JP2006257257A - 硬化性樹脂組成物および該組成物を用いて形成される保護膜 - Google Patents
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Abstract
耐薬品性、接着性、ITOスパッタ耐性を有する保護膜を形成し得る硬化性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】
下記(A)〜(C)を含有する硬化性樹脂組成物。
(A):環状エーテル基およびオレフィン二重結合を有する単量体を付加重合して得られる重合体
(B):式(1)で表される有機スルホニウムヘキサフルオロホスファート
(C):式(2)で表される有機スルホニウムフルオロアルキルスルホナート
【選択図】 なし
Description
また、オニウムカチオンのヘキサフルオロホスファートおよびヘキサフルオロアンチモナート以外のカチオン硬化触媒としては、有機スルホニウムのトリフルオロスルホナートが知られている(特許文献2)。
本発明の目的は、耐薬品性、接着性、ITOスパッタ耐性を有する保護膜を形成し得る硬化性樹脂組成物を提供することにある。また、本発明の目的は、前記の硬化性樹脂組成物を用いて形成される保護膜ならびにその製造方法を提供することにある。
(A):環状エーテル基およびオレフィン二重結合を有する単量体を付加重合して得られる重合体
(B):式(1)で表される有機スルホニウムヘキサフルオロホスファート
(C):式(2)で表される有機スルホニウムフルオロアルキルスルホナート
R1〜R3から選ばれる任意の2つは、それぞれのアルキル基の水素原子がとれて、環構造をなしていても良い。
R4〜R6から選ばれる任意の2つは、それぞれのアルキル基の水素原子がとれて、環構造をなしていても良い。
nは、1〜8の整数を表す。
mは、1〜17の整数を表す。ただし、mとnとは、次の関係を満たす。
2n+1−m≧0]
環状エーテル基およびオレフィン二重結合を有する単量体としては、例えば、式(3)で表される単量体等が挙げられる。
Yは、カルボニルオキシ基またはメチレンオキシ基を表す(ただし、前記のカルボニルオキシ基またはメチレンオキシ基の(カルボニル基由来ではない)酸素原子は、構成成分Aの側である)。
Aは、単結合または炭素数1〜12のアルキレン基を表す。ただし、Aで表されるアルキレン基における炭素−炭素結合は酸素原子によって中断されていてもよい。
Eは、式(4)〜式(6)で表される環状エーテル基を表す。
qは、1〜4の整数を表す。]
Yとしては、好ましくはカルボニルオキシ基が挙げられる。
R8〜R10としては、好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基などが挙げられ、より好ましくは水素原子およびメチル基が挙げられる。
式(4)で表される基としては、好ましくはエポキシ基、2−メチルエポキシ基などが挙げられ、より好ましくはエポキシ基が挙げられる。
qは、好ましくは1〜2であり、より好ましくは2である。
式(5)で表される基としては、エポキシシクロペンチル基、エポキシシクロヘキシル基などが挙げられ、好ましくはエポキシシクロヘキシル基が挙げられる。
式(6)中、R11〜R15としては、水素、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基などが挙げられ、好ましくは水素、メチル基、エチル基が挙げられる。
式(6)で表される基としては、好ましくは2−エチルオキセタニル基が挙げられる。
グリシジルアクリレート、2−メチルグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、2−メチルグリシジルメタクリレート、イタコン酸グリシジルエステル等の不飽和グリシジルエステル;
グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、グリシドキシブチル(メタ)アクリレート等のグリシジルエーテル(メタ)アクリレート類;
3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート等の環状脂肪族エポキシ(メタ)アクリレート;
オキセタニル(メタ)アクリレート、3−オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、(3−メチル−3−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、(3−エチル−3−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート等のオキセタニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
アクリル酸t−ブチルやメタクリル酸t−ブチル等の炭素数3〜20の分枝状アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
アクリル酸シクロヘキシルやメタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ジシクロペンタニル等の炭素数5〜20の環状脂肪族アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどが挙げられ、好ましくは
(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
塩化ビニルや臭化ビニル等のハロゲン化ビニル;
塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン類;
マレイン酸、フマル酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸無水物;
マレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド等の不飽和カルボン酸イミド;
などが例示される。
(1)J. Polym. Sci., Polym.Chem.(1968), 6(2), 257−267に記載の如く、単量体およびラジカル発生剤を有機溶媒に混合せしめ、さらに必要に応じて、連鎖移動剤を混合せしめて、60〜300℃で溶液重合する方法;
(2)J. Polym. Sci., Polym.Chem.(1983), 21(10), 2949−2960に記載の如く、モノマーが溶解しない溶媒を用いて、60〜300℃で懸濁重合または乳化重合する方法;
(3)特開平6−80735号報に記載の如く、60〜200℃で塊状重合する方法;
(4)特開平10−195111に記載の如く、使用する単量体等を連続的に重合器に供給して、重合器内で重合開始剤の存在下または非存在下に180〜300℃で5〜60分間加熱し、得られる反応生成物を連続的に重合器外に取出す方法。
3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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等のグリコール類およびグリコールエーテル類;
酢酸、プロピオン酸、酪酸等の(モノ)カルボン酸または乳酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸等のヒドロキシ(モノ)カルボン酸と、上記に記載のアルコール類またはグリコール類およびグリコールエーテル類のエステル類(具体例として、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシ−1−ブチルアセテート、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジ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アセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート);
ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン等のラクトン類;
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート類;
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノンやシクロヘキサノン等のケトン類;
トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類等が挙げられる。
R1〜R3から選ばれる任意の2つは、それぞれのアルキル基の水素原子がとれて、共通の環構造の一部をなしても良い。]
前記の炭素数1〜20のアルキルオキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシオキシル基、n−ドデシルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基が挙げられ、好ましくはメトキシ基、エトキシ基が挙げられる。
前記の炭素数2〜20のアルキルカルボニル基としては、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、n−プロピルカルボニル基、n−ブチルカルボニル基、n−ペンチルカルボニル基、n−ヘキシルカルボニル基、n−ヘプチルカルボニル基、n−オクチルカルボニル基、n−ノニルカルボニル基、n−デシルカルボニル基、n−ドデシルカルボニル基、n−ウンデシルカルボニル基が挙げられ、好ましくはメチルカルボニル基、エチルカルボニル基が挙げられる。
前記の炭素数2〜20のアルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、t−ブチルカルボニルオキシ基、n−ペンチルカルボニルオキシ基、n−ヘキシルカルボニルオキシ基、n−ヘプチルカルボニルオキシ基、n−オクチルカルボニルオキシ基、n−ノニルカルボニルオキシ基、n−デシルカルボニルオキシ基、n−ドデシルカルボニルオキシ基、n−ウンデシルカルボニルオキシ基が挙げられ、好ましくはメチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、t−ブチルカルボニルオキシ基が挙げられる。
また、R1とR2とで、それぞれのアルキル基の水素原子がとれて、共通の環構造の一部をなした構造としては、式(7)で表される構造が挙げられる。
前記の各基は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜20のアルキルオキシ基、炭素数2〜20のアルキルカルボニル基、炭素数2〜20のアルキルカルボニルオキシ基、ニトロ基で置換されていても良い。
R4〜R6から選ばれる任意の2つは、それぞれのアルキル基の水素原子がとれて、環構造をなしていても良い。
nは、1〜8の整数を表す。
mは、1〜17の整数を表す。ただし、mとnとは、次の関係を満たす。
2n+1−m≧0]
(C)成分の有機スルホニウム部分としては、(B)成分の有機スルホニウム部分と同一であっても異なっていてもよい。また、2種類以上の有機スルホニウムを使用してもよい。
mは、1〜17の整数を表し、好ましくは3〜9の整数を表す。
ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジブチレートやペンタエリスリルテトラキス−3−ラウリルチオプロピオネートが挙げられ、より好ましくはペンタエリスリルテトラキス−3−ラウリルチオプロピオネートが挙げられる。
サーフロン(登録商標)S381、同S382、同SC101や同SC105(セイミケミカル(株)製);
商品名A−1110、A−1210、A−1260、A−1310、A−1420、A−1430、A−1460、A−1514、A−1620、A−1630、、A−1660、A−1820、A−1830、A−1860、A−2020、A−2114、A−3260、A−3420、A−3620、A−3820、A−5210、A−5410、A−5610、A−5810、A−7210、A−7310、A−7412、A−7612、A−9211、E−1430、E−1630、E−1830、E−2030、E−3430、E−3630、E−3830、E−5244、E−5444、E−5644、E−5844、E−7432、M−1110、M−1210、M−1420、M−1433、M−1620、M−1633、M−1820、M−1833、M−2020、M−3420、M−3433、M−3620、M−3633、M−3820、M−3833、M−5210、M−5410、M−5610、M−5610、M−7210、M−7310、
R−1110、R−1210、R−1420、R−1433、R−1620、R−1633、R−1820、R−1833、R−2020、R−3420、R−3433、R−3620、R−3633、R−3820、R−3833、R−5210、R−5410、R−5610、R−5810、R−7210、R−7310((株)ダイキンファインケミカル研究所製);
商品名BM−1000やBM−1100(BM Chemie社製)等が挙げられる。
オキセタン化合物やオキセタン樹脂類;
スピロオルトエステル類;
スピロオルトカーボナート類;
ビニルエーテル類;
ポリオール類等が挙げられる。
オキセタン化合物やオキセタン樹脂などのオキセタン類としては、1,4−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、1,4−ビス{(3−エチル−3−オキセタニル)メチル}テレフタレート、ジ[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル、1,3−ビス{(1−エチル−3−オキセタニル)メトキシ}ベンゼン、4,4’−[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]ビフェニル、ビスフェノールノボラックオキセタンのように分子中に2個以上のオキセタニル基を有するオキセタン類が好ましい。また、1,3−ビス{(1−エチル−3−オキセタニル)メトキシ}ベンゼン、4,4’−[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]ビフェニル、ビスフェノールノボラックオキセタンのように芳香族フェノール系オキセタン類が耐熱性の面で特に好ましい。
前記のオキセタン類の分子量は、好ましくは100〜2,000であり、より好ましくは200〜2,000であり、とりわけ好ましくは300〜2,000である。
有機溶媒中で(A)成分を製造した後、溶媒を除去し、別の有機溶媒に(A)成分、(B)成分、(C)成分、その他の成分を適宜溶解する方法;
等により、製造される。
ガラスやセラミックス等の無機材料;
紙や布等のセルロース系高分子材料;
メラミン系樹脂、(メタ)アクリル・ウレタン系樹脂、ウレタン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン・アクリロニトリル系共重合体、ポリカーボネート系樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の合成高分子材料等が挙げられる。
<硬化性樹脂組成物の調製>
環状エーテル基およびオレフィン二重結合を有する単量体を付加重合して得られる重合体(A);ブレンマーCP−50S(グリシジルメタクリレート−スチレン共重合体;エポキシ当量は292、Mwは19000)
有機スルホニウムヘキサフルオロホスファート(B);ベンジル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウムヘキサフルオロホスファートの49質量%γ−ブチロラクトン溶液
有機スルホニウムフルオロアルキルスルホナート(C);ベンジル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナートの33質量%γ−ブチロラクトン溶液
硬化性樹脂組成物1をガラス基板(#1737;コーニング社製)にスピンコートし、加熱炉中において85℃で2分間ベークした後、加熱炉中において230℃で40分間加熱して、保護膜を得た。該保護膜の膜厚を接触式膜厚計(DEKTAK3;(株)ULVAC製)により測定したところ、1.5μmであった。同じ保護膜を3枚準備した。
得られた保護膜各1枚を、表1に記載の浸漬液中にそれぞれ、表1に記載の時間、浸漬したのち、それらの膜厚を測定し、下記式(10)に従って残膜率を求め、耐酸性、耐アルカリ性および耐NMP性を評価した。
前項の耐薬品性試験と同条件で準備した保護膜を用いて、カッターナイフとクロスカットゲージで碁盤目上に1mm間隔のキズを入れ、JIS K5400に基づきテープ剥離試験を実施した。
剥離状態はJIS K5400 8.5.1 表18に基づき判定し、8点以上のものを○、8点未満のものを×とした。結果を表2にまとめた。
前項の耐薬品性試験と同条件で準備した保護膜上に、膜厚140nmのITO膜を形成した。ITO膜は、スパッタリング装置(SPF−530H;アネルバ(株)製)を用い、基板温度200℃でITOスパッタした後、常圧のクリーンオーブン中において230℃で40分間アニール処理して形成した。
ITO膜形成後に、目視により、保護膜上に変化が認められなかったものを○、目視により、保護膜上にシワが入り白濁したことが認められたものを×とした。結果を表2にまとめた。
(B)成分を10部、(C)成分を0部とした以外は実施例1と同様にして硬化性樹脂組成物2を得た。硬化性樹脂組成物2について実施例1と同様の評価を行った。結果を表2に示す。
(B)成分を0部、(C)成分を10部とした以外は実施例1と同様にして硬化性樹脂組成物3を得た。硬化性樹脂組成物3について実施例1と同様の評価を行った。結果を表2に示す。
(B)成分および(C)成分の替わりに、ベンジル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモナート(X)の49%γ−ブチロラクトン溶液を5部用いた以外は実施例1と同様にして硬化性樹脂組成物4を得た。硬化性樹脂組成物4について実施例1と同様の評価を行った。結果を表2に示す。
(A)〜(C)成分は実施例1と同様のものを用いた。
(B)成分を10部、(C)成分を0部とした以外は実施例2と同様にして硬化性樹脂組成物を得た。
Claims (12)
- 下記(A)〜(C)を含有する硬化性樹脂組成物。
(A):環状エーテル基およびオレフィン二重結合を有する単量体を付加重合して得られる重合体
(B):式(1)で表される有機スルホニウムヘキサフルオロホスファート
(C):式(2)で表される有機スルホニウムフルオロアルキルスルホナート
[式(1)および式(2)中、R1〜R6は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール基、または炭素数7〜20のアラルキル基を表す。
前記の各基は、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜20のアルキルオキシ基、炭素数2〜20のアルキルカルボニル基、炭素数2〜20のアルキルカルボニルオキシ基、またはニトロ基で置換されていても良い。
式(1)において、R1〜R3から選ばれる任意の2つは、それぞれのアルキル基の水素原子がとれて、環構造をなしていても良い。
式(2)において、R4〜R6から選ばれる任意の2つは、それぞれのアルキル基の水素原子がとれて、環構造をなしていても良い。
nは、1〜8の整数を表す。
mは、1〜17の整数を表す。ただし、mとnとは、次の関係を満たす。
2n+1−m≧0] - (B):式(1)で表される有機スルホニウムヘキサフルオロホスファートが、芳香族スルホニウムヘキサフルオロホスファートである請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- (C):式(2)で表される有機スルホニウムフルオロアルキルスルホナートが、芳香族スルホニウムフルオロアルキルスルホナートである請求項1または2に記載の硬化性樹脂組成物。
- (C):式(2)で表される有機スルホニウムフルオロアルキルスルホナートが、有機スルホニウムトリフルオロメチルスルホナートである請求項1〜3のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- (B):有機スルホニウムヘキサフルオロホスファートと(C)成分の有機スルホニウムフルオロアルキルスルホナートとの混合比率が質量比で、90:10〜60:40である請求項1〜4のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- (A):環状エーテル基およびオレフィン二重結合を有する単量体を付加重合して得られる重合体の環状エーテル基が、エポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基である請求項1〜5のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- (A):環状エーテル基およびオレフィン二重結合を有する単量体を付加重合して得られる重合体の環状エーテル基およびオレフィン二重結合を有する単量体が、グリシジル(メタ)アクリレートである請求項1〜6のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- さらに、酸化防止剤を含有する請求項1〜7のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- さらに、分子量が100〜2,000であるオキセタン化合物を含有する請求項1〜8のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- さらに溶剤(D)を含有する請求項1〜9のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物を用いて形成される保護膜。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物を被着体に塗工し、熱硬化させる保護膜の製造方法。
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