる。
具体的には、特開2011−126921号公報、特開昭51−37193号公報、特公平2−32293号公報、特公平2−16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類が例示され、これらの記載は本願明細書に組み込まれる。
また、他の多官能エチレン性不飽和化合物としては、特開昭60−258539号公報、国際公開第2010/050580号に記載のアリル化合物やアルケニル基含有化合物などが挙げられる。
具体的には、1,2−ジビニルベンゼン、1,4−ジビニルベンゼン、1,2−ジアリルベンゼン、1,3−ジアリルベンゼン、1,4−ジアリルベンゼン、1,3,5−トリビニルベンゼン、1,3,5−トリアリルベンゼン、1,2,4,5−テトラアリルベンゼン、へキサアリルベンゼン、ジビニルトルエン、ビスフェノールAジアリルエーテル、1,2−ジアリルオキシベンゼン、1,4−ジアリルオキシベンゼン、テレフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、1,4−ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン、ジビニルメチルフェニルシラン、ジビニルジフェニルシラン、ジアリルジフェニルシランなどを挙げることができる。
具体的には、1,2−ジビニルベンゼン、1,4−ジビニルベンゼン、1,2−ジアリルベンゼン、1,3−ジアリルベンゼン、1,4−ジアリルベンゼン、1,3,5−トリビニルベンゼン、1,3,5−トリアリルベンゼン、1,2,4,5−テトラアリルベンゼン、へキサアリルベンゼン、ジビニルトルエン、ビスフェノールAジアリルエーテル、1,2−ジアリルオキシベンゼン、1,4−ジアリルオキシベンゼン、テレフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、1,4−ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン、ジビニルメチルフェニルシラン、ジビニルジフェニルシラン、ジアリルジフェニルシランなどを挙げることができる。
上記多官能エチレン性不飽和化合物におけるエチレン性不飽和基の数は、2〜20であることが好ましく、2〜16であることがより好ましく、3〜10であることが更に好ましい。
単官能エチレン性不飽和化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸類及びそれらの塩、(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、(メタ)アクリロニトリル類、スチレン類等の単官能エチレン性不飽和化合物が挙げられる。
また、ヒドロキシル基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類とイソシアネート類又はエポキシ類との付加反応物、及び、単官能又は多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。
また、ヒドロキシル基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類とイソシアネート類又はエポキシ類との付加反応物、及び、単官能又は多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。
更に、イソシアナト基(イソシアネート基)や、エポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類とアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更にハロゲノ基や、トシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類とアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。
また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン、ビニルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
単官能エチレン性不飽和化合物としては、特に制限はなく、上記例示した化合物の他、公知の種々の化合物を用いることができ、例えば、特開2009−204962号公報に記載の化合物などを使用してもよい。
また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン、ビニルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
単官能エチレン性不飽和化合物としては、特に制限はなく、上記例示した化合物の他、公知の種々の化合物を用いることができ、例えば、特開2009−204962号公報に記載の化合物などを使用してもよい。
更に単官能エチレン性不飽和化合物としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸誘導体、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等のN−ビニル化合物類、アリルグリシジルエーテル等のアリル化合物の誘導体が好ましく用いられる。
エチレン性不飽和基を有する化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明の硬化性組成物がb2を含有する、すなわち、チオカルボニル基を有する化合物とエチレン性不飽和基を有する化合物とを含有する場合、本発明の硬化性組成物における、チオカルボニル基を有する化合物の含有量BW1と、エチレン性不飽和基を有する化合物の含有量BW2との質量比が、BW1:BW2=1:20〜20:1であることが好ましく、1:10〜10:1であることがより好ましく、2:8〜8:2であることが更に好ましく、3:7〜7:3であることが特に好ましい。
成分Bに該当する各化合物の分子量は、80〜2,000であることが好ましく、100〜1,000であることがより好ましい。
チオカルボニル基を有しないエチレン性不飽和基を有する化合物の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して、1〜50質量%が好ましく、5〜40質量%がより好ましい。
本発明の硬化性組成物がb2を含有する、すなわち、チオカルボニル基を有する化合物とエチレン性不飽和基を有する化合物とを含有する場合、本発明の硬化性組成物における、チオカルボニル基を有する化合物の含有量BW1と、エチレン性不飽和基を有する化合物の含有量BW2との質量比が、BW1:BW2=1:20〜20:1であることが好ましく、1:10〜10:1であることがより好ましく、2:8〜8:2であることが更に好ましく、3:7〜7:3であることが特に好ましい。
成分Bに該当する各化合物の分子量は、80〜2,000であることが好ましく、100〜1,000であることがより好ましい。
チオカルボニル基を有しないエチレン性不飽和基を有する化合物の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対して、1〜50質量%が好ましく、5〜40質量%がより好ましい。
成分C:光重合開始剤
本発明の硬化性組成物は、成分Cとして、光重合開始剤を含有する。
光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤を含むことが好ましい。
本発明に用いることができる光重合開始剤は、活性光線により、エチレン性不飽和基を有する化合物等の重合性化合物の重合を開始、促進可能な化合物である。
「活性光線」とは、その照射により成分Cより開始種を発生させることができるエネルギーを付与することができる活性エネルギー線であれば、特に制限はなく、広くα線、γ線、X線、紫外線(UV)、可視光線、電子線などを包含するものである。これらの中でも、紫外線を少なくとも含む光が好ましい。
本発明の硬化性組成物は、成分Cとして、光重合開始剤を含有する。
光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤を含むことが好ましい。
本発明に用いることができる光重合開始剤は、活性光線により、エチレン性不飽和基を有する化合物等の重合性化合物の重合を開始、促進可能な化合物である。
「活性光線」とは、その照射により成分Cより開始種を発生させることができるエネルギーを付与することができる活性エネルギー線であれば、特に制限はなく、広くα線、γ線、X線、紫外線(UV)、可視光線、電子線などを包含するものである。これらの中でも、紫外線を少なくとも含む光が好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、オキシムエステル化合物、有機ハロゲン化化合物、オキシジアゾール化合物、カルボニル化合物、ケタール化合物、ベンゾイン化合物、アクリジン化合物、有機過酸化化合物、アゾ化合物、クマリン化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、有機ホウ酸化合物、ジスルホン酸化合物、オニウム塩化合物、アシルホスフィン(オキシド)化合物が挙げられる。これらの中でも、感度の点から、オキシムエステル化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物が好ましく、オキシムエステル化合物がより好ましい。
オキシムエステル化合物としては、特開2000−80068号公報、特開2001−233842号公報、特表2004−534797号公報、特開2007−231000号公報、特開2009−134289号公報に記載の化合物を使用できる。
オキシムエステル化合物は、下記式C−1又は式C−2で表される化合物であることが好ましい。
オキシムエステル化合物は、下記式C−1又は式C−2で表される化合物であることが好ましい。
式C−1又は式C−2中、Arは芳香族基又はヘテロ芳香族基を表し、RC1はアルキル基、芳香族基又はアルコキシ基を表し、RC2は水素原子又はアルキル基を表し、更にRC2はAr基と結合し環を形成してもよい。
Arは、芳香族基又はヘテロ芳香族基を表し、ベンゼン環、ナフタレン環又はカルバゾール環から水素原子を1つ除いた基であることが好ましく、RC2と共に環を形成したナフタレニル基、カルバゾイル基がより好ましい。ヘテロ芳香族基におけるヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子、及び、硫黄原子が好ましく挙げられる。中でも、窒素原子が好ましい。
RC1は、アルキル基、芳香族基又はアルコキシ基を表し、メチル基、エチル基、ベンジル基、フェニル基、ナフチル基、メトキシ基又はエトキシ基が好ましく、メチル基、エチル基、フェニル基又はメトキシ基がより好ましい。
RC2は、水素原子又はアルキル基を表し、水素原子又は置換アルキル基が好ましく、水素原子、Arと共に環を形成する置換アルキル基又はトルエンチオアルキル基がより好ましい。
また、Arは、炭素数4〜20の基であることが好ましく、R1は、炭素数1〜30の基であることが好ましく、また、RC2は、炭素数1〜50の基であることが好ましい。
RC1は、アルキル基、芳香族基又はアルコキシ基を表し、メチル基、エチル基、ベンジル基、フェニル基、ナフチル基、メトキシ基又はエトキシ基が好ましく、メチル基、エチル基、フェニル基又はメトキシ基がより好ましい。
RC2は、水素原子又はアルキル基を表し、水素原子又は置換アルキル基が好ましく、水素原子、Arと共に環を形成する置換アルキル基又はトルエンチオアルキル基がより好ましい。
また、Arは、炭素数4〜20の基であることが好ましく、R1は、炭素数1〜30の基であることが好ましく、また、RC2は、炭素数1〜50の基であることが好ましい。
オキシムエステル化合物は、下記式C−3、式C−4又は式C−5で表される化合物であることが更に好ましく、下記式C−5で表される化合物であることが特に好ましい。
式C−3〜式C−5中、RC1はアルキル基、芳香族基又はアルコキシ基を表し、Xは−CH2−、−C2H4−、−O−又は−S−を表し、RC3はそれぞれ独立に、ハロゲン原子を表し、RC4はそれぞれ独立に、アルキル基、フェニル基、アルキル置換アミノ基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表し、RC5は水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、RC6はアルキル基を表し、n1及びn2はそれぞれ独立に、0〜6の整数を表し、n3は0〜5の整数を表す。
RC1はアルキル基、芳香族基又はアルコキシ基を表し、RC11−X’−アルキレン基−で表される基が好ましい。RC11はアルキル基又はアリール基を表し、X’は硫黄原子又は酸素原子を表す。RC11はアリール基が好ましく、フェニル基がより好ましい。RC11としての、アルキル基及びアリール基は、ハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子、塩素原子若しくは臭素原子)又はアルキル基で置換されていてもよい。
Xは硫黄原子が好ましい。
RC3及びRC4は、芳香環上の任意の位置で結合することができる。
RC4はアルキル基、フェニル基、アルキル置換アミノ基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表し、アルキル基、フェニル基、アリールチオ基又はハロゲン原子が好ましく、アルキル基、アリールチオ基又はハロゲン原子がより好ましく、アルキル基又はハロゲン原子が更に好ましい。アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子又はフッ素原子が好ましい。
また、RC4の炭素数は、0〜50であることが好ましく、0〜20であることがより好ましい。
RC5は水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、アルキル基が好ましい。アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。アリール基としては、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。
RC6はアルキル基を表し、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
n1及びn2はそれぞれ、式C−3又は式C−4における芳香環上のRC3の置換数を表し、n3は式C−5における芳香環上のRC4の置換数を表す。
n1〜n3はそれぞれ独立に、0〜2の整数であることが好ましく、0又は1であることがより好ましい。
Xは硫黄原子が好ましい。
RC3及びRC4は、芳香環上の任意の位置で結合することができる。
RC4はアルキル基、フェニル基、アルキル置換アミノ基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アルコキシ基、アリールオキシ基又はハロゲン原子を表し、アルキル基、フェニル基、アリールチオ基又はハロゲン原子が好ましく、アルキル基、アリールチオ基又はハロゲン原子がより好ましく、アルキル基又はハロゲン原子が更に好ましい。アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子又はフッ素原子が好ましい。
また、RC4の炭素数は、0〜50であることが好ましく、0〜20であることがより好ましい。
RC5は水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、アルキル基が好ましい。アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。アリール基としては、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。
RC6はアルキル基を表し、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
n1及びn2はそれぞれ、式C−3又は式C−4における芳香環上のRC3の置換数を表し、n3は式C−5における芳香環上のRC4の置換数を表す。
n1〜n3はそれぞれ独立に、0〜2の整数であることが好ましく、0又は1であることがより好ましい。
以下に、本発明で好ましく用いられるオキシムエステル化合物の例を示す。しかしながら、本発明で用いられるオキシムエステル化合物がこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。なお、Meはメチル基を表し、Phはフェニル基を表す。また、これら化合物におけるオキシムの二重結合のシス−トランス異性は、EZのどちら一方であっても、EZの混合物であってもよい。
有機ハロゲン化化合物の例としては、具体的には、若林等、「Bull Chem. Soc. Japan」42、2924(1969)、米国特許第3,905,815号明細書、特公昭46−4605号公報、特開昭48−36281号公報、特開昭55−32070号公報、特開昭60−239736号公報、特開昭61−169835号公報、特開昭61−169837号公報、特開昭62−58241号公報、特開昭62−212401号公報、特開昭63−70243号公報、特開昭63−298339号公報、M.P.Hutt“Journal of Heterocyclic Chemistry”1(No3),(1970)等に記載の化合物が挙げられ、特に、トリハロメチル基が置換したオキサゾール化合物、s−トリアジン化合物が挙げられる。
ヘキサアリールビイミダゾール化合物の例としては、例えば、特公平6−29285号公報、米国特許第3,479,185号、同第4,311,783号、同第4,622,286号等の各明細書に記載の種々の化合物が挙げられる。
アシルホスフィン(オキサイド)化合物としては、モノアシルホスフィンオキサイド化合物、及び、ビスアシルホスフィンオキサイド化合物が例示され、具体的には例えば、BASF社製のIRGACURE 819、ダロキュア4265、ダロキュアTPOなどが挙げられる。
アセトフェノン化合物としては、BASF社製のIRGACURE 127が例示できる。
アセトフェノン化合物としては、BASF社製のIRGACURE 127が例示できる。
光重合開始剤は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、露光波長に吸収を持たない光重合開始剤を用いる場合には、増感剤を使用することもできる。
本発明の硬化性組成物における光重合開始剤の総量は、組成物中の全固形分100質量部に対して、0.5〜30質量部であることが好ましく、1〜20質量部であることがより好ましく、1〜10質量部であることが更に好ましく、2〜5質量部であることが特に好ましい。
本発明の硬化性組成物における光重合開始剤の総量は、組成物中の全固形分100質量部に対して、0.5〜30質量部であることが好ましく、1〜20質量部であることがより好ましく、1〜10質量部であることが更に好ましく、2〜5質量部であることが特に好ましい。
−増感剤−
本発明の硬化性組成物には、光重合開始剤の他に、増感剤を加えることもできる。
増感剤は、活性光線又は放射線を吸収して励起状態となる。励起状態となった増感剤は、成分Cとの相互作用により、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じ、重合を開始・促進できる。
好ましい増感剤の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nm域に吸収波長を有する化合物を挙げることができる。多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アントラセン、フェナントレン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、キサントン類(例えば、キサントン、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、ローダシアニン類、オキソノール類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン、ベンゾフラビン)、アクリドン類(例えば、アクリドン、10−ブチル−2−クロロアクリドン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン、9,10−ジブトキシアントラセン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、スチリル類、ベーススチリル類、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン、ケトクマリン)、カルバゾール類(例えば、N−ビニルカルバゾール)、カンファーキノン類、フェノチアジン類。
この他、本発明において用いることができる典型的な増感剤としては、クリベロ〔J. V. Crivello, Adv. in Polymer Sci., 62, 1 (1984)〕に開示しているものが挙げられる。
増感剤の好ましい具体例としては、ピレン、ペリレン、アクリジンオレンジ、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、ベンゾフラビン、N−ビニルカルバゾール、9,10−ジブトキシアントラセン、アントラキノン、クマリン、ケトクマリン、フェナントレン、カンファーキノン、フェノチアジン類などを挙げることができる。増感剤は、重合開始剤100質量部に対し、30〜200質量部の割合で添加することが好ましい。
本発明の硬化性組成物には、光重合開始剤の他に、増感剤を加えることもできる。
増感剤は、活性光線又は放射線を吸収して励起状態となる。励起状態となった増感剤は、成分Cとの相互作用により、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じ、重合を開始・促進できる。
好ましい増感剤の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nm域に吸収波長を有する化合物を挙げることができる。多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アントラセン、フェナントレン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、キサントン類(例えば、キサントン、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、ローダシアニン類、オキソノール類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン、ベンゾフラビン)、アクリドン類(例えば、アクリドン、10−ブチル−2−クロロアクリドン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン、9,10−ジブトキシアントラセン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、スチリル類、ベーススチリル類、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン、ケトクマリン)、カルバゾール類(例えば、N−ビニルカルバゾール)、カンファーキノン類、フェノチアジン類。
この他、本発明において用いることができる典型的な増感剤としては、クリベロ〔J. V. Crivello, Adv. in Polymer Sci., 62, 1 (1984)〕に開示しているものが挙げられる。
増感剤の好ましい具体例としては、ピレン、ペリレン、アクリジンオレンジ、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、ベンゾフラビン、N−ビニルカルバゾール、9,10−ジブトキシアントラセン、アントラキノン、クマリン、ケトクマリン、フェナントレン、カンファーキノン、フェノチアジン類などを挙げることができる。増感剤は、重合開始剤100質量部に対し、30〜200質量部の割合で添加することが好ましい。
成分D:溶剤
本発明の硬化性組成物は、成分Dとして、溶剤を含有する。また、本発明における溶剤は、成分B以外の化合物であり、成分Bに該当する化合物は、溶剤に含めないものとする。
本発明の硬化性組成物は、必須成分と、後述の任意成分とを、溶剤に溶解又は分散した溶液又は分散液として調製されることが好ましい。
本発明の硬化性組成物に使用される溶剤としては、公知の溶剤を用いることができ、アルコール類、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ブチレングリコールジアセテート類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エステル類、ケトン類、アミド類、ラクトン類等が例示できる。この他の具体例としては特開2009−098616号公報の段落0062を参照できる。
これらの溶剤の中でも、好ましい具体例としては、ブタノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、フェノキシエタノール、1,3−ブチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを挙げることができ、ブタノール、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,3−ブチレングリコールジアセテート、及び/又は、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より好ましく挙げることができる。
溶剤の沸点は、塗布性の観点から、100℃〜300℃が好ましく、120℃〜250℃がより好ましい。
本発明に用いることができる溶剤は、1種単独、又は、2種以上を併用することができる。沸点の異なる溶剤を併用することも好ましい。
本発明の硬化性組成物における溶剤の含有量は、塗布に適した粘度に調整するという観点から、硬化性組成物の全固形分100質量部あたり、100〜3,000質量部であることが好ましく、200〜2,000質量部であることがより好ましく、250〜1,000質量部であることが更に好ましい。
本発明の硬化性組成物は、成分Dとして、溶剤を含有する。また、本発明における溶剤は、成分B以外の化合物であり、成分Bに該当する化合物は、溶剤に含めないものとする。
本発明の硬化性組成物は、必須成分と、後述の任意成分とを、溶剤に溶解又は分散した溶液又は分散液として調製されることが好ましい。
本発明の硬化性組成物に使用される溶剤としては、公知の溶剤を用いることができ、アルコール類、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ブチレングリコールジアセテート類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エステル類、ケトン類、アミド類、ラクトン類等が例示できる。この他の具体例としては特開2009−098616号公報の段落0062を参照できる。
これらの溶剤の中でも、好ましい具体例としては、ブタノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、フェノキシエタノール、1,3−ブチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを挙げることができ、ブタノール、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,3−ブチレングリコールジアセテート、及び/又は、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より好ましく挙げることができる。
溶剤の沸点は、塗布性の観点から、100℃〜300℃が好ましく、120℃〜250℃がより好ましい。
本発明に用いることができる溶剤は、1種単独、又は、2種以上を併用することができる。沸点の異なる溶剤を併用することも好ましい。
本発明の硬化性組成物における溶剤の含有量は、塗布に適した粘度に調整するという観点から、硬化性組成物の全固形分100質量部あたり、100〜3,000質量部であることが好ましく、200〜2,000質量部であることがより好ましく、250〜1,000質量部であることが更に好ましい。
本発明の硬化性組成物の粘度は、1〜200mPa・sが好ましく、2〜100mPa・sがより好ましく、3〜50mPa・sが更に好ましい。
粘度は、例えば、東機産業(株)製のRE−80L型回転粘度計を用いて、25±0.2℃で測定することが好ましい。測定時の回転速度は、5mPa・s未満は100rpm、5mPa・s以上10mPa・s未満は50rpm、10mPa・s以上30mPa・s未満は20rpm、30mPa・s以上は10rpmで、それぞれ行うことが好ましい。
粘度は、例えば、東機産業(株)製のRE−80L型回転粘度計を用いて、25±0.2℃で測定することが好ましい。測定時の回転速度は、5mPa・s未満は100rpm、5mPa・s以上10mPa・s未満は50rpm、10mPa・s以上30mPa・s未満は20rpm、30mPa・s以上は10rpmで、それぞれ行うことが好ましい。
成分E:界面活性剤
本発明の硬化性組成物は、界面活性剤を含有してもよい。
界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、又は、両性のいずれでも使用することができるが、好ましい界面活性剤はノニオン系界面活性剤である。また、界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤が好ましく、フッ素系ノニオン界面活性剤がより好ましい。
本発明に用いることができる界面活性剤としては、例えば、市販品である、メガファックF142D、同F172、同F173、同F176、同F177、同F183、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781、同F781−F、同R30、同R08、同F−472SF、同BL20、同R−61、同R−90(DIC(株)製)、フロラードFC−135、同FC−170C、同FC−430、同FC−431、Novec FC−4430(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG7105、7000、950、7600、サーフロンS−112、同S−113、同S−131、同S−141、同S−145、同S−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭硝子(株)製)、エフトップEF351、同352、同801、同802(三菱マテリアル電子化成(株)製)、フタージェント250(ネオス(株)製)が挙げられる。また、上記以外にも、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(三菱マテリアル電子化成(株)製)、メガファック(DIC(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(旭硝子(株)製)、PolyFox(OMNOVA社製)等の各シリーズを挙げることができる。
本発明の硬化性組成物は、界面活性剤を含有してもよい。
界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、又は、両性のいずれでも使用することができるが、好ましい界面活性剤はノニオン系界面活性剤である。また、界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤が好ましく、フッ素系ノニオン界面活性剤がより好ましい。
本発明に用いることができる界面活性剤としては、例えば、市販品である、メガファックF142D、同F172、同F173、同F176、同F177、同F183、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781、同F781−F、同R30、同R08、同F−472SF、同BL20、同R−61、同R−90(DIC(株)製)、フロラードFC−135、同FC−170C、同FC−430、同FC−431、Novec FC−4430(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG7105、7000、950、7600、サーフロンS−112、同S−113、同S−131、同S−141、同S−145、同S−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭硝子(株)製)、エフトップEF351、同352、同801、同802(三菱マテリアル電子化成(株)製)、フタージェント250(ネオス(株)製)が挙げられる。また、上記以外にも、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(三菱マテリアル電子化成(株)製)、メガファック(DIC(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(旭硝子(株)製)、PolyFox(OMNOVA社製)等の各シリーズを挙げることができる。
また、界面活性剤としては、下記式E−1で表される構成単位A及び構成単位Bを含み、テトラヒドロフランを溶媒としてゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000以上10,000以下である共重合体を好ましい例として挙げることができる。
式E−1中、R401及びR403はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R402は炭素数1以上4以下の直鎖アルキレン基を表し、R404は水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、Lは炭素数3以上6以下のアルキレン基を表し、p及びqは重合比を表す質量百分率であり、pは10質量%以上80質量%以下の数値を表し、qは20質量%以上90質量%以下の数値を表し、rは1以上18以下の整数を表し、sは1以上10以下の整数を表す。
上記Lは、下記式E−2で表される分岐アルキレン基であることが好ましい。式E−2におけるR405は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、相溶性と被塗布面に対する濡れ性の点で、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、炭素数2又は3のアルキル基がより好ましい。
式E−1におけるpとqとの和(p+q)は、p+q=100、すなわち、100質量%であることが好ましい。
式E−1におけるpとqとの和(p+q)は、p+q=100、すなわち、100質量%であることが好ましい。
上記共重合体の重量平均分子量(Mw)は、1,500以上5,000以下がより好ましい。
これら界面活性剤は、1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。
本発明の硬化性組成物における界面活性剤の含有量は、配合する場合、硬化性組成物の全固形分中100質量部に対して、0.001〜5.0質量部が好ましく、0.01〜2.0質量部がより好ましい。
これら界面活性剤は、1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。
本発明の硬化性組成物における界面活性剤の含有量は、配合する場合、硬化性組成物の全固形分中100質量部に対して、0.001〜5.0質量部が好ましく、0.01〜2.0質量部がより好ましい。
成分F:アルコキシシラン化合物
本発明の組成物は、密着改良剤としてアルコキシシラン化合物を含有してもよい。アルコキシシラン化合物を用いると、本発明の硬化性組成物により形成された膜と基板との密着性を向上できたり、本発明の硬化性組成物により形成された膜の性質を調整することができる。
本発明の組成物に用いることができるアルコキシシラン化合物は、基材となる無機物、例えば、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン等のシリコン化合物、金、銅、モリブデン、チタン、アルミニウム等の金属と絶縁膜との密着性を向上させる化合物であることが好ましい。具体的には、公知のシランカップリング剤等も有効である。
シランカップリング剤としては、エポキシ基又は(メタ)アクリロキシ基を有するアルコキシシラン化合物が好ましく挙げられる。
シランカップリング剤としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルジアルコキシシラン、γ−クロロプロピルトリアルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。これらのうち、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランがより好ましい。
本発明の硬化性組成物に用いることができるアルコキシシラン化合物は、特にこれらに限定することなく、公知のものを使用することができる。
本発明の組成物は、密着改良剤としてアルコキシシラン化合物を含有してもよい。アルコキシシラン化合物を用いると、本発明の硬化性組成物により形成された膜と基板との密着性を向上できたり、本発明の硬化性組成物により形成された膜の性質を調整することができる。
本発明の組成物に用いることができるアルコキシシラン化合物は、基材となる無機物、例えば、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン等のシリコン化合物、金、銅、モリブデン、チタン、アルミニウム等の金属と絶縁膜との密着性を向上させる化合物であることが好ましい。具体的には、公知のシランカップリング剤等も有効である。
シランカップリング剤としては、エポキシ基又は(メタ)アクリロキシ基を有するアルコキシシラン化合物が好ましく挙げられる。
シランカップリング剤としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルジアルコキシシラン、γ−クロロプロピルトリアルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。これらのうち、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランがより好ましい。
本発明の硬化性組成物に用いることができるアルコキシシラン化合物は、特にこれらに限定することなく、公知のものを使用することができる。
アルコキシシラン化合物は、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の硬化性組成物がアルコキシシラン化合物を含有する場合、アルコキシシラン化合物の含有量は、硬化性組成物中の全固形分100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、0.5〜20質量部がより好ましい。
本発明の硬化性組成物がアルコキシシラン化合物を含有する場合、アルコキシシラン化合物の含有量は、硬化性組成物中の全固形分100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、0.5〜20質量部がより好ましい。
成分G:架橋剤
本発明の硬化性組成物は、必要に応じ、架橋剤を含有してもよい。架橋剤を添加することにより、本発明の硬化性組成物により得られる硬化膜をより強固な膜とすることができる。
架橋剤としては、熱によって架橋反応が起こるものであれば制限はなく(ただし、上述した各成分は除く。)、公知の架橋剤を用いることができる。
本発明の硬化性組成物が架橋剤を有する場合、架橋剤の含有量は、硬化性組成物中の全固形分100質量部に対して、0.1〜50質量部であることが好ましく、0.1〜30質量部であることがより好ましく、0.5〜20質量部であることが更に好ましい。この範囲で添加することにより、機械的強度及び耐溶剤性に優れた硬化膜が得られる。異種の架橋剤を複数併用することもでき、その場合は架橋剤を全て合算して含有量を計算する。
本発明の硬化性組成物は、必要に応じ、架橋剤を含有してもよい。架橋剤を添加することにより、本発明の硬化性組成物により得られる硬化膜をより強固な膜とすることができる。
架橋剤としては、熱によって架橋反応が起こるものであれば制限はなく(ただし、上述した各成分は除く。)、公知の架橋剤を用いることができる。
本発明の硬化性組成物が架橋剤を有する場合、架橋剤の含有量は、硬化性組成物中の全固形分100質量部に対して、0.1〜50質量部であることが好ましく、0.1〜30質量部であることがより好ましく、0.5〜20質量部であることが更に好ましい。この範囲で添加することにより、機械的強度及び耐溶剤性に優れた硬化膜が得られる。異種の架橋剤を複数併用することもでき、その場合は架橋剤を全て合算して含有量を計算する。
成分H:酸化防止剤
本発明の硬化性組成物は、酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色を防止できる、又は、分解による膜厚減少を低減でき、また、耐熱透明性に優れるという利点がある。
このような酸化防止剤としては、例えば、リン系酸化防止剤、アミド類、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。これらの中では、硬化膜の着色、膜厚減少の観点から特にフェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール類)、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤(アルキルホスファイト類)、イオウ系酸化防止剤(チオエーテル類)が好ましく、フェノール系酸化防止剤が最も好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合してもよい。
具体例としては、特開2005−29515号公報の段落0026〜0031に記載の化合物、特開2011−227106号公報の段落0106〜0116に記載の化合物を挙げることができ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
好ましい市販品として、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−80(以上、(株)ADEKA製)、イルガノックス1035、イルガノックス1098、イルガノックス1726、IRGAFOS168(以上、BASF社製)を挙げることができる。
本発明の硬化性組成物は、酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色を防止できる、又は、分解による膜厚減少を低減でき、また、耐熱透明性に優れるという利点がある。
このような酸化防止剤としては、例えば、リン系酸化防止剤、アミド類、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。これらの中では、硬化膜の着色、膜厚減少の観点から特にフェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール類)、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤(アルキルホスファイト類)、イオウ系酸化防止剤(チオエーテル類)が好ましく、フェノール系酸化防止剤が最も好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合してもよい。
具体例としては、特開2005−29515号公報の段落0026〜0031に記載の化合物、特開2011−227106号公報の段落0106〜0116に記載の化合物を挙げることができ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
好ましい市販品として、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−80(以上、(株)ADEKA製)、イルガノックス1035、イルガノックス1098、イルガノックス1726、IRGAFOS168(以上、BASF社製)を挙げることができる。
本発明の硬化性組成物が酸化防止剤を含有する場合、酸化防止剤の含有量は、硬化性組成物中の全固形成分100質量部に対し、0.1〜10質量部であることが好ましく、0.2〜5質量部であることがより好ましく、0.5〜4質量部であることが更に好ましい。
成分I:金属酸化物粒子
本発明の硬化性組成物は、屈折率や光透過性を調節することを目的として、金属酸化物粒子を含有することができる。金属酸化物粒子の金属には、B、Si、Ge、As、Sb、Te等の半金属も含まれるものとする。
好ましい金属酸化物粒子としては、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Gd、Tb、Dy、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Nb、Mo、W、Zn、B、Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Te等の原子を含む酸化物粒子が好ましく、酸化チタン、チタン複合酸化物、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、インジウム/スズ酸化物、アンチモン/スズ酸化物がより好ましく、酸化チタン、チタン複合酸化物、酸化ジルコニウムが更に好ましく、酸化チタン、酸化ジルコニウムが特に好ましく、酸化チタンが最も好ましい。酸化チタンとしては、特に屈折率の高いルチル型が好ましい。これら金属酸化物粒子は、分散安定性付与のために表面を有機材料で処理することもできる。
本発明の硬化性組成物は、屈折率や光透過性を調節することを目的として、金属酸化物粒子を含有することができる。金属酸化物粒子の金属には、B、Si、Ge、As、Sb、Te等の半金属も含まれるものとする。
好ましい金属酸化物粒子としては、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Gd、Tb、Dy、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Nb、Mo、W、Zn、B、Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Te等の原子を含む酸化物粒子が好ましく、酸化チタン、チタン複合酸化物、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、インジウム/スズ酸化物、アンチモン/スズ酸化物がより好ましく、酸化チタン、チタン複合酸化物、酸化ジルコニウムが更に好ましく、酸化チタン、酸化ジルコニウムが特に好ましく、酸化チタンが最も好ましい。酸化チタンとしては、特に屈折率の高いルチル型が好ましい。これら金属酸化物粒子は、分散安定性付与のために表面を有機材料で処理することもできる。
硬化性組成物の透明性の観点から、金属酸化物粒子の平均一次粒子径は、1〜200nmが好ましく、3〜80nmがより好ましく、5〜50nmが特に好ましい。ここで粒子の平均一次粒子径は、電子顕微鏡により任意の粒子200個の粒子径を測定し、その算術平均をいう。また、粒子の形状が球形でない場合には、最も長い辺を径とする。
また、金属酸化物粒子は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用することもできる。
本発明の硬化性組成物における金属酸化物粒子の含有量は、硬化性組成物により得られる光学部材に要求される屈折率や、光透過性等を考慮して、適宜決定すればよいが、本発明の硬化性組成物の全固形分に対して、0〜50質量%とすることが好ましく、1〜40質量%とすることがより好ましく、2〜30質量%とすることが更に好ましい。
本発明の硬化性組成物における金属酸化物粒子の含有量は、硬化性組成物により得られる光学部材に要求される屈折率や、光透過性等を考慮して、適宜決定すればよいが、本発明の硬化性組成物の全固形分に対して、0〜50質量%とすることが好ましく、1〜40質量%とすることがより好ましく、2〜30質量%とすることが更に好ましい。
本発明において、金属酸化物粒子は、適当な分散剤及び溶剤中でボールミル、ロッドミル等の混合装置を用いて混合・分散することにより調製された分散液として使用に供することもできる。
−その他の成分−
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて、可塑剤、重合禁止剤、熱酸発生剤、酸増殖剤、バインダーポリマー等のその他の成分を添加することができる。これらの成分については、例えば、特開2009−98616号公報、特開2009−244801号公報に記載のもの、その他公知のものを用いることができる。また、“高分子添加剤の新展開((株)日刊工業新聞社)”に記載の各種紫外線吸収剤や、金属不活性化剤等を本発明の硬化性組成物に添加してもよい。
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて、可塑剤、重合禁止剤、熱酸発生剤、酸増殖剤、バインダーポリマー等のその他の成分を添加することができる。これらの成分については、例えば、特開2009−98616号公報、特開2009−244801号公報に記載のもの、その他公知のものを用いることができる。また、“高分子添加剤の新展開((株)日刊工業新聞社)”に記載の各種紫外線吸収剤や、金属不活性化剤等を本発明の硬化性組成物に添加してもよい。
<重合禁止剤>
本発明の硬化性組成物は、重合禁止剤を含有してもよい。
重合禁止剤とは、重合開始剤から発生した重合開始ラジカル成分に対して水素供与(又は、水素授与)、エネルギー供与(又は、エネルギー授与)、電子供与(又は、電子授与)などを実施し、重合開始ラジカルを失活させ、重合開始を禁止する役割をはたす物質である。例えば、特開2007−334322号公報の段落0154〜0173に記載の化合物などを用いることができる。
好ましい化合物として、フェノチアジン、フェノキサジン、ヒドロキノン、3,5−ジブチル−4−ヒドロキシトルエンを挙げることができる。
重合禁止剤の含有量は、特に制限はないが、硬化性組成物の全固形分に対して、0.0001〜5質量%であることが好ましい。
本発明の硬化性組成物は、重合禁止剤を含有してもよい。
重合禁止剤とは、重合開始剤から発生した重合開始ラジカル成分に対して水素供与(又は、水素授与)、エネルギー供与(又は、エネルギー授与)、電子供与(又は、電子授与)などを実施し、重合開始ラジカルを失活させ、重合開始を禁止する役割をはたす物質である。例えば、特開2007−334322号公報の段落0154〜0173に記載の化合物などを用いることができる。
好ましい化合物として、フェノチアジン、フェノキサジン、ヒドロキノン、3,5−ジブチル−4−ヒドロキシトルエンを挙げることができる。
重合禁止剤の含有量は、特に制限はないが、硬化性組成物の全固形分に対して、0.0001〜5質量%であることが好ましい。
<硬化性組成物の調製方法>
本発明の硬化性組成物の調製方法としては、特に制限はなく、公知の方法により調製することができ、例えば、各成分を所定の割合でかつ任意の方法で混合し、撹拌溶解及び/又は分散して硬化性組成物を調製することができる。また、例えば、各成分を、それぞれ予め溶剤に溶解させた溶液とした後、これらを所定の割合で混合して硬化性組成物を調製することもできる。以上のように調製した硬化性組成物は、例えば、孔径0.2μmのフィルター等を用いてろ過した後に、使用することもできる。
本発明の硬化性組成物の調製方法としては、特に制限はなく、公知の方法により調製することができ、例えば、各成分を所定の割合でかつ任意の方法で混合し、撹拌溶解及び/又は分散して硬化性組成物を調製することができる。また、例えば、各成分を、それぞれ予め溶剤に溶解させた溶液とした後、これらを所定の割合で混合して硬化性組成物を調製することもできる。以上のように調製した硬化性組成物は、例えば、孔径0.2μmのフィルター等を用いてろ過した後に、使用することもできる。
(硬化膜及びその製造方法)
本発明の硬化膜は、本発明の硬化性組成物を硬化させた硬化膜である。また、本発明の硬化膜は、本発明の硬化膜の製造方法により得られた硬化膜であることが好ましい。
本発明の硬化物の製造方法は、本発明の硬化性組成物を硬化させ硬化物を製造する方法であれば、特に制限はないが、以下の工程1〜工程5をこの順で含むことが好ましい。
工程1:本発明の硬化性組成物を基板上に塗布する塗布工程
工程2:塗布された硬化性組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
工程3:溶剤が除去された硬化性組成物の少なくとも一部を活性光線により露光する露光工程
工程4:露光された硬化性組成物を水性現像液により現像する現像工程
工程5:現像された硬化性組成物を熱処理する熱処理工程
本発明の硬化膜は、本発明の硬化性組成物を硬化させた硬化膜である。また、本発明の硬化膜は、本発明の硬化膜の製造方法により得られた硬化膜であることが好ましい。
本発明の硬化物の製造方法は、本発明の硬化性組成物を硬化させ硬化物を製造する方法であれば、特に制限はないが、以下の工程1〜工程5をこの順で含むことが好ましい。
工程1:本発明の硬化性組成物を基板上に塗布する塗布工程
工程2:塗布された硬化性組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
工程3:溶剤が除去された硬化性組成物の少なくとも一部を活性光線により露光する露光工程
工程4:露光された硬化性組成物を水性現像液により現像する現像工程
工程5:現像された硬化性組成物を熱処理する熱処理工程
上記塗布工程では、本発明の硬化性組成物を基板上に塗布して溶剤を含む湿潤膜とすることが好ましい。硬化性組成物を基板へ塗布する前にアルカリ洗浄やプラズマ洗浄といった基板の洗浄を行うことができる。更に基板洗浄後にヘキサメチルジシラザン等で基板表面を処理することができる。この処理を行うことにより、硬化性組成物の基板への密着性が向上する傾向にある。
上記の基板としては、無機基板、樹脂、樹脂複合材料などが挙げられる。
無機基板としては、例えば、ガラス、石英、シリコン、シリコンナイトライド、及び、それらのような基板上にモリブデン、チタン、アルミ、銅などを蒸着した複合基板が挙げられる。
樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンズアゾール、ポリフェニレンサルファイド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂、液晶ポリマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アイオノマー樹脂、シアネート樹脂、架橋フマル酸ジエステル、環状ポリオレフィン、芳香族エーテル樹脂、マレイミド−オレフィン共重合体、セルロース、エピスルフィド樹脂等の合成樹脂からなる基板が挙げられる。これらの基板は、上記の形態のまま用いられる場合は少なく、通常、最終製品の形態によって、例えば、TFT素子のような多層積層構造が形成されている。
上記の基板としては、無機基板、樹脂、樹脂複合材料などが挙げられる。
無機基板としては、例えば、ガラス、石英、シリコン、シリコンナイトライド、及び、それらのような基板上にモリブデン、チタン、アルミ、銅などを蒸着した複合基板が挙げられる。
樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンズアゾール、ポリフェニレンサルファイド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂、液晶ポリマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アイオノマー樹脂、シアネート樹脂、架橋フマル酸ジエステル、環状ポリオレフィン、芳香族エーテル樹脂、マレイミド−オレフィン共重合体、セルロース、エピスルフィド樹脂等の合成樹脂からなる基板が挙げられる。これらの基板は、上記の形態のまま用いられる場合は少なく、通常、最終製品の形態によって、例えば、TFT素子のような多層積層構造が形成されている。
本発明の硬化性組成物は、スパッタリングにより製膜された金属膜や金属酸化物に対する密着がよいため、基板としては、スパッタリングにより製膜された金属膜を含むことが好ましい。金属としては、チタン、銅、アルミニウム、インジウム、スズ、マンガン、ニッケル、コバルト、モリブデン、タングステン、クロム、銀、ネオジウム及びこれらの酸化物又は合金であることが好ましく、モリブデン、チタン、アルミニウム、銅及びこれらの合金であることが更に好ましい。なお、金属や金属酸化物は1種単独で用いても、複数種を併用してもよい。
基板への塗布方法は特に限定されず、例えば、スリットコート法、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法、流延塗布法、スリットアンドスピン法、インクジェット法、印刷法(フレキソ、グラビア、スクリーン等)等の方法を用いることができる。インクジェット法、印刷法は必要な箇所に絞って組成物を設置することができ、組成物を省液化できるため、好ましい。
塗布したときの湿潤膜厚は特に限定されるものではなく、用途に応じた膜厚で塗布することができるが、0.05〜10μmの範囲であることが好ましい。
更に、基板に本発明の硬化性組成物を塗布する前に、特開2009−145395号公報に記載されているような、いわゆる、プリウェット法を適用することも可能である。
塗布したときの湿潤膜厚は特に限定されるものではなく、用途に応じた膜厚で塗布することができるが、0.05〜10μmの範囲であることが好ましい。
更に、基板に本発明の硬化性組成物を塗布する前に、特開2009−145395号公報に記載されているような、いわゆる、プリウェット法を適用することも可能である。
上記溶剤除去工程では、塗布された上記の膜から、減圧(バキューム)及び/又は加熱等により、溶剤を除去して基板上に乾燥塗膜を形成させる。溶剤除去工程の加熱条件は、好ましくは70〜130℃で30〜300秒間程度である。
なお、上記塗布工程と上記溶剤除去工程とは、この順に行っても、同時に行っても、交互に繰り返してもよい。例えば、上記塗布工程におけるインクジェット塗布が全て終了した後、上記溶剤除去工程を行ってもよいし、基板を加熱しておき、上記塗布工程におけるインクジェット塗布方式による硬化性組成物の吐出を行いながら溶剤除去を行ってもよい。
なお、上記塗布工程と上記溶剤除去工程とは、この順に行っても、同時に行っても、交互に繰り返してもよい。例えば、上記塗布工程におけるインクジェット塗布が全て終了した後、上記溶剤除去工程を行ってもよいし、基板を加熱しておき、上記塗布工程におけるインクジェット塗布方式による硬化性組成物の吐出を行いながら溶剤除去を行ってもよい。
上記露光工程は、活性光線を用いて光重合開始剤より重合開始種を発生させ、エチレン性不飽和基を有する化合物の重合を行い、溶剤が除去された硬化性組成物の少なくとも一部を硬化する工程である。
上記露光工程に用いることができる露光光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、LED光源、エキシマレーザー発生装置などを用いることができ、i線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)などの波長300nm以上450nm以下の波長を有する活性光線が好ましく使用できる。また、必要に応じて長波長カットフィルター、短波長カットフィルター、バンドパスフィルターのような分光フィルターを通して照射光を調整することもできる。
露光装置としては、ミラープロジェクションアライナー、ステッパー、スキャナー、プロキシミティ、コンタクト、マイクロレンズアレイ、レンズスキャナ、レーザー露光など各種方式の露光装置を用いることができる。
また、上記露光工程における露光量としても、特に制限はないが、1〜3,000mJ/cm2であることが好ましく、1〜500mJ/cm2であることがより好ましい。
上記露光工程における露光は、酸素遮断された状態で行うことが、硬化促進の観点から好ましい。酸素を遮断する手段としては、窒素雰囲気下で露光したり、酸素遮断膜を設けることが例示される。
また、上記露光工程における露光は、溶剤が除去された硬化性組成物の少なくとも一部に行われればよく、例えば、全面露光であっても、パターン露光であってもよい。
また、上記露光工程後に、露光後加熱処理:Post Exposure Bake(以下、「PEB」ともいう。)を行うことができる。PEBを行う場合の温度は、30℃以上130℃以下であることが好ましく、40℃以上120℃以下がより好ましく、50℃以上110℃以下が特に好ましい。
加熱の方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、ホットプレート、オーブン、赤外線ヒーターなどが挙げられる。
また、加熱時間としては、ホットプレートの場合は1分〜30分程度が好ましく、それ以外の場合は20分〜120分程度が好ましい。この範囲で基板、装置へのダメージなく加熱することができる。
上記露光工程に用いることができる露光光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、LED光源、エキシマレーザー発生装置などを用いることができ、i線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)などの波長300nm以上450nm以下の波長を有する活性光線が好ましく使用できる。また、必要に応じて長波長カットフィルター、短波長カットフィルター、バンドパスフィルターのような分光フィルターを通して照射光を調整することもできる。
露光装置としては、ミラープロジェクションアライナー、ステッパー、スキャナー、プロキシミティ、コンタクト、マイクロレンズアレイ、レンズスキャナ、レーザー露光など各種方式の露光装置を用いることができる。
また、上記露光工程における露光量としても、特に制限はないが、1〜3,000mJ/cm2であることが好ましく、1〜500mJ/cm2であることがより好ましい。
上記露光工程における露光は、酸素遮断された状態で行うことが、硬化促進の観点から好ましい。酸素を遮断する手段としては、窒素雰囲気下で露光したり、酸素遮断膜を設けることが例示される。
また、上記露光工程における露光は、溶剤が除去された硬化性組成物の少なくとも一部に行われればよく、例えば、全面露光であっても、パターン露光であってもよい。
また、上記露光工程後に、露光後加熱処理:Post Exposure Bake(以下、「PEB」ともいう。)を行うことができる。PEBを行う場合の温度は、30℃以上130℃以下であることが好ましく、40℃以上120℃以下がより好ましく、50℃以上110℃以下が特に好ましい。
加熱の方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、ホットプレート、オーブン、赤外線ヒーターなどが挙げられる。
また、加熱時間としては、ホットプレートの場合は1分〜30分程度が好ましく、それ以外の場合は20分〜120分程度が好ましい。この範囲で基板、装置へのダメージなく加熱することができる。
本発明の硬化膜の製造方法は、露光された硬化性組成物を現像液により現像する現像工程を更に含むことが好ましい。
現像工程では、パターン状に露光された硬化性組成物を、溶剤やアルカリ性現像液で現像し、パターンを形成する。現像工程で使用する現像液には、塩基性化合物が含まれることが好ましい。塩基性化合物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物類;炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩類;重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムなどのアルカリ金属重炭酸塩類;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリンヒドロキシド等のアンモニウムヒドロキシド類等のアンモニウムヒドロキシド類;ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどの水溶液を使用することができる。また、上記アルカリ類の水溶液にメタノールやエタノールなどの水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。
好ましい現像液として、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの0.4〜2.5質量%水溶液を挙げることができる。
現像液のpHは、好ましくは10.0〜14.0である。現像時間は、好ましくは30〜500秒間であり、また、現像の手法は液盛り法(パドル法)、シャワー法、ディップ法等のいずれでもよい。
現像の後に、リンス工程を行うこともできる。リンス工程では、現像後の基板を純水などで洗うことで、付着している現像液除去、現像残渣除去を行う。リンス方法は公知の方法を用いることができる。例えばシャワーリンスやディップリンスなどを挙げることができる。
パターン露光及び現像については、公知の方法や公知の現像液を用いることができる。例えば、特開2011−186398号公報、特開2013−83937号公報に記載のパターン露光方法及び現像方法を好適に用いることができる。
現像工程では、パターン状に露光された硬化性組成物を、溶剤やアルカリ性現像液で現像し、パターンを形成する。現像工程で使用する現像液には、塩基性化合物が含まれることが好ましい。塩基性化合物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物類;炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩類;重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムなどのアルカリ金属重炭酸塩類;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリンヒドロキシド等のアンモニウムヒドロキシド類等のアンモニウムヒドロキシド類;ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどの水溶液を使用することができる。また、上記アルカリ類の水溶液にメタノールやエタノールなどの水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。
好ましい現像液として、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの0.4〜2.5質量%水溶液を挙げることができる。
現像液のpHは、好ましくは10.0〜14.0である。現像時間は、好ましくは30〜500秒間であり、また、現像の手法は液盛り法(パドル法)、シャワー法、ディップ法等のいずれでもよい。
現像の後に、リンス工程を行うこともできる。リンス工程では、現像後の基板を純水などで洗うことで、付着している現像液除去、現像残渣除去を行う。リンス方法は公知の方法を用いることができる。例えばシャワーリンスやディップリンスなどを挙げることができる。
パターン露光及び現像については、公知の方法や公知の現像液を用いることができる。例えば、特開2011−186398号公報、特開2013−83937号公報に記載のパターン露光方法及び現像方法を好適に用いることができる。
本発明の硬化膜の製造方法は、上記露光工程後、露光された硬化性組成物を熱処理する工程を含むことが好ましい。本発明の硬化性組成物を露光した後に熱処理を行うことにより、より強度に優れた硬化膜を得ることができる。
上記熱処理の温度としては、80℃〜300℃であることが好ましく、100℃〜280℃であることがより好ましく、120℃〜200℃であることが特に好ましい。上記態様であると、成分Aの縮合が適度に生じると推定され、硬化膜の物性により優れる。
また、上記熱処理の時間としては、特に制限はないが、1分〜360分が好ましく、5分〜240分がより好ましく、10分〜120分が更に好ましい。
また、上記本発明の硬化膜の製造方法における光及び/又は熱による硬化は、連続して行ってもよいし、逐次行ってもよい。
また、熱処理を行う際は窒素雰囲気下で行うことにより、透明性をより向上させることもできる。
熱処理工程(ポストベーク)の前に、比較的低温でベークを行った後に熱処理工程を行うこともできる(ミドルベーク工程の追加)。ミドルベークを行う場合は、90〜150℃で1〜60分加熱した後に、200℃以上の高温でポストベークすることが好ましい。また、ミドルベーク、ポストベークを3段階以上の多段階に分けて加熱することもできる。このようなミドルベーク、ポストベークの工夫により、パターンのテーパー角を調整することができる。これらの加熱は、ホットプレート、オーブン、赤外線ヒーターなど、公知の加熱方法を使用することができる。
なお、ポストベークに先立ち、パターンを形成した基板に活性光線により全面再露光(ポスト露光)した後、ポストベークすることにより、成分A同士の縮合反応、及び/又は、露光部分に残存する光重合開始剤から熱分解により開始種を発生させ、架橋工程を促進する触媒として機能すると推定され、膜硬化を促進することができる。ポスト露光工程を含む場合の好ましい露光量としては、100〜3,000mJ/cm2が好ましく、100〜500mJ/cm2が特に好ましい。
上記熱処理の温度としては、80℃〜300℃であることが好ましく、100℃〜280℃であることがより好ましく、120℃〜200℃であることが特に好ましい。上記態様であると、成分Aの縮合が適度に生じると推定され、硬化膜の物性により優れる。
また、上記熱処理の時間としては、特に制限はないが、1分〜360分が好ましく、5分〜240分がより好ましく、10分〜120分が更に好ましい。
また、上記本発明の硬化膜の製造方法における光及び/又は熱による硬化は、連続して行ってもよいし、逐次行ってもよい。
また、熱処理を行う際は窒素雰囲気下で行うことにより、透明性をより向上させることもできる。
熱処理工程(ポストベーク)の前に、比較的低温でベークを行った後に熱処理工程を行うこともできる(ミドルベーク工程の追加)。ミドルベークを行う場合は、90〜150℃で1〜60分加熱した後に、200℃以上の高温でポストベークすることが好ましい。また、ミドルベーク、ポストベークを3段階以上の多段階に分けて加熱することもできる。このようなミドルベーク、ポストベークの工夫により、パターンのテーパー角を調整することができる。これらの加熱は、ホットプレート、オーブン、赤外線ヒーターなど、公知の加熱方法を使用することができる。
なお、ポストベークに先立ち、パターンを形成した基板に活性光線により全面再露光(ポスト露光)した後、ポストベークすることにより、成分A同士の縮合反応、及び/又は、露光部分に残存する光重合開始剤から熱分解により開始種を発生させ、架橋工程を促進する触媒として機能すると推定され、膜硬化を促進することができる。ポスト露光工程を含む場合の好ましい露光量としては、100〜3,000mJ/cm2が好ましく、100〜500mJ/cm2が特に好ましい。
(硬化膜)
本発明の硬化膜や硬化物(以下、硬化膜等ということがある。)は、本発明の硬化性組成物を硬化して得られたものである。
本発明の硬化膜等は、上述したように現像した硬化膜等であっても、現像していない硬化膜等であってもよいが、本発明の効果をより発揮できる現像した硬化膜等であることが好ましい。
本発明の硬化膜等は、成分Aと、成分B等とにより形成された有機−無機ハイブリッド硬化膜等であって、金属酸化物の結晶の膜ではない。硬化膜等中の金属酸化物の結晶成分は、30体積%以下が好ましく、10体積%以下がより好ましく、含まないことが更に好ましい。このような態様とすることで、クラック耐性が向上する。
本発明の硬化膜等は、屈折率が高く、高い透明性を有するため、マイクロレンズ、光導波路、反射防止膜、太陽電池や有機EL発光素子の光取り込み/取り出し効率改善層、LED用封止材及びLED用チップコート材等の光学部材、有機EL表示装置や液晶表示装置などの表示装置に使用される保護膜や絶縁膜、タッチパネルに使用される配線電極の保護膜として好適に用いることができる。
また、本発明の硬化膜は、液晶表示装置又は有機EL装置等におけるカラーフィルターの保護膜、液晶表示装置における液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサー、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)用デバイスの構造部材等にも好適に用いることができる。
本発明の硬化膜や硬化物(以下、硬化膜等ということがある。)は、本発明の硬化性組成物を硬化して得られたものである。
本発明の硬化膜等は、上述したように現像した硬化膜等であっても、現像していない硬化膜等であってもよいが、本発明の効果をより発揮できる現像した硬化膜等であることが好ましい。
本発明の硬化膜等は、成分Aと、成分B等とにより形成された有機−無機ハイブリッド硬化膜等であって、金属酸化物の結晶の膜ではない。硬化膜等中の金属酸化物の結晶成分は、30体積%以下が好ましく、10体積%以下がより好ましく、含まないことが更に好ましい。このような態様とすることで、クラック耐性が向上する。
本発明の硬化膜等は、屈折率が高く、高い透明性を有するため、マイクロレンズ、光導波路、反射防止膜、太陽電池や有機EL発光素子の光取り込み/取り出し効率改善層、LED用封止材及びLED用チップコート材等の光学部材、有機EL表示装置や液晶表示装置などの表示装置に使用される保護膜や絶縁膜、タッチパネルに使用される配線電極の保護膜として好適に用いることができる。
また、本発明の硬化膜は、液晶表示装置又は有機EL装置等におけるカラーフィルターの保護膜、液晶表示装置における液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサー、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)用デバイスの構造部材等にも好適に用いることができる。
また、本発明の硬化膜等は、タッチパネルに使用される配線電極等の視認性低減層に使用することができる。なお、タッチパネルに使用される配線電極の視認性低減層とは、タッチパネルに使用される配線電極等の視認性を低減する、すなわち、配線電極等を見えにくくする層であり、例えば、タッチ検出電極(例えば、酸化インジウムスズ(ITO)製)間の層間絶縁膜、電極の保護膜(オーバーコート膜)などが挙げられる。また、インデックスマッチング層(IM層、又は、屈折率調整層ということがある。)にも好適である。インデックスマッチング層とは、表示装置の光の反射率や透過率を調整する層である。インデックスマッチング層については特開2012−146217号公報に詳述されており、この内容は本明細書取り込まれる。本発明の硬化膜を視認性低減層に使用することで優れた視認性のタッチパネルとすることができる。
中でも、本発明の硬化膜は、表示装置等における層間絶縁膜又はオーバーコート膜として好適である。
タッチ検出電極間の層間絶縁膜や保護膜に使用される場合は、視認性改良の観点から硬化膜の波長550nmにおける屈折率は電極の屈折率に近いことが好ましく、具体的には1.70〜2.40が好ましく、1.70〜2.30がより好ましく、1.70〜2.10が更に好ましい。
中でも、本発明の硬化膜は、表示装置等における層間絶縁膜又はオーバーコート膜として好適である。
タッチ検出電極間の層間絶縁膜や保護膜に使用される場合は、視認性改良の観点から硬化膜の波長550nmにおける屈折率は電極の屈折率に近いことが好ましく、具体的には1.70〜2.40が好ましく、1.70〜2.30がより好ましく、1.70〜2.10が更に好ましい。
(液晶表示装置)
本発明の液晶表示装置は、本発明の硬化膜を有することを特徴とする。
本発明の液晶表示装置としては、本発明の硬化性組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の液晶表示装置を挙げることができる。
例えば、本発明の液晶表示装置が具備するTFT(Thin-Film Transistor)の具体例としては、アモルファスシリコン−TFT、低温ポリシリコン−TFT、酸化物半導体TFT(例えば、インジウムガリウム亜鉛酸化物、いわゆる、IGZO)等が挙げられる。本発明の硬化膜は電気特性に優れるため、これらのTFTに組み合わせて好ましく用いることができる。
また、本発明の液晶表示装置が取りうる液晶駆動方式としてはTN(Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式、IPS(In-Plane-Switching)方式、FFS(Fringe Field Switching)方式、OCB(Optically Compensated Bend)方式などが挙げられる。
パネル構成においては、COA(Color Filter on Array)方式の液晶表示装置でも本発明の硬化膜を用いることができ、例えば、特開2005−284291号公報の有機絶縁膜(115)や、特開2005−346054号公報の有機絶縁膜(212)として用いることができる。また、本発明の液晶表示装置が取りうる液晶配向膜の具体的な配向方式としてはラビング配向法、光配向法などが挙げられる。また、特開2003−149647号公報や特開2011−257734号公報に記載のPSA(Polymer Sustained Alignment)技術によってポリマー配向支持されていてもよい。
また、本発明の硬化性組成物及び本発明の硬化膜は、上記用途に限定されず種々の用途に使用することができる。例えば、平坦化膜や層間絶縁膜以外にも、カラーフィルターの保護膜や、液晶表示装置における液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサーや固体撮像素子においてカラーフィルター上に設けられるマイクロレンズ等に好適に用いることができる。
本発明の液晶表示装置は、本発明の硬化膜を有することを特徴とする。
本発明の液晶表示装置としては、本発明の硬化性組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の液晶表示装置を挙げることができる。
例えば、本発明の液晶表示装置が具備するTFT(Thin-Film Transistor)の具体例としては、アモルファスシリコン−TFT、低温ポリシリコン−TFT、酸化物半導体TFT(例えば、インジウムガリウム亜鉛酸化物、いわゆる、IGZO)等が挙げられる。本発明の硬化膜は電気特性に優れるため、これらのTFTに組み合わせて好ましく用いることができる。
また、本発明の液晶表示装置が取りうる液晶駆動方式としてはTN(Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式、IPS(In-Plane-Switching)方式、FFS(Fringe Field Switching)方式、OCB(Optically Compensated Bend)方式などが挙げられる。
パネル構成においては、COA(Color Filter on Array)方式の液晶表示装置でも本発明の硬化膜を用いることができ、例えば、特開2005−284291号公報の有機絶縁膜(115)や、特開2005−346054号公報の有機絶縁膜(212)として用いることができる。また、本発明の液晶表示装置が取りうる液晶配向膜の具体的な配向方式としてはラビング配向法、光配向法などが挙げられる。また、特開2003−149647号公報や特開2011−257734号公報に記載のPSA(Polymer Sustained Alignment)技術によってポリマー配向支持されていてもよい。
また、本発明の硬化性組成物及び本発明の硬化膜は、上記用途に限定されず種々の用途に使用することができる。例えば、平坦化膜や層間絶縁膜以外にも、カラーフィルターの保護膜や、液晶表示装置における液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサーや固体撮像素子においてカラーフィルター上に設けられるマイクロレンズ等に好適に用いることができる。
図1は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置10の一例を示す概念的断面図である。このカラー液晶表示装置10は、背面にバックライトユニット12を有する液晶パネルであって、液晶パネルは、偏光フィルムが貼り付けられた2枚のガラス基板14,15の間に配置されたすべての画素に対応するTFT16の素子が配置されている。ガラス基板上に形成された各素子には、硬化膜17中に形成されたコンタクトホール18を通して、画素電極を形成するITO透明電極19が配線されている。ITO透明電極19の上には、液晶20の層とブラックマトリックスを配置したRGBカラーフィルター22が設けられている。
バックライトの光源としては、特に限定されず公知の光源を用いることができる。例えば白色LED、青色・赤色・緑色などの多色LED、蛍光灯(冷陰極管)、有機ELなどを挙げる事ができる。
また、液晶表示装置は、3D(立体視)型のものとしたり、タッチパネル型のものとしたりすることも可能である。更にフレキシブル型にすることも可能であり、特開2011−145686号公報に記載の第2層間絶縁膜(48)や、特開2009−258758号公報に記載の層間絶縁膜(520)として用いることができる。
バックライトの光源としては、特に限定されず公知の光源を用いることができる。例えば白色LED、青色・赤色・緑色などの多色LED、蛍光灯(冷陰極管)、有機ELなどを挙げる事ができる。
また、液晶表示装置は、3D(立体視)型のものとしたり、タッチパネル型のものとしたりすることも可能である。更にフレキシブル型にすることも可能であり、特開2011−145686号公報に記載の第2層間絶縁膜(48)や、特開2009−258758号公報に記載の層間絶縁膜(520)として用いることができる。
(有機EL表示装置)
本発明の有機EL表示装置は、本発明の硬化膜を有することを特徴とする。
本発明の有機EL表示装置としては、本発明の硬化性組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の各種有機EL表示装置や液晶表示装置を挙げることができる。
例えば、本発明の有機EL表示装置が具備するTFT(Thin-Film Transistor)の具体例としては、アモルファスシリコン−TFT、低温ポリシリコン−TFT、酸化物半導体TFT等が挙げられる。本発明の硬化膜は電気特性に優れるため、これらのTFTに組み合わせて好ましく用いることができる。
本発明の有機EL表示装置は、本発明の硬化膜を有することを特徴とする。
本発明の有機EL表示装置としては、本発明の硬化性組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の各種有機EL表示装置や液晶表示装置を挙げることができる。
例えば、本発明の有機EL表示装置が具備するTFT(Thin-Film Transistor)の具体例としては、アモルファスシリコン−TFT、低温ポリシリコン−TFT、酸化物半導体TFT等が挙げられる。本発明の硬化膜は電気特性に優れるため、これらのTFTに組み合わせて好ましく用いることができる。
図2は、有機EL表示装置の一例の構成概念図である。ボトムエミッション型の有機EL表示装置における基板の模式的断面図を示し、平坦化膜4を有している。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi3N4からなる絶縁膜3が形成されている。絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)が絶縁膜3上に形成されている。配線2は、TFT1間、又は、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
更に、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上に平坦化膜4が形成されている。
平坦化膜4上には、ボトムエミッション型の有機EL素子が形成されている。すなわち、平坦化膜4上に、ITOからなる第一電極5が、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成されている。また、第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。
第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8が形成されており、この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。
更に、図2には図示していないが、所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設け、次いで、基板上方の全面にAlから成る第二電極を形成し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止し、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続されてなるアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られる。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi3N4からなる絶縁膜3が形成されている。絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)が絶縁膜3上に形成されている。配線2は、TFT1間、又は、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
更に、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上に平坦化膜4が形成されている。
平坦化膜4上には、ボトムエミッション型の有機EL素子が形成されている。すなわち、平坦化膜4上に、ITOからなる第一電極5が、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成されている。また、第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。
第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8が形成されており、この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。
更に、図2には図示していないが、所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設け、次いで、基板上方の全面にAlから成る第二電極を形成し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止し、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続されてなるアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られる。
(タッチパネル及びタッチパネル表示装置)
本発明のタッチパネルは、絶縁層及び/又は保護層の、全部又は一部が本発明の硬化性組成物の硬化物からなるタッチパネルである。また、本発明のタッチパネルは、透明基板、電極及び絶縁層及び/又は保護層を少なくとも有することが好ましい。
本発明のタッチパネル表示装置は、本発明のタッチパネルを有するタッチパネル表示装置であることが好ましい。本発明のタッチパネルとしては、抵抗膜方式、静電容量方式、超音波方式、電磁誘導方式など公知の方式いずれでもよい。中でも、静電容量方式が好ましい。
静電容量方式のタッチパネルとしては、特開2010−28115号公報に開示されるものや、国際公開第2012/057165号に開示されるものが挙げられる。この他のタッチパネルとしては、いわゆる、インセル型(例えば、特表2012−517051号公報の図5、図6、図7、図8)、いわゆる、オンセル型(例えば、特開2012−43394号公報の図14、国際公開第2012/141148号の図2(b))、OGS型、TOL型、その他の構成(例えば、特開2013−164871号公報の図6)を挙げることができる。
本発明のタッチパネルは、絶縁層及び/又は保護層の、全部又は一部が本発明の硬化性組成物の硬化物からなるタッチパネルである。また、本発明のタッチパネルは、透明基板、電極及び絶縁層及び/又は保護層を少なくとも有することが好ましい。
本発明のタッチパネル表示装置は、本発明のタッチパネルを有するタッチパネル表示装置であることが好ましい。本発明のタッチパネルとしては、抵抗膜方式、静電容量方式、超音波方式、電磁誘導方式など公知の方式いずれでもよい。中でも、静電容量方式が好ましい。
静電容量方式のタッチパネルとしては、特開2010−28115号公報に開示されるものや、国際公開第2012/057165号に開示されるものが挙げられる。この他のタッチパネルとしては、いわゆる、インセル型(例えば、特表2012−517051号公報の図5、図6、図7、図8)、いわゆる、オンセル型(例えば、特開2012−43394号公報の図14、国際公開第2012/141148号の図2(b))、OGS型、TOL型、その他の構成(例えば、特開2013−164871号公報の図6)を挙げることができる。
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準である。
<合成例1>
チタニウムテトラノルマルブトキシド34.0g(0.10モル)をノルマルブチルアルコール12.0gに溶解させた後、水2.7g(0.15モル)とノルマルブチルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−6を得た。固形分濃度は、20質量%であった。
チタニウムテトラノルマルブトキシド34.0g(0.10モル)をノルマルブチルアルコール12.0gに溶解させた後、水2.7g(0.15モル)とノルマルブチルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−6を得た。固形分濃度は、20質量%であった。
<合成例2>
チタニウムテトラノルマルブトキシド34.0g(0.10モル)をノルマルブチルアルコール12.0gに溶解させた後、水1.8g(0.10モル)とノルマルブチルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−7を得た。固形分濃度は、29質量%であった。
チタニウムテトラノルマルブトキシド34.0g(0.10モル)をノルマルブチルアルコール12.0gに溶解させた後、水1.8g(0.10モル)とノルマルブチルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−7を得た。固形分濃度は、29質量%であった。
<合成例3>
チタニウムテトラノルマルブトキシド34.0g(0.10モル)をノルマルブチルアルコール12.0gに溶解させた後、水1.35g(0.075モル)とノルマルブチルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−8を得た。固形分濃度は、34質量%であった。
チタニウムテトラノルマルブトキシド34.0g(0.10モル)をノルマルブチルアルコール12.0gに溶解させた後、水1.35g(0.075モル)とノルマルブチルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−8を得た。固形分濃度は、34質量%であった。
<合成例4>
チタニウムテトラターシャリーブトキシド34.0g(0.10モル)をターシャリーブチルアルコール12.0gに溶解させた後、水1.8g(0.10モル)とターシャリーブチルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−9を得た。固形分濃度は、29質量%であった。
チタニウムテトラターシャリーブトキシド34.0g(0.10モル)をターシャリーブチルアルコール12.0gに溶解させた後、水1.8g(0.10モル)とターシャリーブチルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−9を得た。固形分濃度は、29質量%であった。
<合成例5>
チタニウムテトライソプロポキシド28.4g(0.10モル)をイソプロピルアルコール12.0gに溶解させた後、水1.8g(0.10モル)とイソプロピルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−10を得た。固形分濃度は、27質量%であった。
チタニウムテトライソプロポキシド28.4g(0.10モル)をイソプロピルアルコール12.0gに溶解させた後、水1.8g(0.10モル)とイソプロピルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−10を得た。固形分濃度は、27質量%であった。
<合成例6>
チタニウムテトラエトキシド22.8g(0.10モル)をエチルアルコール12.0gに溶解させた後、水1.8g(0.10モル)とエチルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−11を得た。固形分濃度は、25質量%であった。
チタニウムテトラエトキシド22.8g(0.10モル)をエチルアルコール12.0gに溶解させた後、水1.8g(0.10モル)とエチルアルコール24.0gとの混合液を滴下した。滴下終了後、一時間撹拌した後、更に一時間加熱還流し、チタノキサンA−11を得た。固形分濃度は、25質量%であった。
<合成例7>
四塩化チタン5.0g(0.026モル)をイソプロピルアルコール100gに撹拌しながら溶解させた後、2時間室温(25℃)で撹拌した。アンモニアガスと窒素との混合ガス(1/1体積比)をバブリングすることにより、塩化アンモニウムを沈殿させた。その混合液をろ過し、塩化アンモニウムを除去した。更に減圧下で溶剤を留去し、目的とするチタンイソプロポキシドを得た。その後、合成例1と同様の操作に付し、チタノキサンA−12を得た。固形分濃度は、19質量%であった。
四塩化チタン5.0g(0.026モル)をイソプロピルアルコール100gに撹拌しながら溶解させた後、2時間室温(25℃)で撹拌した。アンモニアガスと窒素との混合ガス(1/1体積比)をバブリングすることにより、塩化アンモニウムを沈殿させた。その混合液をろ過し、塩化アンモニウムを除去した。更に減圧下で溶剤を留去し、目的とするチタンイソプロポキシドを得た。その後、合成例1と同様の操作に付し、チタノキサンA−12を得た。固形分濃度は、19質量%であった。
(実施例1)
<硬化性組成物の作製>
以下のようにして、調製した。
・A−1:チタノキサン(B−4、日本曹達(株)製)
・B−1:テトラエチルチウラムジスルフィド(東京化成工業(株)製)
・BM−1:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの質量比70:30の混合物(KAYARAD DPHA、日本化薬(株)製)
・C−1:オキシムエステル系光重合開始剤(下記化合物、特開2009−134289号公報に記載の特定化合物1の合成方法を参照し、合成した。)
・E−1:メガファックF−554(パーフルオロアルキル基含有ノニオン界面活性剤、DIC(株)製)
の表1記載の各成分を、各成分の固形分が表1に記載の割合になるように混合した。更に表1記載の添加溶剤D−1にて表1記載の固形分濃度となるように希釈し、1時間撹拌した。なお、D−1は、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(日本乳化剤(株)製)である。
次いで、0.45μmのメンブレンフィルターにてろ過を行い、実施例1の硬化性組成物を作製した。
<硬化性組成物の作製>
以下のようにして、調製した。
・A−1:チタノキサン(B−4、日本曹達(株)製)
・B−1:テトラエチルチウラムジスルフィド(東京化成工業(株)製)
・BM−1:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの質量比70:30の混合物(KAYARAD DPHA、日本化薬(株)製)
・C−1:オキシムエステル系光重合開始剤(下記化合物、特開2009−134289号公報に記載の特定化合物1の合成方法を参照し、合成した。)
・E−1:メガファックF−554(パーフルオロアルキル基含有ノニオン界面活性剤、DIC(株)製)
の表1記載の各成分を、各成分の固形分が表1に記載の割合になるように混合した。更に表1記載の添加溶剤D−1にて表1記載の固形分濃度となるように希釈し、1時間撹拌した。なお、D−1は、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(日本乳化剤(株)製)である。
次いで、0.45μmのメンブレンフィルターにてろ過を行い、実施例1の硬化性組成物を作製した。
(実施例2〜123及び比較例1〜17)
<硬化性組成物の作製>
下記表1〜表4に記載の各成分及びその配合量、並びに、固形分量に変更した以外は、実施例1の硬化性組成物の作製と同様にして、実施例2〜123及び比較例1〜17の硬化性組成物をそれぞれ作製した。
<硬化性組成物の作製>
下記表1〜表4に記載の各成分及びその配合量、並びに、固形分量に変更した以外は、実施例1の硬化性組成物の作製と同様にして、実施例2〜123及び比較例1〜17の硬化性組成物をそれぞれ作製した。
なお、上記表1〜表4において、組成物の固形分量以外の各成分の添加量は、全固形分量100質量部に対する質量部を表し、「−」は該当する成分を含有していないことを意味する。
上述した以外の表1〜表4における略記の詳細を以下に示す。
A−2:チタノキサン(B−2、日本曹達(株)製)
A−3:PC−200(チタノキサン、マツモトファインケミカル(株)、固形分31.0%)
A−4:チタノキサン(T−3072、マツモトファインケミカル(株)製)
A−5:ジルコノキサン(ZA−65、マツモトファインケミカル(株)製)
A−6〜A−12:合成例1〜7で作製したチタノキサン
A−13:チタンテトラn−ブトキシド(和光純薬工業(株)製)
B−2:テトラメチルチウラムモノスルフィド(東京化成工業(株)製)
B−3:N,N,N’,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノチオベンゾフェノン(東京化成工業(株)製)
B−4:ビスチオベンゾイルジスルフィド(Aldrich社製)
B−5:1−ピロリジンカルボジチオ酸アリル(東京化成工業(株)製)
B−6:5−(メタクリロイルオキシ)メチル−1,3−オキサチオラン−2−チオン
B−7:ジエチルジチオカルバミン酸ジエチルアンモニウム(東京化成工業(株)製)
BM−2:ペンタエリスリトールテトラアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートとの質量比37〜45:63〜55の混合物(KAYARAD PET−30、日本化薬(株)製)
R−1:アセチルアセトン(東京化成工業(株)製)
R−2:2−アセトアセトキシエチルメタクリレート(日本合成化学工業(株)製)
R−3:4,4’−チオビスベンゼンチオール(Aldrich社製)
C−2:イルガキュアーCGI−124(1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン−2−(O−ベンゾイルオキシム)、チバスペシャルティケミカルズ社製)
C−3:イルガキュアーCGI−242(1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタン−1−オンオキシム−O−アセテート、チバスペシャルティケミカルズ社製)
C−4:イルガキュアー907(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、チバスペシャルティケミカルズ社製)
D−2:ジエチレングリコールメチルエチルエーテル/1,3−ブチレングリコールジアセテート=9/1(質量比)の混合溶液
D−3:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
A−2:チタノキサン(B−2、日本曹達(株)製)
A−3:PC−200(チタノキサン、マツモトファインケミカル(株)、固形分31.0%)
A−4:チタノキサン(T−3072、マツモトファインケミカル(株)製)
A−5:ジルコノキサン(ZA−65、マツモトファインケミカル(株)製)
A−6〜A−12:合成例1〜7で作製したチタノキサン
A−13:チタンテトラn−ブトキシド(和光純薬工業(株)製)
B−2:テトラメチルチウラムモノスルフィド(東京化成工業(株)製)
B−3:N,N,N’,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノチオベンゾフェノン(東京化成工業(株)製)
B−4:ビスチオベンゾイルジスルフィド(Aldrich社製)
B−5:1−ピロリジンカルボジチオ酸アリル(東京化成工業(株)製)
B−6:5−(メタクリロイルオキシ)メチル−1,3−オキサチオラン−2−チオン
B−7:ジエチルジチオカルバミン酸ジエチルアンモニウム(東京化成工業(株)製)
BM−2:ペンタエリスリトールテトラアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートとの質量比37〜45:63〜55の混合物(KAYARAD PET−30、日本化薬(株)製)
R−1:アセチルアセトン(東京化成工業(株)製)
R−2:2−アセトアセトキシエチルメタクリレート(日本合成化学工業(株)製)
R−3:4,4’−チオビスベンゼンチオール(Aldrich社製)
C−2:イルガキュアーCGI−124(1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン−2−(O−ベンゾイルオキシム)、チバスペシャルティケミカルズ社製)
C−3:イルガキュアーCGI−242(1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタン−1−オンオキシム−O−アセテート、チバスペシャルティケミカルズ社製)
C−4:イルガキュアー907(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、チバスペシャルティケミカルズ社製)
D−2:ジエチレングリコールメチルエチルエーテル/1,3−ブチレングリコールジアセテート=9/1(質量比)の混合溶液
D−3:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
<硬化性組成物の評価>
作製された硬化性組成物について、以下のようにして評価を行った。評価結果を表5〜表8にまとめて示す。
作製された硬化性組成物について、以下のようにして評価を行った。評価結果を表5〜表8にまとめて示す。
<液保存安定性評価>
調製直後の硬化性樹脂組成物の粘度(初期粘度)と、30℃で2週間保管後の硬化性樹脂組成物の粘度(経時粘度)とを、E型粘度計(東機産業(株)製)にて測定した。
評価基準は以下の通りであり、「4」及び「5」が好ましい。
1:経時粘度が、初期粘度(100%)に対して相対評価として20%以上変化する
2:経時粘度が、初期粘度(100%)に対して相対評価として15%以上20%未満変化する
3:経時粘度が、初期粘度(100%)に対して相対評価として10%以上15%未満変化する
4:経時粘度が、初期粘度(100%)に対して相対評価として5%以上10%未満変化する
5:経時粘度の変化が、初期粘度(100%)に対して相対評価として5%未満である
調製直後の硬化性樹脂組成物の粘度(初期粘度)と、30℃で2週間保管後の硬化性樹脂組成物の粘度(経時粘度)とを、E型粘度計(東機産業(株)製)にて測定した。
評価基準は以下の通りであり、「4」及び「5」が好ましい。
1:経時粘度が、初期粘度(100%)に対して相対評価として20%以上変化する
2:経時粘度が、初期粘度(100%)に対して相対評価として15%以上20%未満変化する
3:経時粘度が、初期粘度(100%)に対して相対評価として10%以上15%未満変化する
4:経時粘度が、初期粘度(100%)に対して相対評価として5%以上10%未満変化する
5:経時粘度の変化が、初期粘度(100%)に対して相対評価として5%未満である
<屈折率の評価>
得られた硬化性樹脂組成物を、スピナーを用いてシリコンウエハ基板上に塗布し、90℃で100秒乾燥することによって厚さ0.5μmの膜を形成した。この基板を、超高圧水銀灯を用いて150mJ/cm2(i線で測定)で露光し、その後オーブンにて200℃分で30分加熱した。
エリプソメーターVUV−VASE(ジェー・エー・ウーラム・ジャパン(株)製)を用いて、550nmでの硬化膜の屈折率を測定した。屈折率が高いほうが好ましく、1.85以上がより好ましい。評価基準を以下に示す。
1:1.81未満
2:1.81以上1.84未満
3:1.84以上1.85未満
4:1.85以上1.86未満
5:1.86以上
得られた硬化性樹脂組成物を、スピナーを用いてシリコンウエハ基板上に塗布し、90℃で100秒乾燥することによって厚さ0.5μmの膜を形成した。この基板を、超高圧水銀灯を用いて150mJ/cm2(i線で測定)で露光し、その後オーブンにて200℃分で30分加熱した。
エリプソメーターVUV−VASE(ジェー・エー・ウーラム・ジャパン(株)製)を用いて、550nmでの硬化膜の屈折率を測定した。屈折率が高いほうが好ましく、1.85以上がより好ましい。評価基準を以下に示す。
1:1.81未満
2:1.81以上1.84未満
3:1.84以上1.85未満
4:1.85以上1.86未満
5:1.86以上
<現像性評価(解像性、マージン及び直線性)>
300mm×400mmのガラス基板(商品名:XG、コーニング社製)上に、硬化性組成物を膜厚1.0μmとなるように塗布し、90℃のオーブンで100秒乾燥(プリベーク)した。その後、ラインアンドスペース1:1の100μm〜1μmラインがあるマスクで150mJ/cm2の露光(照度は24mW/cm2)をし、アルカリ現像液(水酸化テトラメチルアンモニウム2.38質量%水溶液)を用いて25℃で現像した。
300mm×400mmのガラス基板(商品名:XG、コーニング社製)上に、硬化性組成物を膜厚1.0μmとなるように塗布し、90℃のオーブンで100秒乾燥(プリベーク)した。その後、ラインアンドスペース1:1の100μm〜1μmラインがあるマスクで150mJ/cm2の露光(照度は24mW/cm2)をし、アルカリ現像液(水酸化テトラメチルアンモニウム2.38質量%水溶液)を用いて25℃で現像した。
−解像性評価−
現像後の基板について、パターン形成する最も細かいサイズを顕微鏡で観察した。評価基準を以下に示す。
1:解像しない
2:20μm以上のパターンが形成できる
3:8.5μm以上20μm未満のパターンが形成できる
4:2μm以上8.5μm未満のパターンが形成できる
現像後の基板について、パターン形成する最も細かいサイズを顕微鏡で観察した。評価基準を以下に示す。
1:解像しない
2:20μm以上のパターンが形成できる
3:8.5μm以上20μm未満のパターンが形成できる
4:2μm以上8.5μm未満のパターンが形成できる
−マージン評価−
現像性評価において、アルカリ現像液(水酸化テトラメチルアンモニウム2.38質量%水溶液)を用いて25℃の浸漬時間を変更し、50μmパターン部が、残渣無く切れる時間を評価した。この時間が長いほど現像マージンが広いことを示す。評価基準を以下に示す。
1:10秒未満
2:10秒以上20秒未満
3:20秒以上
現像性評価において、アルカリ現像液(水酸化テトラメチルアンモニウム2.38質量%水溶液)を用いて25℃の浸漬時間を変更し、50μmパターン部が、残渣無く切れる時間を評価した。この時間が長いほど現像マージンが広いことを示す。評価基準を以下に示す。
1:10秒未満
2:10秒以上20秒未満
3:20秒以上
−直線性評価−
50μmのラインアンドスペースで作製した現像後の基板について、ラインエッジ部の直線性を光学顕微鏡で確認した。評価基準を以下に示す。
1:ラインエッジ部の面内にがたつきが多くある
2:ラインエッジ部の面内にがたつきがわずかにある
3:ラインエッジ部にがたつきがほとんど見受けられない
50μmのラインアンドスペースで作製した現像後の基板について、ラインエッジ部の直線性を光学顕微鏡で確認した。評価基準を以下に示す。
1:ラインエッジ部の面内にがたつきが多くある
2:ラインエッジ部の面内にがたつきがわずかにある
3:ラインエッジ部にがたつきがほとんど見受けられない
比較例4及び12〜16では、硬化膜の解像性が悪く、マージン及び直線性を評価することができなかった。
また、比較例5及び17では、硬化性組成物の液保存安定性が悪く、硬化膜を形成することができず、現像性及び屈折率を評価できなかった。
また、比較例5及び17では、硬化性組成物の液保存安定性が悪く、硬化膜を形成することができず、現像性及び屈折率を評価できなかった。
(実施例124)
図3〜図5に記載のタッチパネルにおいて、上記図4のY(102a)電極を基板111とともに取り囲む絶縁層W(以下、「台座層W」ともいう。)を以下のように形成した以外は、特開2013−97692号公報に記載の方法と同様にして形成し、本発明のタッチパネルを得た。更にそのタッチパネルを用いて、特開2013−97692号公報にしたがってタッチパネル付き表示装置を得た。
台座層の形成:実施例1の硬化性組成物を基板上に塗布し、プリベークした後、超高圧水銀灯を用いて露光し、アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、200℃30分間の加熱処理を行い、台座層Wを形成した。なお、上記台座層はタッチ検出電極間の層間絶縁膜としての機能を有する。
得られた表示装置に対して、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性及びタッチ検出性能を示し、信頼性の高い装置であることが分かった。
図3〜図5に記載のタッチパネルにおいて、上記図4のY(102a)電極を基板111とともに取り囲む絶縁層W(以下、「台座層W」ともいう。)を以下のように形成した以外は、特開2013−97692号公報に記載の方法と同様にして形成し、本発明のタッチパネルを得た。更にそのタッチパネルを用いて、特開2013−97692号公報にしたがってタッチパネル付き表示装置を得た。
台座層の形成:実施例1の硬化性組成物を基板上に塗布し、プリベークした後、超高圧水銀灯を用いて露光し、アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、200℃30分間の加熱処理を行い、台座層Wを形成した。なお、上記台座層はタッチ検出電極間の層間絶縁膜としての機能を有する。
得られた表示装置に対して、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性及びタッチ検出性能を示し、信頼性の高い装置であることが分かった。
(実施例125〜127)
実施例1の硬化性組成物の代わりに、実施例14、21又は65の硬化性組成物を用いた以外は、実施例124と同様の方法でタッチパネル付き表示装置をそれぞれ作製した。
得られた表示装置に対して、それぞれ、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性及びタッチ検出性能を示し、信頼性の高い装置であることが分かった。
実施例1の硬化性組成物の代わりに、実施例14、21又は65の硬化性組成物を用いた以外は、実施例124と同様の方法でタッチパネル付き表示装置をそれぞれ作製した。
得られた表示装置に対して、それぞれ、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性及びタッチ検出性能を示し、信頼性の高い装置であることが分かった。
(実施例128)
図3〜図5に記載のタッチパネルにおいて、上記図4のY(102a)電極を基板111とともに取り囲む絶縁層W(台座層W)、絶縁層112及び保護層113を以下のように形成した以外は、特開2013−97692号公報に記載の方法と同様にして形成し、本発明のタッチパネルを得た。更にそのタッチパネルを用いて、特開2013−97692号公報にしたがってタッチパネル付き表示装置を得た。
台座層W、絶縁層112及び保護層113の形成:実施例1の硬化性組成物を基板上にスリット塗布し、プリベークした後、超高圧水銀灯を用いて露光し、アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、200℃30分間の加熱処理を行い、各層を形成した。
得られた表示装置に対して、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性及びタッチ検出性能を示し、信頼性の高い装置であることが分かった。
図3〜図5に記載のタッチパネルにおいて、上記図4のY(102a)電極を基板111とともに取り囲む絶縁層W(台座層W)、絶縁層112及び保護層113を以下のように形成した以外は、特開2013−97692号公報に記載の方法と同様にして形成し、本発明のタッチパネルを得た。更にそのタッチパネルを用いて、特開2013−97692号公報にしたがってタッチパネル付き表示装置を得た。
台座層W、絶縁層112及び保護層113の形成:実施例1の硬化性組成物を基板上にスリット塗布し、プリベークした後、超高圧水銀灯を用いて露光し、アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、200℃30分間の加熱処理を行い、各層を形成した。
得られた表示装置に対して、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性及びタッチ検出性能を示し、信頼性の高い装置であることが分かった。
(実施例129〜131)
実施例1の硬化性組成物の代わりに、実施例14、21又は65の硬化性組成物を用いた以外は、実施例128と同様の方法でタッチパネル付き表示装置をそれぞれ作製した。
得られた表示装置に対して、それぞれ、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性及びタッチ検出性能を示し、信頼性の高い装置であることが分かった。
実施例1の硬化性組成物の代わりに、実施例14、21又は65の硬化性組成物を用いた以外は、実施例128と同様の方法でタッチパネル付き表示装置をそれぞれ作製した。
得られた表示装置に対して、それぞれ、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性及びタッチ検出性能を示し、信頼性の高い装置であることが分かった。
1:TFT(薄膜トランジスタ)、2:配線、3:絶縁膜、4:平坦化膜、5:第一電極、6:ガラス基板、7:コンタクトホール、8:絶縁膜、10:液晶表示装置、12:バックライトユニット、14,15:ガラス基板、16:TFT、17:硬化膜、18:コンタクトホール、19:ITO透明電極、20:液晶、22:カラーフィルター、101a,102a:交差部、101b,102b:電極部、111:基板、112:絶縁膜、112a:コンタクトホール、113:保護膜、W:台座層、X,Y:電極
Claims (15)
- 成分Aとして、下記a1及びa2よりなる群から選ばれた少なくとも1種と、
成分Bとして、下記b1及びb2よりなる群から選ばれた少なくとも1種と、
成分Cとして、光重合開始剤と、
成分Dとして、溶剤と、を含有することを特徴とする
硬化性組成物。
a1:アルコキシ基を有する、チタン化合物及び/又はジルコニウム化合物、
a2:チタン原子若しくはジルコニウム原子に直結するアルコキシ基を少なくとも1つ有する、チタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物、
b1:チオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物、
b2:チオカルボニル基を有する化合物並びにエチレン性不飽和基を有する化合物。 - 成分Bが、下記式B−1〜B−4のいずれかで表される化合物である、請求項1に記載の硬化性組成物。
- 成分Aが、前記a2を含む、請求項1又は2に記載の硬化性組成物。
- 前記a2が、アルコキシ基を有するチタン化合物、アルコキシ基を有するジルコニウム化合物及びハロゲノ基を有するチタン化合物及びハロゲノ基を有するジルコニウム化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種を、チタン原子及びジルコニウム原子の総モル量1.0モルに対して、0.5〜1.9倍モル当量の水により加水分解縮合させて得られるチタノキサン、ジルコノキサン及び/又はチタノキサン−ジルコノキサン縮合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 成分Bが、前記b1である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 前記b1におけるチオカルボニル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物が、チオカルボニル基を有する単官能エチレン性不飽和化合物である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 成分Cが、オキシムエステル化合物である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 少なくとも工程1〜工程5をこの順で含む硬化膜の製造方法。
工程1:請求項1〜7のいずれか1項に記載の硬化性組成物を基板上に塗布する塗布工程
工程2:塗布された硬化性組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
工程3:溶剤が除去された硬化性組成物の少なくとも一部を活性光線により露光する露光工程
工程4:露光された硬化性組成物を水性現像液により現像する現像工程
工程5:現像された硬化性組成物を熱処理する熱処理工程 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の硬化性組成物を硬化してなる硬化膜。
- 層間絶縁膜又はオーバーコート膜である、請求項9に記載の硬化膜。
- 波長550nmの光における屈折率が、1.70〜2.10である、請求項9又は10に記載の硬化膜。
- 請求項9〜11のいずれか1項に記載の硬化膜を有する液晶表示装置。
- 請求項9〜11のいずれか1項に記載の硬化膜を有する有機EL表示装置。
- 請求項9〜11のいずれか1項に記載の硬化膜を有するタッチパネル。
- 請求項9〜11のいずれか1項に記載の硬化膜を有するタッチパネル表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014171397A JP2016044280A (ja) | 2014-08-26 | 2014-08-26 | 硬化性組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、タッチパネル及び表示装置 |
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