TWI622064B - 導電膜形成用組成物、導電膜、配線基板 - Google Patents

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Abstract

本發明的目的在於提供一種可形成導電特性及離子遷移抑制功能優異的導電膜的導電膜形成用組成物、導電膜、及配線基板。本發明的導電膜形成用組成物亦至少包含含有氟原子的遷移抑制劑、及金屬粒子。

Description

導電膜形成用組成物、導電膜、配線基板
本發明是有關於一種導電膜形成用組成物,尤其有關於包含含有氟原子的遷移抑制劑(migration inhibitor)的導電膜形成用組成物。
另外,本發明是有關於由上述導電膜形成用組成物形成的導電膜、及具備導電膜的配線基板。
先前以來,於絕緣基板表面上配置有金屬配線(導電膜)的配線基板被廣泛地用於電子構件或半導體元件等中。作為構成金屬配線的金屬,經常使用導電性高的銀、銅,但該等金屬存在易於產生離子遷移的問題。
作為防止此種金屬的離子遷移的方法,提出於金屬配線中導入特定的遷移抑制劑的方法(專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-99236號公報
近年來,由於半導體積體電路或晶片零件等的小型化,正推進金屬配線的微細化。因此,配線基板中的金屬配線的寬度及間隔更窄小化,進而容易產生因離子遷移引起的電路的斷線。於此種狀況下,要求配線基板中的金屬配線間的絕緣可靠性更進一步提高。
另外,就提高各種電路或零件的性能的方面而言,亦要求更進一步提高金屬配線的導電特性。
如專利文獻1所列舉的使用包含特定的遷移抑制劑的組成物製作細線狀導電膜的情況時,遷移抑制劑均勻地分散於導電膜中,若欲提高導電膜間的絕緣可靠性而使金屬配線中含有大量的遷移抑制劑,則於導電膜內形成數量多的遷移抑制劑的區域,結果導電膜的導電特性下降。
另一方面,若考慮到導電膜的導電特性而減少導電膜內的遷移抑制劑的含量,則雖然導電特性提高,但導電膜間的絕緣可靠性下降。
如此,現有技術中,導電膜的導電特性與離子遷移抑制功能(換言之,導電膜間的絕緣可靠性)多為取捨(trade-off)的關係,要求以更高的等級達成兩者的技術。
本發明鑒於上述實際情況,目的在於提供一種可形成導電特性及離子遷移抑制功能優異的導電膜的導電膜形成用組成物。
另外,本發明的目的亦在於提供由該導電膜形成用組成物形成的導電膜、及具備該導電膜的配線基板。
本發明者等人進行積極研究,結果發現,藉由使用含有氟原子的遷移抑制劑,可解決上述課題。
即,本發明者等人發現可藉由以下的構成解決上述課題。
(1)一種導電膜形成用組成物,其至少包含含有氟原子的遷移抑制劑、及金屬粒子。
(2)如(1)所述的導電膜形成用組成物,其中遷移抑制劑包含選自由下述通式(1)~通式(5)所表示的化合物、下述通式(22)所表示的化合物、下述通式(23)所表示的化合物、及具有下述通式(24)所表示的基及下述通式(25)所表示的基的化合物所組成的組群中的至少一種。
(3)如(1)或(2)所述的導電膜形成用組成物,其中金屬粒子中所含的金屬原子選自由金、銀、銅、及鋁所組成的組群中。
(4)一種導電膜,其由如(1)~(3)中任一項所述的導電膜形成用組成物形成。
(5)一種配線基板,其具備如(4)所述的導電膜。
(6)一種配線基板,其包括基材、及配置於基材上的含有金屬的導電膜,導電膜包括自導電膜的露出表面直至相當於整體厚度的1/10的深度位置的表層區域、及表層區域以外的內部區域,導電膜包含含有氟原子的遷移抑制劑,表層區域中所含的遷移抑 制劑的質量Y大於內部區域中所含的遷移抑制劑的質量X。
依據本發明,能夠提供可形成導電特性及離子遷移抑制功能優異的導電膜的導電膜形成用組成物。
另外,依據本發明,亦可提供由該導電膜形成用組成物形成的導電膜、及具備該導電膜的配線基板。
10、100‧‧‧配線基板
12‧‧‧基材
14、114‧‧‧導電膜
14a、114a‧‧‧內部區域
14b、114b‧‧‧表層區域
16‧‧‧上面部分
18‧‧‧側面部分
20‧‧‧絕緣層
200‧‧‧附有絕緣層的配線基板
D‧‧‧導電膜114間的間隔
T1‧‧‧表層區域14b、114b的厚度
T2‧‧‧導電膜14、114的厚度
W‧‧‧導電膜114的寬度
圖1是以示意的方式表示本發明的配線基板的第1實施方式的截面圖。
圖2是以示意的方式表示本發明的配線基板的第2實施方式的截面圖。
圖3是以示意的方式表示本發明的附有絕緣層的配線基板的實施方式的截面圖。
以下,對本發明的導電膜形成用組成物的較佳方式進行說明。
首先,對本發明的與現有技術相比較的特徵點進行詳細說明。
作為本發明的特徵點之一,可列舉使用含有氟原子的遷移抑制劑(以下,亦稱為含F遷移抑制劑)的方面。若使用本發明的導電膜形成用組成物於基材上形成導電膜,則由於含F遷移抑制劑的表面能量低的程度,含F遷移抑制劑移動至導電膜的表面近 旁,含F遷移抑制劑偏在於導電膜的露出表面(不與基材接觸的表面)附近,可以更高等級兼具通常為取捨關係的導電膜的導電特性及離子遷移抑制功能此兩者。更具體而言,藉由大量含F遷移抑制劑偏在於導電膜的外側露出表面附近,可更高效地抑制自導電膜的露出表面附近析出至外側的金屬離子的擴散。另外,藉由大量含F遷移抑制劑偏在於導電膜的外側表面附近,可於導電膜內部降低金屬以外的雜質的量,結果,可於導電膜內部形成導通路,達成優異的導電特性。
本發明的導電膜形成用組成物(以下,亦簡稱為「組成物」)中亦至少含有含F遷移抑制劑及金屬粒子。
首先,對組成物中所含的成分進行詳細說明。
<含F遷移抑制劑>
含F遷移抑制劑(含F遷移防止劑)是含有氟原子,抑制金屬離子的離子遷移的化合物。
含F遷移抑制劑中的氟原子的含有率(氟含有率)可根據所使用的金屬粒子的種類等而適當調整,就形成的導電膜間的離子遷移抑制能力更優異並且導電膜的導電特性亦更優異的方面(以下亦簡稱為「本發明的效果更優異的方面」)而言,較佳為20質量%以上未滿65質量%,更佳為25質量%~60質量%,進而較佳為30質量%~55質量%。
此外,所謂氟含有率是表示遷移抑制劑的總分子量中氟原子所佔的質量的比例(含有率)。即,為由{(化合物中氟原子的數) ×(氟的原子量)/(化合物的總分子量)}×100(%)所表示的值。例如,於遷移防止劑的總分子量為100且含有3個氟原子的情況時,氟原子所佔的質量比例(%)為{(19×3)/100}×100,計算為57質量%。
含F遷移抑制劑的種類並無特別限制,就本發明的效果更優異的方面而言,較佳為通式(1)~(5)所表示的化合物、通式(22)所表示的化合物、通式(23)所表示的化合物、具有通式(24)所表示的基及通式(25)所表示的基的化合物。
以下,對該等化合物進行詳細說明。
(通式(1)所表示的化合物)
首先,對通式(1)所表示的化合物進行說明。
P-(CR1=Y)n-Q 通式(1)
通式(1)中,P及Q分別獨立地表示OH、NR2R3或CHR4R5。其中,於n為0時,P及Q兩者不為CHR4R5,P及Q兩者亦不為OH。Y表示CR6或氮原子。
通式(1)中,R2及R3分別獨立地表示可經氫原子或氮原子取代的基。
作為可經氮原子取代的基,只要為可經氮原子取代的基,則無特別限制,例如可列舉:烷基(包含環烷基)、烯基(包含環烯基、二環烯基)、炔基、芳基、雜環基、烷基亞磺醯基及芳基亞磺 醯基、烷基磺醯基及芳基磺醯基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基、膦基、氧膦基、或該等的組合等。
進而詳細而言,可列舉烷基[表示直鏈、分支狀、環狀的經取代或未經取代的烷基。該等包含烷基(較佳為碳數1至50的烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、正辛基、二十烷基、2-氯乙基、2-氰基乙基、2-乙基己基)、環烷基(較佳為碳數3至50的經取代或未經取代的環烷基,例如環己基、環戊基、4-正十二烷基環己基)、二環烷基(較佳為碳數5至50的經取代或未經取代的二環烷基,即自碳數5至50的二環烷烴去除一個氫原子的一價基。例如二環[1.2.2]庚烷-2-基、二環[2.2.2]辛烷-3-基),進而亦包含環結構多的三環結構等。以下說明的取代基中的烷基(例如烷硫基的烷基)亦表示此種概念的烷基。]、烯基[表示直鏈、分支狀、環狀的經取代或未經取代的烯基。該等包含烯基(較佳為碳數2至50的經取代或未經取代的烯基,例如乙烯基、烯丙基、異戊烯基(prenyl)、香葉基、油烯基)、環烯基(較佳為碳數3至50的經取代或未經取代的環烯基,即自碳數3至50的環烯烴去除一個氫原子的一價基。例如2-環戊烯-1-基、2-環己烯-1-基)、二環烯基(經取代或未經取代的二環烯基,較佳為碳數5至50的經取代或未經取代的二環烯基即自具有一個雙鍵的二環烯烴去除一個氫原子的一價基。例如二環[2.2.1]庚-2-烯-1-基、二環[2.2.2]辛-2-烯-4-基)。]、炔基(較佳為碳數2至50的經取代或未經取代的炔基,例如乙炔基、炔丙基、三甲基矽烷基乙炔基)、芳 基(較佳為碳數6至50的經取代或未經取代的芳基,例如苯基、對甲苯基、萘基、間氯苯基、鄰十六醯基胺基苯基)、雜環基(較佳為自5員或6員的經取代或未經取代的芳香族或非芳香族的雜環化合物去除一個氫原子的一價基,進而較佳為碳數3至30的5員或6員的芳香族雜環基。例如2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑啉基)、烷基亞磺醯基及芳基亞磺醯基(較佳為碳數1至30的經取代或未經取代的烷基亞磺醯基、碳數6至30的經取代或未經取代的芳基亞磺醯基,例如甲基亞磺醯基、乙基亞磺醯基、苯基亞磺醯基、對甲基苯基亞磺醯基)、烷基磺醯基及芳基磺醯基(較佳為碳數1至30的經取代或未經取代的烷基磺醯基、碳數6至30的經取代或未經取代的芳基磺醯基,例如甲基磺醯基、乙基磺醯基、苯基磺醯基、對甲基苯基磺醯基)、醯基(較佳為甲醯基、碳數2至30的經取代或未經取代的烷基羰基、碳數7至30的經取代或未經取代的芳基羰基、碳數4至30的經取代或未經取代的於碳原子上與羰基鍵結的雜環羰基,例如乙醯基、三甲基乙醯基、2-氯乙醯基、硬脂醯基、苯甲醯基、對正辛氧基苯基羰基、2-吡啶基羰基、2-呋喃基羰基)、芳氧基羰基(較佳為碳數7至30的經取代或未經取代的芳氧基羰基,例如苯氧基羰基、鄰氯苯氧基羰基、間硝基苯氧基羰基、對第三丁基苯氧基羰基)、烷氧基羰基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的烷氧基羰基,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、第三丁氧基羰基、正十八烷氧基羰基)、胺甲醯基(較佳為碳數1至30的經取代或未經取代的胺甲醯基, 例如胺甲醯基、N-甲基胺甲醯基、N,N-二甲基胺甲醯基、N,N-二-正辛基胺甲醯基、N-(甲基磺醯基)胺甲醯基)、膦基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的膦基,例如二甲基膦基、二苯基膦基、甲基苯氧基膦基)、氧膦基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的氧膦基,例如氧膦基、二辛氧基氧膦基、二乙氧基氧膦基)作為較佳例。
上述官能基之中,具有氫原子的官能基亦可將氫原子去除而進而經取代。
通式(1)中R2及R3所表示的烷基表示直鏈、分支狀、環狀的經取代或未經取代的烷基,較佳為碳數1~50、進而較佳為碳數1~30、尤其較佳為碳數1~20。
作為較佳例,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、環丙基、丁基、異丁基、第三丁基、第二丁基、戊基、異戊基、新戊基、第三戊基、己基、環己基、庚基、環戊基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十二烷基、三十烷基等。進而較佳為甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基、環己基、辛基、2-乙基己基、十二烷基、十六烷基、十八烷基,尤其較佳為甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基、第三丁基、戊基、異戊基、己基、環己基、辛基、2-乙基己基、十二烷基、十六烷基、十八烷基。
此外,烷基中亦可包含-CO-、-NH-、-O-、-S-、或將該等組合 而成的基等連接基。此外,烷基中包含上述連接基的情況時,其位置並無特別限制,可為末端。例如亦可為-S-Rx(Rx:烷基)。
R2及R3所表示的烷基可進而具有取代基。
作為取代基,可列舉:鹵素原子、烷基(包含環烷基)、烯基(包含環烯基、二環烯基)、炔基、芳基、雜環基、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基、芳氧基、矽烷氧基、雜環氧基、醯氧基、胺甲醯氧基、烷氧基羰氧基、芳氧基羰氧基、胺基(包含苯胺基)、醯基胺基、胺基羰基胺基、烷氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、胺磺醯基胺基、烷基磺醯基胺基及芳基磺醯基胺基、巰基、烷硫基、芳硫基、雜環硫基、胺磺醯基、磺酸基、烷基亞磺醯基及芳基亞磺醯基、烷基磺醯基及芳基磺醯基、醯基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、胺甲醯基、芳基偶氮基及雜環偶氮基、醯亞胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基胺基、矽烷基、或該等的組合。
進而詳細而言,作為取代基,表示鹵素原子(例如氯原子、溴原子、碘原子)、烷基[表示直鏈、分支狀、環狀的經取代或未經取代的烷基。該等包含烷基(較佳為碳數1至30的烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、正辛基、二十烷基、2-氯乙基、2-氰基乙基、2-乙基己基)、環烷基(較佳為碳數3至30的經取代或未經取代的環烷基,例如環己基、環戊基、4-正十二烷基環己基)、二環烷基(較佳為碳數5至30的經取代或未經取代的二環烷基,即自碳數5至30的二環烷烴去除一個氫原子的一價基。例如二環[1.2.2]庚烷-2-基、二環[2.2.2]辛烷-3-基),進 而亦包含環結構多的三環結構等。以下說明的取代基中的烷基(例如烷硫基的烷基)亦表示此種概念的烷基。]、烯基[表示直鏈、分支狀、環狀的經取代或未經取代的烯基。該等包含烯基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的烯基,例如乙烯基、烯丙基、異戊烯基、香葉基、油烯基)、環烯基(較佳為碳數3至30的經取代或未經取代的環烯基,即自碳數3至30的環烯烴去除一個氫原子的一價基。例如2-環戊烯-1-基、2-環己烯-1-基)、二環烯基(經取代或未經取代的二環烯基,較佳為碳數5至30的經取代或未經取代的二環烯基,即自具有一個雙鍵的二環烯烴去除一個氫原子的一價基。例如二環[2.2.1]庚-2-烯-1-基、二環[2.2.2]辛-2-烯-4-基)。]、炔基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的炔基,例如乙炔基、炔丙基、三甲基矽烷基乙炔基)、芳基(較佳為碳數6至30的經取代或未經取代的芳基,例如苯基、對甲苯基、萘基、間氯苯基、鄰十六醯基胺基苯基)、雜環基(較佳為自5員或6員的經取代或未經取代的芳香族或非芳香族雜環化合物去除一個氫原子的一價基,進而較佳為碳數3至30的5員或6員的芳香族雜環基。例如2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑啉基)、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基(較佳為碳數1至30的經取代或未經取代的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、異丙氧基、第三丁氧基、正辛氧基、2-甲氧基乙氧基)、芳氧基(較佳為碳數 6至30的經取代或未經取代的芳氧基,例如苯氧基、2-甲基苯氧基、4-第三丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-十四醯基胺基苯氧基)、矽烷氧基(較佳為碳數3至20的矽烷氧基,例如三甲基矽烷氧基、第三丁基二甲基矽烷氧基)、雜環氧基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的雜環氧基、1-苯基四唑-5-氧基、2-四氫吡喃基氧基)、醯氧基(較佳為甲醯氧基、碳數2至30的經取代或未經取代的烷基羰氧基、碳數6至30的經取代或未經取代的芳基羰氧基,例如甲醯氧基、乙醯氧基、三甲基乙醯氧基、硬脂醯氧基、苯甲醯氧基、對甲氧基苯基羰氧基)、胺甲醯氧基(較佳為碳數1至30的經取代或未經取代的胺甲醯氧基,例如N,N-二甲基胺甲醯氧基、N,N-二乙基胺甲醯氧基、嗎啉基羰氧基、N,N-二-正辛基胺基羰氧基、N-正辛基胺甲醯氧基)、烷氧基羰氧基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的烷氧基羰氧基,例如甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基、第三丁氧基羰氧基、正辛基羰氧基)、芳氧基羰氧基(較佳為碳數7至30的經取代或未經取代的芳氧基羰氧基,例如苯氧基羰氧基、對甲氧基苯氧基羰氧基、對正十六烷氧基苯氧基羰氧基)、胺基(較佳為胺基、碳數1至30的經取代或未經取代的烷基胺基、碳數6至30的經取代或未經取代的苯胺基,例如胺基、甲基胺基、二甲基胺基、苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基胺基)、醯基胺基(較佳為甲醯基胺基、碳數1至30的經取代或未經取代的烷基羰基胺基、碳數6至30的經取代或未經取代的芳基 羰基胺基,例如甲醯基胺基、乙醯基胺基、三甲基乙醯基胺基、月桂醯基胺基、苯甲醯基胺基、3,4,5-三-正辛氧基苯基羰基胺基)、胺基羰基胺基(較佳為碳數1至30的經取代或未經取代的胺基羰基胺基,例如胺甲醯基胺基、N,N-二甲基胺基羰基胺基、N,N-二乙基胺基羰基胺基、嗎啉基羰基胺基)、烷氧基羰基胺基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的烷氧基羰基胺基,例如甲氧基羰基胺基、乙氧基羰基胺基、第三丁氧基羰基胺基、正十八烷氧基羰基胺基、N-甲基-甲氧基羰基胺基)、芳氧基羰基胺基(較佳為碳數7至30的經取代或未經取代的芳氧基羰基胺基,例如苯氧基羰基胺基、對氯苯氧基羰基胺基、間正辛氧基苯氧基羰基胺基)、胺磺醯基胺基(較佳為碳數0至30的經取代或未經取代的胺磺醯基胺基,例如胺磺醯基胺基、N,N-二甲基胺基磺醯基胺基、N-正辛基胺基磺醯基胺基)、烷基磺醯基胺基及芳基磺醯基胺基(較佳為碳數1至30的經取代或未經取代的烷基磺醯基胺基、碳數6至30的經取代或未經取代的芳基磺醯基胺基,例如甲基磺醯基胺基、丁基磺醯基胺基、苯基磺醯基胺基、2,3,5-三氯苯基磺醯基胺基、對甲基苯基磺醯基胺基)、巰基、烷硫基(較佳為碳數1至30的經取代或未經取代的烷硫基,例如甲硫基、乙硫基、正十六烷硫基)、芳硫基(較佳為碳數6至30的經取代或未經取代的芳硫基,例如苯硫基、對氯苯硫基、間甲氧基苯硫基)、雜環硫基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的雜環硫基,例如2-苯并噻唑硫基、1-苯基四 唑-5-基硫基)、胺磺醯基(較佳為碳數0至30的經取代或未經取代的胺磺醯基,例如N-乙基胺磺醯基、N-(3-十二烷氧基丙基)胺磺醯基、N,N-二甲基胺磺醯基、N-乙醯基胺磺醯基、N-苯甲醯基胺磺醯基、N-(N'-苯基胺甲醯基)胺磺醯基)、磺酸基、烷基亞磺醯基及芳基亞磺醯基(較佳為碳數1至30的經取代或未經取代的烷基亞磺醯基、碳數6至30的經取代或未經取代的芳基亞磺醯基,例如甲基亞磺醯基、乙基亞磺醯基、苯基亞磺醯基、對甲基苯基亞磺醯基)、烷基磺醯基及芳基磺醯基(較佳為碳數1至30的經取代或未經取代的烷基磺醯基、碳數6至30的經取代或未經取代的芳基磺醯基,例如甲基磺醯基、乙基磺醯基、苯基磺醯基、對甲基苯基磺醯基)、醯基(較佳為甲醯基、碳數2至30的經取代或未經取代的烷基羰基、碳數7至30的經取代或未經取代的芳基羰基、碳數4至30的經取代或未經取代的於碳原子上與羰基鍵結的雜環羰基,例如乙醯基、三甲基乙醯基、2-氯乙醯基、硬脂醯基、苯甲醯基、對正辛氧基苯基羰基、2-吡啶基羰基、2-呋喃基羰基)、芳氧基羰基(較佳為碳數7至30的經取代或未經取代的芳氧基羰基,例如苯氧基羰基、鄰氯苯氧基羰基、間硝基苯氧基羰基、對第三丁基苯氧基羰基)、烷氧基羰基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的烷氧基羰基,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、第三丁氧基羰基、正十八烷氧基羰基)、胺甲醯基(較佳為碳數1至30的經取代或未經取代的 胺甲醯基,例如胺甲醯基、N-甲基胺甲醯基、N,N-二甲基胺甲醯基、N,N-二-正辛基胺甲醯基、N-(甲基磺醯基)胺甲醯基)、芳基偶氮基及雜環偶氮基(較佳為碳數6至30的經取代或未經取代的芳基偶氮基、碳數3至30的經取代或未經取代的雜環偶氮基,例如苯基偶氮、對氯苯基偶氮、5-乙硫基-1,3,4-噻二唑-2-基偶氮)、醯亞胺基(較佳為N-丁二醯亞胺、N-鄰苯二甲醯亞胺)、膦基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的膦基,例如二甲基膦基、二苯基膦基、甲基苯氧基膦基)、氧膦基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的氧膦基,例如氧膦基、二辛氧基氧膦基、二乙氧基氧膦基)、氧膦基氧基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的氧膦基氧基,例如二苯氧基氧膦基氧基、二辛氧基氧膦基氧基)、氧膦基胺基(較佳為碳數2至30的經取代或未經取代的氧膦基胺基,例如二甲氧基氧膦基胺基、二甲基胺基氧膦基胺基)、矽烷基(較佳為碳數3至30的經取代或未經取代的矽烷基,例如三甲基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基、苯基二甲基矽烷基)。
上述官能基之中,具有氫原子的官能基亦可將氫原子去除進而經上述基取代。作為此種官能基的例,可列舉烷基羰基胺基磺醯基、芳基羰基胺基磺醯基、烷基磺醯基胺基羰基、芳基磺醯基胺基羰基等。作為其例,可列舉甲基磺醯基胺基羰基、對甲基苯基磺醯基胺基羰基、乙醯基胺基磺醯基、苯甲醯基胺基磺醯基等。
R2及R3所表示的烯基表示直鏈、分支狀、環狀的經取 代或未經取代的烯基,較佳為碳數2~50、進而較佳為碳數2~30、尤其較佳為碳數2~20。作為較佳例,可列舉乙烯基、烯丙基、異戊烯基、香葉基、油烯基、2-環戊烯-1-基、2-環己烯-1-基、二環[2.2.1]庚-2-烯-1-基、二環[2.2.2]辛-2-烯-4-基等。進而較佳為乙烯基、烯丙基、異戊烯基、香葉基、油烯基、2-環戊烯-1-基、2-環己烯-1-基,尤其較佳為乙烯基、烯丙基、異戊烯基、香葉基、油烯基、2-環戊烯-1-基、2-環己烯-1-基。
R2及R3所表示的烯基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基。
此外,烯基中亦可與上述烷基同樣地包含-CO-、-NH-、-O-、-S-或將該等組合而成的基等連接基。
R2及R3所表示的炔基表示直鏈、分支狀、環狀的經取代或未經取代的炔基,較佳為碳數2~50、進而較佳為碳數2~30、尤其較佳為碳數2~20。作為較佳例,可列舉乙炔基、炔丙基等。
R2及R3所表示的炔基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基。
此外,炔基中亦可與上述烷基同樣地包含-CO-、-NH-、-O-、-S-或將該等組合而成的基等連接基。
R2及R3所表示的芳基表示經取代或未經取代的芳基,較佳為碳數6~50、進而較佳為碳數6~30、尤其較佳為碳數6~20。作為較佳例,可列舉:苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2-乙基苯基、4-乙基苯基、2,4-二甲基苯基、2,6-二甲 基苯基、2,4,6-三甲基苯基、1-萘基、2-萘基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-苄基苯基、4-苄基苯基、2-甲基羰基苯基、4-甲基羰基苯基等。
進而較佳可列舉:苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、2-乙基苯基、4-乙基苯基、2,4-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、1-萘基、2-萘基、2-氯苯基、4-氯苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-苄基苯基、4-苄基苯基等,尤其較佳可列舉:苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、1-萘基、2-萘基、2-氯苯基、4-氯苯基、2-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-苄基苯基、4-苄基苯基等。
R2及R3所表示的芳基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基。
R4及R5分別獨立地表示氫原子或取代基。
作為R4及R5所表示的取代基,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基(烷基可具有的取代基),較佳為烷基、烯基、炔基、芳基、或將該等組合而成的基,作為分別較佳的例,可列舉上述R2及R3的例。
R4及R5所表示的基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基。
R1及R6分別獨立地表示氫原子或取代基。
作為R1及R6所表示的取代基,可列舉上述R2及R3所表示的 烷基的取代基,較佳為烷基、烯基、炔基、芳基、或將該等組合而成的基,作為分別較佳的例,可列舉上述R2及R3的例。
R1及R6所表示的基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基。
n表示0~5的整數。其中,於n為0時,P及Q兩者不同時為OH,亦不為CHR4R5。n表示2以上的數時,(CR1=Y)所表示的多個原子群可相同亦可不同。
通式(1)所表示的化合物可為鏈狀亦可為環狀,於環狀的情況時,R1、R2、R3、R4、R5、或R6所表示的基中的至少兩個基可互相鍵結形成環。
此外,兩個基鍵結時,可包含單鍵、雙鍵及三鍵的任一鍵結形式。
此外,R1~R6的至少一個基中包含氟原子。此外,氟原子較佳為以氟含有率在上述範圍的方式含有。氟原子可經通式(1)所表示的化合物的任意碳原子取代。
此外,R1~R6的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)較佳為經氟原子取代。其中,氟原子較佳為以氟烷基(以下亦稱為Rf基)或經Rf基取代的基的形式含有。即,較佳為R1~R6的至少一個基中包含氟烷基。
Rf基較佳為碳原子數1至14的直鏈或分支狀的全氟烷基、或者經碳原子數1至14的直鏈或分支狀的全氟烷基取代的碳原子數2至20的取代基。
作為碳原子數1至14的直鏈或分支鏈全氟烷基的例,可列舉:CF3-、C2F5-、C3F7-、C4F9-、C5F11-、(CF3)2-CF-(CF2)2-、C6F13-、C7F15-、(CF3)2-CF-(CF2)4-、C8F17-、C9F19-、C10F21-、C12F25-及C14F29-。
作為經碳原子數1至14的全氟烷基取代的碳原子數2至20的取代基的例,可列舉:(CF3)2CF(CF2)4(CH2)2-、C9F19CH2-、C8F17CH2CH(OH)CH2-、C8F17CH2CH(OH)CH2OC=OCH2-、(CF3)2CF(CF2)4(CH2)2OC=OCH2-、C8F17CH2CH(OH)CH2OC=O(CH2)2-、(CF3)2CF(CF2)4(CH2)2OC=O(CH2)2-、(CF3)2CFOC2F4-、CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]4-CF(CF3)-等,但並不限定於該等。
Rf基較佳為於分子中含有1至4個。
此外,上述通式(1)所表示的化合物可使用兩種以上。
通式(1)所表示的化合物較佳為選自由通式(6)~通式(21)所表示的化合物所組成的組群中的至少1種。
此外,通式(6)~通式(21)所表示的化合物較佳為含有滿足上述氟含有率的氟原子。
[化1]
上述通式(6)所表示的化合物為通式(1)中,P、Q分別為OH、Y為CR6、n為2、鄰接於P的碳原子上的R1及鄰接於Q的碳原子上的R6互相鍵結形成雙鍵而形成環的情況的化合物。
於通式(6)中,V6表示取代基。a表示1~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。此外,V6中的至少一個包含氟原子。即,V6為一個的情況時,其取代基包含氟原子,V6為兩個以上的情況時,至少一個V6包含氟原子即可。氟原子較佳為經至少一個V6所表示的基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳 原子的一部分或全部氫原子)取代而導入。其中,較佳為V6中包含上述Rf基。
作為V6所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(6)中存在多個V6的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
以下,表示通式(6)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。此外,以下,與化合物的結構式一併記載的百分率標示表示氟原子的質量含率(氟含有率)。
上述通式(7)所表示的化合物為通式(1)中,P、Q分別為OH、Y為CR6、n為1、鄰接於P的碳原子上的R1及鄰接於Q的碳原子上的R6互相鍵結形成環的情況的一例。
於通式(7)中,V7表示取代基。a表示1~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。此外,V7中的至少一個包含氟原子。即,V7為一個的情況,其取代基包含氟原子,V7為2個以上的情況,至少一個V7包含氟原子即可。氟原子較佳為經至少一 個V7所表示的基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)取代而導入。其中,較佳為V7中包含上述Rf基。
作為V7所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(7)存在多個V7的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
以下,表示通式(7)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
上述通式(8)所表示的化合物為通式(1)中,P為OH、Q為NR2R3、Y為CR6、n為2、鄰接於P的碳原子上的R1及鄰接於Q的碳原子上的R6互相鍵結形成雙鍵而形成環的情形的一例。
於通式(8)中,V8表示取代基。b表示0~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。作為V8所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(8)存在多個V8的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
R81及R82分別獨立地表示可經氫原子或氮原子取代的 基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。
V8、R81及R82中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為V8、R81及R82的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為V8、R81及R82中的至少一個包含上述Rf基。
此外,V8有多個的情況時,多個V8、R81及R82中的至少一個基包含氟原子。
以下,表示通式(8)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
通式(9)所表示的化合物為通式(1)中,P為OH、Q為NR2R3、Y為CR6、n為1、鄰接於P的碳原子上的R1及鄰接於Q的碳原子上的R6可互相鍵結形成環的情況的一例。
於通式(9)中,V9表示取代基。b表示0~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。作為V9所表示的取代基,可列 舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(9)存在多個V9的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
R91及R92分別獨立地表示可經氫原子或氮原子取代的基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。
V9、R91及R92中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為V9、R91及R92的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為V9、R91及R92中的至少一個包含上述Rf基。
此外,V9有多個的情況時,多個V9、R91及R92中的至少一個基包含氟原子。
以下,表示通式(9)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
通式(10)所表示的化合物為通式(1)中P為OH、Q為CHR4R5、Y為CR6、n為2、鄰接於P的碳原子上的R1及鄰接 於Q的碳原子上的R6互相鍵結形成雙鍵而形成環的情況的一例。
於通式(10)中,V10表示取代基。b表示0~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。作為V10所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(10)中存在多個V10的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
R101及R102分別獨立地表示氫原子或取代基。
作為R101及R102所表示的取代基,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基,較佳為烷基、烯基、炔基、或芳基,作為分別較佳的例,可列舉上述R2及R3的例。
R101及R102表示取代基的情況時,該等基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述通式(1)的R2及R3所表示的烷基的取代基。
V10、R101及R102中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為V10、R101及R102的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。其中,較佳為V10、R101及R102中的至少一個包含上述Rf基。
此外,V10有多個的情況時,多個V10、R101及R102中的至少一個基包含氟原子。
以下,表示通式(10)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
[化6]
通式(11)所表示的化合物為通式(1)中,P為OH、Q為CHR4R5、Y為CR6、n為1、鄰接於P的碳原子上的R1及鄰接於Q的碳原子上的R6互相鍵結形成環的情況的一例。
於通式(11)中,V11表示取代基。b表示0~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。作為V11所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(11)中存在多個V11的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
R111及R112分別獨立地表示氫原子或取代基。
作為R111及R112所表示的取代基,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基,較佳為烷基、烯基、炔基、或芳基,作為分別較佳的例,可列舉上述R2及R3的例。
R111或R112表示取代基的情況時,該等基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述通式(1)的R2及R3所表示的烷基 的取代基。
V11、R111及R112中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為V11、R111及R112的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為V11、R111及R112中的至少一個包含上述Rf基。
此外,V11有多個的情況時,多個V11、R111及R112中的至少一個基包含氟原子。
以下,表示通式(11)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
通式(12)所表示的化合物為通式(1)中,P、Q分別為NR2R3、Y為CR6、n為2、鄰接於P的碳原子上的R1及鄰接於Q的碳原子上的R6互相鍵結形成雙鍵而形成環的情況的一例。
於通式(12)中,V12表示取代基。b表示0~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。作為V12所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(12)存在多個V12的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成 環。
R121、R122、R123及R124分別獨立地表示可經氫原子或氮原子取代的基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。
V12、R121、R122、R123及R124中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為V12、R121、R122、R123及R124的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為V12、R121、R122、R123及R124中的至少一個包含上述Rf基。
此外,V12有多個的情況時,多個V12、R121、R122、R123及R124中的至少一個基包含氟原子。
以下,表示通式(12)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
通式(13)所表示的化合物為通式(1)中P、Q分別為NR2R3、Y為CR6、n為1、鄰接於P的碳原子上的R1及鄰接於Q 的碳原子上的R6可互相鍵結形成環的情況的一例。
於通式(13)中,V13表示取代基。b表示0~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。作為V13所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(13)存在多個V13的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
R131、R132、R133及R134分別獨立地表示可經氫原子或氮原子取代的基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。
V13、R131、R132、R133及R134中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為V13、R131、R132、R133及R134的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為V13、R131、R132、R133及R134中的至少一個包含上述Rf基。
此外,V13有多個的情況時,多個V13、R131、R132、R133及R134中的至少一個基包含氟原子。
以下,表示通式(13)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
[化9]
通式(14)所表示的化合物為於通式(1)中,P、Q分別為OH、Y為CR6、n為1、鄰接於P的碳原子上的R1及鄰接於Q的碳原子上的R6互相鍵結形成環的情況的一例。
於通式(14)中,V14表示取代基。c表示1~2的整數(較佳為1)。此外,V14中的至少一個包含氟原子。即,V14有一個的情況時,其取代基包含氟原子,V14有兩個以上的情況時,至少一個V14包含氟原子即可。氟原子較佳為經至少一個V14所表示的基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)取代而導入。其中,更佳為V14中包含上述Rf基。
作為V14所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(14)存在多個V14的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
以下,表示通式(14)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
[化10]
通式(15)所表示的化合物為通式(1)中,P為OH、Q為NR2R3、Y為CR6、n為1、鄰接於P的碳原子上的R1及鄰接於Q的碳原子上的R6互相鍵結形成環的情況的一例。
於通式(15)中,V15表示取代基。b表示0~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。作為V15所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(15)中存在多個V15的情形時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
R151及R152分別獨立地表示可經氫原子或氮原子取代的基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。
V15、R151及R152中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為V15、R151及R152的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為V15、R151及R152中的至少一個包含上述Rf基。
此外,V15有多個的情況時,多個V15、R151及R152中的至少一個基包含氟原子。
以下,表示通式(15)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
通式(16)所表示的化合物為通式(1)中P、Q分別為NR2R3、n為0、R2及R3互相鍵結形成環的情況的一例。
於通式(16)中,V16表示取代基。b表示0~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。作為V16所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(16)中存在多個V16的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
R161及R162分別獨立地表示可經氫原子或氮原子取代的基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。
V16、R161及R162中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為V16、R161及R162的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外, 更佳為V16、R161及R162中的至少一個包含上述Rf基。
此外,V16有多個的情況時,多個V16、R161及R162中的至少一個基包含氟原子。
以下,表示通式(16)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
通式(17)所表示的化合物為通式(1)中,P、Q分別為NR2R3、n為0、R2及R3互相鍵結形成環的情況的一例。
於通式(17)中,V17表示取代基。d表示0或1。作為V17所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(17)中存在多個V17的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
R171、R172及R173分別獨立地表示可經氫原子或氮原子取代的基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。
V17、R171、R172及R173中的至少一個包含氟原子。其中, 較佳為V17、R171、R172及R173的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為V17、R171、R172及R173中的至少一個包含上述Rf基。
此外,V17有多個的情況時,多個V17、R171、R172及R173中的至少一個基包含氟原子。
以下,表示通式(17)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
通式(18)所表示的化合物為通式(1)中P、Q分別為OH、Y為CR6及氮原子、n為3、R1及R6互相鍵結形成環的情況的一例。
於通式(18)中,V18表示取代基。b表示0~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。作為V18所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(18)中存在多個V18的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形 成環。
R181表示氫原子或取代基。作為R181所表示的取代基,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基,較佳為烷基、烯基、炔基、或芳基,作為分別較佳的例,可列舉上述R2及R3的例。
R181表示取代基的情況時,可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述通式(1)的R2及R3所表示的烷基的取代基。
V18及R181中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為V18及R181的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為V18及R181中的至少一個包含上述Rf基。
此外,V18有多個的情況時,多個V18及R181中的至少一個基包含氟原子。
以下,表示通式(18)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
通式(19)所表示的化合物為通式(1)中P、Q分別為 OH、Y為CR6及氮原子、n為2、R1及R6互相鍵結形成環的情況的一例。
於通式(19)中,V19表示取代基。b表示0~4的整數(較佳為表示1~2的整數,更佳為1)。作為V19所表示的取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。通式(19)中存在多個V19的情況時,各個基可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
R191表示氫原子或取代基。作為R191所表示的取代基,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基,較佳為烷基、烯基、炔基、或芳基,作為分別較佳的例,可列舉上述R2及R3的例。
R191表示取代基的情況時,可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述通式(1)的R2及R3所表示的烷基的取代基。
V19及R191中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為V19及R191的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為V19及R191中的至少一個包含上述Rf基。
此外,V19有多個的情況時,多個V19及R191中的至少一個基包含氟原子。
以下,表示通式(19)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
[化15]
通式(20)所表示的化合物是通式(1)中P、Q分別為NR2R3、n為0的情況的一例。
於通式(20)中,R201、R202、R203及R204分別獨立地表示可經氫原子、或氮原子取代的基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。
R201、R202、R203及R204中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為R201、R202、R203及R204的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為R201、R202、R203及R204中的至少一個包含上述Rf基。
以下,表示通式(20)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
通式(21)所表示的化合物是通式(1)中P分別為NR2R3、Q為OH、n為0的情況的一例。
於通式(21)中,R211及R212分別獨立地表示可經氫原子、或氮原子取代的基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。
R211及R212中的至少一個包含氟原子。其中,較佳為R211及R212的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為R211及R212中的至少一個包含上述Rf基。
以下,表示通式(21)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
另外,作為通式(1)所表示的化合物的最佳方式,可列舉以下通式(X1)所表示的化合物。
[化18]
Rx1及Rx2分別獨立地表示碳數1~12的烷基。就離子遷移抑制功能更優異的方面而言,烷基中的碳數較佳為1~8、更佳為1~6、尤其較佳為1~5。作為烷基的較佳的具體例,例如可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、異丁基、2,2-二甲基丙基、己基、環己基等。
A表示碳數1~2的伸烷基。作為A,較佳為-CH2-、-CH2CH2-,更佳為-CH2CH2-。
X11表示可含有羥基的碳數1~3的伸烷基。作為X11,較佳為-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH(OH)CH2-、-CH2CH(CH2OH)-,進而較佳為-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(OH)CH2-、-CH2CH2CH2-,尤其較佳為-CH2-、-CH2CH2-。
Y11表示碳數4~12的直鏈狀的全氟烷基。作為較佳的全氟烷基的例,可列舉C4F9-、C5F11-、C6F13-、C7F15-、C8F17-、C9F19-、C10F21-、C12F25-。若碳數在上述範圍內,則離子遷移抑制功能更優異。
上述Rx1、Rx2、A、及X11可進而具有上述取代基。
(通式(2)所表示的化合物)
其次,對通式(2)所表示的化合物進行說明。
R7-C(=O)-H 通式(2)
於本發明中,通式(2)所表示的化合物中亦含有藉由醛體與半縮醛體之間存在平衡而顯示出還原性的化合物(醛醣等)、或可藉由利用洛佈雷德布律埃肯施泰因轉化(Lobry-de Bruyn-van Ekenstein transformation)反應的醛醣-酮醣間的異構化而可形成醛體的化合物(果糖等)。
通式(2)中,R7表示烷基、烯基、炔基、芳基、雜環基、或將該等基組合而成的基。
R7表示烷基、烯基、炔基、或芳基時,作為分別較佳的例,可列舉上述R2及R3的例。
R7表示雜環基時,較佳為自5員或6員的經取代或未經取代的芳香族或非芳香族的雜環化合物去除一個氫原子的一價基,進而較佳為碳數3至30的5員或6員的芳香族或非芳香族的雜環基。作為較佳例,可列舉:2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基、2-苯并噁唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、三唑基、苯并三唑基、噻二唑基、吡咯啶基、哌啶基、咪唑啶基、吡唑啶基、嗎啉基、四氫呋喃基、四氫噻吩基等。
作為R7,進而較佳為烷基、烯基、炔基、芳基,尤其較佳為烷基、芳基。
R7所表示的烷基、烯基、炔基、芳基、或雜環基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。
R7所表示的基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。其中,較佳為R7中包含上述Rf基。此外,較佳為通式(2)所表示的化合物中包含滿足上述氟含有率的氟原子。
另外,R7所表示的基中亦可包含羥基、或-COO-所表示的基。
以下,表示通式(2)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
(通式(3)所表示的化合物)
其次,對通式(3)所表示的化合物進行說明。
通式(3)中,R8、R9及R10所表示的基分別獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基、雜環基、或將該等基組合而成的基。作為烷基、烯基、炔基、芳基及雜環基的較佳例,可列舉上述通式(1)的R2及R3的例。
R8、R9及R10所表示的基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述通式(1)的R2及R3所表示的烷基的取代基。
R8~R10的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。其中,較佳為R8~R10的至少一個基中包含上述Rf基。此外,較佳為通式(3)所表示的化合物包含滿足上述氟含有率的氟原子。
以下,表示通式(3)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
(通式(4)所表示的化合物)
其次,對通式(4)所表示的化合物進行說明。
通式(4)中,R11及R12分別獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基、雜環基、或將該等基組合而成的基。作為烷基、烯基、炔基、芳基及雜環基的較佳例,可列舉上述通式(1)的R2及R3的例。
R11及R12所表示的基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述通式(1)的R2及R3所表示的烷基的取代基。
R11~R12的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。其中,較佳為R11~R12的至少一個基中包含上述Rf基。此外,較佳為通式(4)所表示的化合物中包含滿足上述氟含有率的氟原子。
以下,表示通式(4)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
[化23]
(通式(5)所表示的化合物)
其次,對通式(5)所表示的化合物進行說明。
Z-SH 通式(5)
通式(5)中,Z表示烷基、烯基、炔基、芳基、雜環基、或將該等基組合而成的基。作為烷基、烯基、炔基、芳基及雜環基的較佳例,可列舉上述通式(1)的R2及R3的例。
Z所表示的基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述通式(1)的R2及R3所表示的烷基的取代基。
Z所表示的基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。其中,較佳為Z中包含上述Rf基。此外,較佳為通式(5)所表示的化合物中包含滿足上述氟含有率的氟原子。
通式(5)所表示的化合物較佳為通式(51)至通式(54)所表示的化合物。
[化24]
於通式(51)中,R511表示包含氟原子的取代基。
作為取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。R511所表示的基可進而具有取代基。作為取代基的例,可列舉上述通式(1)的R2及R3所表示的烷基的取代基。
此外,R511包含氟原子。其中,較佳為R511中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為R511包含上述Rf基。
以下,表示通式(51)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
於通式(52)中,R521及R522分別獨立地表示氫原子或取代基。R523表示可經氫原子或氮原子取代的基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。另外,作為取代基,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。R521、R522及R523可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
R521、R522、及R523中的至少一個基中包含氟原子。其中,較佳為R521、R522、及R523中的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為R521、R522、及R523中的至少一個基中包含上述Rf基。
以下,表示通式(52)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
於通式(53)中,R531表示氫原子或取代基。R532表示可經氫原子或氮原子取代的基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。另外,作為取代基, 可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。R531及R532可相同亦可不同,可互相鍵結形成環。
R531及R532中的至少一個基中包含氟原子。其中,R531及R532中的至少一個基中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為R531及R532中的至少一個基中包含上述Rf基。
以下,表示通式(53)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
於通式(54)中,R541表示包含氟原子且可經氮原子取代的基。作為可經氮原子取代的基,可較佳列舉上述通式(1)的R2及R3所例示的基。
R541中包含氟原子。其中,較佳為R541中的一部分或全部氫原子(較佳為鍵結於碳原子的一部分或全部氫原子)經氟原子取代。另外,更佳為R541包含上述Rf基。
以下,表示通式(54)所表示的化合物的具體例。但是, 本發明並不限定於該等。
另外,作為通式(5)所表示的化合物的最佳方式,可列舉以下通式(Y)所表示的化合物。
式(Y)中,Ry1及Ry2分別獨立地表示氫原子或烷基。n1表示1或2,較佳為表示2。n1為2時,多個CRy1Ry2所表示的單元的結構可相同亦可不同。
Ry1及Ry2表示烷基時,較佳為碳數1~30、進而較佳為碳數1~15、尤其較佳為碳數1~6,例如可較佳列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、正辛基、二十烷基、氯甲基、羥基甲基、胺基乙基、N,N-二甲基胺基甲基、2-氯乙基、2-氰基乙基、2-羥基 乙基、2-(N,N-二甲基胺基)乙基、2-乙基己基等。
作為(CRy1Ry2)n1所表示的結構,較佳為-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-,進而較佳為-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-,尤其較佳為-CH2CH2-。
Ry3及Ry4分別獨立地表示氫原子或取代基。m1表示1~6的整數。m1為2以上時,多個CRy3Ry4所表示的單元的結構可相同亦可不同。另外,Ry3及Ry4可互相鍵結形成環。此外,作為取代基的例,可列舉上述通式(1)中R2及R3所表示的烷基的取代基。
作為(CRy3Ry4)m1所表示的結構,較佳為-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH(OH)CH2-、-CH2CH(CH2OH)-,進而較佳為-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(OH)CH2-、-CH2CH2CH2-,尤其較佳為-CH2-、-CH2CH2-。
11表示1~6的整數。其中,就與氟系樹脂的相容性更優異的方面而言,較佳為2~5,更佳為3~4。
q1表示0或1,p1表示2或3,p1+q1表示3。其中,就與氟系樹脂的相容性更優異的方面而言,較佳為q1為1、p1為2。
Ry5表示碳數1~14的全氟烷基。全氟烷基可為直鏈狀亦可為分支鏈狀。
作為碳原子數1~14的直鏈狀或分支鏈狀的全氟烷基的例,可列舉:CF3-、C2F5-、C3F7-、C4F9-、C5F11-、C6F13-、C7F15-、C8F17-、 C9F19-、C10F21-、C12F25-、C14F29-等。
(通式(22)所表示的化合物)
其次,對通式(22)所表示的化合物進行說明。此外,較佳為通式(22)所表示的化合物中包含滿足上述氟含有率的氟原子。
通式(22)中,Rf1表示可具有醚性氧原子且氫原子的至少一個經氟原子取代的碳數22以下的氟烷基、或氟原子。
上述氟烷基中的氫原子可經氟原子以外的其他鹵素原子取代。作為其他鹵素原子,較佳為氯原子。另外,醚性氧原子(-O-)可存在於氟烷基的碳-碳鍵結環,亦可存在於氟烷基的末端。另外,氟烷基的結構可列舉直鏈結構、分支狀結構、環結構、或部分具有環的結構,較佳為直鏈結構。
作為Rf1,較佳為全氟烷基或含有1個氫原子的聚氟烷基,尤其較佳為全氟烷基(其中包含具有醚性氧原子的全氟烷基。)。
作為Rf1,較佳為碳原子數為4~6的全氟烷基、或具有醚性氧原子的碳原子數4~9的全氟烷基。
作為Rf1的具體例,可列舉以下。
-CF3、-CF2CF3、-CF2CHF2、-(CF2)2CF3、-(CF2)3CF3、-(CF2)4CF3、-(CF2)5CF3、-(CF2)6CF3、-(CF2)7CF3、-(CF2)8CF3、-(CF2)9CF3、-(CF2)11CF3、-(CF2)15CF3、-CF(CF3)O(CF2)5CF3、-CF2O(CF2CF2O)pCF3(p為1~8的整數)、-CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)qC6F13(q為1~4的整數)、-CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)rC3F7(r為1~5的整數)。
作為Rf1,尤其較佳為-(CF2)CF3或-(CF2)5CF3
X1表示氫原子、氟原子、或三氟甲基。其中,較佳為氟原子、三氟甲基。
L1表示單鍵或碳數1~6的伸烷基。其中,較佳為碳數1~2的伸烷基。
L2表示單鍵、或者可經羥基或氟原子取代的碳數1~6的伸烷基。其中,較佳為碳數1~2的伸烷基。
L3表示單鍵或碳數1~6的伸烷基。其中,較佳為單鍵或碳數1~2的伸烷基。
Y1及Z1表示單鍵、-CO2-、-CO-、-OC(=O)O-、-SO3-、-CONR222-、-NHCOO-、-O-、-S-、-SO2NR222-、或-NR222-。R222表示氫原子或碳數1~5的烷基。
其中,較佳為-CO2-、-O-、-S-、-SO2NR222-、或-CONR222-。
R221表示氫原子、碳數1~8的直鏈或分支狀的烷基、或者Rf1-CFX1-L1-Y1-L2-Z1-L3-。
其中,Y1及Z1均為單鍵以外的情況時,L2表示可經氟原子取代的碳數1~6的伸烷基。
以下,表示通式(22)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
[化31]
(通式(23)所表示的化合物)
其次,對通式(23)所表示的化合物進行說明。此外,較佳為通式(23)所表示的化合物包含滿足上述氟含有率的氟原子。
通式(23)中,R231及R232分別獨立地表示氫原子或烷基。R231及R232表示烷基時,較佳為碳數1~30,進而較佳為碳數1~15,尤其較佳為碳數1~6,例如可較佳列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、正辛基、二十烷基、氯甲基、羥基甲基、胺基乙基、N,N-二甲基胺基甲基、2-氯乙基、2-氰基乙基、2-羥基乙基、2-(N,N-二甲基胺基)乙基、2-乙基己基等。
作為(CR231R232)n所表示的結構,較佳為-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-,進而較佳為-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-,尤其較佳為-CH2CH2-。
R233及R234分別獨立地表示氫原子或取代基。作為取代基的例,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基。
作為(CR233R234)m所表示的結構,較佳為-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH(OH)CH2-、 -CH2CH(CH2OH)-,進而較佳為-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(OH)CH2-、-CH2CH2CH2-,尤其較佳為-CH2-、-CH2CH2-。
Y2表示單鍵、-CO-、或-COO-。
Y2為單鍵或-CO-時,n表示0,m表示0~6的整數。其中,m較佳為0~4,更佳為1~2。
Y2為-COO-時,n表示1或2,較佳為表示2。m表示1~6的整數,較佳為1~4,更佳為1~2。
Rf2表示碳數1~20的直鏈或分支狀的全氟伸烷基、或者碳數1~20的直鏈或分支狀的全氟醚基。
全氟伸烷基的碳數為1~20,較佳為2~15,更佳為3~12。作為全氟伸烷基的具體例,例如可列舉-C4F8-、-C5F10-、-C6F12-、-C7F14-、-C8F16-、-C9F18-、-C10F20-、-C12F24-等。
所謂全氟醚基意指上述全氟伸烷基中的1處以上的碳-碳原子間、或全氟伸烷基的鍵結末端插入有醚性氧原子(-O-)的基。全氟伸烷基的碳數為1~20,較佳為2~15,更佳為3~12。作為全氟醚基的具體例,可列舉-(CgF2gO)h-(式中,g分別獨立地表示1~20的整數,h表示1以上的整數,滿足g×h≦20以下的關係)所表示的全氟醚基。
p表示2~3的整數,l表示0~1的整數,滿足p+l=3的關係。其中,較佳為p為3、l為0。
以下,表示通式(23)所表示的化合物的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
(具有通式(24)所表示的基及通式(25)所表示的基的化合物)
其次,對具有通式(24)所表示的基及通式(25)所表示的基的化合物(以下亦稱為化合物X)進行說明。此外,較佳為化合物X包含滿足上述氟含有率的氟原子。
通式(24)中,R241、R242、R243、及R244分別獨立地表示氫原子或取代基。作為取代基的例,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基。其中,作為取代基,較佳為烷基,尤其較佳為R242及R243為烷基(尤其為第三丁基)。R241及R244較佳為氫原子。
*表示鍵結位置。
通式(25)中,X表示氫原子、氟原子、或三氟甲基。其中,較佳為氟原子、或三氟甲基。
Rf表示可具有醚性氧原子且氫原子的至少一個經氟原子取代的碳原子數20以下的氟烷基、或氟原子。Rf的定義除碳原子數不同的方面,與上述Rf1含義相同,較佳方式亦含義相同。
*表示鍵結位置。
作為化合物X的較佳方式,可列舉具有以下通式(26)所表示的重複單元及通式(27)所表示的重複單元的聚合物A。
通式(26)及通式(27)中,R261及R262分別獨立地表示氫原子、或者碳數1~4的經取代或未經取代的烷基。
Z2表示單鍵、酯基、醯胺基、或醚基。
L4表示單鍵或2價的有機基。作為L4所表示的有機基,較佳方式的一種為直鏈、分支狀、或環狀的伸烷基、芳香族基、或將該等組合而成的基。將該伸烷基與芳香族基組合而成的基可進而經由醚基、酯基、醯胺基、胺基甲酸酯基、脲基而組合。其中,L4中的總碳數較佳為1~15。此外,此處,所謂總碳數意指例如L4所表示的經取代或未經取代的2價有機基中所含的總碳原子數。具體而言,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸苯基、及該等基經甲氧基、羥基、氯原子、溴原子、氟原子等取代的基,進而將該等組合而成的基。
L5表示單鍵、或碳數1~6的不具有氟的2價有機基。其中,較佳為碳數2~4的伸烷基。
此外,通式(26)及通式(27)中的R241~R244、X及Rf的定義如上所述。
聚合物A中的通式(26)所表示的重複單元的含量並無特別限制,就本發明的效果更優異的方面而言,相對於聚合物中的總重複單元,較佳為5莫耳%~90莫耳%,更佳為10莫耳%~70莫耳%。
聚合物A中的通式(27)所表示的重複單元的含量並無特別限制,就本發明的效果更優異的方面而言,相對於聚合物中的總 重複單元,較佳為10莫耳%~95莫耳%,更佳為30莫耳%~90莫耳%。
聚合物A的重量平均分子量並無特別限制,就離子遷移抑制能力更優異的方面而言,較佳為3,000~500,000,更佳為5,000~100,000。
作為化合物X的其他較佳方式,較佳為進而包含以下通式(28)所表示的基。*表示鍵結位置。
*-(R281O)qR282 通式(28)
R281表示碳數1~4的伸烷基。
R282表示氫原子或可具有取代基的碳數1~10的烷基。其中,較佳為氫原子或碳數1~4的烷基。作為取代基的例,可列舉上述R2及R3所表示的烷基的取代基。
q表示1~210的整數。
作為通式(28)所表示的基的較佳方式,可列舉以下通式(28-1)所表示的基。
*-(R283O)k(R284O)jR282 通式(28-1)
R283表示伸乙基。R284表示碳數3~4的伸烷基。
k表示0~100的整數。其中,較佳為1~50,更佳為2~23。
j表示0~100的整數。其中,較佳為0~50,更佳為0~23。
此外k+j滿足2≦k+j≦100。
作為化合物X的較佳方式,可列舉具有上述通式(26) 所表示的重複單元、上述通式(27)所表示的重複單元、及通式(29)所表示的重複單元的聚合物B。
通式(26)及通式(27)的說明如上所述。
通式(29)中,R263表示氫原子、或碳數1~4的經取代或未經取代的烷基。
L6為單鍵或碳數1~10的不具有氟原子的2價有機基。L6為上述有機基的情況時,較佳為直鏈結構、分支狀結構、環結構、部分具有環的結構的碳數1~10的氧伸烷基。作為氧伸烷基,具體可列舉CHC6H10CH2O(式中,C6H10為伸環己基。)、CH2O、CH2CH2O、CH2CH(CH3)O、CH(CH3)O、CH2CH2CH2O、C(CH3)2O、CH(CH2CH3)CH2O、CH2CH2CH2CH2O、CH(CH2CH2CH3)O、CH2(CH2)3CH2O、CH(CH2CH(CH3)2)O等。其中,較佳為碳數2~4 的氧伸烷基。
此外,通式(29)中,R281、R282、q的定義如上所述。
聚合物B中的通式(26)所表示的重複單元的含量並無特別限制,就本發明的效果更優異的方面而言,相對於聚合物中的總重複單元,較佳為5莫耳%~80莫耳%,更佳為10莫耳%~60莫耳%。
聚合物B中的通式(27)所表示的重複單元的含量並無特別限制,就本發明的效果更優異的方面而言,相對於聚合物中的總重複單元,較佳為10莫耳%~85莫耳%,更佳為20莫耳%~70莫耳%。
聚合物B中的通式(29)所表示的重複單元的含量並無特別限制,就本發明的效果更優異的方面而言,相對於聚合物中的總重複單元,較佳為10莫耳%~85莫耳%,更佳為20莫耳%~70莫耳%。
聚合物B的重量平均分子量並無特別限制,就離子遷移抑制能力更優異的方面而言,較佳為3,000~500,000,更佳為5,000~100,000。
以下,表示化合物X的具體例。但是,本發明並不限定於該等。
[化37]
[化38]
組成物中的含F遷移抑制劑的含量並無特別限制,就本發明的效果更優異的方面而言,相對於下述金屬粒子總質量,較佳為0.05質量%~5質量%,更佳為0.1質量%~3質量%。
<金屬粒子>
組成物中所含的金屬粒子成為構成導電膜的金屬成分。更具體而言,藉由將本發明的組成物塗佈於基板上,視需要實施加熱處理,而使金屬粒子彼此融接形成顆粒(grain),進而顆粒彼此黏接.融接形成導電膜。
構成金屬粒子的金屬原子的種類並無限制,根據用途適當選擇最佳金屬的種類。其中,就作為印刷配線基板等的配線電路方面而言,可列舉:金、銀、銅、鋁、鎳或該等的合金等。
金屬粒子的平均粒徑並無特別限制,主要是使用具有微米級平均粒徑的金屬微粒子(以下亦稱為金屬微米粒子)、或具有奈米級平均粒徑的金屬微粒子(以下亦稱為金屬奈米粒子)此兩種。
金屬微米粒子的平均粒徑並無特別限制,就導電膜的導電特性更優異的方面而言,較佳為0.5μm~10μm,更佳為1μm~5μm。
金屬奈米粒子的平均粒徑並無特別限制,就導電膜的導電特性更優異的方面而言,較佳為5nm~100nm,更佳為10nm~20nm。
此外,金屬粒子的平均粒徑是利用電子顯微鏡(掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)或穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope,TEM))觀察金屬粒子,測定20個以上的金屬粒子的一次粒徑(直徑),將該等算術平均所獲得的平均值。
此外金屬粒子的表面可視需要由保護劑被覆。由保護劑被覆,藉此提高組成物中的金屬粒子的保存穩定性。
所使用的保護劑的種類並無特別限制,可列舉公知的聚合物(例如聚乙烯基吡咯啶酮等側鏈具有含有自由電子的官能基的聚合物)、或公知的界面活性劑等。
其中,金屬奈米粒子的情況時,較佳為其表面由保護劑覆蓋,尤其較佳為使用熱重量測定(thermogravimetric analysis,TGA)時加熱至160℃時的重量減少率為30%以上的保護劑。若為此種保護劑,則於實施加熱處理而形成導電膜時,保護劑不易殘留於導電膜中,可獲得導電特性優異的導電膜。
組成物中的金屬粒子的含量並無特別限制,就塗佈性及組成物的保存穩定性的方面而言,相對於組成物總質量,較佳為30質量%~85質量%,更佳為40質量%~80質量%。
<其他成分>
組成物中可視需要含有含F遷移抑制劑及金屬粒子以外的其他成分。
例如組成物中可包含樹脂黏合劑。藉由包含樹脂黏合劑,進一步提高基材與導電膜的密著性。所使用的樹脂黏合劑的種類並無特別限制,例如可列舉:環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯基吡咯啶酮、或矽烷偶合劑的反應物等。
另外,組成物中可包含溶劑。所使用的溶劑的種類並無特別限制,可列舉水或有機溶劑。
此外,作為所使用的有機溶劑,例如可列舉:醇系溶劑(例如、甲醇、乙醇、異丙醇、第二丁醇、卡必醇(carbitol)、2-庚醇、辛醇、2-乙基己醇、α-萜品醇(α-terpineol)、二乙二醇單乙醚)、酮系溶劑(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環戊酮、環己酮)、烴系溶劑(例如庚烷、辛烷、十二烷)、芳香族烴溶劑(例 如甲苯、二甲苯)、醯胺系溶劑(例如甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基丙烯脲)、腈系溶劑(例如乙腈、丙腈)、酯系溶劑(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯)、碳酸酯系溶劑(例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯)、醚系溶劑、鹵素系溶劑等。該等溶劑可混合使用兩種以上。
組成物中包含溶劑的情況時,就組成物的塗佈性及保存穩定性優異的方面而言,溶劑的含量相對於組成物總質量,較佳為10質量%~70質量%,更佳為15質量%~55質量%。
<導電膜的製造方法>
可使用上述組成物製造導電膜。
導電膜的製造方法並無特別限制,可列舉將上述組成物塗佈於基材上,視需要實施硬化處理而製造導電膜的方法。
塗佈組成物的基材的種類並無特別限制,可根據使用目的選擇最佳基材。例如可列舉:樹脂基材、玻璃基材、陶瓷基材等。就應用於配線基板的方面而言,較佳為使用絕緣性的基材(絕緣性基材)。
塗佈組成物的方法並無特別限制,可列舉:噴墨法、網版印刷法、凹版印刷法、凹版平版印刷法、平版印刷法、柔版印刷法等公知的方法。
此外,塗佈組成物後,為除去溶劑,視需要可於塗佈後實施乾燥處理。乾燥處理時的加熱條件並無特別限制,就生產性的方面而言,較佳為於50℃~150℃(較佳為80℃~120℃)下加熱5 分鐘~2小時(較佳為10分鐘~1小時)左右。
對塗佈組成物所獲得的塗膜實施的硬化處理的方法並無特別限制,例如實施加熱處理或光照射處理。
加熱處理的條件根據所使用的金屬粒子的種類適當選擇最佳條件。其中,就可以短時間形成導電性更優異的導電膜的方面而言,加熱溫度較佳為150℃~400℃,更佳為150℃~250℃,另外,加熱時間較佳為5分鐘~120分鐘,更佳為10分鐘~60分鐘。
此外,加熱機構並無特別限制,可使用烘箱、加熱板等公知的加熱機構。
光照射處理與上述加熱處理不同,可藉由於室溫下對賦予有塗膜的部分短時間照射光而燒結,長時間加熱亦不引起基板的劣化,導電膜與基板的密著性更良好。
光照射處理中所使用的光源並無特別限制,例如存在水銀燈、金屬鹵化物燈、氙氣燈、化學燈、碳弧燈等。作為放射線,存在電子束、X射線、離子束、遠紅外線等。另外,亦可使用g射線、i射線、深紫外(Deep-UV)光、高密度能量束(雷射束)。
作為具體的方式,可較佳列舉利用紅外線雷射的掃描曝光、氙氣放電燈等的高照度閃光曝光、紅外線燈曝光等。
光照射較佳為利用閃光燈的光照射,更佳為利用閃光燈的脈衝光照射。高能量的脈衝光的照射可以極短的時間集中對賦予有塗膜的部分的表面進行加熱,故而可將對基材的熱的影響縮至極小。
作為脈衝光的照射能量,較佳為1J/cm2~100J/cm2,更佳為1J/cm2~30J/cm2,作為脈衝寬,較佳為1μ秒~100m秒,更佳為10μ秒~10m秒。脈衝光的照射時間較佳為1m秒~100m秒,更佳為1m秒~50m秒,進而較佳為1m秒~20m秒。
上述加熱處理及光照射處理可單獨實施,亦可同時實施兩者。另外,亦可實施一個處理後,進而實施另一處理。
<導電膜>
由上述順序形成的導電膜中,含F遷移抑制劑偏在於導電膜的表層部分。以下,使用圖1進行更詳細說明。
圖1表示配線基板的第1實施方式的示意性的截面圖,配線基板10具備基材12、及遍及基材12上的整個面配置的導電膜14。此外,如下所述,導電膜14的形狀不限定於圖1的方式,可配置成圖案狀(例如條紋狀、格子狀)。
導電膜14是配置於基材12上的層,作為導體部發揮功能。
導電膜14如上所述由源自金屬粒子的金屬構成並且含有含F遷移抑制劑。
如圖1所示,導電膜14具有內部區域14a、及配置於內部區域14a上的表層區域14b。表層區域14b覆蓋內部區域14a的不與基材12接觸的表面。此外,所謂表層區域14b相當於自導電膜14的露出表面直至相當於導電膜14的整體厚度的1/10的深度位置的區域。另外,內部區域14a相當於導電膜中的表層區域14b以外的區域。即,表層區域14b的厚度相當於導電膜14的厚度 T2的1/10。此外,導電膜14的整體厚度是測定5處以上的任意點的導電膜14的整體厚度,將該等算術平均而成者。
上述含F遷移抑制劑偏在存在於圖1中的表層區域14b內。更具體而言,導電膜14中含有含F遷移抑制劑,表層區域14b中所含的含F遷移抑制劑的質量Y大於內部區域14a所含的含F遷移抑制劑的質量X。即滿足質量Y>質量X的關係(質量X/質量Y未滿1的關係)。只要滿足上述關係,則可抑制自導電膜14的離子遷移,並且導電膜14的導電特性亦優異。其中,就離子遷移抑制功能與導電特性的平衡更優異的方面而言,內部區域14a中所含的含F遷移抑制劑的質量X與表層區域14b中所含的含F遷移抑制劑的質量Y的比(X/Y)進而較佳為0.20以下,更佳為0.10以下。下限並無特別限制,最佳為0,實用上可為0.001以上。
比(X/Y)的測定方法並無特別限制,例如可利用電子顯微鏡(SEM或TEM)對垂直於基材12表面的方向的導電膜14的垂直截面進行觀察,進行相當於內部區域14a的區域與相當於表層區域14b的區域所含的成分的元素分析,與源自含F遷移抑制劑的元素的量相比較,求出比(X/Y)。
導電膜14整體中所含的含F遷移抑制劑的含量並無特別限制,就導電膜14的導電特性的觀點而言,相對於導電膜14總質量,較佳為0.01質量%~10質量%,更佳為0.1質量%~5質量%。
表層區域14b中所含的含F遷移抑制劑的含量並無特別限 制,就導電膜14的導電特性的觀點而言,相對於遷移抑制劑總質量,較佳為50質量%~100質量%,更佳為70質量%~100質量%。
於無損本發明的效果的範圍內,導電膜14中可包含金屬及遷移抑制劑以外的成分。例如可包含黏合劑樹脂(環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯基吡咯啶酮等)。
其次,參照圖式,對本發明的配線基板的第2實施方式進行詳細說明。
圖2表示配線基板的第2實施方式的示意性的截面圖,配線基板100具備基材12、及配置於基材12上的兩個細線狀的導電膜114。如圖2所示的圖案狀的導電膜的製造方法並無特別限制,可列舉藉由上述噴墨法於基材上的特定的位置噴出導電膜形成用組成物的方法。
導電膜114具有內部區域114a及覆蓋內部區域114a的不與基材12接觸的表面的表層區域114b。
導電膜114具有相當於圖1所示的配線基板10中的導電膜14的同樣的構成,僅其形狀不同。即,內部區域114a相當於圖1所示的配線基板10中的內部區域14a,表層區域114b相當於圖1所示的配線基板10中的表層區域14b。
更具體而言,構成導電膜114的金屬的種類的較佳方式與上述第1實施形態的情況相同。
另外,表層區域114b的厚度T1與上述第1實施形態的情況同樣,相當於導電膜114的整體厚度T2的1/10的厚度。
另外,表層區域114b中所含的含F遷移抑制劑的質量Y與第1實施形態的情況同樣,大於內部區域114a中所含的含F遷移抑制劑的質量X,其較佳方式亦相同。
進而,導電膜114整體中所含的含F遷移抑制劑的質量的較佳範圍、及表層區域114b中所含的含F遷移抑制劑的質量的較佳範圍與上述第1實施形態的情況相同。
圖2中,內部區域114a為細線狀,以覆蓋內部區域114a的方式(以覆蓋內部區域的上面部分16與兩個側面部分18的方式)存在表層區域114b。
此外,於圖2中,導電膜114為垂直截面為矩形狀的層,其形狀並無特別限制,可為任意形狀。
於圖2中,兩個導電膜114配置為條紋狀,其數量及配置圖案並無特別限制。
就配線基板的高積體化的方面而言,導電膜114的寬度W較佳為0.1μm~10000μm,更佳為0.1μm~300μm,進而較佳為0.1μm~100μm,尤其較佳為0.2μm~50μm。
就配線基板的高積體化的方面而言,導電膜114間的間隔D較佳為0.1μm~1000μm,更佳為0.1μm~300μm,進而較佳為0.1μm~100μm,尤其較佳為0.2μm~50μm。
就配線基板的高積體化的方面而言,導電膜114的厚度T2較佳為0.001μm~100μm,更佳為0.01μm~30μm,進而較佳為0.01μm~20μm。
具備上述導電膜的配線基板可用於各種用途及結構。例如可列舉:印刷配線基板、電漿顯示器面板用面板基板、太陽電池電極用基板、膜配線板、觸控面板電極用基板等。
另外,配線基板較佳為含於電子設備中。所謂電子設備係指觸控面板或膜開關或搭載該等的電視.移動通信設備.個人電腦.遊戲設備.車載顯示設備.網路通信設備、照明.顯示用發光二極體(Light Emitting Diode,LED)、太陽電池控制相關的電子配線設備、無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)等的無線通信裝置、或者由半導體配線基板或有機薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)配線基板驅動控制的設備類。
本發明的配線基板的導電膜側上可視需要進而設置絕緣層。
例如,如圖3所示,可於上述配線基板100的導電膜114側上,視需要進而以覆蓋導電膜114的方式設置絕緣層20,形成附有絕緣層的配線基板200。藉由設置絕緣層20,進一步提高導電膜114間的絕緣特性。
作為絕緣層20的材料,可使用公知的絕緣性的材料。例如可列舉:環氧樹脂、芳族聚醯胺樹脂、結晶性聚烯烴樹脂、非晶性聚烯烴樹脂、含氟樹脂(聚四氟乙烯、全氟化聚醯亞胺、全氟化非晶樹脂等)、聚醯亞胺樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯硫樹脂、聚醚醚酮樹脂、丙烯酸酯樹脂等。
另外,作為絕緣層20,可使用所謂光學用透明黏著片(Optical Clear Adhesive,OCA)。OCA可使用市售品,例如可列舉3M(股)製造的8171CL系列、8146系列等。
另外,作為絕緣層20,可使用所謂的阻焊劑層。阻焊劑可使用市售品,例如可列舉太陽油墨製造(股)製造的PFR800、PSR4000(商品名)、日立化成工業(股)製造的SR7200G等。
[實施例]
以下,利用實施例,對本發明進行更詳細說明,但本發明並不限定於該等。
<比較例1:不含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物A-1>
將N,N-二甲基-1,3-二胺基丙烷(東京化成,特級)2.04g(20.0mmol)、正辛基胺(花王,純度98%)1.94g(15.0mmol)、及正十二烷基胺(關東化學,特級)0.93g(5.0mmol)加以混合,於該混合溶液中添加草酸銀[由硝酸銀(關東化學,一級)與草酸銨一水合物或草酸二水合物(關東化學,特級)合成]6.08g(20.0mmol),攪拌3分鐘,調製草酸離子.烷基胺.烷基二胺.銀錯合物。若將其於95℃下加熱攪拌20分鐘~30分鐘,則完成伴隨二氧化碳的發泡的反應,變化成呈現藍色光澤的懸浮液。於其中添加甲醇(關東化學,一級)10mL,若將藉由離心分離獲得的沈澱物自然乾燥,則獲得藍色光澤的被覆銀超微粒子的固體物4.62g(銀基準產率97.0%)。將該固體物分散於正丁醇(關東化學,特級)與正辛烷(關東化學,特級)的混合溶劑(4/1:v/v)6.93g中,獲 得不含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物A-1。
<比較例2:不含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物A-2>
使用聚合物型導電性膏LS-450-7H(朝日化學研究所製造),作為不含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物A-2。
<比較例3:不含有含F遷移抑制劑的導電性墨水A-3>
使用Flow Metal SW-1020(阪東化學製造)作為不含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物A-3。
<比較例4:不含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-9>
對於比較例1中獲得的導電膜形成用組成物A-1(11.55g),添加IRGANOX1135(巴斯夫(BASF)製造)(0.12g),進行攪拌,獲得導電膜形成用組成物B-9。
此外,導電膜形成用組成物B-9中不含有含F遷移抑制劑。
<比較例5:不含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-10>
對於比較例2的導電膜形成用組成物A-2(10g)添加苯并三唑(0.12g),進行攪拌,獲得導電膜形成用組成物B-10。
此外,導電膜形成用組成物B-10中不含有含F遷移抑制劑。
(合成例1:化合物M-1)
於反應容器中依序添加3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸 (3.5g,12.6mmol)、二氯甲烷(20ml)、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十九氟癸烷-1-醇(6.3g,12.6mmol)、四氫呋喃(10ml)、1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽(2.4g,12.6mmol)、4-二甲基胺基吡啶(0.05g,0.4mmol)。
將反應溶液於室溫下攪拌3小時後,於反應溶液中添加1N鹽酸(50ml),利用乙酸乙酯100ml進行萃取。利用飽和食鹽水清洗有機層,以硫酸鎂乾燥有機層。將固形物成分過濾分離後,進行減壓濃縮,獲得白色粗結晶。利用甲醇進行再結晶,獲得6.0g化合物M-1(產率為63%)。
所獲得的化合物M-1的1H-核磁共振(1H-Nuclear Magnetic Resonance,1H-NMR)光譜如以下所示。
1H-NMR(溶劑:氘代氯仿、基準:四甲基矽烷)
6.98(2H,s),5.09(1H,s),4.59(2H,t),2.90(2H,t),2.71(2H,t),1.43(9H,s)
1H-NMR的資料中,於特徵性位置觀察到各質子的峰值,故而鑑定為化合物M-1。
此外,化合物M-1的氟含有率為47.5質量%。
[化39]
(合成例2:化合物M-2)
於反應容器中添加1,3,4-噻二唑-2,5-二硫醇(和光純藥製造)(4.0g,26.6mmol)、四氫呋喃(80ml)使其完全溶解。其後,將丙烯酸3,3,4,4,5,5,6,6,7,8,8,8-十二氟-7-(三氟甲基)辛酯(12.5g,26.6mmol)自滴液漏斗以0.5小時滴加至反應溶液中。將反應溶液於65℃下攪拌6小時後,冷卻至室溫,將反應溶液減壓濃縮。於反應溶液中添加己烷200mL,利用冰浴進行冷卻,獲得粗結晶16g。將粗結晶中的8g利用矽膠管柱層析法(移動相:己烷/乙酸乙酯=2/1~1/1)進行精製,獲得6g本發明的化合物M-2(產率為72%)。
所獲得的化合物M-2的1H-NMR光譜如以下所示。
1H-NMR(溶劑:氘代氯仿、基準:四甲基矽烷)
11.1(1H,br),4.44(2H,t),3.40(2H,t),2.85(2H,t),2.49(2H,t),2.49(2H,m)
1H-NMR的資料中,於特徵性位置觀察到各質子的峰值,故而鑑定為化合物M-2。
此外,化合物M-2的氟含有率為47.2質量%。
[化40]
(合成例3:化合物M-3)
於反應容器中依序添加1H-苯并三唑-5-羧酸(1.5g,9.19mmol)、四氫呋喃(27ml)、二甲基甲醯胺(3ml)、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-辛醇(3.35g,9.19mmol)、1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽(1.76g,9.19mmol)、4-二甲基胺基吡啶(0.11g,0.91mmol)。於70℃下攪拌24小時後,添加水50ml,利用乙酸乙酯100ml進行萃取。利用飽和食鹽水清洗有機層,以硫酸鎂乾燥有機層。將固形物成分過濾分離後,將溶液減壓濃縮。利用矽膠管柱層析法(移動相:己烷/乙酸乙酯=2/1)進行精製,獲得3.1g化合物M-3(產率為66%)。
此外,化合物M-3的氟含有率為48.5質量%。
(合成例4:化合物M-4)
依據下述流程,合成化合物M-4A。
於反應容器中添加1,3,4-噻二唑-2,5-二硫醇(和光純藥製造)(4.0g,26.6mmol)、四氫呋喃(80ml),使其完全溶解。將丙烯酸3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛酯(11.13g,26.6mmol)自滴液漏斗以0.5小時滴加。於65℃下攪拌6小時後,冷卻至室溫,將溶液減壓濃縮。於反應混合物中添加己烷200mL,利用冰浴進行冷卻,獲得粗結晶15g。將粗結晶中7.5g利用矽膠管柱層析法(移動相:己烷/乙酸乙酯=2/1~1/1)進行精製,獲得6g化合物M-4A(產率為79%)。
其次,使用所獲得的化合物M-4A,依據下述流程,合成化合物M-4。
於反應容器中添加化合物M-4A(3.0g,5.28mmol)、乙酸乙酯(20ml),使其完全溶解。依序添加碘化鈉(79.1mg,0.528mmol)及30%過氧化氫(22.11mmol,2.39g),於室溫下攪 拌1小時。將析出的結晶利用100ml的水清洗,將所獲得的粗結晶2.7g利用矽膠管柱層析法(移動相:己烷/乙酸乙酯=2/1~1/1)進行精製,獲得2.4g化合物M-4(產率為80%)。
所獲得的本發明的化合物M-4的NMR光譜如以下所示。
1H-NMR(溶劑:氘代氯仿、基準:四甲基矽烷):4.43(2H,t),3.60(2H,t),2.95(2H,t),2.49(2H,m)
1H-NMR的資料中,於特徵性位置觀察到各質子的峰值,故而鑑定為化合物M-4。
此外,化合物M-4的氟含有率為43.5質量%。
(合成例5:化合物M-5)
於300mL的三口燒瓶中加入4-甲基-2-戊酮(和光純藥工業(股)製造)27.3g,於氮氣流下,加熱至80℃。於其中以4小時滴加丙烯酸3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-辛酯37.6g、甲基丙烯酸縮水甘油酯(東京化成工業(股)製造)1.42g、V-601(和光純藥工業(股)製造)0.92g、4-甲基-2-戊酮(和光純藥工業(股)製造)63.8g溶液。滴加結束後,攪拌2小時後,升溫至90℃,進而攪拌2小時。於上述反應溶液中添加3-(3,5-二-第三丁基-4- 羥基苯基)丙酸3.34g、二甲基十二烷基胺(和光純藥工業(股)製造)0.21g,加熱至120℃,反應24小時。反應結束後,添加己烷500ml、乙酸乙酯500ml,利用5%檸檬酸水溶液300ml清洗有機層後,利用5%氨水溶液300ml進行清洗。進而利用5%檸檬酸水溶液300ml清洗後,利用水300ml進行清洗。將有機層減壓濃縮後,利用己烷進行再沈澱,於減壓下乾燥,獲得30g化合物M-5(Mw=7,000)。此外,重量平均分子量為利用凝膠滲透層析(gel permeation chromatography,GPC)法測定的聚苯乙烯換算值。重量平均分子量的利用GPC法的測定是使聚合物溶解於四氫呋喃中,使用東曹(股)製造的高速GPC(HLC-8220GPC),使用TSKgel SuperHZ4000(東曹(TOSOH)製造,4.6mmI.D.×15cm)作為管柱,使用THF(四氫呋喃)作為溶離液進行。
化合物M-5相當於具有通式(24)所表示的基及通式(25)所表示的基的化合物。
此外,化合物M-5的氟含有率為53.1質量%。
(合成例6:化合物M-6)
於300mL的三口燒瓶中加入1-甲氧基-2-丙醇(和光純藥工業(股)製造)14.3g,於氮氣流下,加熱至80℃。於其中以4小時滴加丙烯酸3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-辛酯4.81g、甲基丙烯酸縮水甘油酯(東京化成工業(股)製造)1.56g、Blemmer AE-400(日本油脂公司製造)14.09g、V-601(和光純藥工業(股)製造)0.46g、1-甲氧基-2-丙醇(和光純藥工業(股)製造)33.4 g的溶液。於滴加結束後,攪拌2小時後,升溫至90℃,進而攪拌2小時。於上述反應溶液中添加3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸3.67g、二甲基十二烷基胺(和光純藥工業(股)製造)0.23g,加熱至120℃,反應24小時。反應結束後,減壓濃縮後,利用水200g使其稀釋。將反應液利用過濾器過濾後,加熱至60℃,取出分離的聚合物溶液,獲得化合物M-6(Mw=8,000)的35w%水溶液45g。
重量平均分子量是利用GPC(凝膠滲透層析)法測定的聚苯乙烯換算值。重量平均分子量的利用GPC法的測定是使聚合物溶解於四氫呋喃,使用東曹(股)製造的高速GPC(HLC-8220GPC),使用TSKgel SuperHZ4000(東曹(TOSOH)製造,4.6mmI.D.×15cm)作為管柱,使用THF(四氫呋喃)作為溶離液進行。
化合物M-6相當於具有通式(24)所表示的基、通式(25)所表示的基、及通式(28)所表示的基的化合物。
<實施例1:含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-1>
對於比較例1中獲得的導電膜形成用組成物A-1(11.55g),添加合成例1中獲得的化合物M-1(0.12g)並攪拌,獲得含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-1。
<實施例2:含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-2>
對於比較例1中獲得的導電膜形成用組成物A-1(11.55g), 添加合成例2中獲得的化合物M-2(0.12g)並攪拌,獲得含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-2。
<實施例3:含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-3>
對於比較例1中獲得的導電膜形成用組成物A-1(11.55g),添加合成例3中獲得的化合物M-3(0.12g)並攪拌,獲得含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-3。
<實施例4:含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-4>
對於比較例1中獲得的導電膜形成用組成物A-1(11.55g),添加合成例4中獲得的化合物M-4(0.12g)並攪拌,獲得含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-4。
<實施例5:含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-5>
對於比較例1中獲得的導電膜形成用組成物A-1(11.55g),添加合成例5中獲得的化合物M-5(高分子型)(0.12g)並攪拌,獲得含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-5。
<實施例6:含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-6>
對於比較例2的導電膜形成用組成物A-2(10g),添加合成例1中獲得的化合物M-1(0.12g)並攪拌,獲得含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-6。
<實施例7:含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-7>
對於比較例2的導電膜形成用組成物A-2(10g),添加合成例3中獲得的化合物M-3(0.12g)並攪拌,獲得含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-7。
<實施例8:含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-8>
對於比較例3的導電膜形成用組成物A-3(10g),添加合成例6中獲得的化合物M-6(0.12g)並攪拌,獲得含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物B-8。
<利用噴墨的配線形成>
使用材料印表機DMP-2831(富士膠片迪麥提克斯(FUJIFILM Dimatix)公司製造),以噴出量:10pL、噴出間隔:50μm的條件,於玻璃基板上將導電膜形成用組成物描繪成L/S=75/75μm的梳形狀,將其重疊2層量進行描繪。其後,利用烘箱於230℃下進行1小時烘烤,製作試驗用配線基板。本方法於表1的「配線形成方法」欄中表記為「IJ」。
<利用網版印刷的配線形成>
使用DP-320型網版印刷機(紐朗(Newlong)精密工業股份有限公司製造),於玻璃基板上將導電膜形成用組成物印刷成L/S=75/75μm的梳形狀(使用300網眼網版),其後,利用烘箱於230℃下進行1小時烘烤,製作試驗用配線基板。本方法於表1的 「配線形成方法」欄中表記為「網版」。
<試驗用配線膜厚測定方法>
將製作的試驗用配線基板用環氧樹脂包埋,藉由研磨進行截出截面後,使用S-3000N(日立(HITACHI)公司製造的SEM)觀察截面,進行導電膜的厚度的測定。結果匯總示於表1。
此外,將各試驗用配線基板中的自導電膜的露出表面至相當於導電膜的整體厚度的1/10的深度位置的區域設為表層區域,將剩餘的部分設為內部區域。
<內部區域中所含的含F遷移抑制劑的質量X、與表層區域中所含的含F遷移抑制劑的質量Y的比(X/Y)的測定方法>
使用上述SEM照片、及INCA PentaFETx3(牛津(OXFORD)公司製造的EDX),進行含F遷移抑制劑的存在部的檢測,求出內部區域與表層區域的檢測強度,根據面積比求出質量X與質量Y的比(X/Y)。結果匯總示於表1。
<導電性評價方法>
使用電阻率計Loresta EP MCP-T360(三菱化學分析技術(Mitsubishi Chemical Analytech)公司製造)進行所獲得的試驗用配線基板的導電性評價。
作為評價方法,將製作的試驗用配線基板的電阻測定值設為R1,將僅利用不含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物製作的比較用配線基板的電阻測定值設為R2,計算出其變化比例 R1/R2。依據以下的基準,進行評價。結果匯總示於表1。再者,實用上能使用C以上,較佳為B以上。
「A」:R1/R2≦1.1的情況
「B」:1.1<R1/R2≦1.25的情況
「C」:1.25<R1/R2≦2.0的情況
「D」:2.0<R1/R2的情況
此外,實施例1~實施例5以及比較例1及比較例4中,使用利用導電膜形成用組成物A-1藉由上述噴墨而製作的比較用配線基板,進行上述評價。
另外,實施例6~實施例7以及比較例2及比較例5中,使用利用導電膜形成用組成物A-2藉由以上述網版印刷而製作的比較用配線基板,進行上述評價。
另外,實施例8及比較例3中,使用利用導電膜形成用組成物A-3藉由以上述噴墨而製作的比較用配線基板,進行上述評價。
<絕緣可靠性評價方法>
使用所獲得的試驗用配線基板,以濕度85%、溫度85度、壓力1.0atm、電壓80V的條件進行壽命測定(使用裝置:愛斯佩克(ESPEC)(股)公司製造,EHS-221MD)。
作為評價方法,首先使用於製作的試驗用配線基板上貼合高透明性黏接劑轉印帶8146-2(3M公司製造)且於相反側貼合玻璃基板製作的絕緣可靠性試驗用基板,於上述條件下進行壽命測定,測定直至配線層間的電阻值成為1×105Ω的時間T1。
其次,使用僅利用不含有含F遷移抑制劑的導電膜形成用組成物製作的比較用配線基板,利用同樣的方法製作絕緣可靠性試驗用基板,以上述條件進行壽命測定,測定直至配線層間的電阻值成為1×105Ω的時間T2。
使用獲得的時間T1及時間T2,計算壽命的改善效果(T1/T2)。依據以下的基準,進行評價。結果匯總示於表1。再者,實用上能使用C以上,較佳為B以上。
「A」:T1/T2≧5的情況
「B」:5>T1/T2≧2的情況
「C」:2>T1/T2>1的情況
「D」:1≧T1/T2的情況
此外,實施例1~實施例5以及比較例1及比較例4中,使用利用導電膜形成用組成物A-1藉由上述噴墨而製作的比較用配線基板,進行上述評價。
另外,實施例6~實施例7以及比較例2及比較例5中,使用利用導電膜形成用組成物A-2藉由上述網版印刷而製作的比較用配線基板,進行上述評價。
另外,實施例8及比較例3中,使用利用導電膜形成用組成物A-3藉由上述噴墨而製作的比較用配線基板,進行上述評價。
[表1]
如表1所示,使用含F遷移抑制劑的實施例1~實施例8中,確認導電膜中含F遷移抑制劑偏在於表層區域,導電膜的導電特性優異,並且絕緣可靠性(離子遷移抑制能力)亦優異。
另一方面,不含有含F遷移抑制劑的比較例1~比較例5中,導電性、或絕緣可靠性(離子遷移抑制能力)差。例如,不含有遷移抑制劑的比較例1~比較例3中,導電特性優異,但絕緣可靠性(離子遷移抑制能力)差。另外,包含不含有氟原子的遷移抑制劑的比較例4~5中,絕緣可靠性(離子遷移抑制能力)優異,但不引起遷移抑制劑的偏在化,因此導電特性差。

Claims (5)

  1. 一種導電膜形成用組成物,其至少包括含有氟原子的遷移抑制劑、及金屬粒子,其中所述遷移抑制劑包括選自由通式(1)~通式(5)所表示的化合物、通式(22)所表示的化合物、通式(23)所表示的化合物、及具有通式(24)所表示的基及通式(25)所表示的基的化合物所組成的組群中的至少一種,P-(CR1=Y)nQ 通式(1)(通式(1)中,P及Q分別獨立地表示OH、NR2R3或CHR4R5;R2及R3分別獨立地表示可經氫原子或氮原子取代的基;R4及R5分別獨立地表示氫原子或取代基;Y表示CR6或氮原子;R1及R6分別獨立地表示氫原子或取代基;R1、R2、R3、R4、R5、或R6所表示的基中的至少兩個基可互相鍵結形成環;n表示0~5的整數;其中,於n為0時,P及Q兩者不為CHR4R5,P及Q兩者亦不為OH;於n表示2以上的數時,(CR1=Y)所表示的多個原子群可相同亦可不同;此外,R1~R6的至少一個基中包含氟原子)R7-C(=O)-H 通式(2)(通式(2)中,R7表示烷基、烯基、炔基、芳基、雜環基、 或將所述基組合而成的基;此外,R7所表示的基中的一部分或全部氫原子可經氟原子取代;另外,R7所表示的基中亦可包含羥基、或-COO-所表示的基) (通式(3)中、R8、R9及R10分別獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基、雜環基、或將所述基組合而成的基;此外,R8~R10的至少一個基中的一部分或全部氫原子可經氟原子取代) (通式(4)中,R11及R12分別獨立地表示烷基、烯基、炔基、芳基、雜環基、或將所述基組合而成的基;此外,R11~R12的至少一個基中的一部分或全部氫原子可經氟原子取代)Z-SH 通式(5)(通式(5)中,Z表示烷基、烯基、炔基、芳基、雜環基、或將所述基組合而成的基;此外,Z所表示的基中的一部分或全 部氫原子可經氟原子取代;另外,Z所表示的基中可包含取代基) (通式(22)中,Rf1表示可具有醚性氧原子且氫原子的至少一個經氟原子取代的碳數22以下的氟烷基、或氟原子;X1表示氫原子、氟原子、或三氟甲基;L1表示單鍵或碳數1~6的伸烷基;L2表示單鍵、或者可經羥基或氟原子取代的碳數1~6的伸烷基;L3表示單鍵或碳數1~6的伸烷基;Y1及Z1表示單鍵、-CO2-、-CO-、-OC(=O)O-、-SO3-、-CONR222-、-NHCOO-、-O-、-S-、-SO2NR222-、或-NR222-;R222表示氫原子或碳數1~5的烷基;R221表示氫原子、碳數1~8的直鏈或分支狀的烷基、或Rf1-CFX1-L1-Y1-L2-Z1-L3-;其中,Y1及Z1均為單鍵以外的情況時,L2表示可經氟原子取代的碳數1~6的伸烷基) (通式(23)中,R231及R232分別獨立地表示氫原子或烷基; R233及R234分別獨立地表示氫原子或取代基;Y2表示單鍵、-CO-、或-COO-;Rf2表示碳數1~20的直鏈或分支狀的全氟伸烷基、或碳數1~20的直鏈或分支狀的全氟醚基;Y2為單鍵或-CO-時,n表示0,m表示0~6的整數;於Y2為-COO-時,n表示1或2,m表示1至6的整數;p表示2~3的整數,l表示0~1的整數,滿足p+l=3的關係) *─CFXRf 通式(25)(通式(24)中,R241、R242、R243、及R244分別獨立地表示氫原子或取代基;*表示鍵結位置;通式(25)中,X表示氫原子、氟原子、或三氟甲基;Rf表示可具有醚性氧原子且氫原子的至少一個經氟原子取代的碳原子數20以下的氟烷基、或氟原子;*表示鍵結位置)。
  2. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的導電膜形成用組成物,其中所述金屬粒子中所含的金屬原子選自由金、銀、銅、及鋁所組成的組群中。
  3. 一種導電膜,其是由如申請專利範圍第1項或第2項所述 的導電膜形成用組成物形成。
  4. 一種配線基板,其包括如申請專利範圍第3項所述的導電膜。
  5. 一種配線基板,其包括基材、及配置於所述基材上的含有金屬的導電膜,所述導電膜包括自所述導電膜的露出表面至相當於整體厚度的1/10的深度位置的表層區域、及所述表層區域以外的內部區域,所述導電膜包括含有氟原子的遷移抑制劑,所述表層區域中所含的所述遷移抑制劑的質量Y大於所述內部區域中所含的所述遷移抑制劑的質量X。
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