JP6055914B2 - 絶縁材料用組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、電子デバイスの表面に形成する絶縁性被膜の原料となる絶縁材料用組成物に関する。
タッチパネル、フラットパネルディスプレイ等の電子デバイスは、基板となるガラス面及び配線領域が絶縁性被膜で被覆され、熱、水分、衝撃等から保護されている。電子デバイスに絶縁性被膜を形成するにあたっては、一般に、以下の(1)〜(4)の工程が実施される:(1)保護対象面に絶縁性被膜の原料組成物を塗布して塗膜を形成する工程、(2)塗膜の上に所定のパターンを有するマスクを配置する工程、(3)塗膜のうちマスクで覆われていない部分を硬化させる工程、(4)現像液を用いてマスクのパターンを現像する工程。ここで、(4)の現像工程を実施する際、硬化した膜と電子デバイスとの間に現像液が侵入し、絶縁性被膜が剥離してしまうという問題がしばしば生じていた。従って、電子デバイスに絶縁性被膜を形成するにあたっては、絶縁性被膜の耐性を確保しつつ、電子デバイスの表面に絶縁性被膜を十分に密着させることが重要となる。
絶縁性被膜の耐性や密着性等の物性は、絶縁性被膜を構成する原料組成物の配合に影響される。例えば、従来の絶縁性被膜の原料組成物として、テトラエトキシシラン及び複数種のシラン化合物を加水分解縮合させたポリシロキサンと、エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物と、光ラジカル開始重合剤とを配合したものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。この原料組成物を基板上に塗布し、形成した塗膜に所定のパターンを有するフォトマスクを載せた状態で放射線を照射して硬化させ、硬化した膜のうち未照射部分をアルカリ現像液で溶解除去することにより、特許文献1の絶縁性被膜が形成される。
特開2012−212114号公報
一般に、電子デバイスは複数種の異なる物質から構成され、それらが表面に露出した状態となっている。例えばタッチパネルを例に挙げると、タッチパネルは、ガラス基板の上に、インジウム−スズ酸化物(ITO)からなる透明電極と、モリブデンやアルミニウム等の金属を含む駆動回路とが形成されている。従って、タッチパネルに対する絶縁性被膜の密着性を高めるためには、これら複数種の異なる物質に対して親和性の高い材料を使用する必要がある。また、絶縁性被膜とタッチパネルとの間に現像液が容易に侵入しないように、現像液に対する絶縁性被膜の耐性(耐化学性)についても確保する必要がある。
この点に関し、絶縁性被膜を形成するために使用される特許文献1の原料組成物は、シラン化合物を主成分としているため、原料組成物から形成された絶縁性被膜はガラス基板に対してはある程度の密着性を示すものと予想される。しかしながら、透明電極を構成するITOや、駆動回路を構成する金属に対してまで絶縁性被膜の密着性や耐性を高めることは困難である。特許文献1の原料組成物には、シラン化合物以外にエチレン性不飽和基を2個以上有する化合物が含まれているが、これは膜の強度を向上させるために添加されているものであり、密着性や耐性を向上させるようには機能しない。
電子デバイスに絶縁性被膜を形成するにあたっては、ガラス基板に対する密着性を高めると同時に、ガラス基板以外の部位との密着性を高めることは容易なことではなく、特に、駆動回路に含まれるモリブデンに対しては、上記特許文献1を含めて従来の絶縁性被膜では十分な密着性を実現することは困難であったのが現状である。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、タッチパネル等の電子デバイスに対して優れた密着性を有する絶縁性被膜の原料組成物(以下、「絶縁材料用組成物」と称する。)を提供することを目的とする。さらに、有機溶媒等の現像液に対して耐性(耐化学性)を有する絶縁材料用組成物を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明に係る絶縁材料用組成物の特徴構成は、
架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーと、
重合開始剤と、
密着促進剤と、
を含むことにある。
本構成の絶縁材料用組成物は、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーと、重合開始剤と、密着促進剤と含むため、この絶縁材料用組成物を使用して電子デバイスの表面に絶縁性被膜を形成すると、電子デバイスの構成材料(ガラス、ITO、及び金属)に対して良好な密着性を実現することができる。その結果、現像液によるパターン現像中及びパターン形成後において、絶縁性被膜が電子デバイスから剥離することを防止でき、電子デバイスの品質を安定させることができる。
本発明に係る絶縁材料用組成物において、
前記密着促進剤は、アルミニウム及び/又はジルコニウムの配位化合物を含むことが好ましい。
本発明者らは、鋭意研究の結果、絶縁材料用組成物に含有させる密着促進剤としてアルミニウム及び/又はジルコニウムの配位化合物を使用すると、絶縁材料用組成物から形成した絶縁性被膜は、電子デバイスの構成材料(ガラス、ITO、及び金属)すべてに対して優れた密着性を示すことを突き止めた。
従って、本構成の架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー、重合開始剤、及びアルミニウム及び/又はジルコニウムの配位化合物を含む密着促進剤を含有する絶縁材料用組成物を使用して電子デバイスの表面に絶縁性被膜を形成すると、電子デバイスに対する絶縁性被膜の密着効果を向上させることができる。その結果、現像液によるパターン現像中及びパターン形成後において、絶縁性被膜が電子デバイスから剥離することを防止でき、電子デバイスの品質を安定させることができる。
本発明に係る絶縁材料用組成物において、
前記密着促進剤は、カルボジイミド化合物を含むことが好ましい。
本発明者らは、鋭意研究の結果、絶縁材料用組成物に含有させる密着促進剤としてカルボジイミド化合物を使用すると、モリブデンに対して良好な密着性を示すことを突き止めた。カルボジイミド化合物は、従来は架橋剤として使用されていたものであり、モリブデンに対する良好な密着性は、本発明者らが見出した新たな知見である。
従って、本構成の架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー、重合開始剤、及びカルボジイミド化合物を含む密着促進剤を含有する絶縁材料用組成物を使用して電子デバイスの表面に絶縁性被膜を形成すると、従来は密着させることが困難であった駆動回路(モリブデンを含む)に対しても良好な密着性を実現することができる。
本発明に係る絶縁材料用組成物において、
前記密着促進剤は、メルカプトシラン化合物を含むことが好ましい。
メルカプトシラン化合物は、従来はゴム等の二重結合を有する化合物の接着剤として使用されていたものであるが、本発明者らは、鋭意研究の結果、メルカプトシラン化合物は、透明電極に使用されるITOに対して良好な密着性を有することを見出した。
従って、本構成の架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー、重合開始剤、及びメルカプトシラン化合物を含む密着促進剤を含有する絶縁材料用組成物を使用して電子デバイスの表面に絶縁性被膜を形成すると、電子デバイスに対する絶縁性被膜の密着効果をさらに向上させることができる。
本発明に係る絶縁材料用組成物において、
前記架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーは、トリオキシシリルアルキルアクリレート又はトリオキシシリルアルキルメタクリレートを含むことが好ましい。
トリオキシシリルアルキルアクリレート及びトリオキシシリルアルキルメタクリレートは、透明性に優れたアクリル基を含有する架橋性シラン化合物である。
従って、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーが、トリオキシシリルアルキルアクリレート又はトリオキシシリルアルキルメタクリレートを含むように調製すると、絶縁性被膜の透明性を向上させることができる。
本発明に係る絶縁材料用組成物において、
多官能性アクリルモノマーをさらに含むことが好ましい。
多官能性アクリルモノマーは、トリオキシシリルアルキルアクリレート及びトリオキシシリルアルキルメタクリレートの架橋剤として機能する。
従って、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーが、トリオキシシリルアルキルアクリレート又はトリオキシシリルアルキルメタクリレートを含む場合において、多官能性アクリルモノマーを併用すると、絶縁材料用組成物を架橋させて硬化させる際の感度が向上し、さらに低温でも架橋反応を進行させることができるため、強固で耐化学性が良好な絶縁性被膜を形成することができる。
本発明に係る絶縁材料用組成物において、
耐化学性向上剤として、ポリN−メトキシメチル化合物又は光酸発生剤を含むことが好ましい。
ポリN−メトキシメチル化合物は、熱架橋剤として使用されるものであり、光酸発生剤は、樹脂硬化剤として使用されるものであり、これらは、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーの重合促進に寄与する。
従って、絶縁材料用組成物に耐化学性向上剤として、ポリN−メトキシメチル化合物又は光酸発生剤を含有させると、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーの重合が促進され、形成した絶縁性被膜が高い硬度を備えるものとなり、その結果、絶縁性被膜の耐化学性が向上する。
図1は、本発明の絶縁材料用組成物が適用される静電容量式タッチパネルの模式図である。
以下、本発明の絶縁材料用組成物に関する実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では、絶縁性被膜を形成する対象である電子デバイスとして、静電容量式タッチパネルを例に挙げて説明する。
図1は、本発明の絶縁材料用組成物が適用される静電容量式タッチパネル100の模式図である。静電容量式タッチパネル100は、基板ガラス10の上に、ITOで構成された透明電極20と、アルミニウムやモリブデン等の金属材料で構成された駆動回路30とを備えている。本実施形態では、基板ガラス10が露出している領域をガラス領域A、透明電極20が存在する領域をITO領域B、駆動回路30が存在する領域を金属領域Cと規定する。ガラス領域A、ITO領域B、及び金属領域Cを保護するため、静電容量式タッチパネル100の全面に絶縁材料用組成物を塗布し、反応させて絶縁性被膜を形成する。
〔絶縁材料用組成物〕
絶縁性被膜の原料である本発明の絶縁材料用組成物は、基本となる組成として、(a)架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー、(b)重合開始剤、及び(c)密着促進剤を含む。以下、これらの基本組成について説明する。
(a)架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー
架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーは、例えば、下記の一般式(1);
CH=C(R)−COO−(CH−Si(OR´) ・・・ (1)
R :水素又はメチル基
R´:任意のアルキル基
で表される有機シラン化合物を、フェニルトリアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、及び他の任意の加水分解可能な有機シラン化合物と加水分解共縮重合して得られるシロキサンオリゴマーが挙げられる。
式(1)の有機シラン化合物を具体的に示すと、式(1)中でn=1の例として、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、及びメタクリロキシメチルトリエトキシシラン、式(1)中でn=2の例として、2−アクリロキシエチルトリメトキシシラン、2−アクリロキシエチルトリエトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリメトキシシラン、及び2−メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、式(1)中でn=3の例として、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及び3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、式(1)中でn=4の例として、4−アクリロキシブチルトリメトキシシラン、4−アクリロキシブチルトリエトキシシラン、4−メタクリロキシブチルトリメトキシシラン、及び4−メタクリロキシブチルトリエトキシシランなどが挙げられる。式(1)中のR´については、R´のアルキル基の炭素数が4を超えると加水分解重合反応が極端に遅くなるため、R´はメチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
加水分解共縮重合に使用されるフェニルトリアルコキシシランには、フェニルトリメトキシシラン、及びフェニルトリエトキシシランなどが挙げられる。加水分解共縮重合に使用されるメチルトリアルコキシシランには、メチルトリメトキシシラン、及びメチルトリエトキシシランなどが挙げられる。
他の任意の加水分解可能な有機シラン化合物には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトライソシアナトシラン、テトラキス(アセトキシム)シラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチルメトキシアセトキシシラン、ジメチルジイソシアナトシラン、ジメチルメトキシイソシアナトシラン、ジメチルビス(アセトキシム)シラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、及びジフェニルジメトキシシランなどが挙げられる。これらの有機シラン化合物は、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。
加水分解共縮重合は、有機シラン化合物を必要に応じて、エタノール、アセトン、酢酸ブチルなどの溶媒に希釈し、さらに反応に必要な水、触媒量の酸(塩酸、酢酸、硝酸、リン酸など)又は塩基(アンモニア、トリエチルアミン、シクロヘキシルアミン、水酸化テトラメチルアンモニウムなど)を加え、任意の温度で攪拌及び還流条件下で行われる。
架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーは、トリオキシシリルアルキルアクリレート又はトリオキシシリルアルキルメタクリレートを含むことが好ましい。トリオキシシリルアルキルアクリレート及びトリオキシシリルアルキルメタクリレートは、透明性に優れたアクリル基を含有する架橋性シラン化合物である。このため、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーが、トリオキシシリルアルキルアクリレート又はトリオキシシリルアルキルメタクリレートを含むように調製すると、絶縁性被膜の透明性を向上させることができる。
架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーが、トリオキシシリルアルキルアクリレート又はトリオキシシリルアルキルメタクリレートを含む場合においては、多官能性アクリルモノマーを併用することが好ましい。多官能性アクリルモノマーは、トリオキシシリルアルキルアクリレート及びトリオキシシリルアルキルメタクリレートの架橋剤として機能するため、絶縁材料用組成物を架橋させて硬化させる際の感度が向上し、さらに低温でも架橋反応を進行させることができる。その結果、より強固な絶縁性被膜を形成することができる。多官能性アクリルモノマーとしては、(a−1)二官能性アクリレート、(a−2)三官能性アクリレート、(a−3)四官能性以上のアクリレートが挙げられる。使用可能な多官能性アクリルモノマーについて、以下に例示する。なお、以下の記載では、「(メタ)アクリレート」は、メタクリレートまたはアクリレートを表す。「EO変性」は、エトキシ化された(メタ)アクリレート、具体的には、−OCOCH=CH又は−OCO−C(CH)=CHに代えて、−(OC−OCOCH=CH又は−(OC−OCOC(CH)=CH{nは正の整数}の構造を有するエトキシアクリレートを表す。「PO変性」は、プロポキシ化された(メタ)アクリレート、具体的には、−OCOCH=CH又は−OCO−C(CH)=CHに代えて、−(OC−OCOCH=CH又は−(OC−OCOC(CH)=CH{nは正の整数}の構造を有するプロポキシアクリレートを表す。
(a−1)二官能性アクリレート
1,3−ブチレングリコール(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリコールジ(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、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(200)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(400)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(600)ジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(200)ジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(400)ジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(600)ジ(メタ)アクリレート、EO変性1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、PO変性1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、EO変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、PO変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、PO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌール酸ジ(メタ)アクリレート。
(a−2)三官能性アクリレート
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、EO変性グリセリントリ(メタ)アクリレート、PO変性グリセリントリ(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、EO変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、PO変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌール酸トリ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌール酸トリ(メタ)アクリレート、トリアリルイソシアヌール酸。
(a−3)四官能性以上のアクリレート
ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、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、EO変性ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、EO変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、EO変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、EO変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、PO変性ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、PO変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、PO変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、PO変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート。
(b)重合開始剤
重合開始剤は、光重合開始剤又は熱重合開始剤を使用することができるが、一般のネガ型のフォトリソグラフィーに用いられる光ラジカル発生剤が好ましい。具体的には、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、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、及び2−ヒロドキシ−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−オンなどのベンジルメチルケタール類;2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、及び2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタン−1−オンなどのα−アミノアルキルフェノン類;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、及びビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド類;ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウムなどのチタノセン類;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、エタノン1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)等のオキシムエステル類;ベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4−トリメチルベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、4−(4´−メチルフェニルチオ)ベンゾフェノン、2−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4´−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、及び4,4´−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;2−イソプロピルチオキサントン(ITX)、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、及び1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどのチオキサントン類;2−エチルアントラキノン、カンファーキノン、ベンジル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2´−ビス(2−クロロフェニル)−4,5,4´,5´−テトラフェニル−2´H−(1,2´)−ビイミダゾール(BCIM)、10−ブチル−2−クロロアクリドン、並びにトリス(4−ジメチルアミノフェニル)メタン等が挙げられる。これらの重合開始剤は、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。また、感度の向上や感光波長域のシフトを目的として、任意の光増感剤と組み合わせることもできる。
重合開始剤の添加量は、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.5〜40重量部であり、好ましくは1〜20重量部である。添加量が0.5重量部より少ないと感光性が不十分となり、40重量部より多いと膜の密度が低下し、膜の特性が低下する。
(c)密着促進剤
密着促進剤は、本発明の絶縁材料用組成物を反応させることにより形成される絶縁性被膜の電子デバイスに対する密着性を向上させるものである。本発明者らは、鋭意研究の結果、特に有効な密着促進剤として、(c−1)アルミニウム及び/又はジルコニウムの配位化合物、(c−2)カルボジイミド化合物、及び(c−3)メルカプトシラン化合物を見出した。以下、夫々の化合物について説明するが、(c−1)アルミニウム及び/又はジルコニウムの配位化合物については、「配位化合物」の一種である「キレート化合物」の形態で使用することが好ましい。従って、以降の説明では、「アルミニウム及び/又はジルコニウムの配位化合物」については、特に「アルミニウム及び/又はジルコニウムのキレート化合物」を例に挙げて説明する。
(c−1)アルミニウム及び/又はジルコニウムのキレート化合物
アルミニウム及び/又はジルコニウムのキレート化合物は、絶縁性被膜の密着性を向上させる物質として使用される。アルミニウム及び/又はジルコニウムのキレート化合物は、特に材料を問わず、密着性を有する。従って、アルミニウム及び/又はジルコニウムのキレート化合物は、図1に示すガラス領域A、ITO領域B、及び金属領域Cのすべてに対して絶縁性被膜の密着性を向上させることに有用である。
アルミニウムのキレート化合物は、アルミニウムアルコキシドに0.5〜3等量のキレート剤を反応させて合成することができる。アルミニウムアルコキシドとしては、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリn−プロポキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリブトキシアルミニウム、トリイソブトキシアルミニウム、トリsec−ブトキシアルミニウム、及びトリtert−ブチルアルミニウムが挙げられる。ジルコニウムのキレート化合物は、ジルコニウムアルコキシドに0.5〜4等量のキレート剤を反応させて合成することができる。アルミニウム及びジルコニウムとの反応に使用されるキレート剤としては、アセチルアセトン、シクロペンタン−1,3−ジオン、シクロヘキサン−1,3−ジオン、ベンゾイルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ベンゾイル酢酸メチル、ベンゾイル酢酸エチル、4−メトキシベンゾイル酢酸メチル、及び4−メトキシベンゾイル酢酸エチルなどのβ−ジケトン類;トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、モノエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、及びN,N−ジメチルエタノールアミンなどのアルカノールアミン類が挙げられる。上記のアルミニウムのキレート化合物、ジルコニウムのキレート化合物は、そのままの状態で使用可能であるが、少量の水を加えた部分加水分解生成物として使用することも可能である。
アルミニウム及び/又はジルコニウムのキレート化合物の添加量は、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.1〜20重量部であり、好ましくは1〜10重量部である。添加量が0.1重量部より少ないと効果が発現せず、20重量部より多いと膜の硬度が低下し、さらに白濁や着色の原因となり得る。
(c−2)カルボジイミド化合物
カルボジイミド化合物は、本来は架橋剤として使用されるものであるが、本発明では絶縁性被膜の密着性を向上させる物質として使用される。カルボジイミド化合物は、特に金属(モリブデン等)に対して良好な密着性を示す。従って、カルボジイミド化合物は、図1に示す金属領域Cに対して絶縁性被膜の密着性を向上させることに有用である。
カルボジイミド化合物は、骨格中に−N=C=N−結合を有する。カルボジイミド化合物は、例えば、ポリイソシアネートを、3−メチル−1−フェニル−2−ホスホレン−1−オキシドなどのホスホレンオキシド系のカルボジイミド化触媒の存在下、脱二酸化炭素縮合反応によってカルボジイミド化することで得られる。ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,12−ジイソシアネートデカン、ノルボルナンジイソシアネート、2,4−ビス(8−イソシアネートオクチル)−1,3−ジオクチルシクロブタン、4,4´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、2,4,6−トリイソプロピルフェニルジイソシアネート、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート、及びトリレンジイソシアネートなどが挙げられる。また、カルボジライトV−03、V−05、V−07、V−09(以上日清紡製)のような市販のカルボジイミド樹脂も使用可能である。
カルボジイミド化合物の添加量は、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.5〜200重量部であり、好ましくは5〜50重量部である。添加量が0.5重量部より少ないと効果が失われ、50重量部より多いと膜の耐熱性が悪化し、さらに白濁や着色の原因となり得る。
(c−3)メルカプトシラン化合物
メルカプトシラン化合物は、本来はゴム等の二重結合を有する化合物の接着剤として使用されるものであるが、本発明では絶縁性被膜の密着性を向上させる物質として使用される。メルカプトシラン化合物は、特にITOに対して良好な密着性を示す。従って、メルカプトシラン化合物は、図1に示すITO領域Bに対して絶縁性被膜の密着性を向上させることに有用である。
メルカプトシラン化合物は、下記の一般式(2);
(HS(CH1−m(CHSi(OR)3−m ・・・ (2)
n :0〜4の整数
m :0〜1の整数
R :任意のアルキル基
で表されるメルカプト基を有するシランカップリング剤である。
式(2)のシランカップリング剤を具体的に示すと、トリメトキシシランチオール、トリエトキシシランチオール、(メルカプトメチル)トリメトキシシラン、(メルカプトメチル)トリエトキシシラン、(2−メルカプトエチル)トリメトキシシラン、(2−メルカプトエチル)トリエトキシシラン、(3−メルカプトプロピル)トリメトキシシラン、(3−メルカプトプロピル)トリエトキシシラン、(4−メルカプトブチル)トリメトキシシラン、(3−メルカプトブチル)トリエトキシシラン、メチルジメトキシシランチオール、メチルジエトキシシランチオール、メチル(メルカプトメチル)ジメトキシシラン、メチル(メルカプトメチル)ジエトキシシラン、メチル(2−メルカプトエチル)ジメトキシシラン、メチル(2−メルカプトエチル)ジエトキシシラン、メチル(3−メルカプトプロピル)ジメトキシシラン、メチル(3−メルカプトプロピル)ジエトキシシラン、メチル(4−メルカプトブチル)ジメトキシシラン、及びメチル(3−メルカプトブチル)ジエトキシシランなどが挙げられる。これらのうち、(3−メルカプトプロピル)トリメトキシシラン、及び(3−メルカプトプロピル)トリエトキシシランは、密着性向上剤としての効果が高く、容易に入手可能であるため、好適に使用される。
メルカプトシラン化合物の添加量は、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.01〜25重量部であり、好ましくは0.1〜10重量部である。添加量が0.01重量部より少ないと効果が失われ、25重量部より多いと膜の耐熱性が悪化する。また、膜の乾燥に時間を要するため、不経済でもある。
本発明の絶縁材料用組成物は、上述の(a)架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー、(b)重合開始剤、及び(c)密着促進剤に加えて、現像工程で使用される有機溶媒等に対する耐性(耐化学性)を向上させるため、耐化学性向上剤を含有させることができる。耐化学性向上剤としては、(d−1)ポリN−メトキシメチル化合物、及び(d−2)光酸発生剤が挙げられる。
(d−1)ポリN−メトキシメチル化合物
ポリN−メトキシメチル化合物は、熱架橋剤として使用されるものであり、本発明では架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーの重合促進に寄与する。ポリN−メトキシメチル化合物は、分子中に1つ以上の窒素と結合したメチル化メチロール基(NCHOCH)を含む化合物である。具体的には、ニカラックMW−30HM、MW−390、MW−100LM、MX−750LM(以上、三和ケミカル製)のようなメチル化メチロールメラミン樹脂、ニカラックMX−270、MX−280、MX−290(以上、三和ケミカル製)を代表とするメチル化尿素誘導体が挙げられる。本発明の絶縁材料用組成物にポリN−メトキシメチル化合物を含有させると、形成した絶縁性被膜が高い硬度を備えるものとなり、有機溶媒等の絶縁性被膜の現像液に対する耐性(耐化学性)が向上する。
ポリN−メトキシメチル化合物の添加量は、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.01〜25重量部であり、好ましくは0.1〜10重量部である。添加量が0.01重量部より少ないと効果が失われ、25重量部より多いと膜の耐熱性が悪化する。また、膜の乾燥に時間を要するため、不経済でもある。
(d−2)光酸発生剤
光酸発生剤は、本来はエポキシ樹脂等の硬化剤としてされるものであり、本発明では架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマーの重合促進に寄与する。光酸発生剤は、g線(波長463nm)又はi線(波長365nm)に感度を持つものが使用される。具体的には、2−(4−メトキシスチリル)−4,6−ビストリクロロメチル−1,3,5−トリアジン、及び2−[2−(5−メチルフラン−2−イル)ビニル]−4,6−ビストリクロロメチル−1,3,5−トリアジンなどのトリクロロメチルトリアジン置換体;トリフルオロメタンスルホン酸N−ヒドロキシナフタルイミド、及びパーフルオロブタンスルホン酸N−ヒドロキシ−5−ノルボレン−2,3−ジカルボキシイミドなどのN−ヒドロキシジカルボン酸イミドの塩;ビス(4−メチルフェニルスルホニル)ジアゾメタンなどのジアジドジスルホン系;ヘキサフルオロリン酸トリアリールスルホニウム、及びヘキサフルオロリン酸ジアリールヨードニウムなどのオニウム塩が挙げられる。また、エポキシ樹脂の硬化に使用可能な365nm未満の低波長側に感度があるオニウム塩等のフォトカチオン発生剤と、適当なアクリジン系、クマリン系、芳香族縮合環化合物などの電子移動型色素増感剤とを組み合わせて使用することも可能である。光酸発生剤は、上述のポリN−メトキシメチル化合物と組み合わせて使用することも可能である。本発明の絶縁材料用組成物に光酸発生剤を含有させると、形成した絶縁性被膜が高い硬度を備えるものとなり、有機溶媒等の絶縁性被膜の現像液に対する耐性(耐化学性)が向上する。
光酸発生剤の添加量は、架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.01〜30重量部であり、好ましくは0.1〜15重量部である。添加量が0.01重量部より少ないと効果が失われる。添加量が30重量部より多いと、光酸発生剤が膜中に不安定な不純物として残存し、膜の特性(耐熱性等)を損ねる。さらに、不経済でもある。
電子デバイスに絶縁性被膜を形成するにあたっては、例えば、絶縁材料用組成物を溶液重合により反応させる。この場合、絶縁材料用組成物は、(e)溶媒に溶解させた状態で使用される。使用可能な溶媒を以下に例示する。
(e)溶媒
メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコール、2−メチルブタノール、sec−アミルアルコール、n−ヘキシルアルコール、2−メチルペンタノール、2−エチルブタノール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、2−エチルヘキサノール、n−デシルアルコール、シクロヘキサノール、シクロヘキサンメタノール、2−メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、3−メトキシ−1−ブタノール、ジアセトンアルコール、プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、及びジプロピレングリコール等のアルコール系溶媒。
アセトン、メチルエチルケトン、メチルn−プロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルn−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−アミルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルn−ヘキシルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−メチルシクロヘキサノン、アセチルアセトン、γ−ブチロラクトン、及びγ−バレロラクトン等のケトン系溶媒。
ジn−プロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジn−ブチルエーテル、ジn−アミルエーテル、メチルテトラヒドロフラン、及びジオキサン等のエーテル類。
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn−プロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノn−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、プロピレングリコールイソプロピルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリコールイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールイソブチルエーテル、及びブチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノエーテル類。
エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、トリエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、及びジプロピレングリコールモノアセテート等のグリコールモノアシレート類。
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノn−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノn−ブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノn−プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノn−ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノn−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノイソブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノn−プロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノn−ブチルエーテルアセテート、及びジプロピレングリコールモノイソブチルエーテルアセテート等のグリコールモノエーテルアシレート類。
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールジn−プロピルエーテル、エチレングリコールジイソプロピルエーテル、エチレングリコールジn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルn−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジn−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールジn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルn−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルn−ブチルエーテル、トリエチレングリコールジn−ブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルn−ヘキシルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピ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ジエチルエーテル、プロピレングリコールジn−プロピルエーテル、プロピレングリコールジイソプロピルエーテル、プロピレングリコールジn−ブチルエーテル、プロピレングリコールジイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジイソブチルエーテル、及びジプロピレングリコールメチルモノn−ヘキシルエーテル等のグリコールジエーテル類。
エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、トリエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、及びプロピレングリコールジアセテート等のグリコールジアシレート類。
酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−アミル、酢酸イソアミル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸2−メチルシクロヘキシル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸イソアミル、メトキシプロピオン酸メチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、及び乳酸n−アミル等のエステル系溶媒等のエステル類。
エチレングリコール、エチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールn−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、及びジプロピレングリコールエチルエーテルアセテート等のエーテルアセテート系溶媒。
アセトニトリル、N−メチルピロリジノン、N−エチルピロリジノン、N−プロピルピロリジノン、N−ブチルピロリジノン、N−へキシルピロリジノン、N−シクロヘキシルピロリジノン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、及びN,N−ジメチルスルホキシド等。
上記の溶媒のうち、グリコールエーテル類が好ましく、特に好ましい溶媒は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。また、上記の溶媒は、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。
本発明の絶縁材料用組成物においては、(f)その他の添加剤が含有するものであっても構わない。その他の添加剤を以下に例示する。
(f)その他の添加剤
ポリウレタンアクリレート、ポリエポキシアクリレート、アクリル変性ポリジメチルシロキサン等のオリゴマー;界面活性剤;シリカパウダー、アルミナパウダー、ジルコニアパウダー等のフィラー材料;カーボンブラック、フタロシアニン等の顔料が挙げられる。その他の添加剤の添加量は、添加剤の種類や絶縁性被膜の形成条件等に応じて適宜調整される。
本発明の絶縁材料用組成物について、電子デバイスに対する密着性、及び有機溶媒に対する耐性(耐化学性)の評価試験を行った。本発明に従って調製した絶縁材料用組成物を実施例1〜21とし、比較のために調製した絶縁材料用組成物を比較例1〜5とする。
<密着性試験:実施例1〜13,比較例1>
図1に示した静電容量式タッチパネル100におけるガラス領域A、ITO領域B、及び金属領域Cを想定し、表面材料の異なる三種の基板(ガラス基板、ITO基板、金属基板)を作製した。ガラス基板は、化学強化アルカリアルミノシリケートガラス(コーニング社製カバーガラス商品名「Gorilla(登録商標)」、0.7mm厚、40.5cm×46cm)を純水で超音波洗浄したものを使用した。ITO基板は、上記ガラス基板を洗浄後、スパッタリング法にてITOを150nmに製膜し、150℃で30分間大気中にてアニールした後、再度純水で超音波洗浄したものを使用した。金属基板は、上記ガラス基板を洗浄後、スパッタリング法にてMo、Al、Moをこの順に夫々50nm、200nm、50nmに連続製膜し、純水で超音波洗浄した後、窒素ガスを吹き付けて乾燥したものを使用した。
表1は、実施例1〜13,比較例1における絶縁材料用組成物の組成、及び当該絶縁材料用組成物から形成した絶縁性被膜の密着性評価試験の結果である。絶縁材料用組成物は、表1の組成に従って各成分を混合したものを一昼夜放置してエージングし、塗布液に調製した。絶縁性組成物(塗布液)を、スピンコータ(1000rpm)を使用して各基板に塗布し、100℃で1分間乾燥した後、紫外線(波長:365nm,強度:100mJ/cm)で露光した。その後、2.38%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて1分間現像し、水洗及び自然乾燥後、150℃で15分間熱処理して硬化させ、基板上に透明な絶縁性被膜を形成した。このときの絶縁性被膜の膜厚は3〜5μmであった。密着性試験は、旧「JIS K5400 塗料一般試験方法」に規定されている碁盤目法、碁盤目テープ法、及びクロスカット法に従い、三種の基板に対する絶縁性被膜の密着性を0B〜5Bの6段階で評価した。具体的には、基板上の絶縁性被膜にカッターナイフを用いて1mmの間隔で縦横各11本のスクラッチを形成し、1mm×1mmの正方形領域を合計100個形成した。この上に粘着テープをゴムローラーを用いて圧着し、その後粘着テープを引きはがし、基板から脱離した正方形領域の数をカウントした。
Figure 0006055914
表1に示す各組成について、以下に解説する。夫々の実施例及び比較例における配合量(数値)の単位は重量部である。なお、表1には参考のため、耐化学性の評価試験結果についても併記してある。
[1]PMQC:
メタクリロキシ基を20モル%含有するフェニルメチルシロキサンポリマーであり、上記実施形態で説明した「架橋性官能基を有するシロキサンオリゴマー」に相当する。PMQCは、APM社から市販されており、例えば、下記の化学構造式を有する。
Figure 0006055914
[2]PGMEA:
プロピレングリコールモノメチルエータルアセテートであり、上記実施形態で説明した「溶媒」に相当する。
[3]BAPO:
ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシドであり、上記実施形態で説明した「重合開始剤」に相当する。BAPOは、BASF社より商品名「イルガキュア(登録商標)819」として市販されている。
[4]MW−390:
メチル化メラミン樹脂であり、上記実施形態で説明した「ポリN−メトキシメチル化合物」に相当する。MW−390は、株式会社三和ケミカルより市販されている。
[5]AP−A:
上記実施形態で説明した「アルミニウムのキレート化合物」に相当する。AP−Aは、アルミニウムトリsec−ブトキシド(ワコーケミカル社製)10gにアセト酢酸エチル(ワコーケミカル社製)7.9gを混合し、1時間静置後、1mol/kgの硝酸水溶液0.75gを添加し、2−プロパノールで100gに希釈して生成した。
[6]AP−Z:
上記実施形態で説明した「ジルコニウムのキレート化合物」に相当する。AP−Zは、80%ジルコニウムテトラn−ブトキシドブタノール溶液(アルドリッチ社製)20gにアセト酢酸エチル(ワコーケミカル社製)8.2gを混合し、1時間静置後、1mol/kgの硝酸水溶液0.75gを添加し、2−プロパノールで100gに希釈して生成した。
[7]V−07:
カルボジライト油性樹脂用改質剤であり、上記実施形態で説明した「カルボジイミド化合物」に相当する。V−07は、日清紡ケミカル社より市販されている
[8]SHTES:
3−メルカプトプロピルトリエトキシシランであり、上記実施形態で説明した「メルカプトシラン化合物」に相当する。
表1より、本発明の組成に従って調製した実施例1〜13の絶縁材料用組成物より形成した絶縁性被膜は、ガラス基板、ITO基板、及び金属基板の何れに対しても1B〜5Bの良好な密着性を示した。また、密着促進剤として、(c−1)アルミニウム及び/又はジルコニウムのキレート化合物、(c−2)カルボジイミド化合物、及び(c−3)メルカプトシラン化合物を併用すると、密着性が向上することも確認された。特に、三種類の密着促進剤を使用した実施例13は、ガラス基板、ITO基板、及び金属基板のすべてに対して細孔の密着性(5B)を示した。一方、密着促進剤を含有しない比較例1は、ガラス基板、ITO基板、及び金属基板の何れに対しても密着性は悪い(0B)という結果となった。
表2は、絶縁材料用組成物における密着促進剤の単独使用、及び組み合わせ使用の効果をまとめたものである。表2中の記号について、「−」は密着性が不良、「+」は密着性が良好、「++」は密着性が非常に良好を意味する。表2のとおり、基板の種類に応じて、適切な密着促進剤を組み合わせることにより、優れた密着性が得られることが明らかとなった。
Figure 0006055914
<耐化学性試験:実施例14〜21,比較例2〜5>
ジメチルスルホキシド60重量部、及びモノエタノールアミン40重量部を混合した薬剤(有機溶媒)に、実施例1〜13と同様の手順で絶縁性被膜を形成した基板を65℃で5分間浸漬し、浸漬前後の膜厚の変化率(%)から絶縁性被膜の耐化学性を評価した。絶縁性被膜の膜厚は、ナノメトリクス社製の光干渉式膜厚保測定装置(NanoSpec/AFT 5100)により測定した。なお、浸漬前の絶縁性被膜の膜厚は4.0μmであった。
表3は、実施例14〜21,比較例2〜5における絶縁材料用組成物の組成、及び当該絶縁材料用組成物から形成した絶縁性被膜の耐化学性評価試験の結果である。
Figure 0006055914
表3に示す各組成について、表1に示されていない組成を以下に解説する。夫々の実施例及び比較例における配合量(数値)の単位は重量部である。なお、表3には参考のため、密着性の評価試験結果についても併記してある。
[9]TMPTA:
トリメチロールプロパンアクリレートであり、上記実施形態で説明した「多官能性アクリルモノマー」に相当する。
[10]DPHA:
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートであり、上記実施形態で説明した「多官能性アクリルモノマー」に相当する。
[11]MMP:
メトキシプロピオン酸メチルであり、上記実施形態で説明した「溶媒」に相当する。
[12]TRI−A:
2−(4−メトキシスチリル)−4,6−ビストリクロロメチル−1,3,5−トリアジンであり、光酸発生剤として機能する。
[13]ITX:
2−イソプロピルチオキサントンであり、上記実施形態で説明した「重合開始剤」に相当する。
[14]DMAB−EH:
4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシルであり、重合開始剤の補助剤として機能する。
表3より、本発明の組成に従って調製した実施例14〜21の絶縁材料用組成物より形成した絶縁性被膜は、膜厚の変化の実測値が小さく(−0.3%〜0.1%)、実質的な膜厚の変化は殆ど見られなかった。すなわち、これらの絶縁性被膜は、溶剤に対する耐性が優れていることが確認された。一方、耐化学性向上剤を含有しない比較例2及び4については、絶縁性被膜の膜厚の変化が大きく(15%、18%)、実用に耐えられないものであった。なお、比較例3及び5は、絶縁材料用組成物に耐化学性向上剤を含有させているため、絶縁性被膜の膜厚の変化は比較例2及び4より小さくなっているが、本発明の基本組成である(c)密着促進剤を含有していないため、それでも十分ではなかった。従って、絶縁性被膜の耐化学性を向上させるためには、絶縁材料用組成物において密着促進剤と耐化学性向上剤とを含有させる必要があることが判明した。
本発明の絶縁材料用組成物は、タッチパネル、フラットパネルディスプレイ等の電子デバイスに使用される絶縁性被膜を形成するために利用可能であるが、金属やガラスに対する密着性に優れているため、金属やガラスに対する表面処理、装飾、塗装等においても利用可能である。

Claims (4)

  1. (メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマーと、
    重合開始剤と、
    密着促進剤と、
    多官能性アクリルモノマーと、
    を含む絶縁材料用組成物であって、
    前記(メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマーは、トリオキシシリルアルキルアクリレート又はトリオキシシリルアルキルメタクリレートを構成単位として含み
    前記重合開始剤の含有量は、前記(メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.5〜40重量部であり、
    前記密着促進剤は、アルミニウム及び/又はジルコニウムの配位化合物を含み、
    前記密着促進剤の含有量は、前記(メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.1〜20重量部である絶縁材料用組成物。
  2. (メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマーと、
    重合開始剤と、
    密着促進剤と、
    多官能性アクリルモノマーと、
    を含む絶縁材料用組成物であって、
    前記(メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマーは、トリオキシシリルアルキルアクリレート又はトリオキシシリルアルキルメタクリレートを構成単位として含み、
    前記重合開始剤の含有量は、前記(メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.5〜40重量部であり、
    前記密着促進剤は、カルボジイミド化合物を含み、
    前記密着促進剤の含有量は、前記(メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.1〜20重量部である絶縁材料用組成物。
  3. (メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマーと、
    重合開始剤と、
    密着促進剤と、
    多官能性アクリルモノマーと、
    を含む絶縁材料用組成物であって、
    前記(メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマーは、トリオキシシリルアルキルアクリレート又はトリオキシシリルアルキルメタクリレートを構成単位として含み、
    前記重合開始剤の含有量は、前記(メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.5〜40重量部であり、
    前記密着促進剤は、メルカプトシラン化合物を含み、
    前記密着促進剤の含有量は、前記(メタ)アクリロキシ基を有するシロキサンオリゴマー100重量部に対して0.1〜20重量部である絶縁材料用組成物。
  4. 耐化学性向上剤として、ポリN−メトキシメチル化合物又は光酸発生剤を含む請求項1〜3の何れか一項に記載の絶縁材料用組成物。
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