WO2016208472A1 - 光硬化性樹脂組成物 - Google Patents

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WO2016208472A1
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photocurable resin
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polymer
formula
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拓矢 大橋
榎本 智之
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日産化学工業株式会社
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    • C08L67/06Unsaturated polyesters
    • C08L67/07Unsaturated polyesters having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds

Definitions

  • the present invention relates to a photocurable resin composition containing a polymer into which a site capable of radical crosslinking is introduced.
  • Patent Document 1 discloses an isocyanuric ring-containing polymer used for an optical semiconductor adhesive and a composition containing the polymer.
  • the isocyanuric ring-containing polymer is prepared by reacting N-monosubstituted isocyanuric acid with a dihalogen compound in the presence of an alkali metal compound, or hydrosilylating N, N ′, N ′′ -trisubstituted isocyanuric acid with a silane compound.
  • the composition can be bonded as an adhesive for an optical semiconductor by heating in an oven at 50 ° C. to 250 ° C. for 30 minutes to 4 hours. Has been.
  • a liquid crystal display uses a glass substrate as the base material of the display panel.
  • PET resin, PEN resin, and PC resin which are known as resin materials used for known plastic substrates, have a heat resistance of only about 250 ° C., which has been conventionally required for thin film transistor (TFT) formation processes at 250 ° C. or higher.
  • TFT thin film transistor
  • Patent Document 2 discloses a composition capable of obtaining a cured film having high visible light transmittance and excellent heat resistance and solvent resistance. Further, the document discloses that the composition can be used as an adhesive.
  • the cured product produced from the composition described in Patent Document 1 is evaluated to have a light transmittance of 90% or more at 470 nm, and is further evaluated for heat resistance.
  • the transmittance at 470 nm after the cured product was left in an oven at 150 ° C. for 120 hours was measured, but the heat resistance at a temperature of 250 ° C. or higher is unknown. Therefore, when the composition described in Patent Document 1 is used in a process that requires a high temperature of 250 ° C. or higher, the cured product obtained from the composition may not have a high visible light transmittance. is there.
  • the temperature is 200 ° C. or higher.
  • the present inventors have devised the terminal structure of the polymer constituting the composition, thereby providing desired properties without requiring a heating step at the above temperature. It was found that a cured film can be formed from the composition.
  • the first aspect of the present invention has a weight average molecular weight of 1,000 to 50,000 having a structural unit represented by the following formula (1) and having a structure represented by the following formula (2) at the terminal.
  • a photocurable resin composition comprising a polymer of the above, a radical photopolymerization initiator, and a solvent.
  • X represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group, an allyl group, or a glycidyl group
  • m and n each independently represents 0 or 1
  • Q represents 2 having 1 to 16 carbon atoms.
  • Z represents a divalent linking group having 1 to 4 carbon atoms, the divalent linking group is bonded to the —O— group in the formula (1), and R 1 represents hydrogen. Represents an atom or a methyl group.
  • the divalent hydrocarbon group represented by Q in the formula (1) is, for example, a linear or branched alkylene group, a group containing two carbon atoms connected by a double bond, or a substituent. Represents a group containing an alicyclic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group in the main chain.
  • the divalent linking group represented by Z represents, for example, a linear or branched alkylene group which may have at least one hydroxy group as a substituent.
  • the photocurable resin composition may further contain a bifunctional (meth) acrylate and / or a polyfunctional thiol.
  • the photocurable resin composition can be used as an adhesive or a lens material.
  • the second aspect of the present invention includes a step of applying the photocurable resin composition of the first aspect of the present invention onto a substrate, and a temperature of 50 ° C to 160 ° C of the photocurable resin composition applied onto the substrate. And a step of exposing the coating film formed on the substrate after the pre-baking, and a step of developing the coating film.
  • the photocurable resin composition of the present invention does not require a heating step at a temperature of 200 ° C. or higher because it contains a polymer having a radical-crosslinkable site introduced at the terminal and a radical photopolymerization initiator.
  • a cured film having high visible light transmittance and excellent heat resistance and solvent resistance can be formed. This cured film is useful as a lens material.
  • the cured film formed from the photocurable resin composition of the present invention is also excellent in moisture permeability prevention. Furthermore, since the photocurable resin composition of the present invention has high adhesive force, it is useful as an adhesive for organic EL displays and image sensors.
  • the photocurable resin composition of the present invention has a weight average molecular weight of 1,000 to 50, having a structural unit represented by the formula (1) and having a structure represented by the formula (2) at the terminal. 000 polymers.
  • This weight average molecular weight is a standard polystyrene equivalent value, preferably 1,000 to 20,000, by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC in this specification) analysis described later.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by X in the formula (1) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, an s -Butyl, t-butyl, n-pentyl, 1-methyl-n-butyl, 2-methyl-n-butyl, 3-methyl-n-butyl, 1,1-dimethyl-n-propyl 1,2-dimethyl-n-propyl group, 2,2-dimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-n-propyl group, n-hexyl group, 1-methyl-n-pentyl group, 2-methyl -N-pentyl group, 3-methyl-n-pentyl group, 4-methyl-n-pentyl group, 1,1-dimethyl-n-butyl group, 1,2-dimethyl-n-buty
  • the divalent hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms represented by Q in the formula (1) is, for example, a linear or branched alkylene group or two carbon atoms connected by a double bond Or a group containing an alicyclic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group which may have at least one substituent in the main chain.
  • Examples of such groups include groups represented by the following formulas (a) to (m).
  • the divalent linking group having 1 to 4 carbon atoms represented by Z may have, for example, at least one hydroxy group as a substituent, linear or branched Represents an alkylene group.
  • Z represents such an alkylene group
  • examples of the terminal structure represented by the formula (2) include structures represented by the following formulas (2-1) and (2-2).
  • the polymer is synthesized, for example, through the following process. Diepoxy compound having a triazine trione structure is reacted with a compound having a carboxyl group or a hydroxy group at the terminal, and the structural unit represented by the formula (1) and a polymer intermediate having a carboxyl group or a hydroxy group at the terminal Get. Thereafter, the polymer intermediate having the terminal is reacted with (meth) acrylate having an epoxy group.
  • the photocurable resin composition of the present invention contains a radical photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it is a compound having absorption in a light source used during photocuring.
  • tert-butylperoxy-iso-butyrate 2,5-dimethyl-2,5-bis (benzoyl) Dioxy) hexane
  • 1,4-bis [ ⁇ - (tert-butyldioxy) -iso-propoxy] benzene di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butyldioxy) hexene hydro Peroxide, ⁇ - (iso-propylphenyl) -iso-propyl hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, 1,1-bis (tert-butyldioxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, butyl-4,4-bis (Tert-Butyldioxy) valerate, cyclohexano Peroxide, 2,2 ′, 5,5′-tetra (tert-butylperoxycarbonyl) benzophenone,
  • benzoin derivatives such as benzoin methyl, benzoin ethyl ether, ⁇ -methylbenzoin, ⁇ -phenylbenzoin; 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl- Ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one 2-hydroxy-1- [4- ⁇ 4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) benzyl ⁇ -phenyl] -2-methyl-propan-1-one, phenylglyoxylic acid methyl ester, 2- Methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl- 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butanone, 2-dimethyl
  • the radical photopolymerization initiator can be obtained as a commercial product, for example, IRGACURE [registered trademark] 651, 184, 2959, 127, 907, 369, 379EG, 819, 819DW. 1800, 1870, 784, OXE01, OXE02, 250, 1173, MBF, TPO, 4265, TPO (above, manufactured by BASF), KAYACURE [registered trademark] DETX, MBP , DMBI, EPA, OA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), VISURE-10, 55 (manufactured by STAUFER Co.
  • the content of the radical photopolymerization initiator in the photocurable resin composition of the present invention is, for example, 0.01 phr to 30 phr, preferably 0.1 phr to 15 phr with respect to the content of the polymer. When the content ratio is less than the lower limit, sufficient curability cannot be obtained.
  • phr represents the mass of the radical photopolymerization initiator with respect to 100 g of the polymer.
  • the photocurable resin composition of the present invention contains a solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent that can be used in the semiconductor device manufacturing process.
  • ketones such as cyclohexanone, methyl isoamyl ketone, 2-butanone, and 2-heptanone
  • ethylene glycol ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol , Diethylene glycol monoacetate, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol or dipropylene glycol monoacetate
  • polyhydric alcohols such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether, monophenyl ether and the like, and Derivatives thereof
  • cyclic ethers such as dioxane
  • lactones such as ⁇ -butyrolactone
  • methyl lactate ethyl lactate, methyl acetate Ethyl acetate, butyl a
  • organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the component excluding the solvent from the photocurable resin composition of the present invention is defined as a solid content
  • the ratio of the solid content in the photocurable resin composition is, for example, 1% by mass to 80% by mass.
  • the photocurable resin composition of this invention can contain a bifunctional (meth) acrylate as a crosslinkable compound as needed.
  • the bifunctional (meth) acrylate is a compound having an acryloyl group or a methacryloyl group at both ends of the molecule.
  • the compound include tricyclodecane dimethanol diacrylate, tricyclodecane dimethanol dimethacrylate, tricyclodecane diethanol diacrylate, and tricyclodecane diethanol dimethacrylate.
  • the bifunctional (meth) acrylate can be obtained as a commercial product, and examples thereof include A-DCP and DCP (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.). These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the bifunctional (meth) acrylate in the photocurable resin composition of the present invention is, for example, 5% by mass to 50% by mass, preferably 10% by mass to 30% by mass with respect to the content of the polymer. is there.
  • the photocurable resin composition of the present invention can further contain a polyfunctional thiol as a crosslinkable compound, if necessary.
  • the polyfunctional thiol is a compound having a plurality of (for example, two, three, or four) thiol groups at the end of the molecule.
  • Examples of the compound include pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate), 1,4-bis (3-mercaptobutyryloxy) butane, 1,3,5-tris (3-mercaptobutyryloxyethyl) -1 , 3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), and trimethylolethane tris (3-mercaptobutyrate).
  • the polyfunctional thiol can be obtained as a commercially available product, and examples thereof include Karenz MT [registered trademark] PE1, BD1, and NR1 (manufactured by Showa Denko KK). These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the polyfunctional thiol in the photocurable resin composition of the present invention is, for example, 0.1% by mass to 15% by mass, preferably 0.5% by mass to 10% by mass with respect to the content of the polymer. It is.
  • the photocurable resin composition of this invention can further contain additives, such as an epoxy compound, a photo-acid generator, a thermal acid generator, an inorganic filler, and surfactant, as needed.
  • additives such as an epoxy compound, a photo-acid generator, a thermal acid generator, an inorganic filler, and surfactant, as needed.
  • the photocurable resin composition of the present invention contains an epoxy compound
  • examples of the epoxy compound include 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,2-epoxy-4- (epoxyethyl) cyclohexane, glycerol triglycidyl.
  • Ether diethylene glycol diglycidyl ether, 2,6-diglycidylphenyl glycidyl ether, 1,1,3-tris [p- (2,3-epoxypropoxy) phenyl] propane, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid diglycidyl ester, 4,4′-methylenebis (N, N-diglycidylaniline), 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, trimethylolethane triglycidyl ether, triglycidyl-p-aminopheno Tetraglycidyl meta-xylenediamine, tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane, bisphenol-A-diglycidyl ether, bisphenol-S-diglycidyl ether, pentaeryth
  • the epoxy compound is available as a commercial product.
  • Epolide registered trademark] GT-401, GT-403, GT-301, GT-302, PB3600, Celoxide [registered trademark] 2021P, 2000, 3000, EHPE3150, EHPE3150CE, Cyclomer [registered trademark] M100 (above, manufactured by Daicel Corporation), EPICLON [registered trademark] 840, 840-S, N-660, N-673-80M (Above, manufactured by DIC Corporation).
  • the photoacid generator include IRGACURE [registered trademark] PAG103, PAG108, PAG121, PAG203, CGI725, GSID-26- 1 (above, manufactured by BASF), WPAG-145, WPAG-170, WPAG-199, WPAG-281, WPAG-336, WPAG-367 (above, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), TFE triazine, TME- And triazine, MP-triazine, dimethoxytriazine, TS-91, TS-01 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
  • thermal acid generator examples include K-PURE [registered trademark] TAG-2690, TAG-2690, TAG-2700, and CXC. -1612, CXC-1614, CXC-1615, CXC-1821 (above, manufactured by King Industries).
  • the photocurable resin composition of the present invention contains an inorganic filler
  • examples of the inorganic filler include sols such as silica, aluminum nitride, boron nitride, zirconia, and alumina.
  • the photocurable resin composition of the present invention contains a surfactant
  • examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether.
  • Polyoxyethylene alkyl aryl ethers such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, polyoxye Nonionic interfaces such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as lensorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate An activator is mentioned.
  • the surfactant is available as a commercial product.
  • EFTOP [registered trademark] EF301, EF303, EF352 (above, manufactured by Mitsubishi Materials Electronic Chemical Co., Ltd.), MegaFuck [registered trademark] F171 F173, R-30, R-30N, R-40, R-40, LM (above DIC Corporation), Florard FC430, FC431 (above, Sumitomo 3M Limited) Fluorosurfactants such as Asahi Guard [registered trademark] AG710, Surflon [registered trademark] S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) And an organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the following steps that is, the step of applying the photocurable resin composition of the present invention on a substrate, the photocurable resin composition applied on the substrate 50 A cured film can be formed through a step of pre-baking at a temperature of from 0 to 160 ° C., a step of exposing the coating film formed on the substrate after the pre-baking, and a step of developing the coating film.
  • Examples of the method for applying the photocurable resin composition of the present invention to a substrate include, for example, spin coating, potting, dipping, flow coating, ink jet, spraying, bar coating, gravure coating, and slit coating. , Roll coating method, transfer printing method, brush coating, blade coating method, and air knife coating method.
  • a substrate to which the photocurable resin composition of the present invention is applied for example, a silicon wafer coated with a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film, a silicon nitride substrate, a quartz substrate, an alkali-free glass substrate, a low Alkali glass substrate, crystallized glass substrate, glass substrate on which indium tin oxide (ITO) film or indium zinc oxide (IZO) film is formed, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), triacetyl cellulose (TAC), polyethylene (PE), polyimide (PI), polyamide (PA), polyvinyl chloride (PVC), polycycloolefin (PCO), polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinyl alcohol (PVA), polypropylene (PP) , Polycarbonate (PC), polystyrene ( S), polyacrylonitrile (PAN), ethylene vinyl acetate cop
  • the prebaking is performed to remove the solvent from the photocurable resin composition applied on the substrate, and as a result, a coating film that loses fluidity is formed on the substrate. .
  • post-exposure baking (abbreviated as Post Exposure Bake, PEB) is performed at a temperature of, for example, 50 ° C. to 160 ° C. May be.
  • Examples of the light source used when exposing the coating film include g-line, h-line, i-line, ghi-line broadband, and KrF excimer laser.
  • Examples of the developer used for developing the coating film include a solvent contained in the photocurable resin composition.
  • a known organic solvent can be used as a solvent for the photoresist solution used in the photolithography process.
  • Examples of the organic solvent include propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate, 1-methoxy-2-propanol, cyclohexanone, and 2-propanol. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the obtained polymer is considered to be a polymer having a structure represented by the following formula (1a) and a structure represented by the following formula (2a) at the terminal.
  • the obtained polymer is considered to be a polymer having a structural unit represented by the following formula (1b) and a structure represented by the following formula (2b) at the terminal.
  • the obtained polymer is considered to be a polymer having a structure represented by the following formula (2c) at the terminal and a structural unit represented by the following formula (1c).
  • the obtained polymer is considered to be a polymer having a structural unit represented by the following formula (1d) and a structure represented by the following formula (2d) at the terminal.
  • the obtained polymer is considered to be a polymer having a structure represented by the following formula (2e) at the terminal and a structural unit represented by the following formula (3).
  • the obtained polymer is considered to be a polymer having a structural unit represented by the following formula (4) and a structure represented by the following formula (2f) at the terminal.
  • the obtained polymer is considered to be a polymer having a structural unit represented by the following formula (5) and a structure represented by the following formula (2g) at the terminal.
  • the obtained polymer is considered to be a polymer having a structural unit represented by the following formula (8) and a structure represented by the following formula (2h) at the terminal.
  • the obtained polymer is considered to be a polymer having a structural unit represented by the following formula (9) and a structure represented by the following formula (2i) at the terminal.
  • Example 1 The solution containing the polymer obtained in Synthesis Example 1 was injected into a bottle filled with a cation exchange resin (15JWET, Organo Corp.) and an anion exchange resin (Monosphere 550A, Muromachi Technos Corp.). Stir for 4 hours.
  • a cation exchange resin (15JWET, Organo Corp.)
  • an anion exchange resin (Monosphere 550A, Muromachi Technos Corp.).
  • IRGACURE [registered trademark] 184 (manufactured by BASF) 0.68 g, tricyclodecane dimethanol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 4.08 g, and pentaerythritol tetrakis (3-mercapto) Butyrate (0.34 g, Showa Denko KK) was dissolved in 8.90 g of propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate to prepare a composition. Then, it filtered using the polyethylene micro filter with a hole diameter of 3 micrometers, and prepared the photocurable resin composition.
  • Example 2 The solution containing the polymer obtained in Synthesis Example 2 was filled with a cation exchange resin (15 JWET, Organo Corporation) and an anion exchange resin (Monosphere [registered trademark] 550A, Muromachi Technos Co., Ltd.). Poured into and allowed to stir for 4 hours.
  • IRGACURE184 manufactured by BASF 0.60 g, tricyclodecane dimethanol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 3.62 g, and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Showa)
  • a composition was prepared by dissolving 0.30 g of Denko Co., Ltd. in 3.62 g of propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate. Then, it filtered using the polyethylene micro filter with a hole diameter of 3 micrometers, and prepared the photocurable resin composition.
  • Example 3 The solution containing the polymer obtained in Synthesis Example 3 was injected into a bottle filled with a cation exchange resin (15JWET, Organo Corp.) and an anion exchange resin (Monosphere 550A, Muromachi Technos Corp.). Stir for 4 hours.
  • a cation exchange resin (15JWET, Organo Corp.)
  • an anion exchange resin (Monosphere 550A, Muromachi Technos Corp.).
  • IRGACURE184 (manufactured by BASF) 0.72 g, tricyclodecane dimethanol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 4.30 g, and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Showa)
  • a composition was prepared by dissolving 0.36 g (manufactured by Denko Co., Ltd.) in 6.48 g of propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate. Then, it filtered using the polyethylene micro filter with a hole diameter of 3 micrometers, and prepared the photocurable resin composition.
  • Example 4 The solution containing the polymer obtained in Synthesis Example 4 was injected into a bottle filled with a cation exchange resin (15JWET, Organo Co., Ltd.) and an anion exchange resin (Monosphere 550A, Muromachi Technos Co., Ltd.). Stir for 4 hours.
  • a cation exchange resin (15JWET, Organo Co., Ltd.)
  • an anion exchange resin (Monosphere 550A, Muromachi Technos Co., Ltd.).
  • IRGACURE184 (manufactured by BASF) 0.72 g, tricyclodecane dimethanol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 4.35 g, and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Showa)
  • a composition was prepared by dissolving 0.36 g of Denko Corporation in 7.78 g of propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate. Then, it filtered using the polyethylene micro filter with a hole diameter of 3 micrometers, and prepared the photocurable resin composition.
  • IRGACURE184 (manufactured by BASF) 0.65 g, tricyclodecane dimethanol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 3.91 g, and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Showa) Electric composition (0.33 g) was dissolved in propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate (6.67 g) to prepare a composition. Then, it filtered using the polyethylene micro filter with a hole diameter of 3 micrometers, and prepared the photocurable resin composition.
  • IRGACURE184 (manufactured by BASF) 0.57 g, tricyclodecane dimethanol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 3.44 g, and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Showa)
  • a composition was prepared by dissolving 0.29 g (manufactured by Denko Co., Ltd.) in 4.99 g of propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate. Then, it filtered using the polyethylene micro filter with a hole diameter of 3 micrometers, and prepared the photocurable resin composition.
  • IRGACURE184 (manufactured by BASF) 0.67 g, tricyclodecane dimethanol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 4.03 g, and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Showa) Electric composition (0.34 g) was dissolved in propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate (6.58 g) to prepare a composition. Then, it filtered using the polyethylene micro filter with a hole diameter of 3 micrometers, and prepared the photocurable resin composition.
  • IRGACURE184 (manufactured by BASF) 0.60 g, tricyclodecane dimethanol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 3.62 g, and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Showa)
  • a composition was prepared by dissolving 0.30 g of Denko Co., Ltd.) in 7.67 g of propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate. Then, it filtered using the polyethylene micro filter with a hole diameter of 3 micrometers, and prepared the photocurable resin composition.
  • Table 1 the transmittance of 95% or more is represented by ⁇ , and less than 95% is represented by ⁇ . Further, after the films formed from the photocurable resin compositions prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2, 3, 7, and 8 were baked at 265 ° C. for 3 minutes, the transmittance at a wavelength of 400 nm was measured. did. The results are shown in Table 1, where the transmittance after baking is reduced by 1% or less with respect to the transmittance before baking at 265 ° C. for 3 minutes, and by ⁇ when the transmittance decreases by more than 1%. expressed.
  • Table 1 show that the films formed from the photocurable resin compositions prepared in Examples 1 to 4 are more than the films formed from the photocurable resin compositions prepared in Comparative Examples 2 and 3. It indicates that the film has a high transmittance and has higher heat resistance at 265 ° C. than the film formed from the photocurable resin composition prepared in Comparative Examples 2, 3, 7, and 8.
  • the initial total mass was measured and placed in a constant temperature / humidity bath at 40 ° C./90%, the total mass after 24 hours was measured, the mass increase in water was calculated, and the moisture permeability of the membrane was evaluated.
  • the moisture permeability of the film obtained from the composition of Example 1 was 28 g / m 2 ⁇ day
  • the moisture permeability of the film obtained from the composition of Example 3 was 35 g / m 2 ⁇ day
  • the composition of Comparative Example 1 The water permeability of the film obtained from was 77 g / m 2 ⁇ day.
  • the photocurable resin composition prepared in Examples 1 to 4 was applied on a 4-inch silicon wafer using a spin coater and baked at 80 ° C. for 3 minutes to form a film having a thickness of 10 ⁇ m. Then, using a bonding apparatus (Ayumi Kogyo Co., Ltd., VJ-300), the wafer was bonded to a 4-inch glass wafer under the conditions of a vacuum of 10 Pa or less, a temperature of 80 ° C., and a bonding pressure of 175 kg. A 1 cm square was cut with a dicing apparatus (DAD321, manufactured by Disco Corporation), and an adhesive strength evaluation sample was prepared.
  • DAD321 dicing apparatus manufactured by Disco Corporation
  • Araldite [registered trademark] 2014 manufactured by Huntsman Advanced Materials was applied to both sides of the obtained adhesive strength evaluation sample, and both sides were bonded to a dedicated jig for measuring adhesive strength (shear), and then an autograph ((Co)
  • the adhesive force was measured at a pulling speed of 5 mm / min.
  • Table 2 the adhesive strength value of 2000 N or more means that the sample was broken at the application site of Araldite 2014 and was broken at the photocurable resin composition application portion prepared in Examples 1 to 4. Therefore, it shows that the adhesive force of this photocurable resin composition has the adhesive force more than the value in a table

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Abstract

【課題】 新規な光硬化性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 下記式(1)で表される構造単位を有し、末端に下記式(2)で表される構造を有する、重量平均分子量1,000乃至50,000の重合体、ラジカル型光重合開始剤及び溶剤を含む光硬化性樹脂組成物。(式中、Xは炭素原子数1乃至6のアルキル基、ビニル基、アリル基又はグリシジル基を表し、m及びnはそれぞれ独立に0又は1を表し、Qは炭素原子数1乃至16の二価の炭化水素基を表し、Zは炭素原子数1乃至4の二価の連結基を表し、該二価の連結基は前記式(1)における-O-基と結合し、Rは水素原子又はメチル基を表す。)

Description

光硬化性樹脂組成物
 本発明は、ラジカル架橋可能な部位が導入された重合体を含む、光硬化性樹脂組成物に関する。
 近年、携帯電話機、ICカードなどの電子機器の高機能化及び小型化に伴い、半導体デバイスの高集積化が求められている。その手法として、半導体素子そのものの微細化、半導体素子間を縦方向に積み上げるスタック構造が検討されている。スタック構造の作製においては、半導体素子間の接合に接着剤が使用される。しかし、公知の接着剤として知られているアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びシリコーン樹脂は耐熱性が250℃程度しかなく、メタルバンプの電極接合、イオン拡散工程など、250℃以上もの高温が求められるような工程では使用できないという問題がある。
 特許文献1には、光半導体用接着剤に用いられるイソシアヌル環含有重合体、及びそれを含有する組成物が開示されている。該イソシアヌル環含有重合体は、アルカリ金属化合物の存在下でN-モノ置換イソシアヌル酸とジハロゲン化合物とを反応させるか、N,N’,N”-トリ置換イソシアヌル酸とシラン化合物とをヒドロシリル化反応させることにより得られることが記載されている。さらに、前記組成物は、光半導体用接着剤として、50℃~250℃のオーブンで30分~4時間加熱して接着させることができる、と記載されている。
 一方、液晶ディスプレイ(LCD)、有機EL(OLED)ディスプレイに代表される薄型ディスプレイ(FPD)の市場が急速に拡大している。液晶ディスプレイは、表示パネルの基材としてガラス基板が用いられているが、さらに薄型化、軽量化、フレキシブル化、ロールトゥロール(Roll-to-Roll)プロセスによる加工コストの低減を目指し、プラスチック基板を用いたフレキシブルディスプレイの開発が行われている。しかし、公知のプラスチック基板に用いられる樹脂材料として知られているPET樹脂、PEN樹脂、PC樹脂は耐熱性が250℃程度しかなく、従来、薄膜トランジスタ(TFT)形成プロセスに必要とされた250℃以上の高温が求められる工程では使用できないという問題がある。
 一方、特許文献2には、可視光の透過率が高く耐熱性及び耐溶剤性に優れた硬化膜が得られる組成物が開示されている。さらに同文献には、前記組成物は接着剤として使用できることも開示されている。
特開2008-143954号公報 国際公開第2013/035787号パンフレット
 特許文献1に記載の組成物から作製された硬化物は、470nmでの光線透過率が90%以上であると評価され、さらに耐熱性の評価が行われている。しかしながら、前記硬化物を150℃のオーブンに120時間放置した後の470nmでの透過率を測定した旨記載されているが、250℃以上の温度での耐熱性は不明である。そのため、特許文献1に記載の組成物を250℃以上の高温が求められるような工程で使用した場合、該組成物から得られた硬化物は高い可視光の透過率を有さない可能性がある。
 一方、特許文献2に記載の組成物を用いて、可視光の透過率が高く耐熱性及び耐溶剤性に優れた硬化膜を基板上に形成するためには、200℃又はそれ以上の温度で例えば5分間ベークすることが必要である。そのため、特許文献2に記載の組成物を公知のプラスチック基板の接着に用いた場合、該組成物のベークの際にプラスチック基板の破損を生じさせる可能性がある。
 そのため、200℃又はそれ以上の温度での加熱工程が不要な、高い可視光の透過率、並びに優れた耐熱性及び耐溶剤性を備えた硬化膜を形成可能な組成物が求められている。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、組成物を構成する重合体の末端構造を工夫することにより、上記温度での加熱工程を必要とせずに、所望の性質を備えた硬化膜を該組成物から形成できることを見出した。
 すなわち、本発明の第一態様は、下記式(1)で表される構造単位を有し、末端に下記式(2)で表される構造を有する、重量平均分子量1,000乃至50,000の重合体、ラジカル型光重合開始剤及び溶剤を含む光硬化性樹脂組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、Xは炭素原子数1乃至6のアルキル基、ビニル基、アリル基又はグリシジル基を表し、m及びnはそれぞれ独立に0又は1を表し、Qは炭素原子数1乃至16の二価の炭化水素基を表し、Zは炭素原子数1乃至4の二価の連結基を表し、該二価の連結基は前記式(1)における-O-基と結合し、Rは水素原子又はメチル基を表す。)
 前記式(1)においてQで表される二価の炭化水素基は、例えば、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、二重結合で結ばれた2つの炭素原子を含む基、又は置換基を少なくとも1つ有してもよい脂環式炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基を主鎖に含む基を表す。
 前記式(2)においてZで表される二価の連結基は、例えば、置換基としてヒドロキシ基を少なくとも1つ有してもよい、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表す。
 前記光硬化性樹脂組成物は、さらに二官能(メタ)アクリレート及び/又は多官能チオールを含むことができる。
 前記光硬化性樹脂組成物は、接着剤又はレンズ材として使用できる。
 本発明の第二態様は、本発明の第一態様の光硬化性樹脂組成物を基板上に塗布する工程、前記基板上に塗布された光硬化性樹脂組成物を50℃乃至160℃の温度でプリベークする工程、前記プリベーク後の前記基板上に形成された塗膜を露光する工程、及び前記塗膜を現像する工程を有する、膜形成方法である。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、ラジカル架橋可能な部位が末端に導入された重合体及びラジカル型光重合開始剤を含むため、200℃又はそれ以上の温度での加熱工程を必要とせず、高い可視光の透過率並びに優れた耐熱性及び耐溶剤性を備えた硬化膜を形成できる。この硬化膜はレンズ材として有用である。本発明の光硬化性樹脂組成物から形成される硬化膜は、透湿防止性にも優れている。さらに、本発明の光硬化性樹脂組成物は、高い接着力を有するため、有機ELディスプレイ用及びイメージセンサ用接着剤として有用である。
<重合体>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、前記式(1)で表される構造単位を有し、末端に前記式(2)で表される構造を有する、重量平均分子量1,000乃至50,000の重合体を含む。この重量平均分子量は、後述するゲルパーミエーションクロマトグラフィ(以下、本明細書ではGPCと略称する。)分析による、標準ポリスチレン換算値であり、好ましくは1,000乃至20,000である。
 前記式(1)においてXで表される炭素原子数1乃至6のアルキル基は、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、1-メチル-n-ブチル基、2-メチル-n-ブチル基、3-メチル-n-ブチル基、1,1-ジメチル-n-プロピル基、1,2-ジメチル-n-プロピル基、2,2-ジメチル-n-プロピル基、1-エチル-n-プロピル基、n-ヘキシル基、1-メチル-n-ペンチル基、2-メチル-n-ペンチル基、3-メチル-n-ペンチル基、4-メチル-n-ペンチル基、1,1-ジメチル-n-ブチル基、1,2-ジメチル-n-ブチル基、1,3-ジメチル-n-ブチル基、2,2-ジメチル-n-ブチル基、2,3-ジメチル-n-ブチル基、3,3-ジメチル-n-ブチル基、1-エチル-n-ブチル基、2-エチル-n-ブチル基、1,1,2-トリメチル-n-プロピル基、1,2,2-トリメチル-n-プロピル基、1-エチル-1-メチル-n-プロピル基、1-エチル-2-メチル-n-プロピル基等が挙げられる。
 前記式(1)においてQで表される炭素原子数1乃至16の二価の炭化水素基は、例えば、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、二重結合で結ばれた2つの炭素原子を含む基、又は置換基を少なくとも1つ有してもよい脂環式炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基を主鎖に含む基である。そのような基として、下記式(a)乃至式(m)で表される基が例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 前記式(2)においてZで表される炭素原子数1乃至4の二価の連結基は、例えば、置換基としてヒドロキシ基を少なくとも1つ有してもよい、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表す。Zがそのようなアルキレン基を表す場合、前記式(2)で表される末端構造として、下記式(2-1)及び式(2-2)で表される構造が例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 前記重合体は、例えば、次の過程を経て合成される。トリアジントリオン構造を有するジエポキシ化合物と、末端にカルボキシル基又はヒドロキシ基を有する化合物とを反応させて、前記式(1)で表される構造単位、及び末端にカルボキシル基又はヒドロキシ基を有するポリマー中間体を得る。その後、前記末端を有するポリマー中間体とエポキシ基を有する(メタ)アクリレートとを反応させる。
<ラジカル型光重合開始剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、ラジカル型光重合開始剤を含む。その光重合開始剤として、光硬化時に使用する光源に吸収をもつ化合物であれば特に限定されないが、例えば、tert-ブチルペルオキシ-iso-ブチレート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(ベンゾイルジオキシ)ヘキサン、1,4-ビス[α-(tert-ブチルジオキシ)-iso-プロポキシ]ベンゼン、ジ-tert-ブチルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(tert-ブチルジオキシ)ヘキセンヒドロペルオキシド、α-(iso-プロピルフェニル)-iso-プロピルヒドロペルオキシド、tert-ブチルヒドロペルオキシド、1,1-ビス(tert-ブチルジオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、ブチル-4,4-ビス(tert-ブチルジオキシ)バレレート、シクロヘキサノンペルオキシド、2,2’,5,5’-テトラ(tert-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(tert-アミルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’-ビス(tert-ブチルペルオキシカルボニル)-4,4’-ジカルボキシベンゾフェノン、tert-ブチルペルオキシベンゾエート、ジ-tert-ブチルジペルオキシイソフタレート等の有機過酸化物;9,10-アントラキノン、1-クロロアントラキノン、2-クロロアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2-ベンズアントラキノン等のキノン類;ベンゾインメチル、ベンゾインエチルエーテル、α-メチルベンゾイン、α-フェニルベンゾイン等のベンゾイン誘導体;2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-[4-{4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)ベンジル}-フェニル]-2-メチル-プロパン-1-オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチル-ベンジル)-1-(4-モリホリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン等のアルキルフェノン系化合物;ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系化合物;2-(O-ベンゾイルオキシム)-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-1,2-オクタンジオン、1-(O-アセチルオキシム)-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]エタノン等のオキシムエステル系化合物が挙げられる。
 上記ラジカル型光重合開始剤は、市販品として入手が可能であり、例えば、IRGACURE[登録商標]651、同184、同2959、同127、同907、同369、同379EG、同819、同819DW、同1800、同1870、同784、同OXE01、同OXE02、同250、同1173、同MBF、同TPO、同4265、同TPO(以上、BASF社製)、KAYACURE[登録商標]DETX、同MBP、同DMBI、同EPA、同OA(以上、日本化薬(株)製)、VICURE-10、同55(以上、STAUFFER Co.LTD製)、ESACURE KIP150、同TZT、同1001、同KTO46、同KB1、同KL200、同KS300、同EB3、トリアジン-PMS、トリアジンA、トリアジンB(以上、日本シイベルヘグナー(株)製)、アデカオプトマーN-1717、同N-1414、同N-1606(以上、(株)ADEKA製)が挙げられる。これらのラジカル型光重合開始剤は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物におけるラジカル型光重合開始剤の含有量は、上記重合体の含有量に対して、例えば0.01phr乃至30phr、好ましくは0.1phr乃至15phrである。この含有量の割合が下限値に満たない場合には、十分な硬化性が得られない。ここで、phrとは、重合体の質量100gに対する、ラジカル型光重合開始剤の質量を表す。
<溶剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は溶剤を含む。その溶剤として、半導体デバイス製造工程で使用できる有機溶剤であれば特に限定されないが、例えば、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、2-ブタノン、2-ヘプタノン等のケトン類;エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコール又はジプロピレングリコールモノアセテート、並びにこれらのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル、モノフェニルエーテル等の多価アルコール類及びその誘導体;ジオキサン等の環式エーテル類;γ-ブチロラクトン等のラクトン類;及び乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類が挙げられる。これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。本発明の光硬化性樹脂組成物から溶剤を除いた成分を固形分とすると、該光硬化性樹脂組成物に占める固形分の割合は、例えば1質量%乃至80質量%である。
<架橋性化合物>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、二官能(メタ)アクリレートを架橋性化合物として含有することができる。ここで二官能(メタ)アクリレートとは、分子の両端にアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物である。その化合物として、例えば、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、トリシクロデカンジエタノールジアクリレート、及びトリシクロデカンジエタノールジメタクリレートが挙げられる。
 上記二官能(メタ)アクリレートは、市販品として入手が可能であり、例えば、A-DCP、DCP(以上、新中村化学工業(株)製)が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物における二官能(メタ)アクリレートの含有量は、上記重合体の含有量に対して、例えば5質量%乃至50質量%、好ましくは10質量%乃至30質量%である。
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、更に、多官能チオールを架橋性化合物として含有することができる。ここで、多官能チオールとは、分子の末端に複数(例えば2つ、3つ又は4つ)のチオール基を有する化合物である。その化合物として、例えば、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチリルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、及びトリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)が挙げられる。
 上記多官能チオールは、市販品として入手が可能であり、例えば、カレンズMT[登録商標]PE1、同BD1、同NR1(以上、昭和電工(株)製)が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明の光硬化性樹脂組成物における多官能チオールの含有量は、上記重合体の含有量に対して、例えば0.1質量%乃至15質量%、好ましくは0.5質量%乃至10質量%である。
<その他の添加剤>
 本発明の光硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、エポキシ化合物、光酸発生剤、熱酸発生剤、無機フィラー、界面活性剤などの添加剤をさらに含有することができる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物がエポキシ化合物を含む場合、そのエポキシ化合物として、例えば、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,2-エポキシ-4-(エポキシエチル)シクロヘキサン、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、2,6-ジグリシジルフェニルグリシジルエーテル、1,1,3-トリス[p-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]プロパン、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、4,4’-メチレンビス(N,N-ジグリシジルアニリン)、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリグリシジル-p-アミノフェノール、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル-1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビスフェノール-A-ジグリシジルエーテル、ビスフェノール-S-ジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテルレゾルシノールジグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノール-A-ジグリシジルエーテル、ビスフェノールヘキサフルオロアセトンジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールジグリシジルエーテル、トリス-(2,3-エポキシプロピル)イソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、ジグリセロールポリジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、1,4-ビス(2,3-エポキシプロポキシパーフルオロイソプロピル)シクロヘキサン、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、1,6-へキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p-ターシャリーブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエーテル、o-フタル酸ジグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、1,2,7,8-ジエポキシオクタン、1,6-ジメチロールパーフルオロヘキサンジグリシジルエーテル、4,4’-ビス(2,3-エポキシプロポキシパーフルオロイソプロピル)ジフェニルエーテル、2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパン、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシシクロヘキシルオキシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)-3’,4’-エポキシ-1,3-ジオキサン-5-スピロシクロヘキサン、1,2-エチレンジオキシ-ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメタン)、4’,5’-エポキシ-2’-メチルシクロヘキシルメチル-4,5-エポキシ-2-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、エチレングリコール-ビス(3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、ビス-(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、及びビス(2,3-エポキシシクロペンチル)エーテルが挙げられる。さらに、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなど、エポキシ基を有する(メタ)アクリレートの共重合体も、上記エポキシ化合物として挙げられる。
 上記エポキシ化合物は、市販品として入手が可能であり、例えば、エポリード[登録商標]GT-401、同GT-403、同GT-301、同GT-302、同PB3600、セロキサイド[登録商標]2021P、同2000、同3000、EHPE3150、EHPE3150CE、サイクロマー[登録商標]M100(以上、(株)ダイセル製)、EPICLON[登録商標]840、同840-S、同N-660、同N-673-80M(以上、DIC(株)製)が挙げられる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物が光酸発生剤を含む場合、その光酸発生剤として、例えば、IRGACURE[登録商標]PAG103、同PAG108、同PAG121、同PAG203、同CGI725、GSID-26-1(以上、BASF社製)、WPAG-145、WPAG-170、WPAG-199、WPAG-281、WPAG-336、WPAG-367(以上、和光純薬工業(株)製)、TFEトリアジン、TME-トリアジン、MP-トリアジン、ジメトキシトリアジン、TS-91、TS-01((株)三和ケミカル製)が挙げられる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物が熱酸発生剤を含む場合、その熱酸発生剤として、例えば、K-PURE[登録商標]TAG-2689、同TAG-2690、同TAG-2700、同CXC-1612、同CXC-1614、同CXC-1615、同CXC-1821(以上、キングインダストリーズ社製)が挙げられる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物が無機フィラーを含む場合、その無機フィラーとして、例えば、シリカ、窒化アルミ二ウム、窒化ボロン、ジルコニア、アルミナなどのゾルが挙げられる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物が界面活性剤を含む場合、その界面活性剤として、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤が挙げられる。
 上記界面活性剤は、市販品として入手が可能であり、例えば、エフトップ[登録商標]EF301、同EF303、同EF352(以上、三菱マテリアル電子化成(株)製)、メガファック[登録商標]F171、同F173、同R-30、同R-30N、同R-40、同R-40-LM(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431(以上、住友スリーエム(株)製)、アサヒガード[登録商標]AG710、サーフロン[登録商標]S-382、同SC101、同SC102、同SC103、同SC104、同SC105、同SC106(以上、旭硝子(株)製)等のフッ素系界面活性剤、及びオルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)を挙げることができる。これらの界面活性剤は単独で用いてもよく、二種以上を組合せて用いてもよい。
<膜形成方法>
 本発明の光硬化性樹脂組成物を用い、以下の工程、すなわち、本発明の光硬化性樹脂組成物を基板上に塗布する工程、前記基板上に塗布された光硬化性樹脂組成物を50℃乃至160℃の温度でプリベークする工程、前記プリベーク後の前記基板上に形成された塗膜を露光する工程、及び前記塗膜を現像する工程、を経て硬化膜を形成することができる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物を基板に塗布する方法として、例えば、スピンコート法、ポッティング法、ディップ法、フローコート法、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、スリットコート法、ロールコート法、転写印刷法、刷毛塗り、ブレードコート法、及びエアーナイフコート法が挙げられる。
 本発明の光硬化性樹脂組成物が塗布される基板として、例えば、酸化珪素膜、窒化珪素膜又は酸化窒化珪素膜で被覆されたシリコンウェハー、窒化珪素基板、石英基板、無アルカリガラス基板、低アルカリガラス基板、結晶化ガラス基板、インジウム錫酸化物(ITO)膜又はインジウム亜鉛酸化物(IZO)膜が形成されたガラス基板、及びポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレン(PE)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリシクロオレフィン(PCO)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリプロピレン(PP)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリアクリロニトリル(PAN)、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)、エチレンメタクリル酸共重合体(EMMA)又はポリメタクリル酸(PMMA)からなる基板、を挙げることができる。
 前記プリベークは、前記基板上に塗布された光硬化性樹脂組成物から溶剤を除去するために行われ、その結果、該組成物から流動性が失われた塗膜が前記基板上に形成される。
 前記塗膜を露光する工程後、該塗膜を現像する工程前に、必要に応じて、例えば50℃乃至160℃の温度で露光後ベーク(Post Exposure Bake,PEBと略称される。)を行ってもよい。
 前記塗膜を露光する際に使用される光源として、例えば、g線、h線、i線、ghi線ブロードバンド、及びKrFエキシマレーザーが挙げられる。
 前記塗膜の現像に使用される現像液として、前記光硬化性樹脂組成物に含まれる溶剤が挙げられる。その他、フォトリソグラフィー工程に使用されるフォトレジスト溶液の溶剤として公知の有機溶剤を使用することができる。その有機溶剤として、例えば、プロプレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート、1-メトキシ-2-プロパノール、シクロヘキサノン、及び2-プロパノールが挙げられる。これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、二種以上を組合せて用いてもよい。
 以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
 以下に記載する合成例で得られたポリマーのGPC分析は、下記の装置を用い、測定条件は下記のとおりである。
装置:一体型高速GPCシステム HLC-8220GPC 東ソー(株)製
カラム:KF-G,KF804L
カラム温度:40℃
溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
流量:1.0mL/分
標準試料:ポリスチレン
ディテクター:RI
<合成例1>
 1,2-シクロヘキサンジカルボン酸80.45g、モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸110.00g、及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド4.52gをプロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート292.46gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。室温に冷却後、メタクリル酸グリシジル18.05g及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.72gを本溶液に溶解させた後、140℃で3時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は2,700であった。得られたポリマーは、下記式(1a)で表される構造単位及び末端に下記式(2a)で表される構造を有するポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
<合成例2>
 4-メチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸無水物14.29g、モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸20.00g、及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.82gをシクロヘキサノン105.33gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。室温に冷却後、メタクリル酸グリシジル3.25g及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.13gを本溶液に溶解させた後、140℃で3時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は10,900であった。得られたポリマーは、下記式(1b)で表される構造単位及び末端に下記式(2b)で表される構造を有するポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
<合成例3>
 2-プロペン-1,2-ジカルボン酸18.24g、モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸33.00g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド2.21gをシクロヘキサノン124.71gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。室温に冷却後、メタクリル酸グリシジル4.86g及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.30gを本溶液に溶解させた後、140℃で3時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は3,900であった。得られたポリマーは、下記式(1c)で表される構造単位及び末端に下記式(2c)で表される構造を有するポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
<合成例4>
 1,4-ブタンジカルボン酸20.48g、モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸33.00g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド2.21gをシクロヘキサノン129.96gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。室温に冷却後、メタクリル酸グリシジル5.07g及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.30gを本溶液に溶解させた後、140℃で3時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は4,700であった。得られたポリマーは、下記式(1d)で表される構造単位及び末端に下記式(2d)で表される構造を有するポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
<合成例5>
 2,2-ビス(4-グリシジルオキシシクロヘキシル)プロパン25.00g、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸11.35g、及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.64gをシクロヘキサノン86.31gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。室温に冷却後、メタクリル酸グリシジル13.78g及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.55gを本溶液に溶解させた後、140℃で3時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は3,100であった。得られたポリマーは、下記式(3)で表される構造単位及び末端に下記式(2e)で表される構造を有するポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
<合成例6>
 1,4-ナフタレンジカルボン酸22.11g、2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパン32.00g、及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.99gをプロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート82.65gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。室温に冷却後、メタクリル酸グリシジル6.41g及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.26gを本溶液に溶解させた後、140℃で3時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は4,400であった。得られたポリマーは、下記式(4)で表される構造単位及び末端に下記式(2f)で表される構造を有するポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
<合成例7>
 2,5-ピリジンジカルボン酸12.29g、2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパン23.00g、及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.71gをシクロヘキサノン107.99gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。室温に冷却後、メタクリル酸グリシジル3.34g及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.13gを本溶液に溶解させた後、140℃で3時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は6,200であった。得られたポリマーは、下記式(5)で表される構造単位及び末端に下記式(2g)で表される構造を有するポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
<合成例8>
 イソフタル酸14.34g、2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパン27.00g、及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.84gをプロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート63.26gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は10,200であった。得られたポリマーは、下記式(6)で表される構造単位を有し、末端がアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する構造で封止されていないポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
<合成例9>
 2,2-ビス(4-グリシジルオキシシクロヘキシル)プロパン28.00g、モノアリルイソシアヌル酸12.49g、及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.71gをプロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート61.81gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は4,100であった。得られたポリマーは、下記式(7)で表される構造単位有するポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
<合成例10>
 1,2-シクロヘキサンジカルボン酸103.61g、モノアリルジグリシジルイソシアヌル酸150.00g、及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド3.08gをプロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート256.69gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は3,300であった。得られたポリマーは、下記式(1a)で表される構造単位を有するポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
<合成例11>
 2,2-ビス(4-グリシジルオキシシクロヘキシル)プロパン24.00g、1,4-ナフタレンジカルボン酸13.68g、及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド1.23gをプロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート90.78gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。室温に冷却後、メタクリル酸グリシジル3.57g及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.14gを本溶液に溶解させた後、140℃で3時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は6,400であった。得られたポリマーは、下記式(8)で表される構造単位及び末端に下記式(2h)で表される構造を有するポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
<合成例12>
 ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル15.00g、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸9.86g、及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド1.12gをプロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート103.93gに溶解させた後、140℃で4時間反応させポリマーを含む溶液を得た。室温に冷却後、メタクリル酸グリシジル2.36g及びベンジルトリエチルアンモニウムクロリド0.09gを本溶液に溶解させた後、140℃で3時間反応させポリマーを含む溶液を得た。得られたポリマーのGPC分析を行ったところ、標準ポリスチレン換算にて重量平均分子量は2,300であった。得られたポリマーは、下記式(9)で表される構造単位及び末端に下記式(2i)で表される構造を有するポリマーであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
<実施例1>
 合成例1で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液20gにIRGACURE[登録商標]184(BASF社製)0.68g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)4.08g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.34gを、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート8.90gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
<実施例2>
 合成例2で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー[登録商標]550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液22gにIRGACURE184(BASF社製)0.60g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)3.62g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.30gを、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート3.62gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
<実施例3>
 合成例3で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液24gにIRGACURE184(BASF社製)0.72g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)4.30g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.36gを、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート6.48gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
<実施例4>
 合成例4で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液23gにIRGACURE184(BASF社製)0.72g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)4.35g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.36gを、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート7.78gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
<比較例1>
 合成例5で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液33gにIRGACURE184(BASF社製)0.93g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)2.78g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.46gを、シクロヘキサノン0.69gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
<比較例2>
 合成例6で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液21gにIRGACURE184(BASF社製)0.65g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)3.91g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.33gを、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート6.67gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
<比較例3>
 合成例7で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液21gにIRGACURE184(BASF社製)0.57g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)3.44g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.29gを、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート4.99gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
<比較例4>
 合成例8で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液22gにIRGACURE184(BASF社製)0.71g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)4.26g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.35gを、プロピレングリコール1‐モノメチルエーテル2-アセタート8.16gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
<比較例5>
 合成例9で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液22gにIRGACURE184(BASF社製)0.67g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)4.03g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.34gを、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート6.58gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
<比較例6>
 合成例10で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液22gにIRGACURE184(BASF社製)0.72g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)4.29g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.36gを、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート8.42gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
<比較例7>
 合成例11で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液20gにIRGACURE184(BASF社製)0.60g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)3.58g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.30gを、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート5.36gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
<比較例8>
 合成例12で得られたポリマーを含む溶液を、陽イオン交換樹脂(15JWET、オルガノ(株))及び陰イオン交換樹脂(モノスフィアー550A、ムロマチテクノス(株))が充填されたボトル中に注入し、4時間撹拌させた。撹拌後の溶液18gにIRGACURE184(BASF社製)0.60g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製)3.62g、及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(昭和電工(株)製)0.30gを、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート7.67gに溶解させ組成物を調製した。その後、孔径3μmのポリエチレン製マイクロフィルターを用いてろ過して、光硬化性樹脂組成物を調製した。
〔透過率測定〕
 実施例1乃至実施例4、比較例2、3、7及び8で調製した光硬化性樹脂組成物を、石英基板上にスピンコーターを用いて塗布し、100℃でプリベーク、アライナー(PLA-501、キヤノン(株)製)を用い露光し(i線、露光量:3000mJ/cm)、さらに100℃でベーク後、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート及び1-メトキシ-2-プロパノール混合溶液にて現像し、膜厚10μmの膜を形成した。この膜を紫外線可視分光光度計UV-2550((株)島津製作所製)を用いて波長400nmの透過率を測定した。その結果を表1に示す。表1において、透過率が95%以上を○で表し、95%未満を×で表した。さらに、前記実施例1乃至実施例4、比較例2、3、7及び8で調製した光硬化性樹脂組成物から形成した膜を265℃で3分間ベークした後、波長400nmの透過率を測定した。その結果を表1において、前記265℃で3分間ベークする前の透過率に対する該ベークした後の透過率が1%以下低下するものを○で表し、1%を超えて低下するものを×で表した。下記表1の結果は、実施例1乃至実施例4で調製した光硬化性樹脂組成物から形成した膜は、比較例2及び比較例3で調製した光硬化性樹脂組成物から形成した膜よりも高い透過率を示し、且つ比較例2、3、7及び8で調製した光硬化性樹脂組成物から形成した膜よりも265℃での高い耐熱性を有することを示唆している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
〔溶剤への溶出試験〕
 実施例1乃至実施例4及び比較例4乃至比較例6で調製した光硬化性樹脂組成物を、シリコンウェハー上にスピンコーターを用いて塗布し、100℃でプリベークし、アライナー(PLA-501、キヤノン(株)製)を用い露光し(i線、露光量:3000mJ/cm)、さらに100℃でベーク後、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート及び1-メトキシ-2-プロパノール混合溶液にて現像し、膜厚10μmの膜を形成した。この膜をN-メチル2-ピロリドンに、23℃にて1分間浸漬した。末端にメタクリル基を有するポリマーを含む実施例1乃至実施例4で調製した光硬化性樹脂組成物から形成された膜は浸漬前後での膜厚変化が5%以下であることを確認したが、末端がアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する構造で封止されていないポリマーを含む比較例4乃至比較例6で調製した光硬化性樹脂組成物から形成された膜はN-メチルピロリドン浸漬後、浸漬前の膜厚の20%以上が溶解してしまった。
[透湿度試験]
JIS Z 0208(カップ法)
 実施例1、3及び比較例1で調製した組成物をそれぞれカプトンフィルム(東レデュポン社製)上に成膜し、100℃でプリベークし、アライナー(PLA-501、キヤノン(株)製)を用い露光し(i線、露光量:3000mJ/cm)、さらに100℃でベーク後、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート及び1-メトキシ-2-プロパノール混合溶液にて現像し、目的の膜を得た。透湿度測定は、透湿度測定カップに塩化カルシウムを入れ、フィルム径が6cmとなるように得られた膜を設置した。初期の全体質量を測定し、40℃/90%の恒温恒湿槽に設置し、24時間後の全体質量を測定し水の質量増加量を算出して、膜の透湿度を評価した。実施例1の組成物から得られた膜の透湿度は28g/m・day、実施例3の組成物から得られた膜の透湿度は35g/m・day、比較例1の組成物から得られた膜の透湿度は77g/m・dayであった。この結果は、実施例1の組成物から得られた膜及び実施例3の組成物から得られた膜の方が、比較例1の組成物から得られた膜よりも透湿防止性に優れることを示している。
〔接着力評価〕
 実施例1乃至実施例4で調製した光硬化性樹脂組成物を、4インチシリコンウェハー上にスピンコーターを用いて塗布し、80℃で3分間ベークを行って、膜厚10μmの膜を形成した後、貼り合せ装置(アユミ工業(株)製、VJ-300)を使用して、真空度10Pa以下、温度80℃、貼り合せ圧力175kgの条件下で4インチガラスウェハーと接着させ、そのウェハーをダイシング装置(ディスコ(株)製、DAD321)で1cm角に切断し、接着力評価サンプルを作製した。得られた接着力評価サンプルの両面にアラルダイト[登録商標]2014(ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ社製)を塗布し、接着力(せん断)測定用専用冶具に両面を接着後、オートグラフ((株)島津製作所製、オートグラフAGS-100NX)で接着力(せん断)を評価した。接着力は5mm/分の引っ張り速度で測定した。その結果を下記表2に示す。表2中、接着力の値が2000N以上とは、サンプルの破断がアラルダイト2014塗布部で発生しており、実施例1乃至実施例4で調製した光硬化性樹脂組成物塗布部分で破断していないため、本光硬化性樹脂組成物の接着力は表中の値以上の接着力を有することを示す。実施例1乃至実施例4で調製した光硬化性樹脂組成物を用いて得られたサンプルは、十分な接着性を有することが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018

Claims (6)

  1. 下記式(1)で表される構造単位を有し、末端に下記式(2)で表される構造を有する、重量平均分子量1,000乃至50,000の重合体、ラジカル型光重合開始剤及び溶剤を含む光硬化性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、Xは炭素原子数1乃至6のアルキル基、ビニル基、アリル基又はグリシジル基を表し、m及びnはそれぞれ独立に0又は1を表し、Qは炭素原子数1乃至16の二価の炭化水素基を表し、Zは炭素原子数1乃至4の二価の連結基を表し、該二価の連結基は前記式(1)における-O-基と結合し、Rは水素原子又はメチル基を表す。)
  2. 前記式(1)においてQで表される二価の炭化水素基は、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、二重結合で結ばれた2つの炭素原子を含む基、又は置換基を少なくとも1つ有してもよい脂環式炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基を主鎖に含む基を表す、請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
  3. 前記式(2)においてZで表される二価の連結基は、置換基としてヒドロキシ基を少なくとも1つ有してもよい、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表す、請求項1又は請求項2に記載の光硬化性樹脂組成物。
  4. さらに二官能(メタ)アクリレート及び/又は多官能チオールを含む請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光硬化性樹脂組成物。
  5. 接着剤用又はレンズ材用である請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の光硬化性樹脂組成物。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の光硬化性樹脂組成物を基板上に塗布する工程、前記基板上に塗布された光硬化性樹脂組成物を50℃乃至160℃の温度でプリベークする工程、前記プリベーク後の前記基板上に形成された塗膜を露光する工程、及び前記塗膜を現像する工程を有する、膜形成方法。
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