JPH0453879A - 保護膜形成用材料 - Google Patents
保護膜形成用材料Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
、耐熱性、耐溶剤性などが要求される液晶表示素子、固
体撮像素子などとして好適な塗膜形成用材料に関する。
板上に駆動用の電気配線、スイッチング素子、色分離の
ためのカラーフィルター、光電変換素子などを積層して
形成される。このような素子においては、電気的に絶縁
するため、平坦化するため、あるいは外的因子による素
子の物理的な破壊を防ぐために、有機中間層、アンダー
コート層あるいはオーツ\−コート層と呼ばれる有機塗
膜層(以下、U保護膜jという。)が形成される。
や多価アクリレート系オリゴマー組成物が用いられてき
た。
は、透明性のみならず、表面強度、耐熱性、平坦化性、
さらに耐溶剤性が優れていることが必要である。しかし
ながら、ビスフェノールAを骨格とするエポキシ樹脂や
多価アクリレート系オリゴマー組成物から得られる塗膜
は、表面強度が小さかったり、耐熱性が不十分であるな
どの欠点を有していた。
リレートと芳香族多価カルボン酸からなる塗膜形成用材
料が開発された(特開昭60−217230号公報)。
高濃度のアルカリ性水f4液に対する耐性が未だ十分で
なかった。
により、上記の問題点を解決できることを見出し、本発
明に至った。
シジル基を有する化合物(以下「化合物(イ)」という
)、グリシジル基と反応し得る置換基を有す ACHる
化合物(以下[化合物(ロ)j という)、および2級
窒素原子および/または3級窒素原子を含むヘテロ環構
造を有する化合物(以下[化合物(〕\)]という)を
含有することを特徴とする熱硬化性の塗膜形成用材料を
提供するものである。
リシジル基を有する化合物であり、塗膜を形成する上で
造膜成分となり得るものである。
ト類などのポリマー側鎖の置換基としてグリシジル基を
有するものと1、例えばビスフェノール、l\とジグリ
シジルエーテル類などのポリ縮合物の末端にグリシジル
基を有するものとに大別できるが、塗膜の下層に対する
カバレンジ性などの点から、;f IJママ−鎖の置換
基としてグリシジル基を有するものが好ましい。このよ
うな化合物の例としては下記−・船人(I)で表わされ
るものを例示することができる。
子またはメチル基を表わし、R3、R5およびR6はそ
れぞれ水素原子、メチル基、エチル基などの炭素数1〜
12のアルキル基またはフェニル基、ナフチル基などの
芳香族基を表わし、R8はフェニル基またはピロリドン
残基を表わし、lは1以上の整数であり、m、nおよび
kはそれぞれOまたは1以上の整数である。)−船人(
1)で表わされる化合物の具体例としては、ポリグリシ
ジルアクリレート、ポリグリシジルメタクリレート、コ
ポリ(グリシジルメタクリレート−メチルメタクリレー
ト)、コポリ (グリシジルメタクリレート−tert
ブチルメタクリレート)、コポリ(グリシジルメタクリ
レート−スチレン)、コポリ(グリシジルメタクリレー
ト−スチレン−ter tブチルメタクリレート)、コ
ポリ (グリシジルメタクリレート−N、N−ジメチル
アクリルアミド)などを挙げることができる。
てグリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレ
ートを用いて単独で重合することにより合成するか、あ
るいはグリシジルアクリレートまたはグリシジルメタク
リレートと重合性二重結合を有する他の千ツマ−を共重
合することにより合成することができる。他のモノマー
の例としては、メチルメタクリレート、エチルアクリレ
ート、tert−ブチルメタクリレート、スチレン、N
−ビニルピロリドン、N N−ジメチルアクリルアミ
ドなどを挙げることができ、これらは2種類以上を用い
てもさし゛つかえない。
、乳化重合法などの既知の方法で実施することができ、
またラジカル重合法、アニオン重合法、カチオン重合法
などによって実施することもできる。
物を用いる場合、1分子中に少なくとも1個以上のグリ
シジル基が存在すればよいが、塗膜の特性を向上させる
ためには、1分子中に20重量%以上、好ましくは60
重量%以上のグリシジルアクリレートまたはグリシジル
メタクリレートの繰返し単位を有することが望ましい。
で表わされる化合物を併用することもできる。
する化合物であり、熱硬化特性および保護膜の塗膜特性
の点から、多価化合物が好ましく、多価化合物の中では
、芳香族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸無水物
、芳香族多価フェノールおよび芳香族多価アミンが好ま
しい。
ル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、
ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸、トリメ
リット酸無水物、無水ピロメリット酸、無水ビフェニル
テトラカルボン酸、2,2−ビス(4′−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン(慣用名ヒスフェノールA)、ビス(
4−ヒドロキシフェニル)スルホン(慣用名ビスフェノ
ールS)、ジヒドロキノン、イソシアヌル酸、P−フェ
ニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4′−
ジアミノジフェニルメタンなどを挙げることができる。
・リメリソト酸無水物が好ましい。
子を含むヘテロ環構造を有する化合物であり、硬化触媒
として働くことができる。
窒素原子は、化合物(ロ)の置換基の活性水素をプロト
ン化し、さらに化合物(イ)のグリシジル基の反応活性
点を活性化することにより、化合物(ロ)とグリシジル
基との反応性、および化合物(ロ)とグリシジル基との
反応物とグリシジル基の反応性を高めて架橋密度を高め
る効果があると考えられる。
ゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリイミジ
ン、インドール、インダゾール、ヘンシイミダゾール、
イソシアヌル酸なとのへテロ環を有する化合物が挙げら
れる。これらの中でとくにイミダゾール誘導体が好まし
い。
ル、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタ
デシルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダ
ゾール、1−ヘンシル−2−メチルイミダゾール、2−
エチル−4−メチル−1−(2’ンアノエチル)イミダ
ゾール、2−エチル−4メチル−1−C2’−(3″、
5″−ジアミノトリアジニル)エチル]−イミダゾール
、ヘンシイミダゾールなどを挙げることができ、2種以
上併用することもできる。
の使用量は、塗膜の物性をそこなわないかぎり任意に変
更できる。−船釣には、化合物(イ)100重量部に対
して、化合物(ロ)は1〜100重量部、化合物(ハ)
は0.01〜10重量部であり、好ましくは化合物(イ
)100重量部に対して化合物(ロ)は1〜45重量部
、化合物(ハ)は0.01〜1重量部である。
よりも少ない場合、塗膜の強度が十分でなく、また多い
場合は化学量論的に未反応の化合物(ロ)および化合物
(ハ)が塗膜中に残存し、塗膜の耐溶剤性が劣化する傾
向がある。
を用いることが好まし7い。溶剤は化合物(イ)、化合
物(ロ)および化合物(ハ)と著しい反応性を有するも
のでさえなければとくに制限はない。また化合物(イ)
を合成する際に用いた溶剤をそのまま塗膜形成のための
溶剤として用いてもよい。好ましい溶剤の例としては、
アルコール系溶剤、セロソルブ系溶剤、カルピトール系
溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤
、脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、非プ
ロ(−ン性極性溶剤などを挙げることができる。塗膜を
形成するために適した溶解性と沸点、蒸気圧などとを有
する溶剤としては、2−エトキシエチルアセテート、2
−フトキシエチルアセテート、2′−エトキシ−2−エ
トキシエチルアセテートなどを例示することができる。
粘度となるように任意に調整できるが、溶液粘度が10
〜250cp(25°C)となるように、濃度を5〜4
0重量%にすることが好ましい。10cp未満では十分
な膜厚の塗膜を得るのが困難である場合があり、また2
50cpを越えると気泡のまき込みなどによる塗膜欠陥
が発生しやすい。
く、例えば化合物(イ)を溶解した溶液と化合物(ロ)
および化合物(ハ)を溶解した溶液、あるいは化合物(
イ)と化合物(ハ)を溶解した溶液と化合物(ロ)を溶
解した溶液を調製し、塗膜形成直前に混合して使用して
もよい。
基板上に溶液を塗布し、続いて熱処理を行なうことによ
り熱硬化させる。
レキソ印刷、オフセント印刷などの任意の塗布方法によ
って行なうことができる。
ンオーブン、赤外線加熱装置などを利用することができ
る。
100°C〜220°Cで10分〜120分行なうのが
好ましいが、加熱方法により任意に選択できる。
、0.07μm〜20μmとなるようにするのが好まし
い。この範囲を越えると塗膜の物性、特に平坦化および
表面強度が劣る場合がある。
目的で、界面活性剤、シランカップリング剤などを併用
することができ、具体的にはフッ素系界面活性剤(例え
ば、1 1.2.2−テトラフロロオクチル(1,1,
2,2−テトラフロロプロピル)エーテル)、トリアル
コキシシラン化合物(例えば、γ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン)を用いることができる。これら
は単独でまたは2種以上を併用してもよく、また基板に
直接塗布するか、本発明の材料の溶液に混合して用いて
もよい。
膜は十分な架橋密度を有するために、耐溶剤性とくに高
濃度のアルカリ性溶剤に対する耐性が向上し、さらに表
面強度が高いものとなる。
、本発明はこれに限定されるものではない。
エチルアセテート300重量部に混合し、アヅビスイソ
ブチロニトリル(AIBN)0.5重量部を添加し、7
0″Cで5時間反応させることにより、化合物(イ)を
25重量%含有する溶液を得た。この溶液の粘度は、5
60CP (25°C)であった。この溶液をA液とい
う。
酸無水′JjyJlo重量部、化合物(ハ)として2−
ヘプタデシルイミダゾール0.25重量部、T−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン1重量部およびジエ
チレングリコールジメチルエーテル100重量部からな
る溶液を加えて塗布?8液とした。これを溶液(1)と
いう。
ーニング社製7059ガラス材)上にスピンコーターに
より乾燥膜厚が1μmとなるように溶液(1)を塗布し
、クリーンオーブン中で180°Cで2時間かけて熱硬
化を行ない、塗膜を形成した。
目試験)に準拠し、塗膜に1何間隔でl0XIO1計1
00個の基盤目をカッターナイフで形成し、セロテープ
により剥離強度測定を行った。
り、接着性が十分であった。
40’Cで60分の処理を行ない、塗膜の剥離、外観を
調べた。
ックの発生、膜厚の変化は認められなかった。
ひきかき試験)に準拠L、鉛筆硬度により表面硬度の測
定を行った。
確認できた。
酸無水物の未反応置換基に相当するカルボン酸の吸収約
1780cm−’の有無を調べた。
んでいることが認められた。
合成し、これに表−1に記載の化合物(ロ)および化合
物(ハ)を加えて塗布溶液を調製した。
施例1と同様の方法で塗膜を形成し、その評価を行なっ
た。
優れ、さらにグリシジル基に対する反応性を高めること
により、耐溶剤性、特に耐アルカリ性を改善し、さらに
架橋密度を向上させることにより、塗膜の強度を改善し
たものである。
素子中に形成する有機塗膜層、固体撮像素子上に形成す
る有機塗膜層、あるいはカラーフィルターの複数の着色
樹脂層の中間または最上部に形成される有機塗膜層とし
て、好ましい特性を有している。
子、固体撮像素子およびカラーフィルターにおける保護
膜形成用として好適なものである。
Claims (1)
- 分子中に少なくとも1個以上のグリシジル基を有する化
合物(イ)、グリシジル基と反応し得る置換基を有する
化合物(ロ)、および2級窒素原子および/または3級
窒素原子を含むヘテロ環構造を有する化合物(ハ)を含
有することを特徴とする塗膜形成用材料。
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