JPH09100338A - 保護膜形成用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面が平坦でない基体であっても、当該基体
上に、表面の平坦性の高い保護膜を形成することができ
る保護膜形成用組成物を提供すること。 【構成】 （Ａ）下記一般式（１）で表される構成単位
を少なくとも２０重量％含有してなり、かつ、ポリスチ
レン換算重量平均分子量が２０００〜１００００である
重合体または共重合体と、（Ｂ）多価カルボン酸無水物
および多価カルボン酸から選択された少なくとも１種の
化合物と、（Ｃ）有機溶剤とを含有してなることを特徴
とする。 【化１】 〔式中、Ｒは、水素原子または炭素原子数１〜５のアル
キル基を示し、ｍは、１〜８の整数を示す。〕

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保護膜形成用組成
物に関し、特に、光デバイスに用いられる保護膜を形成
するために好適な保護膜形成用組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子等の表示素子においては、
その製造工程中に、溶剤、酸またはアルカリ溶液等によ
る浸漬処理が行なわれ、また、スパッタリングにより配
線電極層を形成する際には、素子の表面が局部的に高温
に曝される。従って、このような処理によって素子が劣
化あるいは損傷することを防止するために、これらの処
理に対して耐性を有する薄膜の保護膜を素子の表面に設
けることが行なわれている。

【０００３】このような保護膜においては、当該保護膜
を形成すべき基体または下層、さらに保護膜上に形成さ
れる層に対して接着性が高いものであること、膜自体が
平滑で強靱であること、透明性を有するものであるこ
と、耐熱性および耐光性が高く、長期間にわたって着
色、黄変、白化等の変質を起こさないものであること、
耐水性、耐溶剤性、耐酸性および耐アルカリ性に優れた
ものであること等の性能が要求される。これらの諸特性
を満たす保護膜を形成するための材料としては、例えば
特開昭６０−２１７２３０号公報等に開示されている熱
硬化性組成物が知られている。このような熱硬化性組成
物においては、当該熱硬化性組成物を、保護膜を形成す
べき基体の表面に塗布した後、この塗膜を加熱処理して
硬化させることにより、保護膜を形成することができ
る。

【０００４】一方、スーパーツイステッドネマチック
（ＳＴＮ）方式のカラー液晶表示素子においては、ツイ
ステッドネマチック（ＴＮ）方式の液晶表示素子と比較
して、セルギャップの均一性が極めて重要である。従っ
て、ＳＴＮ方式のカラー液晶表示素子に用いられる基板
としては、その表面の平坦性が高いものであることが要
求される。表面の平坦性の低い基板を用いると、得られ
る液晶表示素子に表示むらが発生するからである。

【０００５】然るに、例えばカラーフィルターが形成さ
れた基板においては、その表面にカラーフィルターによ
る凹凸が形成されている。そして、このカラーフィルタ
ーが形成された基板に、従来の熱硬化性組成物を用いて
保護膜を形成すると、表面の平坦性の高い保護膜を得る
ことが困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
表面が平坦でない基体であっても、当該基体上に、表面
の平坦性の高い保護膜を形成することができる保護膜形
成用組成物を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の保護膜形成用組
成物は、（Ａ）下記一般式（１）で表される構成単位を
少なくとも２０重量％含有してなり、かつ、ポリスチレ
ン換算重量平均分子量が２０００〜１００００である重
合体または共重合体と、（Ｂ）多価カルボン酸無水物お
よび多価カルボン酸から選択された少なくとも１種の化
合物と、（Ｃ）有機溶剤とを含有してなることを特徴と
する。

【０００８】

【化２】

【０００９】〔式中、Ｒは、水素原子または炭素原子数
１〜５のアルキル基を示し、ｍは、１〜８の整数を示
す。〕

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の保護膜形成用組成
物について具体的に説明する。本発明の保護膜形成用組
成物は、特定の構造単位を特定の割合で含有する重合体
または共重合体（以下、「特定の重合体」という。）よ
りなる成分（Ａ）と、多価カルボン酸無水物または多価
カルボン酸から選択された少なくとも１種の化合物より
なる成分（Ｂ）と、有機溶剤よりなる成分（Ｃ）とを含
有してなるものである。

【００１１】＜成分（Ａ）＞成分（Ａ）として用いられ
る特定の重合体は、上記一般式（１）で表される構造単
位を含有してなるものである。上記一般式（１）におい
て、ｍは１〜８、好ましくは１〜４の整数である。ま
た、Ｒは、水素原子または炭素原子数が１〜５の低級ア
ルキル基である。この低級アルキル基は、直鎖状のもの
および分岐鎖状のものの何れであってもよく、例えばメ
チル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、
ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅ
ｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基等を挙げることができ
る。

【００１２】一般式（１）で表される構造単位を導入す
るために使用される単量体（以下、「特定の単量体」と
もいう。）としては、例えば（メタ）アクリル酸グリシ
ジル、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、（メタ）アクリル酸−３，４−エポキシブ
チル、（メタ）アクリル酸−４，５−エポキシペンチ
ル、（メタ）アクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、
α−エチルアクリル酸−６，７−エポキシヘプチル等を
挙げることができる。これらの中で、特に（メタ）アク
リル酸グリシジルが好ましい。これらの単量体は、単独
でまたは２種以上を組み合わせて使用することができ
る。

【００１３】成分（Ａ）として用いられる特定の重合体
においては、上記一般式（１）で表される構造単位が、
当該重合体中に少なくとも２０重量％含まれていること
が必要とされ、好ましくは３０〜９０重量％、より好ま
しくは６０〜８５重量％である。

【００１４】成分（Ａ）として用いられる特定の重合体
は、上記一般式（１）で表される構造単位のみからなる
ものであっても、これらの以外の構造単位が８０重量％
以下、好ましくは７０〜１０重量％、より好ましくは４
０〜１５重量％の割合で含有されてなるものであっても
よい。

【００１５】一般式（１）で表される構造単位以外の構
造単位を導入するための単量体（以下、「その他の単量
体」ともいう。）としては、例えば（メタ）アクリル酸
メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル
酸ブチル、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシル、
（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸シク
ロヘキシル、（メタ）アクリル酸ジシクロペンタニル、
（メタ）アクリル酸ジシクロペンタニルオキシエチル、
（メタ）アクリル酸イソボニル等の（メタ）アクリル酸
のエテスル；スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチ
ルスチレン、ビニルナフタレン等のビニル芳香族系化合
物を挙げることができる。これらの単量体は、単独でま
たは２種以上を組み合わせて使用することができる。

【００１６】成分（Ａ）として用いられる特定の重合体
は、ポリスチレン換算重量平均分子量（以下、単に「重
量平均分子量」または「Ｍｗ」という。）が２０００〜
１００００の範囲のものとされる。特に、重量平均分子
量が２０００以上５０００未満の特定の重合体を用いる
ことにより、表面の平坦性が極めて高い保護膜を得るこ
とができる。 重量平均分子量が２０００未満である重
合体を用いる場合には、当該組成物による塗膜を形成す
ることが困難となる。一方、重量平均分子量が１０００
０を超える重合体を用いる場合には、表面の平坦性が高
い保護膜を得ることが困難となる。

【００１７】成分（Ａ）として用いられる特定の重合体
は、例えば、特定の単量体、または特定の単量体とその
他の単量体とを、重合溶媒中で重合することにより製造
される。

【００１８】特定の重合体を製造するために用いられる
重合溶媒としては、例えばメタノール、エタノール等の
アルコール類；テトラヒドロフラン等のエーテル類；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
コールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチル
エチルエーテル等のグリコールエーテル類、メチルセロ
ソルブアセテート等のセロソルブエステル類が挙げら
れ、芳香族炭化水素類、ケトン類、エステル類等も用い
ることができる。

【００１９】特定の単量体または特定の単量体とその他
の単量体との重合のための重合開始剤としては、一般的
にラジカル重合開始剤として知られているものを使用す
ることができ、その具体例としては、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）等
のアゾ化合物；ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペ
ルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシピバレート、
１，１’−ビス−（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シク
ロヘキサン等の有機過酸化物；および過酸化水素が挙げ
られる。ラジカル重合開始剤として過酸化物を使用する
場合には、これと還元剤とを組み合わせてレドックス型
重合開始剤として使用してもよい。

【００２０】特定の重合体の製造においては、重量平均
分子量を調節するために、分子量調節剤を使用すること
ができ、その具体例としては、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、ｔｅｒｔ−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ジスル
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。

【００２１】また、（Ａ）成分として、一般式（１）で
表される構造単位とこれら以外の構造単位とを含有する
特定の重合体を用いる場合には、当該重合体は、特定の
単量体とその他の単量体とのランダム共重合体およびブ
ロック共重合体のいずれであってよい。

【００２２】＜成分（Ｂ）＞成分（Ｂ）として用いられ
る多価カルボン酸無水物または多価カルボン酸は、成分
（Ａ）として用いられる特定の重合体の硬化剤として作
用するものである。

【００２３】多価カルボン酸無水物の具体例としては、
無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無
水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバニル酸、無水マ
レイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテト
ラヒドロフタル酸、無水ハイミック酸等の脂肪族ジカル
ボン酸無水物；１，２，３，４−ブタンテトラカルボン
酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物
等の脂環族多価カルボン酸二無水物；無水フタル酸、無
水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸無水
物；エチレングリコールビス無水トリメリテート、グリ
セリントリス無水トリメリテート等のエステル基含有酸
無水物を挙げることができる。これらの中では、形成さ
れる保護膜の耐熱性の観点から、特に芳香族多価カルボ
ン酸無水物が好適である。

【００２４】また、多価カルボン酸の具体例としては、
コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ブタンテトラカル
ボン酸、マレイン酸、イタコン酸等の脂肪族多価カルボ
ン酸；ヘキサヒドロフタル酸、１，２−シクロヘキサン
ジカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボ
ン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸等の脂環族多価
カルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、
トリメリット酸、ピロメリット酸、１，２，５，８−ナ
フタレンテトラカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸を
例示することができる。これらの中では、組成物の反応
性、形成される保護膜の耐熱性等の観点から、芳香族多
価カルボン酸が好適である。これらの多価カルボン酸無
水物または多価カルボン酸は、単独でまたは２種以上を
組み合わせて使用することができる。

【００２５】成分（Ｂ）の使用割合は、通常、成分
（Ａ）１００重量部に対して１〜１００重量部、好まし
くは３〜５０重量部である。成分（Ｂ）の使用割合が１
重量部未満である場合には、形成される保護膜は十分な
架橋密度を有するものとならず、当該保護膜の各種耐性
が低下することがある。一方，成分（Ｂ）の使用割合が
１００重量部を超える場合には、形成される保護膜中に
未反応の成分（Ｂ）が多量に残存し、その結果、当該保
護膜の性質が不安定なものとなったり、基板に対する保
護膜の密着性が低下したりすることがある。

【００２６】＜成分（Ｃ）＞成分（Ｃ）である有機溶剤
としては、上記の成分（Ａ）、成分（Ｂ）および後述す
るその他の成分を均一に溶解させることができ、これら
の各成分と反応しないものが用いられる。このような有
機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール等の
アルコール類；テトラヒドロフラン等のエーテル類；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等のグリコールエーテル類；メ
チルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテー
ト等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート
類；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、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル等のジエチレングリコール類；プ
ロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコ
ールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエ
ーテル、プロピレングリコール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類；プロピレン
グリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリ
コールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコー
ルプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコール
ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールア
ルキルエーテルアセテート類；プロピレングリコールメ
チルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエ
チルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプ
ロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコール
ブチルエーテルプロピオネート等のプロピレングリコー
ルアルキルエーテルプロピオネート類；トルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、シク
ロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペン
タノン等のケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プ
ロピル、酢酸ブチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチ
ル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、
２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、ヒド
ロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ
酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、
乳酸ブチル、３−ヒドロキシプロピオン酸メチル、３−
ヒドロキシプロピオン酸エチル、３−ヒドロキシプロピ
オン酸プロピル、３−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、
２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸プロピル、メトキ
シ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロ
ピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エト
キシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸
ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチ
ル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、
ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢
酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、２−メトキシプロピ
オン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−
メトキシプロピオン酸プロピル、２−メトキシプロピオ
ン酸ブチル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エ
トキシプロピオン酸エチル、２−エトキシプロピオン酸
プロピル、２−エトキシプロピオン酸ブチル、２−ブト
キシプロピオン酸メチル、２−ブトキシプロピオン酸エ
チル、２−ブトキシプロピオン酸プロピル、２−ブトキ
シプロピオン酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチ
ル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプ
ロピオン酸プロピル、３−メトキシプロピオン酸ブチ
ル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプ
ロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸プロピ
ル、３−エトキシプロピオン酸ブチル、３−プロポキシ
プロピオン酸メチル、３−プロポキシプロピオン酸エチ
ル、３−プロポキシプロピオン酸プロピル、３−プロポ
キシプロピオン酸ブチル、３−ブトキシプロピオン酸メ
チル、３−ブトキシプロピオン酸エチル、３−ブトキシ
プロピオン酸プロピル、３−ブトキシプロピオン酸ブチ
ル等のエステル類が挙げられる。

【００２７】これらの中では、各成分の溶解性、各成分
との反応性および塗膜の形成のしやすさの観点から、グ
リコールエーテル類、エチレングリコールアルキルエー
テルアセテート類、エステル類およびジエチレングリコ
ール類が好ましく用いられる。これらの有機溶剤は、単
独でまたは２類種以上を組み合わせて使用することがで
きる。

【００２８】また、上記の有機溶剤とともに高沸点溶剤
を併用することもできる。このような高沸点溶剤の具体
例としては、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアニリド、Ｎ−メチ
ルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−
メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエ
チルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセト
ン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、１−オクタ
ノール、１−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベ
ンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン
酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸
プロピレン、フェニルセロソルブアセテート等が挙げら
れる。これらの高沸点溶剤は、単独でまたは２種以上を
組み合わせて上記の有機溶剤と併用することができる。

【００２９】成分（Ｃ）の使用割合は、特に限定され
ず、使用目的に応じて適宜選定することができるが、通
常、組成物中の固形分濃度が５〜５０重量％となる割合
で使用される。

【００３０】＜その他の成分＞本発明の保護膜形成用組
成物においては、上述した成分（Ａ）〜成分（Ｃ）以外
に、形成される保護膜の基板に対する密着性を付与する
ため、成分（Ｄ）としてアルコキシシラノ基とエポキシ
基とを有する化合物を用いることができ、また、必要に
応じて、例えば硬化促進剤、界面活性剤、エポキシ樹
脂、紫外線吸収剤等が含有されていてもよい。

【００３１】〔成分（Ｄ）〕成分（Ｄ）として用いるこ
とができるアルコキシシラノ基とエポキシ基とを有する
化合物の具体例としては、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキ
シル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルジエトキシシラン等を挙げることができ、これら
の化合物は、単独でまたは２種以上を組み合わせて使用
することができる。

【００３２】成分（Ｄ）の使用割合は、通常、成分
（Ａ）１００重量部に対して０．１〜２００重量部、好
ましくは５〜１５０重量部である。成分（Ｄ）の割合が
０．１重量部未満である場合には、形成される保護膜の
基板に対する密着性を付与する効果が十分に得られな
い。一方、成分（Ｄ）の割合が２００重量部を超える場
合には、形成される保護膜の耐アルカリ性、耐溶剤性等
が低下することがある。

【００３３】〔硬化促進剤〕硬化促進剤は、成分（Ａ）
と成分（Ｂ）との反応を促進させるために使用されるも
のであり、一般に２級窒素原子または３級窒素原子を含
むヘテロ環構造を有する化合物が用いられる。このよう
な化合物の具体例としては、ピロール、イミダゾール、
ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、インド
ール、インダゾール、ベンズイミダゾール若しくはイソ
シアヌル酸またはこれらの誘導体等を挙げることができ
る。これらの中でも、２−メチルイミダゾール、２−エ
チル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミ
ダゾール、４−メチル−２−フェニルイミダゾール、１
−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−エチル−４
−メチル−１−（２’−シアノエチル）イミダゾール、
２−エチル−４−メチル−１−［２’−（３”，５”−
ジアミノトリアジニル）エチル］イミダゾール、ベンズ
イミダゾール等のイミダゾール誘導体が好適であり、最
も好適には、２−エチル−４−メチルイミダゾール、４
−メチル−２−フェニルイミダゾールおよび１−ベンジ
ル−２−メチルイミダゾールが使用される。これらの化
合物は、単独でまたは２種以上を組み合わせて硬化促進
剤として使用することができる。硬化促進剤は、成分
（Ａ）１００重量部に対して０〜３０重量部、特に０．
１〜１０重量部の割合で使用されることが好ましい。

【００３４】〔界面活性剤〕界面活性剤としては、フッ
素系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤を好適に
用いることができる。フッ素系界面活性剤としては、末
端、主鎖および側鎖の少なくとも何れかの部位にフルオ
ロアルキルまたはフルオロアルキレン基を有する化合物
が好適に用いることができ、その具体例としては、１，
１，２，２−テトラフロロオクチル（１，１，２，２−
テトラフロロプロピル）エーテル、１，１，２，２−テ
トラフロロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレン
グリコールジ（１，１，２，２−テトラフロロブチル）
エーテル、ヘキサエチレングリコール（１，１，２，
２，３，３−ヘキサフロロペンチル）エーテル、オクタ
プロピレングリコールジ（１，１，２，２−テトラフロ
ロブチル）エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ
（１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロペンチル）エ
ーテル、パーフロロドデシルスルホン酸ナトリウム、
１，１，２，２，８，８，９，９，１０，１０−デカフ
ロロドデカン、１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロ
デカン等を挙げることができる。また、これらの市販品
としては、ＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００（以上、Ｂ
Ｍ Ｃｈｅｍｉｅ社製）、メガファックＦ１４２Ｄ、同
Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１８３（以上、大日本イン
キ化学工業（株）製）等を挙げることができる。

【００３５】また、シリコーン系界面活性剤としては、
例えばトーレシリコーンＤＣ３ＰＡ、同ＳＨ７ＰＡ、同
ＤＣ１１ＰＡ、同ＳＨ２１ＰＡ、同ＳＨ２８ＰＡ、同Ｓ
Ｈ２９ＰＡ、同ＳＨ３０ＰＡ（以上、トーレシリコーン
（株）製）、ＴＳＦ−４４４０、ＴＳＦ−４３００、Ｔ
ＳＦ−４４４５、ＴＳＦ−４４４６、ＴＳＦ−４４６
０、ＴＳＦ−４４５２（以上、東芝シリコーン（株）
製）等の商品名で市販品されているものを挙げることが
できる。

【００３６】これらの界面活性剤は、単独でまたは２種
以上を組み合わせて使用することができる。界面活性剤
の使用割合は、その種類や組成物を構成する各成分の種
類や割合等によっても異なるが、一般に、成分（Ａ）１
００重量部に対して０〜５重量部、特に０．００１〜２
重量部の範囲が好適である。

【００３７】〔エポキシ樹脂〕エポキシ樹脂としては、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルア
ミン型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂等を用いる
ことができる。

【００３８】〈保護膜形成用組成物〉本発明の保護膜形
成用組成物は、前記特定の重合体よりなる成分（Ａ）
と、多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸から選
択された少なくとも一種の化合物よりなる成分（Ｂ）
と、有機溶剤よりなる成分（Ｃ）と、更に必要に応じて
用いられる、アルコキシシラノ基とエポキシ基とを有す
る化合物よりなる成分（Ｄ）、硬化促進剤、界面活性剤
およびエポキシ樹脂等とを含有してなる溶液状組成物と
して用いられる。この溶液状組成物の３０℃における溶
液粘度は、３〜２５ｃＰｓ、特に５〜１４ｃＰｓである
ことが好ましい。本発明の組成物において、３０℃にお
ける溶液粘度が３〜２５ｃＰｓのものを用いることによ
り、後述する方法により測定される平坦化度が２０％以
下の塗膜を形成することができる。更に本発明の組成物
において、３０℃における溶液粘度が５〜１４ｃＰｓの
ものを用いることにより、平坦化度が１５％以下の塗膜
を形成することができる。

【００３９】＜保護膜の形成＞本発明の保護膜形成用組
成物を用いることにより、例えば次のようにして保護膜
を形成することができる。すなわち、保護膜形成用組成
物を、保護膜を形成すべき基体の表面に塗布し、その
後、この塗膜を加熱処理して硬化させることにより、保
護膜を形成する。

【００４０】以上において、保護膜形成用組成物の塗布
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）等の各種
の方法を採用することができる。加熱処理の条件は、組
成物中の各成分の種類および割合等によっても異なる
が、通常、１５０〜２５０℃で０．２〜１．５時間程度
である。

【００４１】本発明の保護膜形成用組成物により形成さ
れる保護膜は、以下の実施例から明らかなように、表面
の平坦性が高く、しかも、各種の物性に優れたものであ
り、例えばカラーフィルター等の光デバイス用の保護膜
として極めて好適である。

【００４２】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお、下記の実施例において、特定の重合体の
重量平均分子量（Ｍｗ）の測定および保護膜形成用組成
物の溶液の粘度の測定は、以下の方法により行った。 重量平均分子量：東ソー社製ＧＰＣカラム（ＴＳＫ ｇ
ｅｌ Ｇ２０００Ｈ ２本，Ｇ３０００Ｈ １本，Ｇ４
０００Ｈ １本）を用い、流量１．０ミリリットル／
分、溶出溶媒テトラヒドロフラン、カラム温度４０℃の
分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパー
ミエーションクロマトグラフ法により測定した。 粘度：Ｅ型粘度計（東京計器社製）を用い、３０℃にお
ける粘度を測定した。

【００４３】〈特定の重合体の合成〉 〔合成例１〕特定の単量体としてグリシジルメタクリレ
ート８０重量部、その他の単量体としてメチルメタクリ
レート２０重量部を用い、これらの単量体をエチルセロ
ソルブアセテート３００重量部中に添加混合し、この混
合単量体溶液中に、重合開始剤としてアゾビスイソブチ
ロニトリル（以下、「ＡＩＢＮ」という。）２重量部、
分子量調節剤としてドデシルメルカプタン５重量部を添
加した後、９５℃で３時間の条件で混合単量体を重合さ
せることにより、特定の重合体（Ａ１）を含有する重合
体溶液を得た。その後、得られた重合体溶液を多量のメ
タノール中に滴下することにより、特定の重合体（Ａ
１）を凝固させた。この特定の重合体（Ａ１）の凝固物
を水洗した後、テトラヒドロフラン中に溶解させ、この
溶液を多量のメタノール中に滴下することにより、再
度、特定の重合体（Ａ１）を凝固させた。この特定の重
合体（Ａ１）の溶解および凝固の操作を合計３回行った
後、得られた凝固物を６０℃で４８時間真空乾燥するこ
とにより、特定の重合体（Ａ１）の精製を行った。この
特定の重合体（Ａ１）を濃度が２５重量％となるように
成分（Ｃ）であるエチルセロソルブアセテート中に溶解
することにより、重合体溶液（Ｓ１）を調製した。な
お、得られた特定の重合体（Ａ１）の重量平均分子量は
２１００であった。

【００４４】〔合成例２）特定の単量体としてグリシジ
ルメタクリレート６０重量部、その他の単量体としてジ
シクロペンタニルメタクリレート４重量部を用いたこと
以外は合成例１と同様にして、特定の重合体（Ａ２）を
得、これを精製し、重合体溶液（Ｓ２）を調製した。な
お、得られた特定の重合体（Ａ２）の重量平均分子量は
３２００であった。

【００４５】〔合成例３〕分子量調節剤としてドデシル
メルカプタン３重量部を用いたこと以外は合成例１と同
様にして、特定の重合体（Ａ３）を得、これを精製し、
重合体溶液（Ｓ３）を調製した。なお、得られた特定の
重合体（Ａ３）の重量平均分子量は７９００であった。

【００４６】〔合成例４〕特定の単量体としてグリシジ
ルメタクリレート７０重量部、その他の単量体としてメ
チルメタクリレート２０重量部およびスチレン１０重量
部を用いたこと以外は合成例１と同様にして、特定の重
合体（Ａ４）を得、これを精製し、重合体溶液（Ｓ４）
を調製した。なお、得られた特定の重合体（Ａ４）の重
量平均分子量は４１００であった。

【００４７】〔合成例５〕分子量調節剤を使用せず、重
合開始剤としてＡＩＢＮ５重量部を用いたこと以外は合
成例１と同様にして、特定の重合体（Ａ５）を得、これ
を精製し、重合体溶液（Ｓ５）を調製した。なお、得ら
れた特定の重合体（Ａ５）の重量平均分子量は４９００
であった。

【００４８】〔合成例６〕特定の単量体としてグリシジ
ルメタクリレート７０重量部、その他の単量体としてス
チレン３０重量部を用いたこと以外は合成例１と同様に
して、特定の重合体（Ａ６）を得、これを精製し、重合
体溶液（Ｓ６）を調製した。なお、得られた特定の重合
体（Ａ６）の重量平均分子量は３０００であった。

【００４９】〔合成例７〕分子量調節剤としてα−メチ
ルスチレンダイマー５重量部を用いたこと以外は合成例
１と同様にして、特定の重合体（Ａ７）を得、これを精
製し、重合体溶液（Ｓ７）を調製した。なお、得られた
特定の重合体（Ａ７）の重量平均分子量は４０００であ
った。

【００５０】〔比較合成例１〕分子量調節剤を使用せ
ず、重合開始剤としてＡＩＢＮ１重量部を用い、８０℃
で３時間の条件で混合単量体を重合したこと以外は合成
例１と同様にして、比較用重合体（Ａ８）を得、これを
精製し、比較用の重合体溶液（Ｓ８）を調製した。な
お、得られた比較用重合体（Ａ８）の重量平均分子量は
３２０００であった。

【００５１】〔比較合成例２〕分子量調節剤を用いなか
ったこと以外は合成例１と同様にして、比較用重合体
（Ａ９）を得、比較用の重合体溶液（Ｓ９）を調製し
た。得られた比較用重合体（Ａ９）の重量平均分子量は
１６０００であった。

【００５２】〈実施例１〉重合体溶液（Ｓ１）１００重
量部を成分（Ｃ）であるエチルセロソルブアセテート２
５重量部で希釈した後、この溶液（特定の重合体（Ａ
１）２５重量部およびエチルセロソルブアセテート１０
０重量部）中に、成分（Ｂ）としてトリメリット酸無水
物７．５重量部、成分（Ｄ）としてγ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン５重量部、硬化促進剤として
１−ベンジル−２−メチルイミダゾール０．０７５重量
部、および界面活性剤としてフッ素系界面活性剤「ＢＭ
−１０００（ＢＭ Ｃｈｅｍｉｅ社製）０．０２５重量
部を添加し、十分に攪拌することにより、本発明の保護
膜形成用組成物を得た。この保護膜形成用組成物の溶液
粘度は７．６ｃＰｓであった。

【００５３】〔保護膜の形成〕 形成例（１） ガラス基板上に、スピンコーターを用いて、上記の保護
膜形成用組成物を膜厚が２μｍとなるように塗布し、ク
リーンオーブン中で、２００℃で１時間の条件で加熱処
理することにより、ガラス基板上に保護膜を形成した。 形成例（２） ガラス基板「コーニング７０５９（ダクラス ダウコー
ニング社製）」上に、ゼラチンと重クロム酸カリウム溶
液を用いて、染色法によりストライプ状の赤、青、緑の
３色のカラーフィルターを形成した（ストライプ幅１５
０μｍ）。このカラーフィルターが形成された基板の表
面の凹凸を、「α−ステップ」（テンコール社製）を用
いて調べたところ、１．０μｍであった。この基板に形
成されたカラーフィルター上に、上記形成例（１）と同
様にして、保護膜形成用組成物の塗布、加熱処理を行う
ことにより、保護膜を形成した。

【００５４】〔保護膜の評価〕 密着性；ＪＩＳ Ｋ−５４００（１９００）８．５の付
着性試験のうち、８．５・２碁盤目テープ法に従って、
上記形成例（１）および形成例（２）により形成された
保護膜に１００個の碁盤目をカッターナイフで形成して
付着性試験を行い、剥離した碁盤目の数を測定し、次の
基準により保護膜の密着性の評価を行った。 ○：５個以下 △：６〜４９個 ×：５０個以上

【００５５】表面硬度；ＪＩＳ Ｋ−５４００（１９９
０）８．４の鉛筆引っかき試験のうち、８．４・１試験
法に準拠し、上記形成例（１）により形成された保護膜
について鉛筆引っかき試験を行い、保護膜の表面硬度の
評価を行った。

【００５６】耐酸性；上記形成例（１）により保護膜が
形成されたガラス基板を、２０重量％塩化水素水溶液中
に４０℃で１０分間浸漬した後、保護膜の外観の変化を
調べることにより、保護膜の耐酸性の評価を行った。

【００５７】耐アルカリ性；上記形成例（１）により保
護膜が形成されたガラス基板を、１０重量％水酸化ナト
リウム水溶液中に４０℃で６０分間浸漬した後、保護膜
の外観の変化を調べることにより、保護膜の耐アルカリ
性の評価を行った。

【００５８】耐熱性；上記形成例（１）により保護膜が
形成されたガラス基板について、波長４００〜７００ｎ
ｍにおける透過スペクトルを測定し、その後、この基板
をクリーンオーブン中にて２５０℃で６０分間加熱した
後、波長４００〜７００ｎｍにおける透過スペクトルを
測定し、加熱前後における透過スペクトルの変化を調
べ、下記の基準により、保護膜の耐熱性の評価を行っ
た。 ○：透過スペクトルの変化が１％未満 ×：透過スペクトルの変化が１％以上

【００５９】表面の平坦性；上記形成例（２）により形
成された保護膜の表面の凹凸を、「α−ステップ」を用
いて調べ、下記の式により、カラーフィルターによる基
板の表面の凹凸に対する平坦化度を算出した。以上の結
果を表１に示す。

【００６０】

【数１】

【００６１】〈実施例２〜７〉重合体溶液（Ｓ１）の代
わりに、それぞれ重合体溶液（Ｓ２）〜重合体溶液（Ｓ
７）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、本発明
の保護膜形成用組成物を調製し、これらを用いて保護膜
を形成し、その評価を行った。結果を表１に示す。

【００６２】〈実施例８〉ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂１０重量部を添加したこと以外は実施例１と同様に
して、本発明の保護膜形成用組成物を調製し、これを用
いて保護膜を形成し、その評価を行った。結果を表１に
示す。

【００６３】〈比較例１〉重合体溶液（Ｓ１）の代わり
に、比較用の重合体溶液（Ｓ８）を用いたこと以外は実
施例１と同様にして、比較用の組成物を調製し、これを
用いて保護膜を形成し、その評価を行った。結果を表１
に示す。

【００６４】〈比較例２〉重合体溶液（Ｓ１）の代わり
に、比較用の重合体溶液（Ｓ９）を用いたこと以外は実
施例１と同様にして、比較用の組成物を調製し、これを
用いて保護膜を形成し、その評価を行った。結果を表１
に示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】表１から明らかなように、実施例１〜実施
例８に係る保護膜形成用組成物により形成された保護膜
は、表面の平坦性が高く、しかも、各種の物性に優れた
ものであった。これに対し、比較例１および比較例２に
係る組成物においては、重量平均分子量が１００００を
超える重合体を使用しているため、表面の平坦性の高い
保護膜を形成することができなかった。

【００６７】

【発明の効果】本発明の保護膜形成用組成物によれば、
表面が平坦でない基体であっても、当該基体上に、表面
の平坦性の高い保護膜を形成することができる。また、
本発明の組成物により形成された保護膜は、表面硬度が
高く、耐熱性、耐酸性、耐アルカリ性等の各種の耐性に
優れたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）下記一般式（１）で表される構成
   単位を少なくとも２０重量％含有してなり、かつ、ポリ
   スチレン換算重量平均分子量が２０００〜１００００で
   ある重合体または共重合体と、 （Ｂ）多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸から
   選択された少なくとも１種の化合物と、 （Ｃ）有機溶剤とを含有してなることを特徴とする保護
   膜形成用組成物。 【化１】 〔式中、Ｒは、水素原子または炭素原子数１〜５のアル
   キル基を示し、ｍは、１〜８の整数を示す。〕