JPH07331178A - コーティング用組成物およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】アミノ基を有しないアルコキシシランと、アミ
ノ基を有するアルコキシシランおよび／またはその誘導
体とを含有するアルコキシシラン混合物を加水分解・縮
合せしめて得られるシロキサン系ポリマ前駆体を含有す
ることを特徴とするコーティング用組成物。 【効果】本発明のコーティング用組成物は、従来のシロ
キサン系ポリマから得られる膜と同様の優れた平滑性、
耐熱性、透明性を有し、かつ強靭性および耐高温湿性に
優れた膜を与えることができる。したがって、液晶表示
素子用のカラーフィルターの保護膜ないし平坦化膜とし
て好適に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体用バッファコー
ト、層間絶縁膜、パッシベーション膜等を形成するのに
用いられるコーティング用組成物およびその製造方法に
関するものであるが、特に液晶素子における透明基板や
カラーフィルターなどの保護膜を形成するのに好適なコ
ーティング用組成物およびその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶素子に色分解用カラーフィル
ターを組み合わせたカラー液晶表示素子が、多々提案さ
れている。一般的なカラーフィルターの構成としてはガ
ラス等の透明基板上に画素を形成し、その上に保護膜層
を設け、次いでＩＴＯ透明電極を配するものであるが、
この保護膜層には下層を構成する画素、ガラスさらには
画素間の間隙に設けられるブラックマトリックス成分と
して使用されるクロム等との接着性、上層を構成するＩ
ＴＯとの接着性、液晶セルを構成するためのエポキシ封
止剤との接着性、画素不純物成分との遮断性、平滑性、
耐光性、耐湿熱性、耐溶剤性、耐薬品性、強靭性および
透明性、液晶セルを構成する際の後工程に要求される熱
処理への耐熱性等の幅広い特性が要求される。ガラス基
板への保護膜としても同様の特性が要求される。

【０００３】このような保護膜を形成せしめる熱硬化性
組成物として、特に耐熱性の見地からシロキサンポリマ
前駆体やシリコーンポリイミド前駆体等の提案が行なわ
れている。シロキサンポリマ前駆体のひとつであるポリ
オルガノシルセスキオキサン前駆体としては、例えば特
開昭６３−２４１０７６号、特開平３−１２６６１２
号、特開平３−１８８１７９号公報等に示されるごとく
広く知られており、また特開昭６１−１０３９２７号公
報および特開昭６３−２９１９２２号公報にはシリコー
ンポリイミド前駆体の製造方法が開示されている。さら
に特開昭６３−２９１９２４号公報には特にカラーフィ
ルターの保護膜形成を主たる目的としたシロキサンポリ
マ前駆体とシリコーンポリイミド前駆体からなる硬化性
組成物の提案が行なわれている。

【０００４】しかしながら、これらのシロキサン系ポリ
マ前駆体から得られる保護膜は優れた平滑性、耐熱性、
透明性を有しているが、膜の強靭性や耐高温湿性におい
てシリコーンポリイミド前駆体からなる保護膜に劣り、
その改良が望まれていた。一方、シリコーンポリイミド
前駆体から得られる膜は、平滑性、透明性に劣るもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、従来のシロキサン系ポリマ前駆体から得られる
膜と同様の優れた平滑性、耐熱性、透明性を有し、かつ
強靭性および耐高温湿性に優れた膜を与える、シロキサ
ン系ポリマ前駆体を含有するコーティング用組成物を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
アミノ基を有しないアルコキシシランと、アミノ基を有
するアルコキシシランおよび／またはその誘導体とを含
有するアルコキシシラン混合物を加水分解・縮合せしめ
て得られるシロキサン系ポリマ前駆体を含有することを
特徴とするコーティング用組成物により達成される。

【０００７】すなわち、原料アルコキシシランとしてア
ミノ基を有するアルコキシシランおよび／またはその誘
導体を一部に用いたコーティング用組成物が平滑性、耐
熱性および透明性に優れるばかりでなく、液晶素子にお
ける透明基板やカラーフィルターなどの保護膜として必
要な特性（膜の強靭性、耐高温湿性）を有する塗膜を与
えることを見出だし、本発明に到達したものである。こ
のような顕著な効果は、アルコキシシランの加水分解・
縮合を、従来は無触媒ないし遊離の酸あるいはアミン、
アルカリ触媒の存在下で行なっていたのに対して、本発
明においてはアミノ基を有するアルコキシシランおよび
／またはその誘導体からなる触媒の存在下で行なうこと
に起因するものと推定できる。

【０００８】以下、本発明の構成を順に説明する。

【０００９】本発明におけるアミノ基を有しないアルコ
キシシランとしては下記一般式（１）で表わされるもの
を挙げることができる。 ［Ｒ_X Ｓｉ（ＯＲ´） _4-X］ （１） （ただし、Ｒ、Ｒ´は同一もしくは異なっていてもよ
く、それぞれ水素、アルキル基、アリール基、アリル
基、フルオロアルキル基から選ばれる基である。またｘ
は０〜３の整数である。）

【００１０】具体的には、テトラヒドロキシシラン、テ
トラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルト
リメトキシシラン、メチル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、フェ
ニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
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、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエト
キシシラン、トリフルオロメチルメトキシシラン、トリ
フルオロエチルトリメトキシシラン、γ−メタアクリル
オキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリル
オキシプロピルトリエトキシシラン等を挙げることがで
きるがこれらに限定されるものではない。

【００１１】これらのアミノ基を有しないアルコキシシ
ランは単独あるいは二種以上混合して使用できるが、該
アルコキシシランの少なくとも一部として、特にフェニ
ルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等
のフェニルトリアルコキシシランを使用することは、得
られたコーティング用組成物の保存安定性向上、さらに
は塗膜の強靭性向上に有効である。

【００１２】本発明におけるアミノ基を有するアルコキ
シシランとしては下記一般式（２）で表されるものを挙
げることができる。 ［Ｒ¹ _n Ｓｉ（ＯＲ² ） _4-n］ （２） （ただし、Ｒ¹ は有機基を表し、Ｒ¹ のうちの少なくと
も一つは１〜３級のアミノ基を有する有機基であり、そ
の他はアルキル基、アリール基、アリル基、フルオロア
ルキル基から選ばれる基である。Ｒ² は同一もしくは異
なっていてもよく、それぞれ水素、アルキル基、アリー
ル基、アリル基、フルオロアルキル基から選ばれる基で
ある。またｎは１〜３の整数である。）

【００１３】上記一般式（２）で表されるアミノ基を有
するアルコキシシランの中でも特にアミノアルキルアル
コキシシラン、アミノアリールアルコキシシランが好ま
しい。具体的にはγ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−
β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン、Ｎ−β（アミノエチル）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メトキシ
シラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
２−アミノエチルアミノメチルトリメチルシラン、２−
アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン、３−ア
ミノプロピルジメチルエトキシシラン、２−（２−アミ
ノエチルチオエチル）トリエトキシシラン、p-アミノフ
ェニルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−フェニル）アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−フェニル）
アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−（Ｎ−フ
ェニル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ
−フェニル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン等
をあげることができるが、これらに限定されるものでは
ない。

【００１４】また該アミノ基を有するアルコキシシラン
の誘導体とは、上記一般式（２）から誘導することが可
能な化合物であり、具体的には該アルコキシシランの加
水分解物、あるいは加水分解・縮合物、さらには有機カ
ルボン酸化合物との塩をあげることができるが、これら
に限定されるものではなく、加水分解・縮合触媒として
機能し、塗膜のシロキサン構造を形成しうる該アルコキ
シシランの誘導体が広く使用できる。

【００１５】本発明のコーティング用組成物は、アミノ
基を有しないアルコキシシランと、アミノ基を有するア
ルコキシシランおよび／またはその誘導体とを含有する
アルコキシシラン混合物を加水分解・縮合せしめて得ら
れるシロキサン系ポリマ前駆体を含有する。

【００１６】アミノ基を有しないアルコキシシランとア
ミノ基を有するアルコキシシランの混合比率としては特
に限定されるものではないが、通常アミノ基を有するア
ルコキシシランは一種の加水分解・縮合触媒として機能
するので、アルコキシシラン混合物の合計量に対して
０．０１〜１０重量％が使用される。しかしながら、生
成したシロキサンポリマ前駆体中のアミノ基をさらに変
性する目的でコーティング用組成物を調製する場合は、
より多量のアミノ基を有するアルコキシシランおよび／
またはその誘導体が使用されてもよく、具体的には、ア
ルコキシシラン混合物の９０重量％以下、さらに好まし
くは６０重量％以下のアミノ基を有するアルコキシシラ
ンおよび／またはその誘導体が使用されてもよい。アミ
ノ基を有するアルコキシシランおよび／またはその誘導
体を使用しないと、コーティング用組成物の調整時に生
成物の分離が生じるなどの問題が生じやすく、また得ら
れる塗膜も透明性や平坦化特性が不十分なものとなり好
ましくない。

【００１７】上記アルコキシシラン混合物を加水分解・
縮合するには、無溶剤あるいは有機溶剤の存在下に必要
量の水を加えて０〜１３０℃で撹拌すればよい。添加す
る水の量としてはアルコキシシラン混合物中の全アルコ
キシ基に対して１／２〜２当量が好ましく、より好まし
くはほぼ当量の使用量である。

【００１８】本発明のコーティング用組成物の調製に使
用される有機溶剤としては特に限定されるものではない
が、塗布性の良好なコーティング用組成物を得るために
は、溶剤の主成分として、分子内に少なくとも一個の水
酸基を含有する沸点１００〜３００℃の液体、分子内に
少なくとも一個のエーテル結合を含有する沸点１００〜
３００℃の液体が挙げられる。このような有機溶剤とし
ては、例えば３−メチル−３−メトキシブタノール、３
−メチル−３−メトキシブチルアセテート、プロピレン
グリコール−モノ−メチルエーテル、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−メチルエーテル、トリプロピレング
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−３級−ブチルエーテル、イソブチルアルコー
ル、イソアミルアルコール、エチルセロソルブ、エチル
セロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、ブチルセロ
ソルブアセテート、メチルカルビトール、メチルカルビ
トールアセテート、エチルカルビトール、エチルカルビ
トールアセテート等が挙げられるがこれらに限定される
ものではない。また特に本発明のコーティング用組成物
の調製においては、原料成分としてアミノ基を有するア
ルコキシシランを使用することに起因して、Ｎ−メチル
ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルア
セトアミド等の極性溶剤を併用することが望ましい。

【００１９】アルコキシシラン混合物の加水分解および
縮合の条件は、反応系の構成に応じて決定され、特に限
定されるものではないが、反応濃度としては５〜８０重
量％が好ましく、より好ましくは１０〜５０重量％であ
り、加水分解温度、時間は０〜７０℃、０．１〜５時
間、縮合は３０〜１５０℃、１〜１０時間で進行せしめ
ることが好ましく、特に保存安定性が良好でかつ高分子
量のシロキサンポリマーを得るには、アルコキシシラン
混合物の加水分解後、常圧あるいは減圧下で副生するア
ルコールおよび水を留出させながらの縮合を４０〜１５
０℃で進行せしめることが好ましい。このようにアルコ
ールおよび水の留去を行なうことにより、特に塗布性、
保存安定性の優れたコーティング用組成物を得ることが
できる。また、加水分解・縮合の際に従来の遊離の酸や
アミン、アルカリ触媒を触媒として併用してもよい。

【００２０】本発明のシロキサン系ポリマ前駆体を含有
するコーティング用組成物の調製前、調製中あるいは調
製後に多価カルボン酸ないしその誘導体を添加してアミ
ド結合やイミド結合を有するシロキサン塗膜を与えるコ
ーティング用組成物とすることも可能である。

【００２１】このような多価カルボン酸ないしその誘導
体としては、公知の多価カルボン酸ないしその誘導体が
広く使用できるが、特にテトラカルボン酸ないしその誘
導体が好ましく使用され、具体的にはピロメリット酸、
３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン
酸、３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン
酸、３，３´，４，４´−ジフェニルエーテルテトラカ
ルボン酸、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボ
ン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸、３，
３´，４，４´−ジフェニルスルフォンテトラカルボン
酸もしくはこれらの２無水物、モノエステル化物、ジエ
ステル化物、アミド化物さらにはポリアミック酸等の誘
導体を挙げることができる。

【００２２】また本発明のコーティング用組成物に金属
キレート化合物を添加することにより、より接着性の改
良された塗膜を与えるコーティング用組成物を得ること
ができる。金属キレート化合物としては、アルミニウム
キレート化合物、チタンキレート化合物、ジルコニウム
キレート化合物などを挙げることができる。具体的に
は、アルミニウムトリアルコオキサイド、チタンテトラ
アルコオキサイド、ジルコニウムテトラアルコオキサイ
ドとβ−ジケトン化合物あるいはβ−ケトエステルを反
応せしめて得られる金属キレート化合物が好ましく使用
され、具体例としては、アルミニウムトリス（エチルア
セトアセテート）、ジプロポキシチタンビス（エチルア
セトアセテート）、ジブトキシジルコニウムビス（エチ
ルアセトアセテート）、ジルコニウムテトラ（エチルア
セトアセテート）、チタンテトラ（エチルアセトアセテ
ート）、アルミニウムトリス（アセチルアセトナー
ト）、ジプロポキシチタンビス（アセチルアセトナー
ト）、ジブトキシジルコニウムビス（アセチルアセトナ
ート）、ジルコニウムテトラ（アセチルアセトナー
ト）、チタンテトラ（アセチルアセトナート）等を挙げ
ることができる。

【００２３】本発明におけるコーティング用組成物は基
板塗布後、通常、加熱により硬化するものであり、液晶
表示素子のカラーフィルターの保護膜ないし平坦化膜形
成用の熱硬化性組成物として有用であるが、この他、半
導体素子の保護膜、層間絶縁膜、導波路形成用材料、位
相シフター用材料、さらには各種電子部品の保護膜とし
ても用いることができる。

【００２４】例えば、カラーフィルターの保護膜として
用いる場合は、ガラスなどの透明基板の上の着色層およ
び必要に応じて該着色層の間隙に設けられた遮光層の上
に、本発明のコーティング用組成物を塗布、硬化させて
透明保護膜とする。

【００２５】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。

【００２６】実施例１ メチルトリメトキシシラン２０．４ｇ（０．１５モル）
とフェニルトリメトキシシラン２９．７ｇ（０．１５モ
ル）の混合物にγ−アミノプロピルメチルジエトキシシ
ラン０．７７ｇ（０．００４モル）を加えた後、これら
を３−メチル−３−メトキシブタノール６４ｇおよびＮ
−メチルピロリドン３２ｇの混合液に溶解した後に、水
１６．９ｇを攪拌しながら加えた。得られた溶液をバス
温１０５℃で２時間加熱し、主として副生するメタノー
ルからなる成分１４ｇを留出せしめた。次いでバス温１
２５℃で１．５時間加熱し、主として水とアルコールか
らなる成分１１ｇを留出せしめた後、室温まで冷却し
た。このようにして得られたコーティング組成物を無ア
ルカリガラス基板上にスピンコーターを用いてコート
し、９０℃、５分さらに２８０℃、３０分の加熱硬化を
行ったところ、ムラのない良好な２μ厚みの膜が得ら
れ、良好な塗布性を示した。この塗膜は欠点がなく、エ
ッジ部でも優れた強靭性を示し、かつ良好な平坦性（±
０．０２μｍ以下）を有し、４００〜６５０ｎｍの可視
領域で９８％以上の光透過性を示した。ガラス板への接
着性をテープ剥離によるゴバン目試験（ＪＩＳ Ｋ−５
４００）で評価したが、剥離は全く見られなかった。こ
れらの特性は２２０℃のギヤオーブン中で２００時間加
熱処理しても低下することがなく、また１２０℃、２気
圧、１００％ＲＨ、２４時間の湿熱処理を行っても低下
しなかった。

【００２７】また、このコーティング用組成物を冷蔵庫
５℃で１ケ月保存した後、同様のコーティングを行なっ
たが、塗布性の変化は見られず、保存安定性に優れてい
た。

【００２８】また１ｍｍ厚みの無アルカリガラス板の代
わりに、該ガラス板上に蒸着クロムのブラックマトリッ
クスとポリイミドをバインダー成分とする顔料分散タイ
プのＲＧＢ画素を形成させたカラーフィルターを使用し
て、このカラーフィルター上に同様の塗布とプレキュア
・キュアを行なった。当初ブラックマトリックスと画素
の段差は１．５μｍであったが塗膜形成後の段差は０．
２５μｍとなった。このコーティング板の、１２０℃、
２気圧、１００％ＲＨ、９６時間の湿熱処理後のゴバン
目試験（ＪＩＳ Ｋ −５４００）でも、ガラス部、画
素部および蒸着クロムのブラックマトリックス上での塗
膜剥離はまったく生じなかった。

【００２９】実施例２ メチルトリメトキシシラン２０．４ｇ（０．１５モル）
とフェニルトリメトキシシラン２９．７ｇ（０．１５モ
ル）の混合物にγ−（Ｎ−フェニル）アミノプロピルト
リエトキシシラン０．２５ｇ（０．００１モル）を加え
た後、これらを３−メチル−３−メトキシブタノール６
４ｇおよびＮ−メチルピロリドン３２ｇの混合液に溶解
した後に、水１６．９ｇを攪拌しながら加えた。得られ
た溶液をバス温１０５℃で２時間加熱し、主として副生
するメタノールからなる成分１２ｇを留出せしめた。次
いでバス温１２５℃で１．５時間加熱し、主として水と
アルコールからなる成分１０ｇを留出せしめた後、室温
まで冷却した。このようにして得られたコーティング用
組成物を無アルカリガラス基板上にスピンコーターを用
いてコートし、９０℃、５分さらに２８０℃、３０分の
加熱硬化を行ったところ、ムラのない良好な２μ厚みの
膜が得られ、良好な塗布性を示した。この塗膜は欠点が
なく、エッジ部でも優れた強靭性を示し、かつ良好な平
坦性（±０．０２μｍ以下）を有し、４００〜６５０ｎ
ｍの可視領域で９８％以上の光透過性を示した。ガラス
板への接着性をテープ剥離によるゴバン目試験（ＪＩＳ
Ｋ−５４００）で評価したが、剥離は全く見られなか
った。これらの特性は２２０℃のギヤオーブン中で２０
０時間加熱処理しても低下することがなく、また１２０
℃、２気圧、１００％ＲＨ、２４時間の湿熱処理を行っ
ても低下しなかった。

【００３０】また、このコーティング用組成物を冷蔵庫
５℃で１ケ月保存した後、同様のコーティングを行なっ
たが、塗布性の変化は見られず、保存安定性に優れてい
た。

【００３１】また１ｍｍ厚みの無アルカリガラス板の代
わりに、該ガラス板上に蒸着クロムのブラックマトリッ
クスとポリイミドをバインダー成分とする顔料分散タイ
プのＲＧＢ画素を形成させたカラーフィルターを使用し
て、このカラーフィルター上に同様の塗布とプレキュア
・キュアを行なった。当初ブラックマトリックスと画素
の段差は１．５μｍであったが塗膜形成後の段差は０．
２５μｍとなった。このコーティング板の、１２０℃、
２気圧、１００％ＲＨ、９６時間の湿熱処理後のゴバン
目試験（ＪＩＳ Ｋ −５４００）でも、ガラス部、画
素部および蒸着クロムのブラックマトリックス上での塗
膜剥離はまったく生じなかった。

【００３２】実施例３ メチルトリメトキシシラン４０．８ｇ（０．３モル）と
フェニルトリメトキシシラン５９．４ｇ（０．３モル）
の混合物にγ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン
７．６８ｇ（０．０４モル）を加えた後、これらを３−
メチル−３−メトキシブタノール１００ｇおよびＮ−メ
チルピロリドン６０ｇ、γブチロラクトン６０ｇの混合
液に溶解した後に、水３３．８ｇを攪拌しながら加え
た。得られた溶液をバス温１０５℃で１時間加熱し、次
いでバス温１２５℃で１．５時間加熱し、主として水と
アルコールからなる成分５３ｇを留出せしめた後、室温
まで冷却した。このようにして得られたコーティング組
成物を無アルカリガラス基板上にスピンコーターを用い
てコートし、９０℃、５分さらに２８０℃、３０分の加
熱硬化を行ったところ、ムラのない良好な１．５μ厚み
の膜が得られ、良好な塗布性を示した。この塗膜は欠点
がなく、エッジ部でも優れた強靭性を示し、かつ良好な
平坦性（±０．０２μｍ以下）を有し、４００〜６５０
ｎｍの可視領域で９８％以上の光透過性を示した。ガラ
ス板への接着性をテープ剥離によるゴバン目試験（ＪＩ
Ｓ Ｋ−５４００）で評価したが、剥離は全く見られな
かった。これらの特性は２２０℃のギヤオーブン中で２
００時間加熱処理しても低下することがなく、また１２
０℃、２気圧、１００％ＲＨ、２４時間の湿熱処理を行
っても低下しなかった。

【００３３】また、このコーティング用組成物を冷蔵庫
５℃で１ケ月保存した後、同様のコーティングを行なっ
たが、塗布性の変化は見られず、保存安定性に優れてい
た。

【００３４】また１ｍｍ厚みの無アルカリガラス板の代
わりに、該ガラス板上に蒸着クロムのブラックマトリッ
クスとポリイミドをバインダー成分とする顔料分散タイ
プのＲＧＢ画素を形成させたカラーフィルターを使用し
て、このカラーフィルター上に同様の塗布とプレキュア
・キュアを行なった。当初ブラックマトリックスと画素
の段差は１．５μｍであったが塗膜形成後の段差は０．
２５μｍとなった。このコーティング板の、１２０℃、
２気圧、１００％ＲＨ、９６時間の湿熱処理後のゴバン
目試験（ＪＩＳ Ｋ −５４００）でも、ガラス部、画
素部および蒸着クロムのブラックマトリックス上での塗
膜剥離はまったく生じなかった。

【００３５】実施例４ 実施例３と同様のコーティング用組成物を調整した後、
ジルコニウムのアセト酢酸エチルエステル２価キレート
の３−メチル−３−メトキシブタノール溶液（ジルコニ
ア換算含量１０重量％）をコーティング用組成物に対し
て５重量％添加混合して、キレート添加のコーティング
用組成物を調整した。

【００３６】このようにして得られたコーティング用組
成物を無アルカリガラス基板上にスピンコーターを用い
てコートし、９０℃、５分さらに２８０℃、３０分の加
熱硬化を行なったところ、ムラのない良好な１．５μ厚
みの膜が得られ、良好な塗布性を示した。この塗膜は欠
点がなく、エッジ部でも優れた強靭性を示し、かつ良好
な平坦性（±０．０２μｍ以下）を有し、４００〜６５
０ｎｍの可視領域で９８％以上の光透過性を示した。

【００３７】このコーティング膜のガラス板との接着性
を評価するために、ＴＦＴ用の一液型エポキシ樹脂シー
ル剤（三井東圧（株）製）を用いて、１ｍｍ幅シール剤
塗布による貼合せを行ない、剥離テストを行なったが、
エポキシ樹脂の凝集破壊が生じ、接着力の評価はできな
かった。キレート添加を行なわないコーティング用組成
物から得られたコーティング膜の同様テストではコーテ
ィング膜／ガラス板界面で剥離が生じやすいことから、
キレート添加の接着性改良効果は明らかである。

【００３８】また、ここで得られたコーティングガラス
基板を１２０℃、２気圧、相対湿度１００％のオーブン
に入れて、９６時間の処理を行なった後、ガラス板への
接着性をテープ剥離によるゴバン目試験（ＪＩＳ Ｋ−
５４００）で評価したが、剥離は全く見られなかった。

【００３９】また、このコーティング用組成物を冷蔵庫
５℃で１ケ月保存した後、同様のコーティングを行なっ
たが、塗布性の変化は見られず、保存安定性に優れてい
た。

【００４０】比較例１ 実施例１においてγ−アミノプロピルメチルジエトキシ
シラン０．７７ｇ（０．００４モル）を使用しないで、
同様に得たコーティング組成物を無アルカリガラス基板
上にスピンコーターを用いてコートし、９０℃、５分さ
らに２８０℃、３０分の加熱硬化を行ったところ、ムラ
のない良好な２μ厚みの膜が得られたが、膜の一部にク
ラックが観察された。この塗膜のエッジ部で剥離が生じ
やすいものであった。ガラス板への接着性をテープ剥離
によるゴバン目試験（ＪＩＳ Ｋ−５４００）で評価し
たところ、剥離は生じなかったが、１２０℃、２気圧、
１００％ＲＨ、２４時間の湿熱処理を行ったところ、膜
が完全に剥離した。

【００４１】また１ｍｍ厚みの無アルカリガラス板の代
わりに、該ガラス板上に蒸着クロムのブラックマトリッ
クスとポリイミドをバインダー成分とする顔料分散タイ
プのＲＧＢ画素を形成させたカラーフィルターを使用し
て、このカラーフィルター上に同様の塗布とプレキュア
・キュアを行なった。このコーティング板の、１２０
℃、２気圧、１００％ＲＨ、９６時間の湿熱処理後のゴ
バン目試験（ＪＩＳ Ｋ−５４００）でも、ガラス部、
画素部および蒸着クロムのブラックマトリックス上での
塗膜剥離が生じた。

【００４２】比較例２ 実施例１においてγ−アミノプロピルメチルジエトキシ
シラン０．７７ｇ（０．００４モル）の代わりに燐酸
０．７７ｇを使用して、同様の操作で得たコーティング
組成物を無アルカリガラス基板上にスピンコーターを用
いてコートし、９０℃、５分さらに２８０℃、３０分の
加熱硬化を行ったところ、ムラのない良好な２μ厚みの
膜が得られた。この塗膜のエッジ部での強靭性は不十分
なものであった。ガラス板への接着性をテープ剥離によ
るゴバン目試験（ＪＩＳ Ｋ−５４００）で評価したと
ころ、剥離は生じなかったが、１２０℃、２気圧、１０
０％ＲＨ、２４時間の湿熱処理を行ったところ、膜が完
全に剥離した。

【００４３】また１ｍｍ厚みの無アルカリガラス板の代
わりに、該ガラス板上に蒸着クロムのブラックマトリッ
クスとポリイミドをバインダー成分とする顔料分散タイ
プのＲＧＢ画素を形成させたカラーフィルターを使用し
て、このカラーフィルター上に同様の塗布とプレキュア
・キュアを行なった。このコーティング板の、１２０
℃、２気圧、１００％ＲＨ、９６時間の湿熱処理後のゴ
バン目試験（ＪＩＳ Ｋ−５４００）でも、ガラス部、
画素部および蒸着クロムのブラックマトリックス上での
塗膜剥離が生じた。

【００４４】比較例３ γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン３８．５ｇ
（０．２モル）を、３−メチル−３−メトキシブタノー
ル６４ｇおよびＮ−メチルピロリドン３２ｇの混合液に
溶解した後、攪拌しながら、水７．２ｇを添加した。得
られた溶液をバス温１０５℃で加熱すると白色沈殿物が
生じ、均一な溶液を得ることができなかった。

【００４５】

【発明の効果】本発明のコーティング用組成物は、従来
のシロキサン系ポリマから得られる膜と同様の優れた平
滑性、耐熱性、透明性を有し、かつ強靭性および耐高温
湿性に優れた膜を与えることができる。したがって、液
晶表示素子用のカラーフィルターの保護膜ないし平坦化
膜として好適に用いられる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アミノ基を有しないアルコキシシラン
   と、アミノ基を有するアルコキシシランおよび／または
   その誘導体とを含有するアルコキシシラン混合物を加水
   分解・縮合せしめて得られるシロキサン系ポリマ前駆体
   を含有することを特徴とするコーティング用組成物。
2. 【請求項２】 アミノ基を有しないアルコキシシラン
   が、下記一般式（１）で表される化合物であることを特
   徴とする請求項１記載のコーティング用組成物。 ［Ｒ_X Ｓｉ（ＯＲ´） _4-X］ （１） （ただし、Ｒ、Ｒ´は同一もしくは異なっていてもよ
   く、それぞれ水素、アルキル基、アリール基、アリル
   基、フルオロアルキル基から選ばれる基である。またｘ
   は０〜３の整数である。）
3. 【請求項３】 アミノ基を有するアルコキシシランが、
   アミノアルキルアルコキシシランまたはアミノアリール
   アルコキシシランであることを特徴とする請求項１記載
   のコーティング用組成物。
4. 【請求項４】 アミノ基を有するアルコキシシランが、
   下記一般式（２）で表される化合物であることを特徴と
   する請求項１記載のコーティング用組成物。 ［Ｒ¹ _n Ｓｉ（ＯＲ² ） _4-n］ （２） （ただし、Ｒ¹ は有機基を表し、Ｒ¹ のうちの少なくと
   も一つは１〜３級のアミノ基を有する有機基であり、そ
   の他はアルキル基、アリール基、アリル基、フルオロア
   ルキル基から選ばれる基である。Ｒ² は同一もしくは異
   なっていてもよく、それぞれ水素、アルキル基、アリー
   ル基、アリル基、フルオロアルキル基から選ばれる基で
   ある。またｎは１〜３の整数である。）
5. 【請求項５】 金属キレート化合物を含有することを特
   徴とする請求項１記載のコーティング用組成物。
6. 【請求項６】 金属キレート化合物が、アルミニウムキ
   レート化合物、チタンキレート化合物およびジルコニウ
   ムキレート化合物の群から選ばれる少なくとも一種であ
   ることを特徴とする請求項５記載のコーティング用組成
   物。
7. 【請求項７】 アミノ基を有しないアルコキシシラン
   と、アミノ基を有するアルコキシシランおよび／または
   その誘導体とを含有するアルコキシシラン混合物を加水
   分解した後、副生するアルコールおよび水を留去させな
   がら縮合を行うことを特徴とするシロキサン系ポリマ前
   駆体含有コーティング用組成物の製造方法。