WO2012127964A1 - 感放射線性組成物、並びに硬化膜及びその形成方法 - Google Patents

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康伸 鈴木
晃久 本田
務 奥田
二朗 上田
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Definitions

  • the present invention relates to a radiation-sensitive composition suitable as a material for forming a protective film or an interlayer insulating film of a display element, a cured film formed from the radiation-sensitive composition, and a method for forming the same.
  • a cured film such as an interlayer insulating film is provided to maintain the properties.
  • a radiation-sensitive composition is used for the formation of such a cured film.
  • a coating film of the radiation-sensitive composition is formed on a substrate, and radiation is applied through a photomask having a predetermined pattern.
  • a cured film can be formed by irradiation (hereinafter referred to as “exposure”), development with an organic alkali developer to dissolve and remove unnecessary portions, and then post-baking.
  • the cured film used as the protective film of the touch panel has high adhesion to the wiring of the touch panel element, the film itself is smooth and high in hardness, excellent in scratch resistance, and discolored even under high temperature conditions. It maintains transparency (heat-resistant transparency), does not generate cracks even under high-temperature conditions (heat-resistant cracking), has excellent sensitivity to radiation, and has a good pattern with no residual film. Properties such as being formable (developability) are required.
  • pattern images can be formed with high resolution and high definition. What can be done (high resolution) is required.
  • Patent Documents 1 to 4 Conventionally, acrylic resins have been mainly used as components of radiation-sensitive compositions, but in recent years, polysiloxane materials that are superior in heat resistance and transparency as compared to acrylic resins have attracted attention (Patent Documents 1 to 4). 3).
  • the polysiloxane-based material does not have sufficient adhesion to an ITO (indium tin oxide) substrate and cracks are likely to occur, there is a problem that it is not practical for use as a protective film.
  • a negative radiation sensitive composition advantageous in terms of cost has been developed (Patent Document 4).
  • Such a negative radiation sensitive composition has been developed. Therefore, it is difficult to form a contact hole having a hole diameter that can be used practically. For this reason, positive radiation-sensitive compositions are widely used to form interlayer insulating films of display elements because of the superiority of contact hole formation (Patent Document 5).
  • a radiation-sensitive composition in which a trace amount of a siloxane oligomer having a mercapto group is added as an additive has been proposed, and it is described that the radiation-sensitive composition can be suitably used for forming a spacer of a display element.
  • Patent Document 6 the use of the spacer of the display element is different from that of the protective film and the interlayer insulating film, and thus it is difficult to satisfy all the required characteristics for the protective film and the interlayer insulating film.
  • the required characteristics for the protective film and the interlayer insulating film have many overlapping portions. Nevertheless, various radiation-sensitive compositions are used depending on the purpose and process. It is a fact. It would be extremely advantageous in terms of cost if a cured film such as a protective film or an interlayer insulating film can be formed from one type of radiation-sensitive composition and the pattern transfer system can be made negative using it. Therefore, development of the negative radiation sensitive composition which can form both a protective film and an interlayer insulation film is earnestly desired. In developing, TMAH (tetramethylammonium hydroxide) is usually used as an alkali developer. From the viewpoint of cost reduction and productivity improvement, radiation sensitivity that can be developed with an inorganic alkali developer is also used. Development of compositions is desired.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the present invention firstly includes the following components [A 1 ], [B] and [C]; [A 1 ] Tetraethoxysilane or a partial hydrolyzate thereof, a hydrolyzable silane compound represented by the following formula (1) or a partial hydrolyzate thereof, and a hydrolyzable silane represented by the following formula (2)
  • [B] Tetraethoxysilane or a partial hydrolyzate thereof
  • [C] A radiation-sensitive composition containing a radical photopolymerization initiator is provided.
  • R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or a (meth) acryloyloxy group.
  • M represents an integer of 1 to 3
  • n represents an integer of 0 to 6.
  • R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • x represents an integer of 1 to 3
  • y represents an integer of 1 to 6
  • z represents an integer of 0 to 3.
  • the present invention secondly includes the following components [A 2 ], [B] and [C]; [A 2 ] a compound having two or more polysiloxane [B] ethylenically unsaturated groups having a SiO 2 unit, a structural unit represented by the following formula (1a), and a structural unit represented by the following formula (2a) (However, excluding component [A 2 ]) [C]
  • [A 2 ] a compound having two or more polysiloxane
  • a radiation-sensitive composition containing a radical photopolymerization initiator is provided.
  • R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms or a (meth) acryloyloxy group
  • m represents an integer of 1 to 3
  • n represents 0 Indicates an integer of ⁇ 6.
  • R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • x represents an integer of 1 to 3
  • y represents an integer of 1 to 6
  • z represents an integer of 0 to 3 Indicates.
  • the present invention provides a cured film formed using the radiation-sensitive composition.
  • the present invention provides the following steps (1) to (4); (1) The process of forming the coating film of the said radiation sensitive composition on a board
  • radiation sensitivity effective for the formation of a cured film that can balance various properties such as heat transparency, hardness, scratch resistance, heat crack resistance, adhesion, sensitivity, and developability at a high level in a balanced manner.
  • a composition can be provided.
  • the radiation sensitive composition of this invention has sufficient resolution, it can form a fine contact hole and can also develop with an inorganic alkali developing solution. Therefore, the cured film formed using the radiation-sensitive composition of the present invention is extremely useful as a protective film for a touch panel of a display element and an interlayer insulating film for a display element.
  • Radiation-sensitive composition of the radiation-sensitive composition invention the component [A 1] or [A 2], and the component [B], those containing a component [C].
  • each component will be described in detail.
  • components [A 1 ] and [A 2 ] will be comprehensively described as component [A].
  • Component [A 1 ] includes tetraethoxysilane or a partial hydrolyzate thereof (hereinafter also simply referred to as “TEOS”), a hydrolyzable silane compound represented by the following formula (1) or a partial hydrolyzate thereof (hereinafter referred to as “TEOS”). , Also referred to as “compound (1)”) and a hydrolyzable silane compound represented by the following formula (2) or a partial hydrolyzate thereof (hereinafter also referred to as “compound (2)”). It is a polysiloxane obtained.
  • TEOS tetraethoxysilane or a partial hydrolyzate thereof
  • TEOS hydrolyzable silane compound represented by the following formula (1) or a partial hydrolyzate thereof
  • compound (1) also referred to as “compound (1)”
  • compound (2) a hydrolyzable silane compound represented by the following formula (2) or a partial hydrolyzate thereof
  • partial hydrolyzate refers to a siloxane compound (silicon atom) produced by hydrolysis condensation reaction of an alkoxy group and having at least one, preferably two or more alkoxy groups remaining in the molecule.
  • R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or a (meth) acryloyloxy group.
  • M represents an integer of 1 to 3
  • n represents an integer of 0 to 6.
  • R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • x represents an integer of 1 to 3
  • y represents an integer of 1 to 6
  • z represents an integer of 0 to 3.
  • Alkyl group in R 1 and R 3 may be any of linear, branched and cyclic.
  • the alkyl group in R 1 and R 3 has 1 to 6 carbon atoms, but from the viewpoint of the hydrolytic condensation reactivity, the carbon number is preferably 1 to 4, and more preferably 1 or 2.
  • Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a cyclohexyl group.
  • a methyl group or an ethyl group is particularly preferable.
  • R ⁇ 1 > exists in the same molecule, they may be the same or different. The same applies to R 3 .
  • the alkyl group for R 2 may be linear, branched or cyclic.
  • the alkyl group in R 2 has 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 and more preferably 1 to 6.
  • the aryl group in R 2 means a monocyclic to tricyclic aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms, and specifically includes a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, and the like. Among these, a phenyl group and a naphthyl group are preferable, and a phenyl group is more preferable.
  • the alkyl group and aryl group in R 2 may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, a cyano group, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. it can.
  • the position and number of substituents are arbitrary, and when having two or more substituents, the substituents may be the same or different.
  • the halogen atom include a fluorine atom, a bromine atom, a chlorine atom, and an iodine atom, and among them, a fluorine atom is preferable.
  • the halogen atom can substitute for some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group and aryl group, but those in which all are substituted are preferred.
  • halogen-substituted alkyl group examples include perfluoroalkyl groups such as a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, and a perfluorocyclopropyl group.
  • alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms examples include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group and the like.
  • the (meth) acryloyloxy group in R 2 is a concept including an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group.
  • R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group or a (meth) acryloyloxy group.
  • R ⁇ 2 > exists in the same molecule, they may be the same or different.
  • n is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
  • n is an integer of 0 to 6, preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0 or 3.
  • x is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
  • y is an integer of 1 to 6, preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 3.
  • z is an integer of 0 to 3, preferably 0 or 1, and more preferably 0.
  • the component [A 1 ] contains TEOS as an essential component.
  • TEOS is a polyfunctional silane compound having four hydrolyzable groups.
  • the adhesion with the substrate is increased due to the interaction with the hydroxyl group on the surface of the metal substrate such as ITO, and the crosslinking density of the polysiloxane is further increased.
  • the cured film can have higher hardness, it becomes brittle, so that it is likely to generate cracks and is inferior in scratch resistance.
  • TEOS is composed of a compound (1) and a compound (2), which will be described later, in combination with a polysiloxane, and by further adding a component [B] to the TEOS, It has been surprisingly found that even when contained in a high concentration, a cured film having not only high hardness and substrate adhesion but also excellent scratch resistance and crack resistance can be obtained. This was completely unpredictable from conventional knowledge.
  • the TEOS charging ratio is preferably 5 to 75 mol%, more preferably 10 to 70 mol%, more preferably 10 to 70 mol%, based on the total of the raw material compounds, from the viewpoint of improving hardness, adhesion, scratch resistance and heat cracking resistance. Preferably, it is 25 to 65 mol%.
  • Component [A 1 ] further contains compound (1) as an essential component.
  • the compound (1) is a component that contributes to improvement of crack resistance and scratch resistance while suppressing an excessive increase in crosslink density due to TEOS and maintaining an appropriate crosslink density.
  • Examples of the compound (1) include a silane compound in which m is 1, a silane compound in which m is 2, and a silane compound in which m is 3. Specifically, the following compounds can be mentioned.
  • a compound (1) may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
  • silane compound in which m is 2 for example, Hydrolyzable silane compounds having two alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as dimethyldimethoxysilane and dibutyldimethoxysilane; A hydrolyzable silane compound having two aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, such as diphenyldimethoxysilane; An alkoxysilane compound having a (meth) acryloyloxy group such as 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane and 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, and an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; An alkoxysilane compound having a (meth) acryloyloxy group such as 3-methacryloxypropylphenyldimethoxysilane and 3-acryloxypropylphenyldimethoxysilane, and an aryl group having 6 to 14 carbon atoms; Examples include alkoxysilane compounds having two (meth
  • silane compound in which m is 3 for example, Hydrolyzable silane compounds having three alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as tributylmethoxysilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, tributylethoxysilane; A hydrolyzable silane compound having three aryl groups having 6 to 14 carbon atoms such as triphenylmethoxysilane; Mention may be made of hydrolyzable silane compounds having three (meth) acryloyloxy groups such as 3,3 ′, 3 ′′ -trimethacryloyloxypropylmethoxysilane and 3,3 ′, 3 ′′ -triacryloyloxypropylmethoxysilane. it can.
  • a hydrolyzable silane compound having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms a hydrolyzable silane compound having an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, and a hydrolysis having a (meth) acryloyloxy group Silane compounds are preferable, and in these compounds, a silane compound in which m according to the above formula (1) is 1 is particularly preferable.
  • suitable compound (1) include Alkoxysilane compounds having one alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane; An alkoxysilane compound having one aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as phenyltrimethoxysilane; Alkoxysilane compounds having one (meth) acryloyloxy group such as 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltriethoxysilane, and 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane Can be mentioned.
  • Alkoxysilane compounds having one alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as methyltrimethoxysilane
  • the total charge ratio of the compound (1) is preferably 10 with respect to the total of the raw material compounds from the viewpoints of heat-resistant transparency, hardness, scratch resistance, heat-cracking resistance, adhesion, sensitivity, resolution, and developability. It is ⁇ 80 mol%, more preferably 10 to 75 mol%, still more preferably 15 to 70 mol%.
  • a hydrolyzable silane compound having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms of the above-mentioned preferred compound (1), and carbon from the viewpoint of further improving scratch resistance and heat crack resistance. It is preferable to use at least one silane compound (hereinafter also referred to as “silane compound (1b 1 )”) selected from hydrolyzable silane compounds having an aryl group of several 6 to 14, and these silane compounds (1b 1 In particular, a silane compound in which m according to the above formula (1) is 1 is particularly preferable.
  • a hydrolyzable silane compound having a (meth) acryloyloxy group among the above-mentioned preferred compounds (1).
  • a silane compound in which m according to the formula (1) is 1 is particularly preferable.
  • the hydrolyzable silane compound having a (meth) acryloyloxy group include a hydrolyzable silane compound having a methacryloyloxy group (hereinafter also referred to as “silane compound (1c 1 )”) and a hydrolyzable having an acryloyloxy group.
  • silane compound (1d 1 ) silane compound 1d 1
  • silane compound (1d 1 ) silane compound 1d 1
  • silane compound (1c 1 ) and silane compound (1d 1 ) silane compound 1d 1
  • the hydrolyzable silane compound having a (meth) acryloyloxy group is preferably used together with the silane compound (1b 1 ).
  • the total charge ratio of the silane compound (1b 1 ) is the sum of the raw material compounds from the viewpoint of further improving scratch resistance and heat crack resistance.
  • it is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 15 to 75 mol%, still more preferably 30 to 70 mol%.
  • the total charge ratio of the hydrolyzable silane compound having a (meth) acryloyloxy group is preferably from 5 to 25 mol%, more preferably from the total of the raw material compounds, from the viewpoint of further improving sensitivity and resolution. 10 to 20 mol%.
  • mol The ratio is preferably 0.05 to 3, more preferably 0.2 to 1.5, and still more preferably 0.3 to 1.
  • Component [A 1 ] further contains compound (2) as an essential component.
  • the compound (2) is a component that contributes to the improvement of heat cracking resistance and scratch resistance by suppressing an excessive increase in crosslink density due to TEOS, and also contributes to the improvement of developability.
  • Examples of the compound (2) include a silane compound in which x is 1, a silane compound in which x is 2, and a silane compound in which x is 3. Specifically, the following compounds can be mentioned.
  • a compound (2) may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
  • Examples of the silane compound in which x is 1 include 2-trimethoxysilylethyl succinic anhydride, 3-trimethoxysilylpropyl succinic anhydride, 3-triethoxysilylsilylpropyl succinic anhydride, and 3-triphenoxysilylpropyl anhydride.
  • Examples thereof include succinic acid, 3-trimethoxysilylpropyl glutaric anhydride, 3-triethoxysilylsilylpropyl glutaric anhydride, 3-triphenoxysilylpropyl glutaric anhydride, and the like.
  • Examples of the silane compound in which x is 2 include di-1-butoxy-bis [3- (dihydro-2,5-furandionyl) propyl] silane, bis [3- (dihydro-2,5-furandionyl) propyl]. And dimethoxysilane, bis [3- (dihydro-2H-pyran-2,6 (5H) -dionyl) propyl] dimethoxysilane, and the like.
  • Examples of the silane compound wherein x is 3 include tris [3- (dihydro-2,5-furandionyl) propyl] methoxysilane.
  • a silane compound wherein x is 1 is preferable, and specific examples of suitable compound (2) include 3-trimethoxysilylpropyl succinic anhydride, 3-triethoxysilylsilylpropyl succinic anhydride, and the like. Can be mentioned.
  • the total charge ratio of the compound (2) is preferably 15 with respect to the total of the raw material compounds from the viewpoints of heat-resistant transparency, hardness, scratch resistance, heat-cracking resistance, adhesion, sensitivity, resolution, and developability. It is at most 13 mol%, more preferably at most 10 mol%, still more preferably at most 7 mol%.
  • the lower limit of the total charge ratio of compound (2) is preferably 0.5 mol%, more preferably 1 mol%, still more preferably 2 mol%, particularly preferably 3 mol%, relative to the total of the raw material compounds. is there.
  • the range of the total charge ratio of the compound (2) is preferably 0.5 to 15 mol%, more preferably 1 to 13 mol%, still more preferably 2 to 10 mol%, further based on the total of the raw material compounds. Preferably, it is 3 to 7 mol%.
  • each raw material compound and water may be added to the reaction system at once, and the reaction may be performed in one step. Also, by adding each raw material compound and water into the reaction system in several times, The hydrolysis condensation reaction may be performed in multiple stages.
  • the hydrolyzed condensate includes not only a product obtained by hydrolytic condensation of all hydrolyzable groups but also a product in which a part of the hydrolyzable group remains without being hydrolyzed or condensed.
  • the acid anhydride group of compound (2) is opened as shown in the following scheme to form a carboxyl group.
  • the OR 4 group in the formula represents a hydroxyl group derived from a carboxyl group produced by hydrolysis or an alkoxy group produced by alcoholysis with a C 1-6 alcohol produced in the reaction system by hydrolysis.
  • R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and z has the same meaning as described above.
  • Examples of the alkyl group for R 4 include the same groups as those for R 1, and the specific configuration thereof is as described for R 1 .
  • the solvent used for the hydrolysis condensation reaction is not particularly limited, the same solvent as that used for preparing the radiation-sensitive composition is usually used.
  • solvents include ethylene glycol monoalkyl ether acetate, diethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether acetate, and propionic acid esters. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Among these, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, and methyl 3-methoxypropionate are preferable.
  • water used for the hydrolysis condensation reaction it is preferable to use water purified by a method such as reverse osmosis membrane treatment, ion exchange treatment or distillation. By using such purified water, side reactions can be suppressed and the reactivity of hydrolysis can be improved.
  • the amount of water used is preferably 0.1 to 3 mol, more preferably 0.3 to 2 mol, more preferably 1 to 3 mol relative to 1 mol of TEOS, the total of hydrolyzable groups of compound (1) and compound (2).
  • the amount is preferably 0.5 to 1.5 mol.
  • the hydrolysis-condensation reaction proceeds in a self-catalytic manner by the carboxylic acid produced by hydrolysis of the compound (2) without adding a catalyst, but an acid catalyst may be added separately.
  • the acid catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, and polyphosphoric acid, organic acids such as formic acid, oxalic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, and trifluoromethanesulfonic acid, and acidic ion exchange resins. be able to.
  • the amount of the catalyst used is preferably 0.2 mol or less, more preferably 0.2 mol, with respect to 1 mol in total of TEOS, compound (1) and compound (2). 00001 to 0.1 mol.
  • the reaction temperature and reaction time in the hydrolysis-condensation reaction can be appropriately set.
  • the reaction temperature is preferably 40 to 200 ° C, more preferably 50 to 150 ° C.
  • the reaction time is preferably 30 minutes to 24 hours, more preferably 1 to 12 hours.
  • water and produced alcohol can be removed from the reaction system by adding a dehydrating agent and then subjecting it to evaporation.
  • the dehydrating agent used in this stage is generally consumed or adsorbed with excess water, or the dehydrating ability is completely consumed or removed by evaporation.
  • Component [A 2 ] includes a TEOS-derived SiO 2 unit, a structural unit represented by the following formula (1a) derived from compound (1) (hereinafter also referred to as “structural unit (1a)”), and compound (2) And a structural unit represented by the following formula (2a) derived from (hereinafter, also referred to as “structural unit (2a)”).
  • structural unit (1a) a structural unit represented by the following formula (1a) derived from compound (1)
  • compound (2) And a structural unit represented by the following formula (2a) derived from (hereinafter, also referred to as “structural unit (2a)”).
  • Each of the structural units of the SiO 2 unit, the structural unit (1a), and the structural unit (2a) may be composed of one kind or two or more kinds.
  • R 2 , R 4 , m, n, x, y and z are as defined above.
  • m is preferably 1, and in formula (2a), x is preferably 1.
  • Structural units where m is 1 in formula (1a) and x is 1 in formula (2a) are shown in formulas (1-1a) and (2-1a) below, respectively.
  • Such polysiloxane can be obtained by subjecting TEOS, the compound (1), and the compound (2) to the hydrolysis condensation reaction described above.
  • TEOS, the compound (1), and the compound (2) It is also possible to obtain it by a hydrolysis condensation reaction of a hydrolyzed condensate of two compounds selected from That is, the SiO 2 unit, the structural unit (1a), and the structural unit (2a) may be contained in any form of random copolymerization and block copolymerization, respectively.
  • the respective content ratios of the SiO 2 unit, the structural unit (1a), and the structural unit (2a) in the component [A 2 ] are as follows. From the viewpoint of improving the resolution and developability, it is as follows.
  • the SiO 2 unit is preferably 5 to 75 mol%, more preferably 10 to 70 mol%, still more preferably 25 to 65 mol% in the total structural unit of the component [A 2 ].
  • the structural unit (1a) is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 10 to 75 mol%, still more preferably 15 to 70 mol% in the total structural unit of the component [A 2 ].
  • the structural unit (2a) is preferably 15 mol% or less, more preferably 13 mol% or less, still more preferably 13 mol% or less, still more preferably 10 mol% or less, in all the structural units of the component [A 2 ]. More preferably, it is 7 mol% or less, and the lower limit thereof is preferably 0.5 mol%, more preferably 1 mol%, more preferably 2 mol%, and particularly preferably 3 mol%.
  • the range of the content ratio of the structural unit (2a) is preferably 0.5 to 15 mol%, more preferably 1 to 13 mol%, still more preferably 2 to 10 in all the structural units of the component [A 2 ].
  • the mol% is more preferably 3 to 7 mol%.
  • structural unit (1a) a structural unit represented by the following formula (1b) (hereinafter also referred to as “structural unit (1b)”) is 1 from the viewpoint of further improving heat cracking resistance and scratch resistance. It is preferable to contain above.
  • R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms
  • m is as defined above.
  • Examples of the alkyl group for R 5 include the same groups as those described above for R 1, and examples of the aryl group for R 5 include the same groups as those described above for R 2 .
  • the specific configuration is as described above.
  • m is preferably 1.
  • a structural unit in the case where m is 1 in the formula (1b) is shown in the following formula (1-1b).
  • R 5 has the same meaning as described above.
  • the content ratio of the structural unit (1b) is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 15 to 75 mol%, and still more preferably 30 to 70 mol% in all the structural units of the component [A 2 ].
  • the structural unit (1a) is a structural unit represented by the following formula (1c) (hereinafter also referred to as “structural unit (1c)”). And at least one selected from structural units represented by the following formula (1d) (hereinafter also referred to as “structural unit (1d)”), and both the structural unit (1c) and the structural unit (1d) It is more preferable to contain. Furthermore, it is preferable to contain at least one selected from the structural unit (1c) and the structural unit (1d) together with the structural unit (1b).
  • n and n have the same meaning as described above, but m is preferably 1, and n is preferably 3.
  • the structural units in the case where m is 1 in the formulas (1c) and (1d) are shown in the following formulas (1-1c) and (1-1d), respectively.
  • n has the same meaning as described above. ]
  • the total content of the structural unit (1c) and the structural unit (1d) is preferably 5 to 25 mol% in all the structural units of the component [A 2 ] from the viewpoint of further improving sensitivity and resolution. Preferably, it is 10 to 20 mol%. Further, when the structural unit (1c) and the structural unit (1d) are contained, the content ratio (1c / 1d) of the structural unit (1c) and the structural unit (1d) is further improved in scratch resistance and crack resistance. From the viewpoint of improvement, the molar ratio is preferably 0.05 to 3, more preferably 0.2 to 1.5, and still more preferably 0.3 to 1.
  • Examples of the structural unit (2a) include structural units derived from the above-mentioned compound (2). Among them, 3-trimethoxysilylpropyl succinic anhydride, 3-triethoxysilylsilylpropyl succinic anhydride, etc. A structural unit derived from is preferable.
  • Component [A] may be used alone or in combination of two or more.
  • the molecular weight of component [A] can be measured as a weight average molecular weight in terms of polystyrene using GPC (gel permeation chromatography) using tetrahydrofuran as the mobile phase.
  • the weight average molecular weight (Mw) of component [A] is preferably 500 to 10,000, and more preferably 1000 to 7000.
  • the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) measured under the same conditions, that is, the degree of dispersion (Mw / Mn) is preferably 1.0 to 15.0, more preferably 1 .1 to 10.0, more preferably 1.1 to 5.0. By setting it within such a range, it is possible to achieve both alkali developability, adhesion and heat cracking resistance.
  • Component [B] is a compound having two or more ethylenically unsaturated groups, but is a polyfunctional monomer that polymerizes by irradiation with radiation in the presence of the photoradical polymerization initiator of component [C] described later. Is the body. However, component [A] is excluded from component [B].
  • a bifunctional or trifunctional or higher functional (meth) acrylic acid ester is preferably used from the viewpoints of good polymerizability and improved strength of the obtained cured film.
  • a polyfunctional (meth) acrylate obtained by reacting a divalent aliphatic polyhydroxy compound such as ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol or polypropylene glycol with (meth) acrylic acid. Is mentioned.
  • diol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, and 1,9-nonanediol dimethacrylate examples thereof include diol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, and 1,9-nonanediol dimethacrylate.
  • Examples of commercially available products include Aronix® M-210, Aronix® M-240, Aronix® M-6200 (above, Toagosei Co., Ltd.); KAYARAD® HDDA, KAYARAD® HX-220, KAYARAD® R-604 (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.); Examples thereof include Biscoat® 260, Biscoat® 312, Biscoat® 335HP (Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.); Light acrylate 1,9-NDA (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), and the like.
  • the trifunctional or higher functional (meth) acrylic acid ester is obtained by reacting (meth) acrylic acid with a trivalent or higher polyvalent aliphatic polyhydroxy compound such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol and dipentaerythritol.
  • a trivalent or higher polyvalent aliphatic polyhydroxy compound such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol and dipentaerythritol.
  • (Meth) acrylate is mentioned.
  • trimethylolpropane triacrylate trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentahydrate
  • pentaerythritol hexaacrylate a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, ethylene oxide-modified dipentaerythritol hexaacrylate, and the like.
  • tri (2-acryloyloxyethyl) phosphate tri (2-methacryloyloxyethyl) phosphate, succinic acid-modified pentaerythritol triacrylate, succinic acid-modified dipentaerythritol pentaacrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate
  • a compound having a linear alkylene group and an alicyclic structure and having two or more isocyanate groups, and having one or more hydroxyl groups in the molecule, and 3, 4, or 5 A polyfunctional urethane acrylate compound obtained by reacting with a compound having a (meth) acryloyloxy group can also be used.
  • Examples of commercially available products containing polyfunctional urethane acrylate compounds include New Frontier R-1150 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), KAYARAD DPHA-40H (Nippon Kayaku Co., Ltd.), and the like.
  • trifunctional or more, especially 3-6 functional (meth) acrylic acid esters are preferable, and a mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate is particularly preferable.
  • Component [B] may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of component [B] is preferably 5 to 300 parts by mass, more preferably 10 to 200 parts by mass, still more preferably 15 to 100 parts by mass, and still more preferably 20 parts per 100 parts by mass of component [A]. ⁇ 80 parts by mass.
  • Component [C] is a radical photopolymerization initiator.
  • the radical photopolymerization initiator is a compound capable of generating an active species capable of initiating the curing reaction of the component [B] by exposure to radiation such as visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, and X-ray.
  • Examples of the photo radical polymerization initiator used in the present invention include an O-acyl oxime compound, an acetophenone compound, an acyl phosphine oxide compound, and a biimidazole compound.
  • O-acyloxime compound examples include ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), 1- [9-ethyl-6-benzoyl-9. H. -Carbazol-3-yl] -octane-1-one oxime-O-acetate, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate, 1- [9-n-butyl-6- (2-ethylbenzoyl) -9. H.
  • O-acyl oxime compounds can be used alone or in admixture of two or more.
  • O-acyloxime compounds include etanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), Etanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl-6- ⁇ 2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxy Benzoyl ⁇ -9. H. -Carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)].
  • acetophenone compounds examples include ⁇ -aminoketone compounds and ⁇ -hydroxyketone compounds.
  • An acetophenone compound can be used alone or in admixture of two or more.
  • ⁇ -aminoketone compounds include 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1 And-(4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one and 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one.
  • ⁇ -hydroxyketone compound examples include 1-phenyl-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- (4-i-propylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-1- ON, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl phenylketone and the like.
  • acetophenone compounds ⁇ -aminoketone compounds are preferred, and 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one, 2- Methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one is particularly preferred.
  • acylphosphine oxide compound examples include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, and the like.
  • An acyl phosphine oxide compound can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • acylphosphine oxide compounds bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide is preferred.
  • biimidazole compound examples include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole, 2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2 ′ -Biimidazole etc. can be mentioned.
  • a biimidazole compound can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • biimidazole compounds 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2, 4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole and the like are preferable.
  • a biimidazole compound When a biimidazole compound is used, at least one selected from an amino sensitizer and a hydrogen donor compound can be added.
  • amino sensitizers include N-methyldiethanolamine, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, ethyl p-dimethylaminobenzoate, p-dimethylamino. Examples include i-amyl benzoate. Of these amino sensitizers, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone is particularly preferable.
  • the hydrogen donor compound include thiol compounds. As the thiol compound, for example, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, and 2-mercaptobenzoimidazole are preferable.
  • Component [C] may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, it is preferable to contain an O-acyloxime compound as component [C].
  • the content of component [C] is preferably 0.05 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 15 parts by mass, and still more preferably 100 parts by mass in total of components [A] and [B]. 1 to 10 parts by mass.
  • the amount is preferably 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the biimidazole compound.
  • component [D] a structural unit having a carboxyl group (hereinafter also referred to as “structural unit (D 1 )”) and (D 2 ) a structural unit having an epoxy group (hereinafter “ And a copolymer containing the structural unit (D 2 ) ”.
  • structural unit (D 1 ) a structural unit having a carboxyl group
  • D 2 a structural unit having an epoxy group
  • the sensitivity is enhanced and the solubility in an alkali developer used in the development process, particularly an inorganic alkali developer, is excellent, so that the developability can be improved and further obtained.
  • the crack resistance of the cured film can be improved.
  • the structural unit (D 1 ) includes at least one selected from (D 1 -1) unsaturated carboxylic acid and unsaturated carboxylic acid anhydride (hereinafter also referred to as “compound (D 1 -1)”).
  • a structural unit derived from a compound is preferred.
  • the compound (D 1 -1) include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, and 2-methacryloyl.
  • Examples thereof include monocarboxylic acids such as oxyethylhexahydrophthalic acid; dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid and citraconic acid; and acid anhydrides of the dicarboxylic acid.
  • monocarboxylic acids such as oxyethylhexahydrophthalic acid
  • dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid and citraconic acid
  • acid anhydrides of the dicarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-methacryloyloxy from the viewpoint of copolymerization reactivity and solubility of the resulting copolymer in an alkaline developer.
  • Ethyl succinic acid and maleic anhydride are preferred.
  • the compound (D 1 -1) can be used alone or in combination of two or more.
  • the copolymerization ratio of the structural unit (D 1 ) is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 2 to 30% by mass, and further preferably 3 to 25% by mass in the total structural units. By setting it as such a copolymerization ratio, the radiation sensitive composition optimized in various levels, such as sensitivity, developability, and storage stability, is obtained.
  • the structural unit (D 2 ) is preferably a structural unit derived from a radical polymerizable compound having an epoxy group (hereinafter also referred to as “compound (D 2 -2)”).
  • Examples of the compound (D 2 -2) include glycidyl acrylate, 2-methylglycidyl acrylate, 3,4-epoxybutyl acrylate, 6,7-epoxyheptyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl acrylate, Acrylic acid epoxy alkyl esters such as acrylic acid-3,4-epoxycyclohexylmethyl; glycidyl methacrylate, 2-methylglycidyl methacrylate, 3,4-epoxybutyl methacrylate, 6,7-epoxyheptyl methacrylate, methacrylic acid 3 , 4-epoxycyclohexyl, methacrylic acid-3,4-epoxycyclohexylmethyl, etc .; methacrylic acid epoxy
  • an oxetanyl group-containing polymerizable unsaturated compound can also be used as the compound (D 2 -2).
  • Specific examples of the oxetanyl group-containing polymerizable unsaturated compound include, for example, 3- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, and 3- (methacryloyloxymethyl) -2-methyloxetane.
  • glycidyl methacrylate, 2-methyl glycidyl, 3,4-epoxy butyl methacrylate, 3- (acryloyloxy) oxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 3 -(Methacryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, 2- (methacryloyloxymethyl) oxetane, and the like are preferably used from the viewpoints of high adhesion and heat cracking resistance and further improving the reliability of the display element.
  • the compound (D 2 -2) can be used alone or in combination of two or more.
  • the copolymerization ratio of the structural unit (D 2 ) is preferably 10 to 75% by mass, more preferably 15 to 70% by mass, and further preferably 20 to 65% by mass in the total structural units.
  • Component [D] may have a structural unit other than the structural units (D 1 ) and (D 2 ).
  • Examples of a compound that gives such a structural unit (hereinafter also referred to as “structural unit (D 3 )”) (hereinafter also referred to as “compound (D 3 -3)” include (meth) acryloyloxypropyltrialkoxysilane.
  • (meth) acryloyloxypropyltrialkoxysilane examples include 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, and 3-acryloyloxypropyltriethoxysilane. Is mentioned.
  • (meth) acrylic acid alkyl ester examples include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, sec-butyl acrylate, Examples thereof include t-butyl acrylate.
  • Specific examples of the (meth) acrylic acid alicyclic alkyl ester include cyclopentyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-methylcyclohexyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8 methacrylate.
  • tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl is also referred to as “dicyclopentanyl”
  • 2-dicyclopentanyloxyethyl methacrylate isobornyl methacrylate
  • Cyclopentyl acrylate cyclohexyl acrylate, 2-methylcyclohexyl acrylate
  • Examples of unsaturated heterocyclic 5-membered or 6-membered methacrylic acid ester containing an oxygen atom include unsaturated compounds containing a tetrahydrofuran skeleton, unsaturated compounds containing a furan skeleton, unsaturated compounds containing a tetrahydropyran skeleton, Examples thereof include unsaturated compounds containing a pyran skeleton.
  • the unsaturated compound containing a tetrahydrofuran skeleton include tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 2-methacryloyloxy-propionic acid tetrahydrofurfuryl ester, 3- (meth) acryloyloxytetrahydrofuran-2-one, and the like. .
  • unsaturated compounds containing a furan skeleton include 2-methyl-5- (3-furyl) -1-penten-3-one, furfuryl (meth) acrylate, 1-furan-2-butyl-3- En-2-one, 1-furan-2-butyl-3-methoxy-3-en-2-one, 6- (2-furyl) -2-methyl-1-hexen-3-one, 6-furan- 2-yl-hex-1-en-3-one, acrylic acid-2-furan-2-yl-1-methyl-ethyl ester, 6- (2-furyl) -6-methyl-1-heptene-3- ON etc. are mentioned.
  • unsaturated compounds containing a tetrahydropyran skeleton include (tetrahydropyran-2-yl) methyl methacrylate, 2,6-dimethyl-8- (tetrahydropyran-2-yloxy) -oct-1-ene-3 -One, 2-methacrylic acid tetrahydropyran-2-yl ester, 1- (tetrahydropyran-2-oxy) -butyl-3-en-2-one and the like.
  • the unsaturated compound containing a pyran skeleton examples include 4- (1,4-dioxa-5-oxo-6-heptenyl) -6-methyl-2-pyran, 4- (1,5-dioxa-6 And -oxo-7-octenyl) -6-methyl-2-pyran.
  • hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid include (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxypropyl, (meth) acrylic acid-3-hydroxypropyl, ) Acrylic acid-2,3-dihydroxypropyl and the like.
  • Specific examples of the (meth) acrylic acid aryl ester include phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and the like.
  • Specific examples of the unsaturated dicarboxylic acid diester include diethyl maleate, diethyl fumarate, diethyl itaconate and the like.
  • maleimide compound examples include N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-benzylmaleimide, N- (4-hydroxyphenyl) maleimide, N- (4-hydroxybenzyl) maleimide, N-succinimidyl-3-maleimide
  • (meth) acrylamide examples include acrylamide, methacrylamide, 4-hydroxyphenyl acrylamide, 4-hydroxyphenyl methacrylamide, 3-hydroxyphenyl acrylamide, 3-hydroxyphenyl methacrylamide and the like.
  • aromatic vinyl compound examples include styrene and ⁇ -methylstyrene.
  • (meth) acryloyloxypropyltrialkoxysilane aromatic vinyl compound, maleimide compound, (meth) acrylic acid alicyclic alkyl ester, and (meth) acrylamide are preferred. Particularly preferred is acryloyloxypropyltrialkoxysilane.
  • Compound (D 3 -3) can be mixed and used alone, or two or more.
  • the copolymerization ratio of the structural unit (D 3 ) is preferably 10 to 70% by mass, more preferably 15 to 65% by mass in the total structural unit of the component [D].
  • the copolymerization ratio is preferably 10 to 50% by mass, more preferably 20 to 40% by mass. .
  • Component [D] is obtained, for example, by polymerizing compound (D 1 -1) and compound (D 2 -2), and optionally compound (D 3 -3) in a solvent in the presence of a radical polymerization initiator.
  • a radical polymerization initiator for example, a radical polymerization initiator.
  • the solvent used in the polymerization reaction include alcohols, glycol ethers, ethylene glycol alkyl ether acetates, diethylene glycol monoalkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl ether propionates, Aromatic hydrocarbons, ketones, ethers other than the above, esters other than the above, and the like can be mentioned.
  • the radical polymerization initiator can be appropriately selected according to the type of the compound used. For example, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile) 2,2′-azobis- (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate) And azo compounds such as 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile).
  • 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and the like are preferable.
  • a radical polymerization initiator can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
  • the amount of the radical polymerization initiator used is usually 0.1 to 50 parts by weight, preferably 0.1 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of monomers.
  • a molecular weight modifier can be used to adjust the molecular weight.
  • molecular weight modifiers include halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrabromide; mercaptans such as n-hexyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, and thioglycolic acid.
  • Xanthogens such as dimethylxanthogen sulfide and diisopropylxanthogen disulfide; terpinolene, ⁇ -methylstyrene dimer and the like.
  • the amount of the molecular weight control agent used is usually 0.1 to 50 parts by weight, preferably 0.2 to 16 parts by weight, particularly preferably 0.4 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of monomers. It is.
  • the polymerization temperature is usually from 0 to 150 ° C., preferably from 50 to 120 ° C., and the polymerization time is usually from 10 minutes to 20 hours, preferably from 30 minutes to 6 hours.
  • Component [D] has a polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw ′”) by GPC using tetrahydrofuran as the mobile phase, preferably 2 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 5 , more preferably 5 ⁇ 10. 3 to 5 ⁇ 10 4 .
  • Mw ′ polystyrene-reduced weight average molecular weight
  • the molecular weight distribution of component [D] (hereinafter referred to as “Mw ′ / Mn ′”) is preferably 5.0 or less, more preferably 3.0 or less.
  • Mw ′ / Mn ′ of the component [D] is preferably 5.0 or less, more preferably 3.0 or less.
  • Component [D] may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of component [D] is preferably 1 to 45 parts by weight, more preferably 2 to 40 parts by weight, still more preferably 3 to 35 parts by weight, and still more preferably 3 parts, per 100 parts by weight of component [A]. -30 parts by mass, more preferably 3-25 parts by mass.
  • the component [E] can contain at least one selected from organic particles and inorganic particles.
  • the organic particles solid particles such as acrylic fine particles are preferably used.
  • the acrylic fine particles include a methyl methacrylate polymer, a copolymer of methacrylic acid and an alkyl compound, and the like.
  • Commercially available organic particles include, for example, Zefiac F-320, F-301, F-340, F-325, F-351 (manufactured by Ganz Kasei Co., Ltd.), acrylic fine particles MP-300 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) ) And the like.
  • the inorganic fine particles include particles mainly composed of silica, alumina, zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, talc, montmorillonite, and the like. Particles containing the main component are preferred.
  • the shape of the inorganic fine particles may be any of a spherical shape, a rod shape, a plate shape, a fiber shape, and an indeterminate shape, and these may be a solid shape, a hollow shape, or a porous shape.
  • inorganic fine particles include silica particles such as Admafine SO-E1, SO-E2, SO-E3, SO-E4, SO-E5, SE3200-SEJ (manufactured by Admatechs), SS01, SS03. SS15, SS35 (Osaka Kasei Co., Ltd.), methanol silica sol, IPA-ST, MEK-ST, NBA-ST, XBA-ST, DMAC-ST, ST-UP, ST-OUP, ST-20, ST-40, ST-C, ST-N, ST-O, ST-50, ST-OL (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and the like can be mentioned.
  • silica particles such as Admafine SO-E1, SO-E2, SO-E3, SO-E4, SO-E5, SE3200-SEJ (manufactured by Admatechs), SS01, SS03. SS15, SS35 (Osaka Kasei Co., Ltd.), methanol silica sol, IPA-
  • zirconia particles examples include HXU-110JC, HXU-210C, NZD-3101 (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.), ID191 (manufactured by Teika Co., Ltd.), ZRPMA15WT% -E05 (manufactured by CI Kasei Co., Ltd.), and titanium oxide particles.
  • the inorganic fine particles may be surface-treated with a silane coupling agent or the like. By performing such a surface treatment, compatibility with other components can be improved, and dispersibility and mechanical strength in the composition can be improved.
  • the average particle size of the organic particles and inorganic particles is preferably in the range of 0.005 to 0.5 ⁇ m.
  • Component [E] may be directly added to and mixed with other components in powder form, or the solvent dispersion may be added and mixed with other components to distill off the solvent. Good.
  • Component [E] may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of component [E] is preferably 1 to 600 parts by weight, more preferably 10 to 200 parts by weight, and still more preferably 50 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of component [A].
  • a solvent can be contained as component [F].
  • the radiation-sensitive composition is usually prepared as a liquid composition by blending a solvent.
  • a solvent as long as each component which comprises a radiation sensitive composition is disperse
  • a solvent it is preferable to contain an alcohol solvent which is a protic solvent.
  • an alcohol-based solvent it is possible to improve the coating property of a radiation-sensitive composition on a large substrate, and further suppress the occurrence of coating unevenness (such as streaky unevenness, pin mark unevenness, and moya unevenness), and the film thickness is uniform. The property can be further improved.
  • Alcohol solvent for example, Long-chain alkyl alcohols such as 1-hexanol, 1-octanol, 1-nonanol, 1-dodecanol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol; Aromatic alcohols such as benzyl alcohol; Ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether; Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether; Diethylene glycol monoalkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether; Examples include dipropylene glycol monoalkyl ethers such as such as
  • propylene glycol monoalkyl ether is particularly preferable from the viewpoint of improving coating properties, and propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether are particularly preferable.
  • Ingredient [F] may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
  • the content of the component [F] is preferably 1 to 1,200 parts by mass, more preferably 10 to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component [A].
  • solvents such as ethers, diethylene glycol alkyl ethers, ethylene glycol alkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl ether propionates, aromatic hydrocarbons, ketones, esters Etc.
  • ethers diethylene glycol alkyl ethers, ethylene glycol alkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl ether propionates, aromatic hydrocarbons, ketones, esters Etc.
  • the radiation-sensitive composition of the present invention can contain various additives as required.
  • additives include radiation-sensitive acid generators such as triphenylsulfonium salts and tetrahydrothiophenium salts; radiation-sensitive base generators such as 2-nitrobenzylcyclohexyl carbamate and O-carbamoylhydroxyamide; nonionic interfaces Surfactants such as surfactants, fluorosurfactants and silicone surfactants; antioxidants such as 2,2-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,6-di-tert-butylphenol Agents: UV absorbers such as 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole and alkoxybenzophenones. The content of these additives can be appropriately selected within a range that does not impair the object of the present invention.
  • the radiation-sensitive composition of the present invention can be prepared by an appropriate method.
  • the components [A], [B] and [C] and, if necessary, the component [D ], [E], or an additive etc. are mixed by a predetermined ratio,
  • the radiation sensitive composition of a solution or a dispersion state can be prepared.
  • the method includes the following steps (1) to (4).
  • step (1) after applying the solution or dispersion of the radiation-sensitive composition of the present invention on the substrate, the coating surface is preferably removed by heating (pre-baking) the coating surface to form a coating film.
  • the substrate material that can be used include glass, quartz, silicon, and resin.
  • the resin include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, polyimide, a ring-opening polymer of a cyclic olefin, and a hydrogenated product thereof.
  • the application method of the solution or dispersion of the radiation-sensitive composition is not particularly limited.
  • an appropriate method such as a spray method, a roll coating method, a spin coating method (spin coating method), a slit die coating method, a bar coating method, etc.
  • the method can be adopted.
  • a spin coating method or a slit die coating method is particularly preferable.
  • the pre-baking conditions vary depending on the type of each component, the blending ratio, etc., but can be preferably about 70 to 120 ° C. for about 1 to 10 minutes.
  • step (2) at least a part of the coating film formed in step (1) is exposed.
  • a part of coating film it exposes through the photomask which has a predetermined pattern.
  • radiation used for exposure include visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beams, and X-rays.
  • radiation having a wavelength in the range of 190 to 450 nm is preferable, and radiation including ultraviolet light having a wavelength of 365 nm is particularly preferable.
  • the exposure dose in this step is preferably 10 to 1,000 mJ / cm 2 , more preferably 20 to 700 mJ as a value obtained by measuring the intensity of radiation at a wavelength of 365 nm with an illuminometer (OAI model 356, manufactured by OAI Optical Associates Inc.). / Cm 2 .
  • OAI model 356, manufactured by OAI Optical Associates Inc. / Cm 2 .
  • Step (3) the exposed coating film is developed with an alkali developer to remove unexposed portions and form a predetermined pattern.
  • the radiation-sensitive composition of the present invention is a negative type since the non-irradiated portion of the radiation is removed.
  • the alkali developer include inorganic alkali developers such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and ammonia, and organic alkali developers such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide.
  • a liquid can be mentioned.
  • an inorganic alkali developer is preferable, and an alkali metal hydroxide developer such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is particularly preferable.
  • the radiation-sensitive composition of the present invention can form a pattern image with high resolution and high definition even when an inorganic alkaline developer is used.
  • an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant can be added to such an alkaline developer.
  • a developing method for example, an appropriate method such as a liquid piling method, a dipping method, a rocking dipping method, a shower method, or the like can be used.
  • the development time varies depending on the composition of the radiation-sensitive composition, but is preferably about 10 to 180 seconds. Following such development processing, for example, after washing with running water for 30 to 90 seconds, a desired pattern can be formed by, for example, air drying with compressed air or compressed nitrogen.
  • a cured film having a desired pattern can be obtained by heating the developed and patterned coating film using a heating device such as a hot plate or an oven.
  • the heating temperature is, for example, 120 to 250 ° C.
  • the heating time varies depending on the type of heating equipment, but can be, for example, 5 to 30 minutes when the heating process is performed on a hot plate, and 30 to 90 minutes when the heating process is performed in the oven. It is also possible to use a step baking method or the like in which the heating process is performed twice or more.
  • the film thickness of the cured film thus formed is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably 0.1 to 6 ⁇ m, and still more preferably 0.1 to 4 ⁇ m.
  • a cured film having good adhesion to the substrate and excellent properties such as heat-resistant transparency, hardness, scratch resistance, heat crack resistance, sensitivity and developability can be formed. It is possible to form an image with high resolution and high definition. Moreover, such a pattern can be developed with an inorganic alkaline developer. And since the obtained cured film has such characteristics, it can be suitably used as, for example, a protective film for a touch panel of a display element and an interlayer insulating film for a display element.
  • Preferred embodiments of the present invention are as follows.
  • [C] A radiation-sensitive composition containing a radical photopolymerization initiator containing a radical photopolymerization initiator.
  • the charging ratio of the tetraethoxysilane or its partial hydrolyzate is preferably 5 to 75 mol%, more preferably 10 to 70 mol%, still more preferably 25 to 65 mol, based on the total of the raw material compounds. % Of the radiation-sensitive composition according to the above [1].
  • the total charge ratio of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (1) or a partial hydrolyzate thereof is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 10 to The radiation-sensitive composition according to the above [1] or [2], which is 75 mol%, more preferably 15 to 70 mol%.
  • the silane compound (1b 1 ) is selected from a hydrolyzable silane compound having one alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a hydrolyzable silane compound having one aryl group having 6 to 14 carbon atoms.
  • the total charge ratio of the silane compound (1b 1 ) is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 15 to 75 mol%, still more preferably 30 to 70 mol% with respect to the total of the raw material compounds.
  • the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (1) contains a hydrolyzable silane compound having a (meth) acryloyloxy group, as described in any one of [1] to [6] above.
  • Radiation sensitive composition [8]
  • a hydrolyzable silane compound having a (meth) acryloyloxy group is a hydrolyzable silane compound having a methacryloyloxy group (hereinafter also referred to as a silane compound (1c 1 )), and a hydrolyzable having an acryloyloxy group.
  • the radiation-sensitive composition according to the above [7] comprising at least one selected from silane compounds having the following (hereinafter also referred to as silane compound (1d 1 )).
  • the total charge ratio of the hydrolyzable silane compound having a (meth) acryloyloxy group is preferably 5 to 25 mol%, more preferably 10 to 20 mol%, based on the total of the raw material compounds.
  • a hydrolyzable silane compound having a (meth) acryloyloxy group a silane compound (1c 1 ) and a silane compound (1d 1 ) are included, and the charging ratio of both (1c 1 / 1d 1 ) is a molar ratio.
  • the radiation-sensitive composition according to [8] or [9] above preferably 0.05 to 3, more preferably 0.2 to 1.5, and still more preferably 0.3 to 1.
  • the charge ratio of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (2) or a partial hydrolyzate thereof is 15 mol% or less, more preferably 13 mol% or less, more preferably 13 mol% or less, further The radiation-sensitive composition according to any one of [1] to [10], which is preferably 10 mol% or less, more preferably 7 mol% or less.
  • the charging ratio of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (2) or a partial hydrolyzate thereof is preferably 0.5 to 15 mol%, more preferably 1 with respect to the total of the raw material compounds.
  • the radiation-sensitive composition according to any one of [1] to [10] above, which is ⁇ 13 mol%, more preferably 2 to 10 mol%, more preferably 3 to 7 mol%. [13] The above [1] to [12], wherein the hydrolyzable silane compound represented by the formula (2) is 3-trimethoxysilylpropyl succinic anhydride or 3-triethoxysilylsilylpropyl succinic anhydride. ] The radiation sensitive composition as described in any one of.
  • [14] The following components [A 2 ], [B] and [C]; [A 2] and SiO 2 units, a structural unit represented by the above formula (1a), polysiloxane [B] ethylenically unsaturated group of a compound having two or more and a structural unit represented by the above formula (2a) (However, excluding component [A 2 ]) [C]
  • a radiation-sensitive composition containing a radical photopolymerization initiator containing a radical photopolymerization initiator.
  • the content of the SiO 2 unit is preferably 5 to 75 mol%, more preferably 10 to 70 mol%, and still more preferably 25 to 65 mol% in the total structural unit of the component [A 2 ].
  • the content of the structural unit (1a) is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 10 to 75 mol%, still more preferably 15 to 70 mol% in the total structural unit of the component [A 2 ].
  • the content ratio of the structural unit (2a) is preferably 15 mol% or less, more preferably 13 mol% or less, still more preferably 13 mol% or less, more preferably in all the structural units of the component [A 2 ].
  • the content ratio of the structural unit (2a) is preferably 0.5 to 15 mol%, more preferably 1 to 13 mol%, still more preferably 2 to 10 in the total structural unit of the component [A 2 ].
  • the radiation-sensitive composition according to any one of the above [14] to [16] which is mol%, more preferably 3 to 7 mol%.
  • the structural unit (1a) contains at least one structural unit represented by the above formula (1b) (hereinafter also referred to as structural unit (1b)).
  • the content of the structural unit (1b) is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 15 to 75 mol%, still more preferably 30 to 70 mol% in the total structural unit of the component [A 2 ].
  • the structural unit (1a) the structural unit represented by the above formula (1c) (hereinafter also referred to as “structural unit (1c)”) and the structural unit represented by the above formula (1d) (hereinafter referred to as “structural unit”).
  • the total content of the structural unit (1c) and the structural unit (1d) is preferably 5 to 25 mol%, more preferably 10 to 20 mol% in all the structural units of the component [A 2 ].
  • the structural unit (1a) includes the structural unit (1c) and the structural unit (1d), and the content ratio (1c / 1d) of the structural unit (1c) and the structural unit (1d) is preferably a molar ratio.
  • the alkyl group according to R 1 in the above formula (1) and R 3 in the above formula (2) preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 or 2, and [1] to [1] [13]
  • the alkyl group according to R 2 in the above formulas (1) and (1a) preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, [1] to [13], [25 ]
  • the aryl group according to R 2 in the above formulas (1) and (1a) is preferably a phenyl group, a naphthyl group, more preferably a phenyl group, and any one of the above [1] to [26]
  • m in the above formulas (1), (1a), (1b), (1c) and (1d) is preferably 1 or 2, more preferably 1, the above-mentioned [1] to [27]
  • n is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 3, [28] The radiation-sensitive composition according to any one of [28].
  • the weight average molecular weight (Mw) of the components [A 1 ] and [A 2 ] is preferably 500 to 10000, more preferably 1000 to 7000, according to any one of the above [1] to [32] The radiation-sensitive composition described.
  • the dispersity (Mw / Mn) of the components [A 1 ] and [A 2 ] is preferably 1.0 to 15.0, more preferably 1.1 to 10.0, and still more preferably 1.1.
  • Component (B) is preferably a bifunctional or trifunctional or higher (meth) acrylic acid ester, more preferably a trifunctional or higher functional (meth) acrylic acid ester, and even more preferably a 3 to 6 functional (meth) acrylic acid ester.
  • the content of component [B] is preferably 5 to 300 parts by weight, more preferably 10 to 200 parts by weight, still more preferably 15 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of component [A].
  • the radiation-sensitive composition according to any one of [1] to [35] which is preferably 20 to 80 parts by mass.
  • the content of the component [C] is preferably 0.05 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the components [A] and [B].
  • (D 1) a structural unit (hereinafter, also referred to as the structural unit D 1) having a carboxyl group and (D 2) structural unit having an epoxy group (hereinafter, the structural unit D 2 both
  • the radiation-sensitive composition according to [39] above which is a structural unit derived from a seed compound.
  • the structural unit (D 2 ) is a structural unit derived from a radical polymerizable compound having an epoxy group (hereinafter also referred to as “compound (D 2 -2)”).
  • the copolymerization ratio of the structural unit (D 1 ) is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 2 to 30% by mass, and further preferably 3 to 25% by mass in the total structural units.
  • the copolymerization ratio of the structural unit (D 2 ) is preferably 10 to 75% by mass, more preferably 15 to 70% by mass, and still more preferably 20 to 65% by mass in the total structural units.
  • [44] The radiation-sensitive composition according to any one of [39] to [43], wherein the component [D] further has a structural unit derived from (D 3 ) (meth) acryloyloxypropyltrialkoxysilane. .
  • the content of the component [D] is preferably 1 to 45 parts by weight, more preferably 2 to 40 parts by weight, still more preferably 3 to 35 parts by weight, and still more preferably 100 parts by weight of the polysiloxane.
  • the content of the component [E] is preferably 1 to 600 parts by weight, more preferably 10 to 200 parts by weight, and further preferably 50 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polysiloxane.
  • [48] The radiation-sensitive composition according to any one of [1] to [47], further comprising a solvent as the component [F].
  • the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polysiloxane obtained from each of the following synthesis examples were measured by gel permeation chromatography (GPC) according to the following specifications.
  • Device GPC-101 (manufactured by Showa Denko KK)
  • Column Concatenated GPC-KF-801, GPC-KF-802, GPC-KF-803 and GPC-KF-804 (manufactured by Showa Denko KK)
  • Mobile phase Tetrahydrofuran
  • Polysiloxane (A-1) had a solid content concentration of 30% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2,500, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.2.
  • the “solid content” means a residue obtained by drying a sample on a hot plate at 175 ° C. for 1 hour to remove volatile substances.
  • a polysiloxane (A-2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that it was used.
  • the polysiloxane (A-2) had a solid content concentration of 30% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2,300, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.1.
  • Polysiloxane (A-3) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that the ratio (molar ratio) of MTMS / TEOS / MPTMS / TMSPS was changed to 62/15/15/8.
  • Polysiloxane (A-3) had a solid content concentration of 30% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2,200, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.1.
  • Polysiloxane (A-4) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that the ratio (molar ratio) of MTMS / TEOS / MPTMS / TMSPS was changed to 55/15/15/15.
  • Polysiloxane (A-4) had a solid content concentration of 30% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2,200, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.3.
  • Polysiloxane (A-7) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 6 except that the ratio (molar ratio) of MTMS / TEOS / APTMS / TMSPS was changed to 50/30/15/5.
  • Polysiloxane (A-7) had a solid content concentration of 30% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 3,500, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.4.
  • polysiloxane (A-8) was obtained.
  • Polysiloxane (A-8) had a solid content concentration of 30% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 2,000, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.0.
  • Polysiloxane (A-9) is obtained in the same manner as in Synthesis Example 8 except that the ratio (molar ratio) of MTMS / TEOS / MPTMS / APTMS / TMSPS is changed to 50/30/5/10/5. It was. Polysiloxane (A-9) had a solid content concentration of 30% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 3,400, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.3.
  • Polysiloxane (A-10) is obtained in the same manner as in Synthesis Example 8 except that the ratio (molar ratio) of MTMS / TEOS / MPTMS / APTMS / TMSPS is changed to 15/62/8/10/5. It was. Polysiloxane (A-10) had a solid content concentration of 30% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 5,400, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.6.
  • Polysiloxane (A-11) is obtained in the same manner as in Synthesis Example 8 except that the ratio (molar ratio) of MTMS / TEOS / MPTMS / APTMS / TMSPS is changed to 50/30/10/5/5. It was. Polysiloxane (A-11) had a solid content concentration of 30% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 3,100, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.3.
  • Polysiloxane (A-12) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2, except that the ratio (molar ratio) of MTMS / TEOS / MPTMS / TMSPS was changed to 50/30/15/5.
  • Polysiloxane (A-12) had a solid content of 30% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 5,000, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.0.
  • Polysiloxane (A-13) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 6 except that the ratio (molar ratio) of MTMS / TEOS / APTMS / TMSPS was changed to 50/30/15/5.
  • Polysiloxane (A-13) had a solid content of 30% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 5,000, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.3.
  • Polysiloxane (A-14) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the ratio (molar ratio) of MTMS / TEOS / TMSPS was changed to 60/30/10.
  • the polysiloxane (A-14) had a solid content concentration of 28% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 5,000, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.0.
  • Polysiloxane (a-4) was obtained by the same operation. Polysiloxane (a-4) had a solid content concentration of 29% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 6,000, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.0.
  • polysiloxane (a-5) was obtained.
  • Polysiloxane (a-5) had a solid content concentration of 45% by mass, a weight average molecular weight (Mw) of 1,900, and a dispersity (Mw / Mn) of 2.3.
  • GMA 40 parts by weight
  • the copolymer (D-4) has a solid content concentration of 31.3% by mass, a weight average molecular weight (Mw ′) of 11,500, and a dispersity (Mw ′ / Mn ′) of 2.3. there were.
  • the copolymer (D-6) has a solid content concentration of 29.3% by mass, a weight average molecular weight (Mw ′) of 20,000, and a dispersity (Mw ′ / Mn ′) of 2.0. there were.
  • this radiation-sensitive composition was applied to a SiO 2 dip glass substrate using a spinner, and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes to form a coating film (in ITO adhesion evaluation described later) Used a substrate with ITO. Subsequently, the obtained coating film was exposed to ultraviolet rays at an exposure amount of 300 mJ / cm 2 . Subsequently, the film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 25 ° C. for 60 seconds, washed with pure water for 1 minute, and further heated in an oven at 230 ° C. for 60 minutes to obtain a film thickness of 2 A protective film of 0.0 ⁇ m was formed.
  • the spinner rotation speed during film formation is adjusted so that the film thickness after heating is 3.0 ⁇ m, and exposure is performed through a photomask having contact hole patterns of sizes of 20 ⁇ m, 30 ⁇ m, 40 ⁇ m, and 50 ⁇ m.
  • An interlayer insulating film was formed in the same manner as in the above protective film formation except that the gap (interval between the substrate and the photomask) was exposed at 150 ⁇ m.
  • the following physical property evaluation was performed about the obtained protective film and interlayer insulation film. The results are also shown in Table 1.
  • Heat-resistant transparency (%) Light transmittance before heating (%)-Light transmittance after heating (%)
  • Pencil Hardness of Protective Film The substrate having the protective film formed as described above was measured for the pencil hardness (surface hardness) of the protective film by “JIS K-5400-1990 8.4.1 Pencil Scratch Test”. . When this value was 4H or larger, it was judged that the surface hardness of the protective film was good.
  • ITO adhesion of protective film A protective film was formed by the same operation as above except that a substrate with ITO was used instead of the SiO 2 dip glass substrate, and a pressure cooker test (120 ° C., humidity 100%, 4 hours) ) Thereafter, “8.5.3 Adhesive cross-cut tape method of JIS K-5400-1990” was performed, the number of cross-cuts remaining in 100 cross-cuts was determined, and the ITO adhesion of the protective film was evaluated. When the number of grids remaining in 100 grids was 80 or less, the ITO adhesion was judged to be poor.
  • Sensitivity of protective film A mask having a 10 ⁇ m / 30 ⁇ m line and space pattern is applied to the coating film formed by the same operation as described above using an exposure machine (TME-400PRJ, manufactured by Topcon Corporation). Then, exposure was performed while changing the exposure amount, and then development was performed by a dipping method at 25 ° C. for 60 seconds in a 0.04 mass% KOH aqueous solution. Next, running water was washed with ultrapure water for 1 minute and dried to form a pattern on the glass substrate. At this time, the minimum exposure amount required for the 10 ⁇ m / 30 ⁇ m line and space pattern to remain without peeling was measured. This minimum exposure amount was evaluated as radiation sensitivity. When the minimum exposure amount was 100 mJ / cm 2 or less, it was judged that the sensitivity was good. In addition, the case where a pattern could not be formed was set as x.
  • Examples 2 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 A radiation-sensitive composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts (parts by mass) of the respective components were as shown in Table 1. Subsequently, the protective film and interlayer insulation film were formed like Example 1 using the obtained radiation sensitive composition. About the obtained protective film and interlayer insulation film, the physical-property evaluation similar to Example 1 was performed. The results are also shown in Table 1.
  • Examples 16 to 26 and Comparative Examples 5 to 7 A radiation-sensitive composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and amount (parts by mass) of each component were as shown in Table 2. Subsequently, the protective film and interlayer insulation film were formed like Example 1 using the obtained radiation sensitive composition. About the obtained protective film and interlayer insulation film, the physical-property evaluation similar to Example 1 was performed. The results are also shown in Table 2.
  • A-5: MTMS / TEOS / PTMS / MPTMS / TMSPS 50/15/15/15/5 (mol%)
  • A-6: MTMS / TEOS / APTMS / TMSPS 65/15/15/5 (mol%)
  • A-7: MTMS / TEOS / APTMS / TMSPS 50/30/15/5 (mol%)
  • A-8: MTMS / TEOS / MPTMS / APTMS / TMSPS 77/7/1/10/5 (mol%), 1c 1 /
  • B-1 Mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate (molar ratio 50/50) (trade name: DPHA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
  • B-2 Pentaerythritol triacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
  • B-3 Succinic acid-modified dipentaerythritol pentaacrylate (trade name: Aronix M-520, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.)
  • B-4 Tris (acryloxyethyl) isocyanurate (trade name: Aronix M-315, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.)
  • B-5 Commercial product containing polyfunctional urethane acrylate compound (trade name: KAYRA D DPHA-40H, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
  • C-1 Ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) (trade name: IRGACURE OX02, manufactured by BASF )
  • C-2 Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (trade name: IRGACURE 819, manufactured by BASF)
  • C-3 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)] (trade name: IRGACURE OXE01, manufactured by BASF)
  • C-4 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one
  • C-5 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5 '-Tetraphenyl-1,2'-biimidazole
  • C-6 4,4'-bis (diethy
  • E-1 Polymethyl methacrylate fine particles (trade name: MP-300, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.)

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Abstract

 保護膜や層間絶縁膜に対する要求特性を高水準でバランスよく両立させた硬化膜を形成可能であり、かつ無機アルカリ現像液でも現像可能な感放射線性組成物を提供する。 本発明の感放射線性組成物は、次の成分[A1]、[B]及び[C]; [A1]テトラエトキシシラン又はその部分加水分解物と、下記式(1)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物と、下記式(2)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物とを加水分解縮合させて得られるポリシロキサン [B]エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物(但し、成分[A1]を除く) [C]光ラジカル重合開始剤 を含有するものである。 下記式中、R1及びR3は炭素数1~6のアルキル基を示し、R2は炭素数1~20のアルキル基等を示し、mは1~3の整数を示し、nは0~6の整数を示し、xは1~3の整数を示し、yは1~6の整数を示し、zは0~3の整数を示す。

Description

感放射線性組成物、並びに硬化膜及びその形成方法
 本発明は、表示素子の保護膜や層間絶縁膜の形成材料として好適な感放射線性組成物、並びに当該感放射線性組成物から形成された硬化膜及びその形成方法に関する。
 液晶表示素子、集積回路素子、固体撮像素子、有機EL等の表示素子には、タッチパネルを始めとする電子部品の劣化や損傷を防止するための保護膜や、層状に配置される配線間の絶縁性を保つための層間絶縁膜などの硬化膜が設けられている。このような硬化膜の形成には、感放射線性組成物が使用されており、例えば、基板上に感放射線性組成物の塗膜を形成し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して放射線を照射(以下、「露光」という。)し、有機アルカリ現像液で現像して不要部分を溶解除去し、その後ポストベークすることにより硬化膜を形成することができる。
 タッチパネルの保護膜として使用される硬化膜には、タッチパネル素子の配線への密着性が高いこと、膜自体が平滑でかつ硬度が高いこと、耐擦傷性に優れること、高温条件下においても変色せず透明性を保持すること(耐熱透明性)、高温条件下においてもクラック(ひび割れ)が発生しないこと(耐熱クラック性)、放射線に対して感度に優れること、現像残膜のない良好なパターンが形成できること(現像性)などの特性が求められる。
 一方、層間絶縁膜として使用される硬化膜においては、配線用のコンタクトホールのパターン形成が必要になるため、上記した保護膜における要求特性に加えて、更にパターン像を高い解像度で高精細に形成できること(高解像度)等が求められる。
 従来、感放射線性組成物の成分としてアクリル系樹脂が主に使用されているが、近年、アクリル系樹脂よりも耐熱性及び透明性に優れるポリシロキサン系材料が注目されている(特許文献1~3)。しかしながら、ポリシロキサン系材料はITO(インジウム錫酸化物)基板との密着性が十分でなく、クラックが発生しやすいため、保護膜として実用に耐えないという問題がある。また、液晶表示素子の層間絶縁膜形成用材料として、コスト的に有利なネガ型感放射線性組成物の開発が行われているが(特許文献4)、このようなネガ型感放射線性組成物では、実用上使用できるレベルのホール径を有するコンタクトホールを形成することが困難である。そのため、コンタクトホール形成の優位性から、表示素子の層間絶縁膜を形成するためにポジ型感放射線性組成物が幅広く使用されている(特許文献5)。
 また、不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸無水物と、他の不飽和化合物との共重合体、重合性不飽和化合物並びに光重合開始剤を含有する組成物に、オキシラニル基、オキセタニル基又はメルカプト基を有するシロキサンオリゴマーを添加剤的に極微量含有せしめた感放射線性組成物が提案されており、該感放射線性組成物は表示素子のスペーサーの形成に好適に使用できる旨記載されている(特許文献6)。しかしながら、表示素子のスペーサーは、保護膜や層間絶縁膜とは用途が相違するため、保護膜や層間絶縁膜に対する要求特性を全て充足することは困難である。
特開2000-001648号公報 特開2006-178436号公報 特開2008-248239号公報 特開2000-162769号公報 特開2001-354822号公報 特開2008-233518号公報
 保護膜と層間絶縁膜に対する要求特性は、上述のとおり、重複する部分が多いが、それにも拘わらず、その目的や工程に応じて、多種多様の感放射線性組成物が用いられているのが実情である。保護膜や層間絶縁膜などの硬化膜を1種類の感放射線性組成物で形成でき、しかもそれを用いてパターン転写方式をネガ型とすることができれば、コスト的に極めて有利である。そのため、保護膜及び層間絶縁膜の双方を形成可能なネガ型感放射線性組成物の開発が切望されている。
 また、現像の際には、アルカリ現像液として、通常TMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)が使用されているが、コスト低減及び生産性向上の観点から、無機アルカリ現像液でも現像可能な感放射線性組成物の開発が望まれている。
 したがって、本発明の課題は、保護膜や層間絶縁膜に対する上記要求特性を高水準でバランスよく両立させた硬化膜を形成可能であり、かつ無機アルカリ現像液でも現像可能な感放射線性組成物を提供することにある。また、本発明の他の課題は、保護膜及び層間絶縁膜に対する上記要求特性を高水準でバランスよく両立させた硬化膜及びその形成方法を提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明は、第一に、次の成分[A1]、[B]及び[C];
[A1]テトラエトキシシラン又はその部分加水分解物と、下記式(1)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物と、下記式(2)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物とを加水分解縮合させて得られるポリシロキサン
[B]エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物(但し、成分[A1]を除く)
[C]光ラジカル重合開始剤
を含有する感放射線性組成物を提供するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
〔式(1)中、R1は炭素数1~6のアルキル基を示し、R2は炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~14のアリール基又は(メタ)アクリロイルオキシ基を示し、mは1~3の整数を示し、nは0~6の整数を示す。式(2)中、R3は炭素数1~6のアルキル基を示し、xは1~3の整数を示し、yは1~6の整数を示し、zは0~3の整数を示す。〕
 本発明は、第二に、次の成分[A2]、[B]及び[C];
[A2]SiO2単位と、下記式(1a)で表わされる構造単位と、下記式(2a)で表わされる構造単位とを有するポリシロキサン
[B]エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物(但し、成分[A2]を除く)
[C]光ラジカル重合開始剤
を含有する感放射線性組成物を提供するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
〔式(1a)中、R2は炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~14のアリール基又は(メタ)アクリロイルオキシ基を示し、mは1~3の整数を示し、nは0~6の整数を示す。式(2a)中、R4は水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を示し、xは1~3の整数を示し、yは1~6の整数を示し、zは0~3の整数を示す。〕
 本発明は、第三に、上記感放射線性組成物を用いて形成される硬化膜を提供するものである。
 本発明は、第四に、次の工程(1)~(4);
(1)上記感放射線性組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
(2)工程(1)で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)工程(2)で放射線を照射された塗膜をアルカリ現像液で現像する工程、及び
(4)工程(3)で現像された塗膜を加熱する工程
を含む硬化膜の形成方法を提供するものである。
 本発明によれば、耐熱透明性、硬度、耐擦傷性、耐熱クラック性、密着性、感度及び現像性などの諸特性を高水準でバランスよく両立可能な硬化膜の形成に有効な感放射線性組成物を提供することができる。また、本発明の感放射線性組成物は、十分な解像度を有するため、微細なコンタクトホールを形成することが可能であり、しかも無機アルカリ現像液でも現像することができる。
 したがって、本発明の感放射線性組成物を用いて形成された硬化膜は、表示素子のタッチパネルの保護膜、表示素子の層間絶縁膜として極めて有用である。
感放射線性組成物
 本発明の感放射線性組成物は、成分[A1]又は[A2]と、成分[B]と、成分[C]を含有するものである。以下、各成分について詳細に説明するが、以下の説明において成分[A1]及び[A2]を包括的に成分[A]として説明する。
成分[A]
 成分[A1]は、テトラエトキシシラン又はその部分加水分解物(以下、単に「TEOS」とも称する)と、下記式(1)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物(以下、「化合物(1)」とも称する)と、下記式(2)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物(以下、「化合物(2)」とも称する)とを加水分解縮合させて得られるポリシロキサンである。かかる成分[A]を含有せしめることにより、現像工程で使用するアルカリ現像液、とりわけ無機アルカリ現像液に対する溶解性が高められ、現像性を向上させることができ、さらに得られる硬化膜の耐熱透明性、耐擦傷性を向上することが可能となる。ここで、本明細書において「部分加水分解物」とは、アルコキシ基の加水分解縮合反応によって生成する、分子中に少なくとも1個、好ましくは2個以上のアルコキシ基が残存するシロキサン化合物(ケイ素原子数が2~100個、好ましくは2~30個程度のシロキサンオリゴマー)を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
〔式(1)中、R1は炭素数1~6のアルキル基を示し、R2は炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~14のアリール基又は(メタ)アクリロイルオキシ基を示し、mは1~3の整数を示し、nは0~6の整数を示す。
 式(2)中、R3は炭素数1~6のアルキル基を示し、xは1~3の整数を示し、yは1~6の整数を示し、zは0~3の整数を示す。〕
 先ず、式(1)及び(2)中の記号の定義について説明する。
 R1及びR3におけるアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでもよい。R1及びR3におけるアルキル基の炭素数は1~6であるが、加水分解縮合の反応性の観点から、炭素数は1~4が好ましく、1又は2がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、中でも、メチル基又はエチル基が特に好ましい。なお、同一分子内にR1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。R3においても同様である。
 R2におけるアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでもよい。R2におけるアルキル基の炭素数は1~20であるが、1~10が好ましく、1~6がより好ましい。具体的には、R1及びR3において例示したアルキルの他、n-ヘプチル基、n-オクチル基、2-エチルへキシル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ヘキサデシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。
 R2におけるアリール基とは、炭素数6~14の単環~3環式芳香族炭化水素基を意味し、具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等が挙げられる。中でも、フェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
 R2におけるアルキル基及びアリール基は置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1~6のアルコキシ基等を挙げることができる。なお、置換基の位置及び数は任意であり、置換基を2以上有する場合、当該置換基は同一でも異なっていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、臭素原子、塩素原子及びヨウ素原子が挙げられ、中でも、フッ素原子が好ましい。ハロゲン原子は、アルキル基及びアリール基の水素原子の一部又は全部を置換することができるが、全て置換されているものが好ましい。ハロゲン置換アルキル基の具体例としては、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロイソプロピル基、パーフルオロシクロプロピル基等のパーフルオロアルキル基が挙げられる。また、炭素数1~6のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、iso-プロポキシ基等が挙げられる。
 R2における(メタ)アクリロイルオキシ基とは、アクリロイルオキシ基及びメタクリロイルオキシ基を包含する概念である。
 中でも、R2としては、炭素数1~6のアルキル基、フェニル基又は(メタ)アクリロイルオキシ基が好ましい。なお、同一分子内にR2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
 mは、1~3の整数であるが、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
 nは、0~6の整数であるが、0~3の整数が好ましく、0又は3がより好ましい。
 xは、1~3の整数であるが、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
 yは、1~6の整数であるが、1~3の整数が好ましく、3がより好ましい。
 zは、0~3の整数であるが、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
 次に、成分[A1]のポリシロキサンの構成成分について説明する。
 成分[A1]は、TEOSを必須成分として含有する。TEOSは、4個の加水分解性基を有する多官能性シラン化合物である。ポリシロキサン中にTEOS由来の構造単位が含まれると、ITOなどの金属基板表面の水酸基との相互作用により基板との密着性が高くなり、またポリシロキサンの架橋密度がより一層高められ、得られる硬化膜は、より高い硬度を有することができるが、脆くなるため、クラックが発生しやすく、耐擦傷性に劣るものになると予測される。このような予測に反し、本発明においては、TEOSに、後述する化合物(1)及び化合物(2)を組み合わせてポリシロキサンを構成し、これに更に成分[B]を含有せしめることにより、TEOSを高濃度で含有したとしても、意外なことに、硬度、基板密着性が高いだけでなく、耐擦傷性及び耐クラック性にも優れる硬化膜が得られることを見出したものである。このことは、従来の知見からは全く予測し得ないことであった。
 TEOSの仕込み割合は、硬度、密着性、耐擦傷性及び耐熱クラック性の向上の観点から、原料化合物の合計に対して、好ましくは5~75モル%、より好ましくは10~70モル%、更に好ましくは25~65モル%である。
 成分[A1]は、更に化合物(1)を必須成分として含有する。化合物(1)は、TEOSによる過度の架橋密度増大を抑制して、適度な架橋密度に保ちつつ耐クラック性及び耐擦傷性の向上に寄与する成分である。
 化合物(1)としては、mが1であるシラン化合物、mが2であるシラン化合物、mが3であるシラン化合物が挙げられる。具体的には、次の化合物を挙げることができる。なお、化合物(1)は、1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 mが1であるシラン化合物としては、例えば、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ-iso-プロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ-iso-プロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等の炭素数1~20のアルキル基を1つ有する加水分解性シラン化合物;
トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等の炭素数1~20のハロゲン置換アルキル基を1つ有する加水分解性シラン化合物;
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炭素数6~14のアリール基を1つ有する加水分解性シラン化合物;
3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリプロポキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリプロポキシシラン等の(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有する加水分解性シラン化合物
を挙げることができる。
 mが2であるシラン化合物としては、例えば、
ジメチルジメトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン等の炭素数1~20のアルキル基を2つ有する加水分解性シラン化合物;
ジフェニルジメトキシシラン等の炭素数6~14のアリール基を2つ有する加水分解性シラン化合物;
3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等の(メタ)アクリロイルオキシ基と、炭素数1~20のアルキル基を有するアルコキシシラン化合物;
3-メタクリロキシプロピルフェニルジメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルフェニルジメトキシシラン等の(メタ)アクリロイルオキシ基と、炭素数6~14のアリール基を有するアルコキシシラン化合物;
3,3’-ジメタクリロイルオキシプロピルジメトキシシラン、3,3’-ジアクリロイルオキシプロピルジメトキシシラン等の(メタ)アクリロイルオキシ基を2つ有するアルコキシシラン化合物
を挙げることができる。
 mが3であるシラン化合物としては、例えば、
トリブチルメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリブチルエトキシシラン等の炭素数1~20のアルキル基を3つ有する加水分解性シラン化合物;
トリフェニルメトキシシラン等の炭素数6~14のアリール基を3つ有する加水分解性シラン化合物;
3,3’,3”-トリメタクリロイルオキシプロピルメトキシシラン、3,3’,3”-トリアクリロイルオキシプロピルメトキシシラン等の(メタ)アクリロイルオキシ基を3つ有する加水分解性シラン化合物
を挙げることができる。
 これら化合物(1)のうち、炭素数1~6のアルキル基を有する加水分解性シラン化合物、炭素数6~14のアリール基を有する加水分解性シラン化合物、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物が好ましく、これら化合物において上記式(1)に係るmが1であるシラン化合物が特に好ましい。
 好適な化合物(1)の具体例としては、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン等の炭素数1~6のアルキル基を1つ有するアルコキシシラン化合物;
フェニルトリメトキシシラン等の炭素数6~14のアリール基を1つ有するアルコキシシラン化合物;
3-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等の(メタ)アクリロイルオキシ基を1つ有するアルコキシシラン化合物
を挙げることができる。
 化合物(1)の合計仕込み割合は、耐熱透明性、硬度、耐擦傷性、耐熱クラック性、密着性、感度、解像度及び現像性の向上の観点から、原料化合物の合計に対して、好ましくは10~80モル%、より好ましくは10~75モル%、更に好ましくは15~70モル%である。
 本発明においては、耐擦傷性及び耐熱クラック性のより一層の向上の観点から、上述の好適な化合物(1)のうち、炭素数1~6のアルキル基を有する加水分解性シラン化合物、及び炭素数6~14のアリール基を有する加水分解性シラン化合物から選ばれる少なくとも1種のシラン化合物(以下、「シラン化合物(1b1)」とも称する)を使用することが好ましく、これらシラン化合物(1b1)において上記式(1)に係るmが1であるシラン化合物が特に好ましい。
 また、感度及び現像性のより一層の向上の観点から、上述の好適な化合物(1)のうち、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物を使用することが好ましく、該シラン化合物において上記式(1)に係るmが1であるシラン化合物が特に好ましい。(メタ)アクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物としては、メタクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物(以下、「シラン化合物(1c1)」とも称する)、及びアクリロイルオキシ基を有する加水分解性を有するシラン化合物(以下、「シラン化合物(1d1)」とも称する)から選ばれる少なくとも1種を使用することが好ましく、シラン化合物(1c1)及びシラン化合物(1d1)を併用することがより好ましい。また、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物は、シラン化合物(1b1)とともに使用することが好ましい。
 化合物(1)として、シラン化合物(1b1)を使用する場合、シラン化合物(1b1)の合計仕込み割合は、耐擦傷性及び耐熱クラック性のより一層の向上の観点から、原料化合物の合計に対して、好ましくは10~80モル%、より好ましくは15~75モル%、更に好ましくは30~70モル%である。
 (メタ)アクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物の合計仕込み割合は、感度及び解像度のより一層の向上の観点から、原料化合物の合計に対して、好ましくは5~25モル%、より好ましくは10~20モル%である。
 また、シラン化合物(1c1)及びシラン化合物(1d1)を併用する場合、両者の仕込み割合(1c1/1d1)は、耐擦傷性及び耐熱クラック性のより一層の向上の観点から、モル比で、好ましくは0.05~3、より好ましくは0.2~1.5、更に好ましくは0.3~1である。
 成分[A1]は、更に化合物(2)を必須成分として含有する。化合物(2)は、TEOSによる過度の架橋密度増大を抑制して耐熱クラック性及び耐擦傷性の向上に寄与するとともに、現像性の向上にも寄与する成分である。
 化合物(2)としては、xが1であるシラン化合物、xが2であるシラン化合物、xが3であるシラン化合物が挙げられる。具体的には、次の化合物を挙げることができる。なお、化合物(2)は、1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 xが1であるシラン化合物としては、例えば、2-トリメトキシシリルエチル無水コハク酸、3-トリメトキシシリルプロピル無水コハク酸、3-トリエトキシシシリルプロピル無水コハク酸、3-トリフェノキシシリルプロピル無水コハク酸、3-トリメトキシシリルプロピル無水グルタル酸、3-トリエトキシシシリルプロピル無水グルタル酸、3-トリフェノキシシリルプロピル無水グルタル酸等を挙げることができる。
 xが2であるシラン化合物としては、例えば、ジ-1-ブトキシ-ビス[3-(ジヒドロ-2,5-フランジオニル)プロピル]シラン、ビス[3-(ジヒドロ-2,5-フランジオニル)プロピル]ジメトキシシラン、ビス[3-(ジヒドロ-2H-ピラン-2,6(5H)-ジオニル)プロピル]ジメトキシシラン等を挙げることができる。
 xが3であるシラン化合物としては、例えば、トリス[3-(ジヒドロ-2,5-フランジオニル)プロピル]メトキシシラン等を挙げることができる。
 これら化合物(2)のうち、xが1であるシラン化合物が好ましく、好適な化合物(2)の具体例として、3-トリメトキシシリルプロピル無水コハク酸、3-トリエトキシシシリルプロピル無水コハク酸等を挙げることができる。
 化合物(2)の合計仕込み割合は、耐熱透明性、硬度、耐擦傷性、耐熱クラック性、密着性、感度、解像度及び現像性の向上の観点から、原料化合物の合計に対して、好ましくは15モル%以下、より好ましくは13モル%以下、更に好ましくは10モル%以下、更に好ましくは7モル%以下である。なお、化合物(2)の合計仕込み割合の下限は、原料化合物の合計に対して、好ましくは0.5モル%、より好ましくは1モル%、更に好ましくは2モル%、特に好ましくは3モル%ある。化合物(2)の合計仕込み割合の範囲としては、原料化合物の合計に対して、好ましくは0.5~15モル%、より好ましくは1~13モル%、更に好ましくは2~10モル%、更に好ましくは3~7モル%である。
 TEOS、化合物(1)及び化合物(2)を加水分解縮合させる方法としては、溶剤中にて、原料化合物であるTEOS、化合物(1)及び化合物(2)を混合し、混合溶液に水を加え、加水分解縮合する方法が好ましく採用される。この場合、反応系内に各原料化合物及び水を一度に添加して反応を一段階で行ってもよく、また各原料化合物及び水を、数回に分けて反応系内に添加することにより、加水分解縮合反応を多段階で行ってもよい。なお、加水分解縮合物は、全ての加水分解性基が加水分解縮合したものだけでなく、加水分解性基の一部が加水分解又は縮合せずに残存するものも包含される。
 加水分解縮合反応において、化合物(2)の酸無水物基は下記スキームに示すように開環し、カルボキシル基を生成する。なお、式中のOR4基は、加水分解により生成したカルボキシル基由来の水酸基、あるいは加水分解によって反応系内に生成した炭素数1~6のアルコールとのアルコリシスにより生成したアルコキシ基を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式中、R4は水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を示し、zは前記と同義である。R4におけるアルキル基としては、R1と同様のものが挙げられ、その具体的構成はR1において説明したとおりである。
 加水分解縮合反応に使用する溶剤は特に限定されるものではないが、通常、感放射線性組成物の調製に用いられる溶剤と同様のものが使用される。このような溶剤としては、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、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、プロピオン酸エステル類が挙げられる。これら溶剤は、1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、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エチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、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モノメチルエーテルアセテート、3-メトキシプロピオン酸メチルが好ましい。
 加水分解縮合反応に使用する水としては、逆浸透膜処理、イオン交換処理、蒸留等の方法により精製された水を使用することが好ましい。このような精製水を用いることによって、副反応を抑制し、加水分解の反応性を向上させることができる。
 水の使用量は、TEOS、化合物(1)及び化合物(2)の加水分解性基の合計1モルに対して、好ましくは0.1~3モル、より好ましくは0.3~2モル、更に好ましくは0.5~1.5モルである。このような量の水を用いることによって、加水分解縮合の反応速度を最適化することができる。
 なお、加水分解縮合反応は、特に触媒を加えずとも、化合物(2)の加水分解により生成するカルボン酸によって自己触媒的に進行するが、別途酸触媒を添加してもよい。
 酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ポリリン酸等の無機酸、蟻酸、シュウ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の有機酸、酸性イオン交換樹脂等を挙げることができる。
 触媒の使用量は、加水分解縮合反応の促進の観点から、TEOS、化合物(1)及び化合物(2)の合計1モルに対して、好ましくは0.2モル以下であり、より好ましくは0.00001~0.1モルである。
 加水分解縮合反応における反応温度及び反応時間は適宜設定することが可能であるが、例えば、下記の条件を採用することができる。反応温度は、好ましくは40~200℃、より好ましくは50~150℃である。反応時間は、好ましくは30分~24時間、より好ましくは1~12時間である。このような反応温度及び反応時間とすることによって、加水分解縮合反応を最も効率的に行うことができる。
 加水分解縮合反応の後には、脱水剤を加え、次いでエバポレーションにかけることによって、水及び生成したアルコールを反応系から除去することができる。この段階で用いられる脱水剤は、一般的に、過剰の水を吸着又は包接して脱水能が完全に消費されるか、又はエバポレーションにより除去される。
成分[A2
 成分[A2]は、TEOS由来のSiO2単位と、化合物(1)由来の下記式(1a)で表わされる構造単位(以下、「構造単位(1a)」とも称する)と、化合物(2)由来の下記式(2a)で表わされる構造単位(以下、「構造単位(2a)」とも称する)とを有するものである。SiO2単位と、構造単位(1a)と、構造単位(2a)の各々の構造単位は、1種単独でも2種以上で構成されていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
〔式中、R2、R4、m、n、x、y及びzは前記と同義である。〕
 これらのうち、特に式(1a)においてはmが1が好ましく、式(2a)においてはxが1が好ましい。
 式(1a)においてmが1、式(2a)においてxが1である場合の構造単位を下記式(1-1a)、(2―1a)に、それぞれ示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
〔式中、R2、R4、n、y及びzは前記と同義である。〕
 このようなポリシロキサンは、TEOSと、化合物(1)と、化合物(2)とを上述の加水分解縮合反応に供することにより得ることが可能であるが、TEOS、化合物(1)及び化合物(2)から選ばれる2種の化合物の加水分解縮合物と、残部の化合物との加水分解縮合反応によっても得ることが可能である。すなわち、SiO2単位と、構造単位(1a)と、構造単位(2a)は、それぞれランダム共重合、ブロック共重合のいずれの態様で含有されていてもよい。
 成分[A2]中のSiO2単位と、構造単位(1a)と、構造単位(2a)との各含有割合は、耐熱透明性、硬度、耐擦傷性、耐熱クラック性、密着性、感度、解像度及び現像性の向上の観点から、次のとおりである。
 SiO2単位は、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは5~75モル%、より好ましくは10~70モル%、更に好ましくは25~65モル%である。
 構造単位(1a)は、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは10~80モル%、より好ましくは10~75モル%、更に好ましくは15~70モル%である。
 構造単位(2a)は、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは15モル%以下、より好ましくは13モル%以下、更に好ましくは13モル%以下、更に好ましくは10モル%以下、更に好ましくは7モル%以下であり、その下限は好ましくは0.5モル%、より好ましくは1モル%、より好ましくは2モル%、特に好ましくは3モル%である。構造単位(2a)の含有割合の範囲としては、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは0.5~15モル%、より好ましくは1~13モル%、更に好ましくは2~10モル%、更に好ましくは3~7モル%である。
 また、構造単位(1a)として、耐熱クラック性及び耐擦傷性のより一層の向上の観点から、下記式(1b)で表わされる構造単位(以下、「構造単位(1b)」とも称する)を1以上含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式(1b)中、R5は炭素数1~6のアルキル基又は炭素数6~14のアリール基を示し、mは前記と同義である。
 R5におけるアルキル基としては上記R1と同様のものが挙げられ、またR5におけるアリール基としては上記R2と同様のものが挙げられる。その具体的構成については、上記において説明したとおりである。
 また、mは、1が好ましい。式(1b)においてmが1である場合の構造単位を下記式(1-1b)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
〔式中、R5は前記と同義である。〕
 構造単位(1b)の含有割合は、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは10~80モル%、より好ましくは15~75モル%、更に好ましくは30~70モル%である。
 更に、本発明においては、感度及び現像性のより一層の向上の観点から、構造単位(1a)として、下記式(1c)で表わされる構造単位(以下、「構造単位(1c)」とも称する)及び下記式(1d)で表わされる構造単位(以下、「構造単位(1d)」とも称する)から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましく、構造単位(1c)及び構造単位(1d)の双方を含有することがより好ましい。更に、構造単位(1b)とともに、構造単位(1c)及び構造単位(1d)から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 式(1c)及び(1d)中、m及びnは前記と同義であるが、mは1が好ましく、nは3が好ましい。
 式(1c)、式(1d)においてmが1である場合の構造単位を下記式(1-1c)、(1―1d)に、それぞれ示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
〔式中、nは前記と同義である。〕
 構造単位(1c)と構造単位(1d)の合計含有割合は、感度及び解像度のより一層の向上の観点から、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは5~25モル%、より好ましくは10~20モル%である。
 また、構造単位(1c)及び構造単位(1d)を含有する場合、構造単位(1c)と構造単位(1d)の含有割合(1c/1d)は、耐擦傷性及び耐クラック性のより一層の向上の観点から、モル比で、好ましくは0.05~3、より好ましくは0.2~1.5、更に好ましくは0.3~1である。
 また、構造単位(2a)としては、上述の化合物(2)由来の構造単位を挙げることができるが、中でも、3-トリメトキシシリルプロピル無水コハク酸、3-トリエトキシシシリルプロピル無水コハク酸等に由来する構造単位であることが好ましい。
 成分[A]成分は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
 成分[A]の分子量は、移動相にテトラヒドロフランを使用したGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用い、ポリスチレン換算の重量平均分子量として測定することができる。成分[A]の重量平均分子量(Mw)は、500~10000が好ましく、1000~7000が更に好ましい。成分[A]の重量平均分子量の値を500以上とすることによって、感放射線性組成物の塗膜の成膜性を改善することができる。一方、重量平均分子量を10000以下とすることによって、感放射線性組成物のアルカリ現像性の低下を防止することができる。
 また、重量平均分子量(Mw)と同様の条件により測定される数平均分子量(Mn)との比、すなわち分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.0~15.0、より好ましくは1.1~10.0、更に好ましくは1.1~5.0である。このような範囲内とすることにより、アルカリ現像性、密着性及び耐熱クラック性を両立することができる。
成分[B]
 成分[B]は、エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物であるが、後述する成分[C]の光ラジカル重合開始剤の存在下において放射線を照射することにより重合する多官能性単量体である。但し、成分[B]には、成分[A]が除かれる。
 このような化合物としては、重合性が良好であり、得られる硬化膜の強度が向上するという観点から、2官能又は3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルが好ましく使用される。
 2官能(メタ)アクリル酸エステルとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールの如き2価の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。具体的には、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジメタクリレート等を挙げることができる。市販品としては、例えば、アロニックス M-210、アロニックス M-240、アロニックス M-6200(以上、東亞合成社);KAYARAD HDDA、KAYARAD HX-220、KAYARAD R-604(以上、日本化薬社);ビスコート 260、ビスコート 312、ビスコート 335HP(以上、大阪有機化学工業社);ライトアクリレート1,9-NDA(共栄社化学社)等が挙げられる。
 3官能以上の(メタ)アクリル酸エステルとしては、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールの如き3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。市販品としては、例えば、アロニックス M-309、アロニックス M-315、アロニックス M-400、アロニックス M-405、アロニックス M-450、アロニックス M-7100、アロニックス M-8030、アロニックス M-8060、アロニックス TO-1450(以上、東亞合成社);KAYARAD TMPTA、KAYARAD DPHA、KAYARAD DPCA-20、KAYARAD DPCA-30、KAYARAD DPCA-60、KAYARAD DPCA-120、KAYARAD DPEA-12(以上、日本化薬社);ビスコート 295、ビスコート 300、ビスコート 360、ビスコート GPT、ビスコート 3PA、ビスコート 400(以上、大阪有機化学工業社)等が挙げられる。
 また、トリ(2-アクリロイルオキシエチル)フォスフェート、トリ(2-メタクリロイルオキシエチル)フォスフェート、コハク酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、コハク酸変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレートの他、直鎖アルキレン基及び脂環式構造を有し、かつ2個以上のイソシアネート基を有する化合物と、分子内に1個以上の水酸基とを有し、かつ3個、4個又は5個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物と反応させて得られる多官能ウレタンアクリレート系化合物等を使用することもできる。多官能ウレタンアクリレート系化合物を含有する市販品としては、ニューフロンティアR-1150(第一工業製薬社)、KAYARAD DPHA-40H(日本化薬社)等が挙げられる。
 これらのうち、1,9-ノナンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートや、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混合物、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、コハク酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、コハク酸変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、多官能ウレタンアクリレート系化合物を含有する市販品等が好ましい。中でも、3官能以上、とりわけ3~6官能の(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、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混合物が特に好ましい。
 成分[B]成分は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。成分[B]の含有量は、成分[A]100質量部に対して、好ましくは5~300質量部、より好ましくは10~200質量部、更に好ましくは15~100質量部、更に好ましくは20~80質量部である。成分[B]の含有量を上記範囲内とすることで、硬度、耐熱性及び感度がより一層良好となる。
成分[C]
 成分[C]は、光ラジカル重合開始剤である。光ラジカル重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線などの放射線の露光により、上記成分[B]の硬化反応を開始し得る活性種を発生することができる化合物である。
 本発明で使用する光ラジカル重合開始剤としては、O-アシルオキシム化合物、アセトフェノン化合物、アシルフォスフィンオキサイド化合物、ビイミダゾール化合物等を挙げることができる。
 O-アシルオキシム化合物の具体例としては、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)、1-〔9-エチル-6-ベンゾイル-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-オクタン-1-オンオキシム-O-アセテート、1-〔9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-エタン-1-オンオキシム-O-ベンゾエート、1-〔9-n-ブチル-6-(2-エチルベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-エタン-1-オンオキシム-O-ベンゾエート、エタノン,1-〔9-エチル-6-(2-メチル-4-テトラヒドロフラニルベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)、エタノン,1-〔9-エチル-6-(2-メチル-4-テトラヒドロピラニルベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)、エタノン,1-〔9-エチル-6-(2-メチル-5-テトラヒドロフラニルベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)、エタノン,1-〔9-エチル-6-{2-メチル-4-(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)、エタノン,1-〔9-エチル-6-(2-メチル-4-テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]等を挙げることができる。O-アシルオキシム化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 これらのうち、好ましいO-アシルオキシム化合物としては、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)、エタノン,1-〔9-エチル-6-(2-メチル-4-テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)、エタノン,1-〔9-エチル-6-{2-メチル-4-(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}-9.H.-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]が挙げられる。
 アセトフェノン化合物としては、例えば、α-アミノケトン化合物、α-ヒドロキシケトン化合物を挙げることができる。アセトフェノン化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 α-アミノケトン化合物の具体例としては、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルフォリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン、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-オン等を挙げることができる。
 α-ヒドロキシケトン化合物の具体例としては、1-フェニル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-(4-i-プロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等を挙げることができる。
 これらのアセトフェノン化合物のうちα-アミノケトン化合物が好ましく、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルフォリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン、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-オンが特に好ましい。
 アシルフォスフィンオキサイド化合物の具体例としては、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド等を挙げることができる。アシルフォスフィンオキサイド化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 これらアシルフォスフィンオキサイド化合物のうち、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイドが好ましい。
 ビイミダゾール化合物の具体例としては、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス(4-エトキシカルボニルフェニル)-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール等を挙げることができる。ビイミダゾール化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 これらのビイミダゾール化合物のうち、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール等が好ましい。
 また、ビイミダゾール化合物を用いる場合、アミノ系増感剤及び水素供与化合物から選ばれる少なくとも1種を添加することができる。
 アミノ系増感剤としては、例えば、N-メチルジエタノールアミン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、p-ジメチルアミノ安息香酸エチル、p-ジメチルアミノ安息香酸i-アミル等を挙げることができる。これらのアミノ系増感剤のうち、特に4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましい。
 水素供与化合物としては、例えば、チオール系化合物を挙げることができる。チオール系化合物としては、例えば、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾオキサゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾールが好ましい。
 成分[C]は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。本発明においては、成分[C]として、O-アシルオキシム化合物を含有することが好ましい。
 成分[C]の含有量は、成分[A]と[B]の合計100質量部に対して、好ましくは0.05~30質量部、より好ましくは0.1~15質量部、更に好ましくは1~10質量部である。成分[C]の含有量を上記範囲内とすることによって、低露光量の場合でも、高い放射線感度を示し、充分な硬度を有する硬化膜を形成することができる。
 また、成分[C]としてビイミダゾール化合物を選択し、かつアミノ系増感剤及び水素供与化合物から選ばれる少なくとも1種と併用する場合、アミノ系増感剤及び水素供与化合物の各使用量は、ビイミダゾール化合物100質量部に対して、好ましくは0.1~50質量部であり、より好ましくは1~20質量部である。このような使用量とすることによって、得られる硬化膜の表面硬度を高めることができる。
成分[D]
 本発明においては、成分[D]として、(D1)カルボキシル基を有する構造単位(以下、「構造単位(D1)」とも称する)及び(D2)エポキシ基を有する構造単位(以下、「構造単位(D2)」とも称する)を含む共重合体を含有することができる。かかる成分[D]を含有せしめることにより、感度が高められ、また現像工程で使用するアルカリ現像液、とりわけ無機アルカリ現像液に対する溶解性に優れるため、現像性を向上させることができ、さらに得られる硬化膜の耐クラック性を向上させることができる。
 構造単位(D1)としては、(D1-1)不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物(以下、これらを「化合物(D1-1)」とも称する)から選ばれる少なくとも1種の化合物に由来する構造単位であることが好ましい。
 化合物(D1-1)としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、2-アクリロイルオキシエチルコハク酸、2-メタクリロイルオキシエチルコハク酸、2-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等のモノカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等のジカルボン酸;該ジカルボン酸の酸無水物等を挙げることができる。これら化合物(D1-1)のうち、共重合反応性、得られる共重合体のアルカリ現像液に対する溶解性の点から、アクリル酸、メタクリル酸、2-アクリロイルオキシエチルコハク酸、2-メタクリロイルオキシエチルコハク酸、無水マレイン酸が好ましい。
 化合物(D1-1)は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 構造単位(D1)の共重合割合は、全構造単位中に、好ましくは1~40質量%、より好ましくは2~30質量%、更に好ましくは3~25質量%である。このような共重合割合とすることで、感度、現像性及び保存安定性等の諸特性がより高いレベルで最適化された感放射線性組成物が得られる。
 構造単位(D2)としては、エポキシ基を有するラジカル重合性化合物(以下、「化合物(D2-2)」とも称する)に由来する構造単位であることが好ましい。
 化合物(D2-2)としては、例えば、アクリル酸グリシジル、アクリル酸2-メチルグリシジル、アクリル酸3,4-エポキシブチル、アクリル酸6,7-エポキシヘプチル、アクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシル、アクリル酸-3,4-エポキシシクロヘキシルメチル等のアクリル酸エポキシアルキルエステル;メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2-メチルグリシジル、メタクリル酸3,4-エポキシブチル、メタクリル酸6,7-エポキシヘプチル、メタクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシル、メタクリル酸-3,4-エポキシシクロヘキシルメチル等のメタクリル酸エポキシアルキルエステル;α-エチルアクリル酸グリシジル、α-n-プロピルアクリル酸グリシジル、α-n-ブチルアクリル酸グリシジル、α-エチルアクリル酸、6,7-エポキシヘプチル等のα-アルキルアクリル酸エポキシアルキルエステル;o-ビニルベンジルグリシジルエーテル、m-ビニルベンジルグリシジルエーテル、p-ビニルベンジルグリシジルエーテル等のビニルベンジルグリシジルエーテルを挙げることができる。
 また、化合物(D2-2)として、オキセタニル基含有重合性不飽和化合物を使用することもできる。オキセタニル基含有重合性不飽和化合物の具体例としては、例えば、3-(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)-3-エチルオキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)-2-メチルオキセタン、3-(メタクリロイルオキシエチル)オキセタン、3-(メタクリロイルオキシエチル)-3-エチルオキセタン、2-エチル-3-(メタクリロイルオキシエチル)オキセタン、3-(アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3-(アクリロイルオキシメチル)-3-エチルオキセタン、3-(アクリロイルオキシメチル)-2-メチルオキセタン、3-(アクリロイルオキシエチル)オキセタン、3-(アクリロイルオキシエチル)-3-エチルオキセタン、2-エチル-3-(アクリロイルオキシエチル)オキセタン、2-(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、2-メチル-2-(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3-メチル-2-(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、4-メチル-2-(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、2-(2-(2-メチルオキセタニル))エチルメタクリレート、2-(2-(3-メチルオキセタニル))エチルメタクリレート、2-(メタクリロイルオキシエチル)-2-メチルオキセタン、2-(メタクリロイルオキシエチル)-4-メチルオキセタン、2-(アクリロイルオキシメチル)オキセタン、2-メチル-2-(アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3-メチル-2-(アクリロイルオキシメチル)オキセタン、4-メチル-2-(アクリロイルオキシメチル)オキセタン、2-(2-(2-メチルオキセタニル))エチルメタクリレート、2-(2-(3-メチルオキセタニル))エチルメタクリレート、2-(アクリロイルオキシエチル)-2-メチルオキセタン、2-(アクリロイルオキシエチル)-4-メチルオキセタンなどのオキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。
 これら化合物(D2-2)のうち、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2-メチルグリシジル、メタクリル酸3,4-エポキシブチル、3-(アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)-3-エチルオキセタン、2-(メタクリロイルオキシメチル)オキセタンなどが、密着性及び耐熱クラック性が高く、更に表示素子における信頼性を高める点から好ましく用いられる。
 化合物(D2-2)は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 構造単位(D2)の共重合割合は、全構造単位中に、好ましくは10~75質量%、より好ましくは15~70質量%、更に好ましくは20~65質量%である。このような共重合割合とすることで、特に共重合体の分子量の制御が容易となり、しかも耐擦傷性、感度及び現像性により一層向上させることができる。
 成分[D]は、構造単位(D1)及び(D2)以外の構造単位を有していてもよい。このような構造単位(以下、「構造単位(D3)」とも称する)を与える化合物(以下、「化合物(D3-3)とも称する)としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリアルコキシシラン、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸脂環式アルキルエステル、酸素原子を含む不飽和複素五員環又は六員環(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸アリールエステル、不飽和ジカルボン酸ジエステル、マレイミド化合物、(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、(メタ)アクリルアミド、芳香族ビニル化合物、1,3-ブタジエン等が挙げられる。
 (メタ)アクリロイルオキシプロピルトリアルコキシシランの具体例としては、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
 (メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、sec-ブチルメタクリレート、t-ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-ブチルアクリレート、sec-ブチルアクリレート、t-ブチルアクリレート等を挙げることができる。
 (メタ)アクリル酸脂環式アルキルエステルの具体例としては、メタクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸-2-メチルシクロヘキシル、メタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル(以下、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イルを「ジシクロペンタニル」とも称する)、メタクリル酸-2-ジシクロペンタニルオキシエチル、メタクリル酸イソボロニル、アクリル酸シクロペンチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸-2-メチルシクロヘキシル、アクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル、アクリル酸-2-ジシクロペンタニルオキシエチル、アクリル酸イソボロニル等が挙げられる。
 酸素原子を含む不飽和複素五員環又は六員環メタクリル酸エステルとしては、例えば、テトラヒドロフラン骨格を含有する不飽和化合物、フラン骨格を含有する不飽和化合物、テトラヒドロピラン骨格を含有する不飽和化合物、ピラン骨格を含有する不飽和化合物等が挙げられる。テトラヒドロフラン骨格を含有する不飽和化合物の具体例としては、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2-メタクリロイルオキシ-プロピオン酸テトラヒドロフルフリルエステル、3-(メタ)アクリロイルオキシテトラヒドロフラン-2-オン等が挙げられる。フラン骨格を含有する不飽和化合物の具体例としては、2-メチル-5-(3-フリル)-1-ペンテン-3-オン、フルフリル(メタ)アクリレート、1-フラン-2-ブチル-3-エン-2-オン、1-フラン-2-ブチル-3-メトキシ-3-エン-2-オン、6-(2-フリル)-2-メチル-1-ヘキセン-3-オン、6-フラン-2-イル-ヘキシ-1-エン-3-オン、アクリル酸-2-フラン-2-イル-1-メチル-エチルエステル、6-(2-フリル)-6-メチル-1-ヘプテン-3-オン等が挙げられる。テトラヒドロピラン骨格を含有する不飽和化合物の具体例としては、(テトラヒドロピラン-2-イル)メチルメタクリレート、2,6-ジメチル-8-(テトラヒドロピラン-2-イルオキシ)-オクト-1-エン-3-オン、2-メタクリル酸テトラヒドロピラン-2-イルエステル、1-(テトラヒドロピラン-2-オキシ)-ブチル-3-エン-2-オン等が挙げられる。ピラン骨格を含有する不飽和化合物の具体例としては、4-(1,4-ジオキサ-5-オキソ-6-ヘプテニル)-6-メチル-2-ピラン、4-(1,5-ジオキサ-6-オキソ-7-オクテニル)-6-メチル-2-ピラン等を挙げることができる。
 (メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルの具体例としては、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-2,3-ジヒドロキシプロピル等が挙げられる。
 (メタ)アクリル酸アリールエステルの具体例としては、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル等が挙げられる。
 不飽和ジカルボン酸ジエステルの具体例としては、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等が挙げられる。
 マレイミド化合物の具体例としては、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-ベンジルマレイミド、N-(4-ヒドロキシフェニル)マレイミド、N-(4-ヒドロキシベンジル)マレイミド、N-スクシンイミジル-3-マレイミドベンゾエート、N-スクシンイミジル-4-マレイミドブチレート、N-スクシンイミジル-6-マレイミドカプロエート、N-スクシンイミジル-3-マレイミドプロピオネート、N-(9-アクリジニル)マレイミド等を挙げることができる。
 (メタ)アクリルアミドの具体例としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、4-ヒドロキシフェニルアクリルアミド、4-ヒドロキシフェニルメタクリルアミド、3-ヒドロキシフェニルアクリルアミド、3-ヒドロキシフェニルメタクリルアミド等が挙げられる。
 芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α-メチルスチレン等が挙げられる。
 これら化合物(D3-3)のうち、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリアルコキシシラン、芳香族ビニル化合物、マレイミド化合物、(メタ)アクリル酸脂環式アルキルエステル、(メタ)アクリルアミドが好ましく、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリアルコキシシランが特に好ましい。
 化合物(D3-3)は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 構造単位(D3)の共重合割合は、成分[D]の全構造単位中に、好ましくは10~70質量%、更に好ましくは15~65質量%である。構造単位(D3)として、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリアルコキシシラン由来の構造単位を含有する場合、その共重合割合は、好ましくは10~50質量%、更に好ましくは20~40質量%である。このような共重合割合とすることで、特に共重合体の分子量の制御が容易となり、また現像性、感度、密着性等をより一層向上させることができる。
 成分[D]は、例えば、化合物(D1-1)及び化合物(D2-2)、必要により化合物(D3-3)を、溶媒中、ラジカル重合開始剤の存在下に重合することにより製造することができる。
 重合反応に用いられる溶媒としては、例えば、アルコール類、グリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、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、プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、芳香族炭化水素類、ケトン類、上記以外のエーテル類、上記以外のエステル類等を挙げることができる。
 ラジカル重合開始剤は使用する化合物の種類に応じて適宜選択可能であるが、例えば、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス-(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、4,4’-アゾビス(4―シアノバレリン酸)、ジメチル-2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物等を挙げることができる。これらのラジカル重合開始剤のうち、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等が好ましい。ラジカル重合開始剤は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。ラジカル重合開始剤の使用量は、単量体の合計100質量部に対して、通常、0.1~50質量部、好ましくは0.1~20質量部である。
 また、重合反応においては、分子量を調整するために分子量調整剤を使用することができる。分子量調整剤の具体例としては、クロロホルム、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類;n-ヘキシルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸等のメルカプタン類;ジメチルキサントゲンスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド等のキサントゲン類;ターピノーレン、α-メチルスチレンダイマー等が挙げられる。分子量制御剤の使用量は、単量体の合計100質量部に対して、通常、0.1~50質量部、好ましくは0.2~16質量部、特に好ましくは0.4~8質量部である。
 また、重合温度は、通常、0~150℃、好ましくは50~120℃であり、重合時間は、通常、10分~20時間、好ましくは30分~6時間である。
 成分[D]は、移動相にテトラヒドロフランを使用したGPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量(以下、「Mw’」という)が、好ましくは2×103~1×105、より好ましくは5×103~5×104である。成分[D]のMw’を2×103以上とすることによって、感放射線性組成物の十分な現像マージンを得ると共に、形成される塗膜の残膜率(パターン状薄膜が適正に残存する比率)の低下を防止し、更には得られる絶縁膜のパターン形状や耐熱性などを良好に保つことが可能となる。一方、成分[D]のMw’を1×105以下にすることによって、高度な放射線感度を保持し、良好なパターン形状を得ることができる。また、成分[D]の分子量分布(以下、「Mw’/Mn’」という)は、好ましくは5.0以下、より好ましくは3.0以下である。成分[D]のMw’/Mn’を5.0以下にすることによって、得られる絶縁膜のパターン形状を良好に保つことができる。また、上記のような好ましい範囲のMw’及びMw’/Mn’を有する成分[D]を含む感放射線性組成物は、高度な現像性を有するため、現像工程において、現像残りを生じることなく容易に所定パターン形状を形成することができる。
 成分[D]は、1種単独で又は2種以上を混合して使用してもよい。
 成分[D]の含有量は、成分[A]100質量部に対して、好ましくは1~45質量部、より好ましくは2~40質量部、更に好ましくは3~35質量部、更に好ましくは3~30質量部、更に好ましくは3~25質量部である。成分[D]の含有量を上記範囲内とすることで、感度及び現像性をより一層高めることができる。
成分[E]
 また、本発明においては、成分[E]として、有機粒子及び無機粒子から選択される少なくとも1種を含有することができる。成分[E]を含有せしめることにより、耐擦傷性、クラック耐性等を高めることができる。
 有機粒子としては、アクリル系微粒子等の固体状のものが好適に用いられる。アクリル系微粒子としては、例えば、メタクリル酸メチル重合体、メタクリル酸とアルキル化合物の共重合体等が挙げられる。有機粒子の市販品としては、例えば、ゼフィアックF-320、F-301、F-340、F-325、F-351(以上、ガンツ化成社製)、アクリル系微粒子MP-300(綜研化学社製)等が挙げられる。
 また、無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、タルク、モンモリロナイト等を主成分とする粒子が挙げられ、シリカ及びアルミナを主成分とする粒子が好ましい。
 無機微粒子の形状は、球状、棒状、板状、繊維状、不定形状のいずれであってもよく、また、これらは、中実状、中空状、多孔質状であってもよい。
 このような無機微粒子の具体例としては、シリカ粒子として、アドマファインSO-E1、SO-E2、SO-E3、SO-E4、SO-E5、SE3200-SEJ(アドマテックス社製)、SS01、SS03、SS15、SS35(大阪化成社製)、メタノールシリカゾル、IPA-ST、MEK-ST、NBA-ST、XBA-ST、DMAC-ST、ST-UP、ST-OUP、ST-20、ST-40、ST-C、ST-N、ST-O、ST-50、ST-OL(日産化学工業社製)等を挙げることができる。また、ジルコニア粒子としてHXU-110JC、HXU-210C、NZD-3101(住友大阪セメント社製)、ID191(テイカ社製)、ZRPMA15WT%-E05(シーアイ化成社製)等が挙げられ、更に酸化チタン粒子として、MT-05、MT-100W、MT-100SA、MT-100HD、MT-300HD、MT-150A、ND138、ND139、ND140、ND154,ND165、ND177、TS-063、TS-103、TS-159(テイカ社製)等を挙げることができる。
 無機微粒子は、シランカップリング剤等によって表面処理されていてもよい。このような表面処理を行うことにより、他の成分との相溶性を向上させることができ、組成物中での分散性や機械的強度を向上させることができる。
 有機粒子及び無機粒子の平均粒径は、0.005~0.5μmの範囲が好ましい。
 成分[E]は、粉体状のものを直接、他の成分に添加・混合してもよいし、溶媒分散液としたものを他の成分に添加・混合して溶剤を留去してもよい。
 成分[E]は、1種単独で又は2種以上を混合して使用してもよい。
 成分[E]の含有量は、成分[A]100質量部に対して、好ましくは1~600質量部、更に好ましくは10~200質量部、更に好ましくは50~100質量部である。成分[E]の含有量を上記範囲内とすることにより、得られる保護膜及び層間絶縁膜の耐擦傷性及び耐熱クラック性をより一層高めることができる。
成分[F]
 本発明においては、成分[F]として、溶剤を含有することができる。感放射線性組成物は、通常、溶剤を配合して液状組成物として調製される。溶剤としては、感放射線性組成物を構成する各成分を分散又は溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜選択して使用することができる。
 このような溶剤として、プロトン性溶剤であるアルコール系溶剤を含有することが好ましい。アルコール系溶剤を用いることで、感放射線性組成物の大型基板への塗工性向上を可能にし、更に塗布ムラ(筋状ムラ、ピン跡ムラ、モヤムラ等)の発生を抑制し、膜厚均一性をより一層向上できる。
 アルコール系溶剤として、例えば、
1-ヘキサノール、1-オクタノール、1-ノナノール、1-ドデカノール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール等の長鎖アルキルアルコール;
ベンジルアルコール等の芳香族アルコール;
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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル;
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モノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル;
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等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル;
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モノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテル
等を挙げることができる。これらのアルコール系溶剤は、単独で又は2種以上併用して使用することができる。
 これらアルコール系溶剤のうち、特に塗工性向上の観点から、プロピレングリコールモノアルキルエーテルが好ましく、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が特に好ましい。
 成分[F]は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
 成分[F]の含有量は、成分[A]100質量部に対して、好ましくは1~1,200質量部、更に好ましくは10~900質量部である。成分[F]の含有量を上記範囲内とすることによって、ガラス基板等に対する塗工性向上を可能にし、更に塗布ムラ(筋状ムラ、ピン跡ムラ、モヤムラ等)の発生を抑制し、膜厚均一性を更に向上できる。
 本発明においては、アルコール系溶剤と共に、他の溶剤、例えばエーテル類、ジエチレングリコールアルキルエーテル類、エチレングリコール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プロピオネート類、芳香族炭化水素類、ケトン類、エステル類などを含有することができる。
添加剤
 本発明の感放射線性組成物は、必要に応じて種々の添加剤を含有することができる。
 添加剤としては、例えば、トリフェニルスルホニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩等の感放射線性酸発生剤;2-ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、O-カルバモイルヒドロキシアミド等の感放射線性塩基発生剤;ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤等の界面活性剤;2,2-チオビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,6-ジ-t-ブチルフェノール等の酸化防止剤;2-(3-t-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤を挙げることができる。
 これら添加剤の含有量は、本発明の目的を損なわない範囲内で適宜選択することができる。
 本発明の感放射線性組成物は、適宜の方法により調製することが可能であるが、例えば、[F]溶剤中で、成分[A]、[B]及び[C]、必要により成分[D]、[E]又は添加剤等を所定の割合で混合することにより、溶液又は分散液状態の感放射線性組成物を調製することができる。
硬化膜及びその形成方法
 次に、本発明の感放射線性組成物を用いて、基板上に硬化膜を形成する方法について説明する。当該方法は、以下の工程(1)~(4)を含むものである。
(1)本発明の感放射線性組成物を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、
(2)工程(1)で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)工程(2)で放射線を照射された塗膜をアルカリ現像液で現像する工程、及び
(4)工程(3)で現像された塗膜を加熱する工程。
工程(1)
 工程(1)においては、基板上に本発明の感放射線性組成物の溶液又は分散液を塗布した後、好ましくは塗布面を加熱(プレベーク)することにより溶剤を除去して、塗膜を形成する。使用できる基板の材質としては、例えば、ガラス、石英、シリコン、樹脂などを挙げることができる。樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、環状オレフィンの開環重合体及びその水素添加物などを挙げることができる。
 感放射線性組成物の溶液又は分散液の塗布方法としては特に限定されず、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法などの適宜の方法を採用することができる。これらの塗布方法の中でも、特にスピンコート法又はスリットダイ塗布法が好ましい。プレベークの条件は、各成分の種類、配合割合などによっても異なるが、好ましくは70~120℃で1~10分間程度とすることができる。
工程(2)
 工程(2)においては、工程(1)で形成された塗膜の少なくとも一部に露光する。通常、塗膜の一部に露光する際には、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光する。露光に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用できる。これらの放射線の中でも、波長が190~450nmの範囲にある放射線が好ましく、特に365nmの紫外線を含む放射線が好ましい。
 当該工程における露光量は、放射線の波長365nmにおける強度を照度計(OAI model356、OAI Optical Associates Inc.製)により測定した値として、好ましくは10~1,000mJ/cm2、より好ましくは20~700mJ/cm2である。
工程(3)
 工程(3)においては、露光後の塗膜をアルカリ現像液で現像することにより、未露光部分を除去して、所定のパターンを形成する。このように、本発明の感放射線性組成物は、放射線の非照射部分が除去されるから、ネガ型である。
 アルカリ現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア等の無機アルカリ現像液、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等の有機アルカリ現像液を挙げることができる。中でも、コスト、生産性の観点から、無機アルカリ現像液が好ましく、特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の現像液が好ましい。本発明の感放射線性組成物は、無機アルカリ現像液を用いた場合にも、パターン像を高い解像度で高精細に形成することが可能である。
 また、このようなアルカリ現像液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。現像方法としては、例えば、液盛り法、ディッピング法、揺動浸漬法、シャワー法等の適宜の方法を利用することができる。現像時間は、感放射線性組成物の組成によって異なるが、好ましくは10~180秒間程度である。このような現像処理に続いて、例えば流水洗浄を30~90秒間行った後、例えば圧縮空気や圧縮窒素で風乾させることによって、所望のパターンを形成することができる。
工程(4)
 工程(4)においては、現像してパターニングされた塗膜を、ホットプレート、オーブン等の加熱装置を用いて加熱することにより、所望のパターンを有する硬化膜を得ることができる。加熱温度は、例えば、120~250℃である。加熱時間は、加熱機器の種類により異なるが、例えば、ホットプレート上で加熱工程を行う場合には5~30分間、オーブン中で加熱工程を行う場合には30~90分間とすることができる。2回以上の加熱工程を行うステップベーク法等を用いることも可能である。
 このように形成された硬化膜の膜厚は、好ましくは0.1~10μm、より好ましくは0.1~6μm、更に好ましくは0.1~4μmである。
 以上の如き工程を経ることによって、基板に対する密着性が良好で、かつ耐熱透明性、硬度、耐擦傷性、耐熱クラック性、感度及び現像性等の諸特性に優れる硬化膜を形成できると共に、パターン像を高い解像度で高精細に形成することが可能である。しかも、このようなパターンを無機アルカリ現像液で現像することができる。そして、得られた硬化膜は、このような特性を具備するため、例えば、表示素子のタッチパネルの保護膜、表示素子の層間絶縁膜として好適に使用することができる。
 本発明の好適な態様は、以下のとおりである。
〔1〕次の成分[A1]、[B]及び[C];
[A1]テトラエトキシシラン又はその部分加水分解物と、上記式(1)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物と、上記式(2)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物とを加水分解縮合させて得られるポリシロキサン
[B]エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物(但し、成分[A1]を除く)
[C]光ラジカル重合開始剤
を含有する感放射線性組成物。
〔2〕前記テトラエトキシシラン又はその部分加水分解物の仕込み割合が、原料化合物の合計に対して、好ましくは5~75モル%、より好ましくは10~70モル%、更に好ましくは25~65モル%である、上記〔1〕記載の感放射線性組成物。
〔3〕上記式(1)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物の合計仕込み割合は、原料化合物の合計に対して、好ましくは10~80モル%、より好ましくは10~75モル%、更に好ましくは15~70モル%である、上記〔1〕又は〔2〕記載の感放射線性組成物。
〔4〕上記式(1)で表される加水分解性シラン化合物として、炭素数1~6のアルキル基を有する加水分解性シラン化合物、及び炭素数6~14のアリール基を有する加水分解性シラン化合物から選ばれる少なくとも1種のシラン化合物「以下、シラン化合物(1b1)とも称する」を含有する、上記〔1〕~〔3〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔5〕前記シラン化合物(1b1)が、炭素数1~6のアルキル基を1つ有する加水分解性シラン化合物、及び炭素数6~14のアリール基を1つ有する加水分解性シラン化合物から選ばれる少なくとも1種である、上記〔4〕記載の感放射線性組成物。
〔6〕前記シラン化合物(1b1)の合計仕込み割合が、原料化合物の合計に対して、好ましくは10~80モル%、より好ましくは15~75モル%、更に好ましくは30~70モル%である、上記〔4〕又は〔5〕記載の感放射線性組成物。
〔7〕上記式(1)で表される加水分解性シラン化合物として、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物を含有する、上記〔1〕~〔6〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔8〕(メタ)アクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物が、メタクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物(以下、シラン化合物(1c1)とも称する)、及びアクリロイルオキシ基を有する加水分解性を有するシラン化合物(以下、シラン化合物(1d1)とも称する)から選ばれる少なくとも1種を含有する、上記〔7〕記載の感放射線性組成物。
〔9〕(メタ)アクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物の合計仕込み割合が、原料化合物の合計に対して、好ましくは5~25モル%、より好ましくは10~20モル%である、上記〔7〕又は〔8〕記載の感放射線性組成物。
〔10〕(メタ)アクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物として、シラン化合物(1c1)及びシラン化合物(1d1)を含み、両者の仕込み割合(1c1/1d1)がモル比で、好ましくは0.05~3、より好ましくは0.2~1.5、更に好ましくは0.3~1である、上記〔8〕又は〔9〕記載の感放射線性組成物。
〔11〕上記式(2)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物の仕込み割合が、原料化合物の合計に対して、15モル%以下、より好ましくは13モル%以下、更に好ましくは10モル%以下、更に好ましくは7モル%以下である、上記〔1〕~〔10〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔12〕上記式(2)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物の仕込み割合が、原料化合物の合計に対して、好ましくは0.5~15モル%、より好ましくは1~13モル%、更に好ましくは2~10モル%、更に好ましくは3~7モル%である、上記〔1〕~〔10〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔13〕上記式(2)で表される加水分解性シラン化合物が、3-トリメトキシシリルプロピル無水コハク酸、又は3-トリエトキシシシリルプロピル無水コハク酸である、上記〔1〕~〔12〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔14〕次の成分[A2]、[B]及び[C];
[A2]SiO2単位と、上記式(1a)で表わされる構造単位と、上記式(2a)で表わされる構造単位とを有するポリシロキサン
[B]エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物(但し、成分[A2]を除く)
[C]光ラジカル重合開始剤
を含有する感放射線性組成物。
〔15〕前記SiO2単位の含有割合が、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは5~75モル%、より好ましくは10~70モル%、更に好ましくは25~65モル%である、上記〔14〕記載の感放射線性組成物。
〔16〕構造単位(1a)の含有割合が、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは10~80モル%、より好ましくは10~75モル%、更に好ましくは15~70モル%である、上記〔14〕又は〔15〕記載の感放射線性組成物。
〔17〕構造単位(2a)の含有割合が、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは15モル%以下、より好ましくは13モル%以下、更に好ましくは13モル%以下、更に好ましくは10モル%以下、更に好ましくは7モル%以下である、上記〔14〕~〔16〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔18〕構造単位(2a)の含有割合が、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは0.5~15モル%、より好ましくは1~13モル%、更に好ましくは2~10モル%、更に好ましくは3~7モル%である、上記〔14〕~〔16〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔19〕構造単位(1a)として、上記式(1b)で表わされる構造単位(以下、構造単位(1b)とも称する)を1以上含有する、上記〔14〕~〔18〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔20〕構造単位(1b)の含有割合が、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは10~80モル%、より好ましくは15~75モル%、更に好ましくは30~70モル%である、上記〔19〕記載の感放射線性組成物。
〔21〕構造単位(1a)として、上記式(1c)で表わされる構造単位(以下、「構造単位(1c)」とも称する)及び上記式(1d)で表わされる構造単位(以下、「構造単位(1d)」とも称する)から選ばれる少なくとも1種を含有する、上記〔14〕~〔20〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔22〕構造単位(1c)と構造単位(1d)の合計含有割合は、成分[A2]の全構造単位中に、好ましくは5~25モル%、より好ましくは10~20モル%である、上記〔21〕記載の感放射線性組成物。
〔23〕構造単位(1a)として、構造単位(1c)及び構造単位(1d)を含み、構造単位(1c)と構造単位(1d)の含有割合(1c/1d)は、モル比で、好ましくは0.05~3、より好ましくは0.2~1.5、更に好ましくは0.3~1である、上記〔21〕又は〔22〕記載の感放射線性組成物。
〔24〕構造単位(2a)が、3-トリメトキシシリルプロピル無水コハク酸、又は3-トリエトキシシシリルプロピル無水コハク酸に由来する構造単位である、上記〔14〕~〔23〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔25〕上記式(1)のR1及び上記式(2)のR3に係るアルキル基は、炭素数が好ましくは1~4、より好ましくは1又は2である、上記〔1〕~〔13〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔26〕上記式(1)及び(1a)のR2に係るアルキル基は、炭素数が好ましくは1~10、より好ましくは1~6である、上記〔1〕~〔13〕、〔25〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔27〕上記式(1)及び(1a)のR2に係るアリール基は、好ましくはフェニル基、ナフチル基、より好ましくはフェニル基である、上記〔1〕~〔26〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔28〕上記式(1)、(1a)、(1b)、(1c)及び(1d)のmは、好ましくは1又は2、より好ましくは1である、上記〔1〕~〔27〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔29〕上記式(1)、(1a)、(1b)、(1c)及び(1d)のnは、好ましくは0~3の整数、より好ましくは0又は3である、上記〔1〕~〔28〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔30〕上記式(2)及び(2a)のxは、好ましくは1又は2、より好ましくは1である、上記〔1〕~〔29〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔31〕上記式(2)及び(2a)のyは、好ましくは1~3の整数、より好ましくは3である、上記〔1〕~〔30〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔32〕上記式(2)及び(2a)のzは、好ましくは0又は1、より好ましくは0である、上記〔1〕~〔31〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔33〕成分[A1]及び[A]の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは500~10000、より好ましくは1000~7000である、上記〔1〕~〔32〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔34〕成分[A1]及び[A]の分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.0~15.0、より好ましくは1.1~10.0、更に好ましくは1.1~5.0である、上記〔1〕~〔33〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔35〕成分[B]が、好ましくは2官能又は3官能以上の(メタ)アクリル酸エステル、より好ましくは3官能以上の(メタ)アクリル酸エステル、更に好ましくは3~6官能の(メタ)アクリル酸エステルである、上記〔1〕~〔34〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔36〕成分[B]の含有量が、成分[A]100質量部に対して、好ましくは5~300質量部、より好ましくは10~200質量部、更に好ましくは15~100質量部、更に好ましくは20~80質量部である、上記〔1〕~〔35〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔37〕成分[C]として、O-アシルオキシム化合物を含有する、上記〔1〕~〔36〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔38〕成分[C]の含有量が、成分[A]と[B]の合計100質量部に対して、好ましくは0.05~30質量部、より好ましくは0.1~15質量部、更に好ましくは1~10質量部である、上記〔1〕~〔37〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔39〕更に、成分[D]として、(D1)カルボキシル基を有する構造単位(以下、構造単位D1とも称する)及び(D2)エポキシ基を有する構造単位(以下、構造単位Dとも称する)を有する共重合体を含有する、上記〔1〕~〔38〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔40〕構造単位(D1)が、(D1-1)不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物(以下、これらを「化合物(D1-1)」とも称する)から選ばれる少なくとも1種の化合物に由来する構造単位である、上記〔39〕記載の感放射線性組成物。
〔41〕構造単位(D2)が、エポキシ基を有するラジカル重合性化合物(以下、「化合物(D2-2)」とも称する)に由来する構造単位である、上記〔39〕又は〔40〕記載の感放射線性組成物。
〔42〕構造単位(D1)の共重合割合は、全構造単位中に、好ましくは1~40質量%、より好ましくは2~30質量%、更に好ましくは3~25質量%である、上記〔39〕~〔41〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔43〕構造単位(D2)の共重合割合は、全構造単位中に、好ましくは10~75質量%、より好ましくは15~70質量%、更に好ましくは20~65質量%である、上記〔39〕~〔42〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔44〕成分[D]が、(D3)(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリアルコキシシラン由来の構造単位を更に有する、上記〔39〕~〔43〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔45〕成分[D]の含有量が、前記ポリシロキサン100質量部に対して、好ましくは1~45質量部、より好ましくは2~40質量部、更に好ましくは3~35質量部、更に好ましくは3~30質量部、更に好ましくは3~25質量部である、上記〔39〕~〔44〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔46〕更に、成分[E]として、有機粒子及び無機粒子よりなる群から選択される少なくとも1種を含有する、上記〔1〕~〔45〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔47〕成分[E]の含有量が、前記ポリシロキサン100質量部に対して、好ましくは1~600質量部、更に好ましくは10~200質量部、更に好ましくは50~100質量部である、上記〔45〕記載の感放射線性組成物。
〔48〕更に、成分[F]として、溶剤を含有する、上記〔1〕~〔47〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔49〕成分[F]として、好ましくはプロトン性溶剤、より好ましくはアルコール系溶剤を含有する、上記〔48〕記載の感放射線性組成物。
〔50〕成分[F]の含有量が、前記ポリシロキサン100質量部に対して、好ましくは1~1,200質量部、更に好ましくは10~900質量部である、上記〔48〕又は〔49〕記載の感放射線性組成物。
〔51〕タッチパネルの保護膜又は表示素子の層間絶縁膜の形成に用いられる、上記〔1〕~〔50〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物。
〔52〕上記〔1〕~〔51〕のいずれか一に記載の感放射線性組成物を用いて形成される硬化膜。
〔53〕次の工程(1)~(4);
(1)上記〔1〕~〔51〕のいずれか1項に記載の感放射線性組成物を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、
(2)工程(1)で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)工程(2)で放射線を照射された塗膜をアルカリ現像液で現像する工程、及び
(4)工程(3)で現像された塗膜を加熱する工程
を含む、硬化膜の形成方法。
〔54〕工程(2)における放射線が、好ましくは波長190~450nmの放射線、より好ましくは波長365nmの紫外線を含む、上記〔53〕記載の形成方法。
〔55〕工程(3)におけるアルカリ現像液として無機アルカリ現像液を用いる、上記〔53〕又は〔54〕記載の形成方法。
 以下に合成例、実施例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
 以下の各合成例から得られたポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、下記の仕様によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。
  装置:GPC-101(昭和電工(株)製)
  カラム:GPC-KF-801、GPC-KF-802、GPC-KF-803及びGPC-KF-804(昭和電工(株)製)を連結したもの
  移動相:テトラヒドロフラン
成分[A]のポリシロキサンの合成例
[合成例1]
 撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル20質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン(以下、「MTMS」という)41質量部、テトラエトキシシラン(TEOS)12質量部、及び3-(トリメトキシシリル)プロピル無水コハク酸(以下、「TMSPS」という)5質量部(MTMS/TEOS/TMSPS(モル比)=80/15/5)を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、リン酸0.1質量部、イオン交換水19質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、3時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル28質量部を加え、1時間攪拌した。さらに、溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、ポリシロキサン(A-1)を得た。ポリシロキサン(A-1)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2,500であり、分散度(Mw/Mn)が2.2であった。なお、本明細書において「固形分」とは、試料を175℃のホットプレートで1時間乾燥して揮発物質を除いた残分をいう。
[合成例2]
 MTMS、TEOS及びTMSPSに加えて、更に3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(以下、「MPTMS」という)を、MTMS/TEOS/MPTMS/TMSPS(モル比)=68/15/15/2の割合で用いたこと以外は、合成例1と同様の操作により、ポリシロキサン(A-2)を得た。ポリシロキサン(A-2)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2,300であり、分散度(Mw/Mn)が2.1であった。
[合成例3]
 MTMS/TEOS/MPTMS/TMSPSの割合(モル比)を62/15/15/8に変更したこと以外は、合成例2と同様の操作により、ポリシロキサン(A-3)を得た。ポリシロキサン(A-3)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2,200であり、分散度(Mw/Mn)が2.1であった。
[合成例4]
 MTMS/TEOS/MPTMS/TMSPSの割合(モル比)を55/15/15/15に変更したこと以外は、合成例2と同様の操作により、ポリシロキサン(A-4)を得た。ポリシロキサン(A-4)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2,200であり、分散度(Mw/Mn)が2.3であった。
[合成例5]
 MTMS、TEOS及びTMSPSに加えて、更にMPTMS及びフェニルトリメトキシシラン(以下、「PTMS」という)を、MTMS/TEOS/PTMS/MPTMS/TMSPS(モル比)=50/15/15/15/5の割合で用いたこと以外は、合成例1と同様の操作により、ポリシロキサン(A-5)を得た。ポリシロキサン(A-6)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が1,900であり、分散度(Mw/Mn)が1.9であった。
[合成例6]
 MTMS、TEOS及びTMSPSに加えて、更に3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(以下、「APTMS」という)を、MTMS/TEOS/APTMS/TMSPS(モル比)=65/15/15/5の割合で用いたこと以外は、合成例1と同様の操作により、ポリシロキサン(A-6)を得た。ポリシロキサン(A-6)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2,400であり、分散度(Mw/Mn)が2.3であった。
[合成例7]
 MTMS/TEOS/APTMS/TMSPSの割合(モル比)を50/30/15/5に変更したこと以外は、合成例6と同様の操作により、ポリシロキサン(A-7)を得た。ポリシロキサン(A-7)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が3,500であり、分散度(Mw/Mn)が2.4であった。
[合成例8]
 MTMS、TEOS及びTMSPSに加えて、更にMPTMS及びAPTMSを、MTMS/TEOS/MPTMS/APTMS/TMSPS(モル比)=77/7/1/10/5の割合で用いたこと以外は、合成例1と同様の操作により、ポリシロキサン(A-8)を得た。ポリシロキサン(A-8)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2,000であり、分散度(Mw/Mn)が2.0であった。
[合成例9]
 MTMS/TEOS/MPTMS/APTMS/TMSPSの割合(モル比)を50/30/5/10/5に変更したこと以外は、合成例8と同様の操作により、ポリシロキサン(A-9)を得た。ポリシロキサン(A-9)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が3,400であり、分散度(Mw/Mn)が2.3であった。
[合成例10]
 MTMS/TEOS/MPTMS/APTMS/TMSPSの割合(モル比)を15/62/8/10/5に変更したこと以外は、合成例8と同様の操作により、ポリシロキサン(A-10)を得た。ポリシロキサン(A-10)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が5,400であり、分散度(Mw/Mn)が2.6であった。
[合成例11]
 MTMS/TEOS/MPTMS/APTMS/TMSPSの割合(モル比)を50/30/10/5/5に変更したこと以外は、合成例8と同様の操作により、ポリシロキサン(A-11)を得た。ポリシロキサン(A-11)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が3,100であり、分散度(Mw/Mn)が2.3であった。
[合成例12]
 MTMS/TEOS/MPTMS/TMSPSの割合(モル比)を50/30/15/5に変更したこと以外は、合成例2と同様の操作により、ポリシロキサン(A-12)を得た。ポリシロキサン(A-12)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が5,000であり、分散度(Mw/Mn)が2.0であった。
[合成例13]
 MTMS/TEOS/APTMS/TMSPSの割合(モル比)を50/30/15/5に変更したこと以外は、合成例6と同様の操作により、ポリシロキサン(A-13)を得た。ポリシロキサン(A-13)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が5,000であり、分散度(Mw/Mn)が2.3であった。
[合成例14]
 MTMS/TEOS/TMSPSの割合(モル比)を60/30/10に変更したこと以外は、合成例1と同様の操作により、ポリシロキサン(A-14)を得た。ポリシロキサン(A-14)は、固形分濃度が28質量%であり、重量平均分子量(Mw)が5,000であり、分散度(Mw/Mn)が2.0であった。
[比較合成例1]
 TEOSの代わりにAPTMSを使用し、MTMS/APTMS/TMSPS(モル比)=80/15/5の割合としたこと以外は、合成例1と同様の操作により、ポリシロキサン(a-1)を得た。ポリシロキサン(a-1)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2,000であり、分散度(Mw/Mn)が1.9であった。
[比較合成例2]
 TEOSの代わりにMPTMS及びAPTMSを使用し、MTMS/MPTMS/APTMS/TMSPS(モル比)=80/5/10/5の割合としたこと以外は、合成例1と同様の操作により、ポリシロキサン(a-2)を得た。ポリシロキサン(a-2)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2,000であり、分散度(Mw/Mn)が1.9であった。
[比較合成例3]
 TMSPSの代わりにAPTMSを使用し、MTMS/TEOS/APTMS(モル比)=70/15/15の割合としたこと以外は、合成例1と同様の操作により、ポリシロキサン(a-3)を得た。ポリシロキサン(a-3)は、固形分濃度が30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が2,400であり、分散度(Mw/Mn)が2.1であった。
[比較合成例4]
 TMSPSを使用せず、かつTEOSの代わりにフェニルトリメトキシシラン(以下、「PTMS」という)を使用し、MTMS/PTMS(モル比)=70/30の割合としたこと以外は、合成例6と同様の操作により、ポリシロキサン(a-4)を得た。ポリシロキサン(a-4)は、固形分濃度が29質量%であり、重量平均分子量(Mw)が6,000であり、分散度(Mw/Mn)が2.0であった。
[比較合成例5]
 500mLの三つ口フラスコにMTMS27.2g及び3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(MEPTMS)39.2gをとり、これにプロピレングリコールメチルエーテル100gを加えて溶解させ、得られた混合溶液をマグネチックスターラにより撹拌しながら60℃に加温した。MTMS/MEPTMS(モル比)=50/50であった。これに、1質量%のシュウ酸を含むイオン交換水8.6gを1時間かけて連続的に添加した。そして、60℃で4時間反応させた後、得られた反応液を室温まで冷却した。その後、反応副生成物であるアルコール分を反応液から減圧留去した。以上により、ポリシロキサン(a-5)を得た。ポリシロキサン(a-5)は、固形分濃度が45質量%であり、重量平均分子量(Mw)が1,900であり、分散度(Mw/Mn)が2.3であった。
成分[D]の共重合体の合成
[合成例15]
 冷却管及び撹拌機を備えたフラスコに、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)5質量部及びジエチレングリコールメチルエチルエーテル220質量部を仕込んだ。引き続きスチレン(以下、「ST」という)18質量部、メタクリル酸(以下、「MA」という)20質量部、N-シクロヘキシルマレイミド(以下、「CHMI」という)22質量部及びメタクリル酸グリシジル(以下、「GMA」という)40質量部を仕込み、窒素置換し、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を70℃に上昇し、この温度を5時間保持して重合することにより、共重合体(D-1)を含有する溶液を得た。得られた共重合体溶液の固形分濃度は31%であり、共重合体(D-1)の重量平均分子量(Mw’)は12,500であり、分散度(Mw’/Mn’)が2.5であった。
[合成例16]
 CHMIの代わりにジシクロペンタニルメタクリレート(以下、「DCM」という)及びp-ヒドロキシメタクリルアニリド(以下、「HMAd」という)を使用し、ST/GMA/MA/DCM/HMAd(質量比)=20/14/5/21/40の割合としたこと以外は、合成例15と同様の操作により、共重合体(D-2)を得た。共重合体(D-2)は、固形分濃度が32質量%であり、重量平均分子量(Mw’)が13,000であり、分散度(Mw’/Mn’)が2.0であった。
[合成例17]
 ST及びCHMIの代わりに3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)を使用し、MA/GMA/MPTMS(質量比)=5/65/30の割合としたこと以外は、合成例15と同様の操作により、共重合体(D-3)を得た。共重合体(D-3)は、固形分濃度が31.5質量%であり、重量平均分子量(Mw’)が12,000であり、分散度(Mw’/Mn’)が2.3であった。
[合成例18]
 CHMIの代わりにMPTMSを使用し、ST/GMA/MA/MPTMS(質量比)=10/55/5/30の割合としたこと以外は、合成例15と同様の操作により、共重合体(D-4)を得た。共重合体(D-4)は、固形分濃度が31.3質量%であり、重量平均分子量(Mw’)が11,500であり、分散度(Mw’/Mn’)が2.3であった。
[合成例19]
 ST、CHMI、GMA及びMAに加えて、更にMPTMSを使用し、ST/GMA/MA/CHMI/MPTMS(質量比)=10/45/5/10/30の割合としたこと以外は、合成例15と同様の操作により、共重合体(D-5)を得た。共重合体(D-5)は、固形分濃度が31.7質量%であり、重量平均分子量(Mw’)が12,000であり、分散度(Mw’/Mn’)が2.0であった。
[合成例20]
 冷却管と撹拌機を備えたフラスコに、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)4.0質量部及びジエチレングリコールメチルエチルエーテル245質量部を仕込み、引き続いてMA18質量部、GMA38質量部、ST5質量部及びDMC34質量部を仕込み、窒素置換したのち、緩やかに攪拌しつつ、1,3-ブタジエン(以下、「BD」という)を5質量部添加し、得られた溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を4時間保持して重合させて、共重合体(D-6)を得た。共重合体(D-6)は、固形分濃度が29.3質量%であり、重量平均分子量(Mw’)が20,000であり、分散度(Mw’/Mn’)が2.0であった。
感放射線性組成物の調製、並びに保護膜及び層間絶縁膜の形成
[実施例1]
 合成例1で得られたポリシロキサン(A-1)を含む溶液(固形分換算で100質量部)に、成分[B]として(B-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の混合物(モル比50/50)20質量部、成分[C]として(C-1)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)3質量部を加え、更に固形分濃度が25質量%となるようにプロピレングリコールモノメチルエーテル及びエチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶剤(混合割合80/20w/w%)を添加して感放射線性組成物を調製した。
 次に、この感放射線性組成物を、スピンナーを用いてSiO2ディップガラス基板に塗布した後、ホットプレート上で90℃、2分間プレベークして塗膜を形成した(後述のITO密着性評価においてはITO付基板を用いた)。次いで、得られた塗膜に300mJ/cm2の露光量で紫外線を露光した。続いて、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、25℃で60秒現像した後、純水で1分間洗浄し、更に230℃のオーブン中で60分間加熱することにより、膜厚2.0μmの保護膜を形成した。
 また、加熱後の膜厚が3.0μmになるように塗膜形成時のスピンナーの回転数を調節し、20μm、30μm、40μm、50μmのサイズのコンタクトホールパターンを有するフォトマスクを介して、露光ギャップ(基板とフォトマスクの間隔)を150μmで露光した以外は、上記の保護膜形成と同様にして、層間絶縁膜を形成した。
 得られた保護膜、層間絶縁膜について、下記の物性評価を行った。その結果を表1に併せて示す。
物性評価
1)保護膜の耐熱透明性
 上記のように形成した保護膜を有する基板について、クリーンオーブン中にて250℃で1時間加熱し、加熱前後の波長400nmにおける光線透過率(%)を、分光光度計(日立製作所(株)製の150-20型ダブルビーム)を用いて測定した後、下記式にしたがって耐熱透明性(%)を算出した。この値が4%以下のとき、保護膜の耐熱透明性は良好であると判断した。
 耐熱透明性(%)=加熱前の光線透過率(%)-加熱後の光線透過率(%)
2)保護膜の鉛筆硬度
 上記のように形成した保護膜を有する基板について、「JIS K-5400-1990の8.4.1鉛筆引っかき試験」により保護膜の鉛筆硬度(表面硬度)を測定した。この値が4H又はそれより大きいとき、保護膜の表面硬度は良好であると判断した。
3)保護膜の耐擦傷性
 上記のように形成した保護膜を有する基板について、学振型磨耗試験機を用い、スチールウール#0000の上に200gの荷重をかけて10往復させた。擦傷の状況を肉眼で以下の判定基準で評価した。評点が◎又は○であるとき、良好な耐擦傷性を有すると判断した。評点が◎又は○であるとき、耐擦傷性は良好であると判断した。
 判定基準
  ◎:全く傷がつかない、
  ○:1~3本の傷がつく、
  △:4~10本の傷がつく、
  ×:10本以上の傷がつく
4)保護膜の耐熱クラック
 上記のように形成した保護膜を有する基板について、300℃で30分追加焼成を行い、その後23℃で24時間放置し、その保護膜表面にクラックが発生しているか否かを以下の判定基準により、レーザー顕微鏡(キーエンス製VK-8500)を用いて確認した。評点が◎又は○であるとき、耐熱クラックは良好であると判断した。
 判定基準
  ◎:全くクラックがない、
  ○:1~3個のクラックがある、
  △:4~10個のクラックがある、
  ×:10個以上のクラックがある
5)保護膜のITO密着性
 SiO2ディップガラス基板に換えてITO付基板を用いた以外は、上記と同様の操作により保護膜を形成し、プレッシャークッカー試験(120℃、湿度100%、4時間)を行った。その後、「JIS K-5400-1990の8.5.3付着性碁盤目テープ法」を行い、碁盤目100個中で残った碁盤目の数を求め、保護膜のITO密着性を評価した。碁盤目100個中で残った碁盤目の数が80個以下の場合に、ITO密着性は不良と判断した。
6)保護膜の感度
 上記と同様の操作により形成した塗膜に対し、露光機(TME-400PRJ、(株)トプコン製)を用い、10μm/30μmのライン・アンド・スペースのパターンを有するマスクを介して露光量を変化させて露光を行った後、0.04質量%のKOH水溶液にて25℃、60秒間、浸漬法で現像した。次いで、超純水で1分間流水洗浄を行い、乾燥させてガラス基板上にパターンを形成した。このとき、10μm/30μmのライン・アンド・スペースのパターンが剥離せず残るのに必要な最小露光量を測定した。この最小露光量を放射線感度として評価した。最小露光量が100mJ/cm2以下のとき、感度は良好であると判断した。なお、パターンが形成できない場合を×とした。
7)層間絶縁膜の解像度
 上記の層間絶縁膜の形成において、解像可能であったコンタクトホールパターンサイズを測定した。30μm以下のコンタクトホールパターンを解像できれば、解像性は良好であると判断した。なお、パターンが形成できない場合を×とした。
8)保護膜のKOH現像性
 上記のように形成した保護膜を有する基板について、3.0μmの塗布膜を形成し、0.04質量%のKOH水溶液にて25℃、60秒間、浸漬法で現像した。その後水洗し、基板上に残る膜残渣の有無を光学顕微鏡で観察し、以下の判定基準で評価した。なお、膜残渣が確認されなかった場合、KOH現像性は良好であると判断し、一方基板全面に膜残渣が確認された場合、KOH現像性はなく、不良と判断できる。
 判定基準
  ○:膜残渣が確認されない
  △:やや膜残渣が確認される
  ×:基板全面に膜残渣が確認される
[実施例2~15及び比較例1~4]
 各配合成分の種類及び配合量(質量部)を表1に記載の通りとした他は、実施例1と同様にして感放射線性組成物を調製した。次いで、得られた感放射線性組成物を用いて、実施例1と同様にして保護膜及び層間絶縁膜を形成した。得られた保護膜及び層間絶縁膜について、実施例1と同様の物性評価を行った。その結果を表1に併せて示す。
[実施例16~26及び比較例5~7]
 各配合成分の種類及び配合量(質量部)を表2に記載の通りとした他は、実施例1と同様にして感放射線性組成物を調製した。次いで、得られた感放射線性組成物を用いて、実施例1と同様にして保護膜及び層間絶縁膜を形成した。得られた保護膜及び層間絶縁膜について、実施例1と同様の物性評価を行った。その結果を表2に併せて示す。
 なお、表1及び2中、成分[A]、[B]、[C]、[D]及び[E]における各記号は、それぞれ以下のものを表す。
成分[A]
 A-1 :MTMS/TEOS/TMSPS=80/15/5 (mol%)
 A-2 :MTMS/TEOS/MPTMS/TMSPS=68/15/15/2 (mol%)
 A-3 :MTMS/TEOS/MPTMS/TMSPS=62/15/15/8 (mol%)
 A-4 :MTMS/TEOS/MPTMS/TMSPS=55/15/15/15 (mol%)
 A-5 :MTMS/TEOS/PTMS/MPTMS/TMSPS=50/15/15/15/5 (mol%)
 A-6 :MTMS/TEOS/APTMS/TMSPS=65/15/15/5 (mol%)
 A-7 :MTMS/TEOS/APTMS/TMSPS=50/30/15/5 (mol%)
 A-8 :MTMS/TEOS/MPTMS/APTMS/TMSPS=77/7/1/10/5 (mol%),1c1/1d1=0.1
 A-9 :MTMS/TEOS/MPTMS/APTMS/TMSPS=50/30/5/10/5 (mol%),1c1/1d1=0.5
 A-10:MTMS/TEOS/MPTMS/APTMS/TMSPS=15/62/8/10/5 (mol%),1c1/1d1=0.8
 A-11:MTMS/TEOS/MPTMS/APTMS/TMSPS=50/30/10/5/5 (mol%),1c1/1d1=2.0
 A-12:MTMS/TEOS/MPTMS/TMSPS=50/30/15/5 (mol%)
 A-13:MTMS/TEOS/APTMS/TMSPS=50/30/15/5 (mol%)
 A-14:MTMS/TEOS/TMSPS=60/30/10 (mol%)
 a-1 :MTMS/APTMS/TMSPS=80/15/5 (mol%)
 a-2 :MTMS/MPTMS/APTMS/TMSPS=80/5/10/5 (mol%)
 a-3 :MTMS/TEOS/APTMS=70/15/15 (mol%)
 a-4 :MTMS/PTMS=70/30 (mol%)
 a-5 :MTMS/MEPTMS=50/50 (mol%)
成分[B]
 B-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の混合物(モル比50/50) (商品名:DPHA、日本化薬社製)
 B-2:ペンタエリスリトールトリアクリレート (新中村化学工業社製)
 B-3:コハク酸変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート (商品名:アロニックス M-520、東亜合成社製)
 B-4:トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート (商品名:アロニックス M-315、東亜合成社製)
 B-5:多官能ウレタンアクリレート系化合物を含有する市販品 (商品名:KAYRA D  DPHA-40H、日本化薬社製)
成分[C]
 C-1: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)  (商品名:IRGACURE OX02、BASF社製)
 C-2:ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(商品名:IRGACURE 819、BASF社製)
 C-3:1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)] (商品名:IRGACURE OXE01、BASF社製)
 C-4:2-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-オン
 C-5:2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール
 C-6:4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
 C-7:2-メルカプトベンゾチアゾール
成分[D]
 D-1:ST/GMA/MA/CHMI=18/40/20/22 (wt%)
 D-2:ST/GMA/MA/DCM/HMAd=20/14/5/21/40 (wt%)
 D-3:MA/GMA/MPTMS=5/65/30 (wt%)
 D-4:ST/GMA/MA/MPTMS=10/55/5/30 (wt%)
 D-5:ST/GMA/MA/CHMI/MPTMS=10/45/5/10/30 (wt%)
 D-6:ST/GMA/MA/DCM/BD=5/38/18/34/5 (wt%) 
成分[E]
 E-1:ポリメタクリル酸メチル系微粒子 (商品名:MP-300、綜研化学社製)
 E-2:オルガノシリカゾル (商品名:IPA-ST、日産化学工業社製)
 E-3:ZrO2ゾル (商品名:ID191、テイカ社製)
 E-4:TiO2ゾル (商品名:TS-103、テイカ社製)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 

Claims (16)

  1.  次の成分[A1]、[B]及び[C];
    [A1]テトラエトキシシラン又はその部分加水分解物と、下記式(1)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物と、下記式(2)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物とを加水分解縮合させて得られるポリシロキサン
    [B]エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物(但し、成分[A1]を除く)
    [C]光ラジカル重合開始剤
    を含有する感放射線性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    〔式(1)中、
     R1は、炭素数1~6のアルキル基を示し、
     R2は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~14のアリール基又は(メタ)アクリロイルオキシ基を示し、
     mは、1~3の整数を示し、
     nは、0~6の整数を示す。
     式(2)中、
     R3は、炭素数1~6のアルキル基を示し、
     xは、1~3の整数を示し、
     yは、1~6の整数を示し、
     zは、0~3の整数を示す。〕
  2.  前記式(2)で表される加水分解性シラン化合物又はその部分加水分解物の仕込み割合が原料化合物の合計に対して15モル%以下である、請求項1記載の感放射線性組成物。
  3.  前記式(1)で表される加水分解性シラン化合物として、炭素数1~6のアルキル基又は炭素数6~14のアリール基を有する加水分解性シラン化合物を含有する、請求項1又は2記載の感放射線性組成物。
  4.  前記式(1)で表される加水分解性シラン化合物として、メタアクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物及びアクリロイルオキシ基を有する加水分解性シラン化合物から選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。
  5.  次の成分[A2]、[B]及び[C];
    [A2]SiO2単位と、下記式(1a)で表わされる構造単位と、下記式(2a)で表わされる構造単位とを有するポリシロキサン
    [B]エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物(但し、成分[A2]を除く)
    [C]光ラジカル重合開始剤
    を含有する感放射線性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    〔式(1a)中、
     R2は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~14のアリール基又は(メタ)アクリロイルオキシ基を示し、
     mは1~3の整数を示し、
     nは0~6の整数を示す。
     式(2b)中、
     R4は、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を示し、
     xは、1~3の整数を示し、
     yは、1~6の整数を示し、
     zは、0~3の整数を示す。〕
  6.  前記式(2a)で表わされる構造単位の含有割合が全構造単位中15モル%以下である、請求項5記載の感放射線性組成物。
  7.  前記式(1a)で表わされる構造単位として、下記式(1b)で表わされる構造単位を含有する、請求項5又は6記載の感放射線性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    〔式(1b)中、R5は炭素数1~6のアルキル基又は炭素数6~14のアリール基を示し、mは前記と同義である。〕
  8.  前記式(1a)で表わされる構造単位として、下記式(1c)で表わされる構造単位及び下記式(1d)で表わされる構造単位から選択される少なくとも1種を含有する、請求項5~7のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    〔式(1c)及び(1d)中、m及びnは前記と同義である。〕
  9.  更に、成分[D]として、(D1)カルボキシル基を有する構造単位及び(D2)エポキシ基を有する構造単位を有する共重合体を含有する、請求項1~8のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。
  10.  前記成分[D]が(D3)(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリアルコキシシラン由来の構造単位を更に有する、請求項9記載の感放射線性組成物。
  11.  前記成分[D]の含有量が前記ポリシロキサン100質量部に対して1~45質量部である、請求項9又は10記載の感放射線性組成物。
  12.  更に、成分[E]として、有機粒子及び無機粒子よりなる群から選択される少なくとも1種を含有する、請求項1~11のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。
  13.  タッチパネルの保護膜又は表示素子の層間絶縁膜の形成に用いられる、請求項1~12のいずれか1項に記載の感放射線性組成物。
  14.  請求項1~13のいずれか1項に記載の感放射線性組成物を用いて形成される硬化膜。
  15.  次の工程(1)~(4);
    (1)請求項1~13のいずれか1項に記載の感放射線性組成物を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、
    (2)工程(1)で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
    (3)工程(2)で放射線を照射された塗膜をアルカリ現像液で現像する工程、及び
    (4)工程(3)で現像された塗膜を加熱する工程
    を含む、硬化膜の形成方法。
  16.  アルカリ現像液として無機アルカリ現像液を用いる、請求項15記載の形成方法。
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