特開 2015-196285 インクジェット下地用処理剤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-196285(P2015-196285A)

(43)【公開日】2015年11月9日

(54)【発明の名称】インクジェット下地用処理剤

(51)【国際特許分類】

   B41M 5/00 20060101AFI20151013BHJP

   G03F 7/039 20060101ALI20151013BHJP

   G03F 7/075 20060101ALI20151013BHJP

   G03F 7/004 20060101ALN20151013BHJP

【ＦＩ】

   B41M5/00 A

   G03F7/039 601

   G03F7/075 501

   G03F7/004 531

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2014-74285(P2014-74285)

(22)【出願日】2014年3月31日

(71)【出願人】

【識別番号】000006644

【氏名又は名称】新日鉄住金化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100132230

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 一也

(74)【代理人】

【識別番号】100082739

【弁理士】

【氏名又は名称】成瀬 勝夫

(74)【代理人】

【識別番号】100087343

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 智廣

(74)【代理人】

【識別番号】100088203

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 英一

(72)【発明者】

【氏名】藤城 光一

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 亨

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 敬裕

【テーマコード（参考）】

2H125

2H186

【Ｆターム（参考）】

2H125AE06P

2H125AF18P

2H125AF46P

2H125AH05

2H125AH08

2H125AJ12X

2H125AJ14X

2H125AJ54X

2H125AL01

2H125AL03

2H125AL11

2H125AL12

2H125AN33P

2H125AN39P

2H125BA05P

2H125CA30

2H125CB05

2H125CC07

2H125CD07P

2H125CD31

2H186AA17

2H186AA18

2H186AB02

2H186AB04

2H186AB05

2H186AB06

2H186AB51

2H186AB61

2H186AB63

2H186BA08

2H186DA18

2H186FB11

2H186FB24

2H186FB29

2H186FB30

2H186FB52

(57)【要約】

【課題】インクジェット印刷法により、フォトリソグラフィーに相当する精度で所定のパターン形成を可能にするインクジェット印刷用の下地処理剤を提供する。
【解決手段】予めインクジェット印刷に使用する基材に表面処理を施すインクジェット下地用処理剤であって、少なくともシランカップリング剤（Ａ）、含フッ素化合物（Ｂ）、及び溶剤（Ｄ）を含有して、必要に応じて光酸発生剤（Ｄ）を含有し、該下地処理剤によって形成された樹脂層は、パターンマスクを介した光照射又はパターンマスクを介した光照射と加熱により、親撥液パターニングすることを可能にしたインクジェット下地用処理剤である。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

予めインクジェット印刷に使用する基材に表面処理を施すインクジェット下地用処理剤において、該下地処理剤は少なくともシランカップリング剤（Ａ）、含フッ素化合物（Ｂ）、及び溶剤（C）を含有し、該下地処理剤を基材上に塗布・乾燥によって形成された層は、パターンマスクを介した光照射、又はパターンマスクを介した光照射と加熱により、親液部分と撥液部分とを備えた親撥液パターニングの形成が可能であって、親撥液パターニングにおいて、光照射又は光照射と加熱が施されていない部分のベンジルアルコールに対する接触角は３０°以上であり、また、光照射又は光照射と加熱を施した部分のベンジルアルコールに対する接触角は１５°以下であり、シランカップリング剤（Ａ）として、下記一般式（１）を必須成分として含むことを特徴とするインクジェット下地用処理剤。

【化1】

[一般式（１）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれメチル基又はＣ２〜Ｃ４の炭化水素基である。ＰはＳｉに連結される炭化水素基又は、ビニル基、スチリル基、エポキシ基、（メタ）アクロイル基、アミノ基あるいはそのアルキル置換体、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基のいずれかを含有する基である。]

【請求項2】

該下地処理剤中に光酸発生剤（D）を含有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット下地処理剤。

【請求項3】

該下地処理剤中にバインダー（Ｅ）を含有し、重量比Ａ：Ｅが１００:０〜５０：５０であり、かつ重量比率Ｂ／（Ａ＋Ｅ）が、０．５〜５０重量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット下地用処理剤。

【請求項4】

光酸発生剤（D）の重量比率D／（Ａ＋Ｅ）が、１〜２０重量％の範囲であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット下地用処理剤。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれかに記載の下地処理剤を基材上に塗布・乾燥して膜厚２μｍ以下の下地処理剤層を表面に有することを特徴とするインクジェット印刷向け基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はインクジェット下地用処理剤に関し、詳しくは、インクジェット（IJ）印刷する際の下地として親撥液パターニングを施すことができる下地処理剤に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体素子、集積回路、有機ＥＬディスプレイ用デバイス等の微細デバイスの製造方法としては、一般に真空蒸着、スパッタリング等によって基材上に機能性材料の薄膜を形成させ、該薄膜をフォトリソグラフィーによってパターン化する手法が用いられる。一般にフォトリソグラフィーは、先ず、パターンニングを行う材料の薄膜を基材上に形成し、次に薄膜上にフォトレジスト膜を形成し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光し、アルカリ現像液により現像して、フォトレジストパターンを形成する。そして、フォトレジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、不要な部分を除去して所望のパターン形状を有する薄膜を得る。フォトリソグラフィーは工程が複雑で、クリーンルーム内で実施する必要があることから、エネルギー、材料等の利用効率が低く、設備が高価となることが問題であり、低コスト、低エネルギーで実施できるパターン形成方法として、印刷法の導入が検討されている。印刷法の中でも、インクジェット印刷法は、他の印刷方式と比較して、ノズルから吐出される液滴の量や、吐出位置を制御する点で優れており、今後さまざまな分野でその利用が広がることが予想される。

【0003】

しかし、インクジェット装置の印刷精度は現在±１０μｍ程度であり、半導体素子、集積回路、有機ＥＬディスプレイ用デバイス等の微細デバイスの要求する精度、すなわちこれらデバイス製造にもっぱら用いられるフォトリソグラフィー法なみ（±２μｍ）の精度を有していない。また、インクジェット装置から塗布するインキが、塗布される基材の性状、例えばインキとの濡れ性によって印刷される面積が変動する。一方で、印刷される基材（下地）を均一にすることにより、インクジェット装置の印刷精度はそのままで、より高精細な印刷物を得る方法として、例えば、特許文献１に開示されている方法がある。この方法は、インクジェットインクとの親和性の高い（インクジェットインクを吸着し易い若しくは吸収し易い）受容層を下地の表面に予め形成し、そこに印刷を行うことで、にじみの少ない鮮明な印刷物を作成することが出来る。しかし、単純に受容層上に印刷するだけでは微細デバイスに必要な精度の印刷物を得ることはできない。

【0004】

上記の問題に対して、フォトマスクを介して受容層に光照射を行うことにより、インクジェットインクとの親和性を制御することで、印刷精度を高めた印刷物を得る方法が提案されている。例えば、特許文献２では、光照射又は光照射と加熱によりインクジェットインクとの親液性の増す樹脂層を設け、フォトマスクを介して光照射（、さらに加熱）を施すことによりインクジェットインクとの親液性の高い部分を形成し、この部分に対してインクジェット印刷を行うことで、より精度の高い印刷物（該文献中ではカラーフィルター）を得ることができるという。この場合、露光部分はヒドロキシ基などの親液性残基が形成され、未露光部分はアルキル基やシリコン含有基が形成される。しかしながら、機能性分子を溶解するために極性溶媒を用いることが多く、特にこのような場合は、露光部分に印刷された有機溶媒系インクジェットインキが、印刷後に未露光部であり撥液部分である層を侵食、にじみだして境界の区分けが十分ではなく、また、液付けできるインクの量自体に制限があり、十分な性能を呈するデバイスを作製することは困難である。

【0005】

その他の方法として、あらかじめ下地表面にインクジェットインクのぬれ広がり易い部分（親液性部分）とぬれ広がり難い部分（撥液性部分）を作成し、親液性部分にのみ印刷を行うことで高精細な印刷を行う方法がある。この場合、撥液性部分に間違って吐出されたインクジェットインクは下地表面で弾かれてしまい、この部分には印刷は行われない。

【0006】

その具体的な例として、特許文献３や非特許文献１が例示される。特許文献３には、エネルギー照射により表面のぬれ性が変化する光触媒含有層を用いたインクジェット印刷によるカラーフィルターの製造方法が提案されている。この方法は、光触媒含有層をパターン露光することにより親液性のパターンを形成し、この親液性のパターン上にインクを塗布することにより、画素部などを形成してカラーフィルターを作成するものである。ただし、この方法では非常に活性な光触媒がデバイスに残るため、長期信頼性に課題がある。

【0007】

一方の非特許文献１では、インクジェット印刷によるフルオロアルキルシラン単分子膜によるパターン基板への選択的な高分子薄膜の形成方法が記載されている。この方法によれば、実質的にインクジェットヘッドより吐出されたインクジェットインクの着弾径よりも精細な印刷が可能となる。ただし、単分子膜の作成は前述したフォトリソグラフィーと同様に複雑であり、また使用する光源が深紫外線であるために、基板に対する深紫外線によるダメージ等が生じる。
特許文献４ならびに特許文献５には、比較的エネルギー照射により表面の濡れ性が変化する化合物として含フッ素化合物が記載されている。いずれもシリコン元素を含む含フッ素シラン化合物ならびに含フッ素シロキサン化合物である。これらは、Ｆ元素とＳｉ元素が同一分子中に存在する化合物であり、その製造方法は多くの反応工程を経て得られるものであり、また基板に対する塗布性や塗膜の熱安定性について担保するものではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平１１−２１６９４５号公報

【特許文献2】特許第２８７２５９６号公報

【特許文献3】特開平１１−３３７７２６号公報

【特許文献4】ＷＯ２００５/091070号公報

【特許文献5】ＷＯ２００５/0５４２５６号公報

【非特許文献】

【0009】

【非特許文献1】表面科学Ｖｏｌ．２７、Ｎｏ．２、ｐｐ．１０８−１１５、２００６

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

従って、本発明の目的は、インクジェットインクのぬれ広がり易い部分（親液性部分）とぬれ広がり難い部分（撥液性部分）とをフッ素と共にシリコンを含有する複雑な化合物を使用することなく、簡便に下地用処理剤を作成することができ、しかも、インクジェットインキのにじみが少ない高精細なインクジェット印刷を行うことができるようにするインクジェット下地用処理剤を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、所定の成分を含んだ下地処理剤によれば、光照射（又は光照射と加熱）を施すことで各成分が相まって、インクジェットインクの親液性部分と撥液性部分とを簡便にパターニングすることができ、また印刷後のにじみ防止がなされることを見出し、その結果フォトリソグラフィー相当の精度でインクジェット印刷が可能になることを見出し、本発明を完成させた。

【0012】

すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
予めインクジェット印刷に使用する基材に表面処理を施すインクジェット下地用処理剤において、該下地処理剤は少なくともシランカップリング剤（Ａ）、含フッ素化合物（Ｂ）、及び溶剤（C）を含有し、該下地処理剤を基材上に塗布・乾燥によって形成された層は、パターンマスクを介した光照射、又はパターンマスクを介した光照射と加熱により、親液部分と撥液部分とを備えた親撥液パターニングの形成が可能であって、親撥液パターニングにおいて、光照射又は光照射と加熱が施されていない部分のベンジルアルコールに対する接触角は３０°以上であり、また、光照射又は光照射と加熱を施した部分のベンジルアルコールに対する接触角は１５°以下であり、シランカップリング剤（Ａ）として、下記一般式（１）を必須成分として含むことを特徴とするインクジェット下地用処理剤である。

【化1】

[一般式（１）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれメチル基又はＣ２〜Ｃ４の炭化水素基である。ＰはＳｉに連結される炭化水素基又は、ビニル基、スチリル基、エポキシ基、（メタ）アクロイル基、アミノ基あるいはそのアルキル置換体、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基のいずれかを含有する基である。]

【0013】

また、本発明は、該下地処理剤中に光酸発生剤（D）を含有することを特徴とするインクジェット下地処理剤である。また、本発明は、該下地処理剤中にバインダー（Ｅ）を含有し、重量比Ａ：Ｅが１００:０〜５０：５０であり、かつ重量比率Ｂ／（Ａ＋Ｅ）が、０．５〜５０重量％であることを特徴とするインクジェット下地用処理剤である。更に、本発明は、光酸発生剤（D）の重量比率D／（Ａ＋Ｅ）が、１〜２０重量％の範囲であることを特徴とするインクジェット下地用処理剤である。更にまた、本発明は、該下地処理剤を基材上に塗布・乾燥によって形成された層を膜厚２μｍ以下にしたことを特徴とする、下地処理剤を表面に有したインクジェット印刷向け基板である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、下地に簡便に親撥液パターニングを施すことが可能になり、より高精細なインクジェット印刷向け基板を得ることができる。この下地処理剤を施した基板は、レンズ、カラーフィルター、タッチパネル、車載用表示パネル、電子公告板などの表示素子や、配線基板など、に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、実施例１で得た樹脂層に評価用インクジェットインクを吐出して親撥液パターニングの評価をした様子を示す顕微鏡写真である。

【図2】図２は、比較例１で得た樹脂層に評価用インクジェットインクを吐出して親撥液パターニングの評価をした様子を示す顕微鏡写真である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明を詳細に説明する。先ず、本発明の処理剤を構成する材料について説明する。

【0017】

＜シランカップリング剤（Ａ）＞
下地処理剤に使用するシランカップリング剤（Ａ）としては、一般式（１）を必須の成分として含むものである。

【化2】

[一般式（１）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれメチル基又はＣ２〜Ｃ４の炭化水素基である。ＰはＳｉに連結される炭化水素基又は、ビニル基、スチリル基、エポキシ基、（メタ）アクロイル基、アミノ基あるいはそのアルキル置換体、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基のいずれかを含有する基である。]

【0018】

具体的事例としては、ビニル基を有するビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシランなど、エポキシ基を有する２-(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、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３-グリシドキシプロピルトリエトキシシランなど、 (メタ)アクロイル基を有する3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３-アクリロキシプロピルトリメトキシシランなど、アミノ基を有するＮ-２-（アミノエチル）-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ-２-（アミノエチル）-３-アミノプロピルトリメトキシシラン、３-アミノプロピルトリメトキシシラン、３-アミノプロピルトリエトキシシラン、３-トリエトキシシリル-Ｎ-（１，３-ジメチル-ブチリデン）プロピルアミン、N-フェニル-３-アミノプロピルトリメトキシシラン、イソシアヌレート基を有するトリス-（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートなど、ウレイド基を有する３-ウレイドプロピルトリエトキシシランなど、メルカプト基やスルフィド基を有する3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなど、を例示できる。これらを単独で用いてもよいし、2種類以上を同時に用いてもよい。

【0019】

好ましいシランカップリング剤（Ａ）としては、含フッ素化合物と相溶し、本下地処理剤が塗布される基板に対して濡れ性の良いものである。その事例として、Ｐがエポキシ基や（メタ）アクロイル基、あるいはウレイド基を含有するシランカップリング剤が好ましい。

【0020】

シランカップリング剤（Ａ）はＳｉＯ部位にて加熱により自己縮合し、またはヒドロキシ基など酸性基もつバインダーや含フッ素化合物と反応すると共に、層内にシロキサン結合による架橋構造を形成する。また、同様にガラスなど酸性基を有する基材とも縮合する。これらの反応は酸触媒によって加速される。本下地処理剤を所望基材上に塗布、乾燥、露光後の熱処理によって、自己縮合、バインダーとの反応もしくは基材との結合が生じる。さらに、IJ印刷前の未露光部分で生じるシロキサン架橋構造の形成は、以下の観点から好ましい効果を与える。
（１）露光部に展開したインキが未露光部分へ浸透することを抑制し、「にじみ」などによる印刷精度の低下を防ぐ。
（２）光照射前の下地層表面に含フッ素化合物をブリージングさせることによる高い接触角を発現させる。

【0021】

上記のような理由において、更にPの好ましい事例としては、その自己縮合性やシロキサンサン基との架橋、含フッ素化合物中との反応性基（ヒドロキシ基、カルボキシル基など）との反応が予測されるエポキシ基などを有したものが好ましい。

【0022】

なお、インクジェット印刷時の未露光部分におけるインキの「にじみ」の程度を簡易的に評価する手段として、未露光部分にベンジルアルコールを滴下直後、接触角が経過時間に伴って低下する度合いを測定する。その時、接触角の低下の度合が１０°以内であること、低下後も接触角３０°以上を保っていると良好な状態であると言える。観測する時間間隔は実際の生産ラインによって変わるが、望ましくは60秒以上の間隔を置いて測定するのがよい。

【0023】

＜含フッ素化合物（Ｂ）＞
本発明の下地処理剤に使用する含フッ素化合物（Ｂ）は、シランカップリング剤（Ａ）と溶剤（C）の共存下、溶解する化合物であり、また光照射により有機溶剤により接触角が低下する含フッ素化合物であれば公知のものを使用することができる。特に、一般式（２）の含フッ素モノマーを必須成分として重合される共重合体（オリゴマー）は、紫外線照射前後における濡れ性差を与えるにおいて好ましい結果を与える。

【化3】

【0024】

一般式（２）中のＲ４は水素原子又はメチル基である。

【0025】

一般式（２）中のＸは直接結合、−C（＝O）O−、−OC（＝O）−、−CH₂OC(=O)−のいずれかである。

【0026】

一般式（２）中のＹは直接結合もしくは２価の有機基（炭素数は１〜１０個であり、酸素原子や窒素原子を含んでもよい）である。例えば、−ＣＨ₂−、−ＣＨ（ＯＨ）−、−ＣＨ（ＯＣＨ₃）−、−ＣＨ（ＮＨ₂）−、−ＣＨ（ＮＨ（ＣＨ₃））−、−ＣＨ（Ｎ（ＣＨ₃）₂）−、−（ＣＨ₂）₂−、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）−、−ＣＨ（ＯＣＨ₃）ＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ（ＯＣＨ₃）−、−ＣＨ（Ｎ（ＣＨ₃）₂）ＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ（Ｎ（ＣＨ₃）₂）−、−ＣＨ₂ＯＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₂Ｏ（ＣＨ₂）₂−、−ＣＨ（ＣＨ₃）ＯＣＨ（ＣＨ₃）−、−ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂、−（ＣＨ₂）₃−、−（ＣＨ₂Ｏ）₂ＣＨ₂−などが挙げられる。

【0027】

一般式（２）中のＡｒ-Ｘは一般式群（３）に記載の構造のいずれかである。

【化4】

含フッ素化合物中に一般式群（３）のような芳香族構造を持つことにより、含フッ素化合物の紫外線に対する感光性が向上し、光照射又は光照射と加熱により接触角を低下させることができる。

【0028】

一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールチオカルボニル基、アシロキシ基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アリール基、複素環式炭化水素基、アリールオキシ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ヒドロキシ（ポリ）アルキレンオキシ基、置換されていてよいアミノ基、シアノ基、ニトロ基又はハロゲン原子である。また、Ｍは酸素原子、硫黄原子、＞Ｎ-Ｒ６１（ここでＲ６１は、炭素数が１〜１０個であり、酸素原子や窒素原子を含んでもよい１価の有機基）のいずれかである。

【0029】

ただし、Ｒ５〜Ｒ６０のうち、必ず一つは一般式（２）におけるYに結合するＸとなる。また、別の少なくとも一つはＲｆ−Ｏ−であり、Ｒｆは直鎖構造、分岐構造、環構造のいずれであってもよく、直鎖構造が好ましい。分岐構造である場合には、各分岐部分の炭素原子数は１〜４ が好ましい。また、Ｒｆ基は不飽和結合を有してもよい。Ｒf 基は、フッ素原子以外の他のハロゲン原子を有していてもよく、また、Ｒｆ基中の炭素−炭素結合間には、エーテル性の酸素原子またはチオエーテル性の硫黄原子が挿入されていてもよい。更に、下記一般式群（４）のいずれかの基を好ましい事例である。

【化5】

【0030】

ここで、一般式群（４）で表される基は、それぞれがC₉F₁₇−の組成式で表されるパーフルオロアルケニル基の構造異性体の関係にあり、実際に含フッ素化合物を製造した時にはこれらの混合物として得られるが、混合物のまま使用して差し支えない。

【0031】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアルキル基としては、炭素数１〜１８の直鎖アルキル基（メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ドデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ヘキサデシル及びｎ−オクタデシル等）、炭素数１〜１８の分枝鎖アルキル基（イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、イソヘキシル及びイソオクタデシル）、及び炭素数３〜１８のシクロアルキル基（シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル及び４−デシルシクロヘキシル等）等が挙げられる。

【0032】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアルコキシ基としては、炭素数１〜１８の直鎖又は分枝鎖アルコキシ基（メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ヘキシルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ及びオクタデシルオキシ等）等が挙げられる。

【0033】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアルキルカルボニル基としては、炭素数２〜１８の直鎖又は分枝鎖アルキルカルボニル基（アセチル、プロピオニル、ブタノイル、２−メチルプロピオニル、ヘプタノイル、２−メチルブタノイル、３−メチルブタノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル及びオクタデカノイル等）等が挙げられる。

【0034】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアリールカルボニル基としては、炭素数７〜１１のアリールカルボニル基（ベンゾイル及びナフトイル等）等が挙げられる。

【0035】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアルコキシカルボニル基としては、炭素数２〜１８の炭素数２〜１９の直鎖又は分枝鎖アルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、イソブトキシカルボニル、ｓｅｃ−ブトキシカルボニル、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル、オクチロキシカルボニル、テトラデシルオキシカルボニル及びオクタデシロキシカルボニル等）等が挙げられる。

【0036】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアリールオキシカルボニル基としては、炭素数７〜１１のアリールオキシカルボニル基（フェノキシカルボニル及びナフトキシカルボニル等）等が挙げられる。

【0037】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアリールチオカルボニル基としては、炭素数７〜１１のアリールチオカルボニル基（フェニルチオカルボニル及びナフトキシチオカルボニル等）等が挙げられる。

【0038】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアシロキシ基としては、炭素数２〜１９の直鎖又は分枝鎖アシロキシ基（アセトキシ、エチルカルボニルオキシ、プロピルカルボニルオキシ、イソプロピルカルボニルオキシ、ブチルカルボニルオキシ、イソブチルカルボニルオキシ、ｓｅｃ−ブチルカルボニルオキシ、ｔｅｒｔ−ブチルカルボニルオキシ、オクチルカルボニルオキシ、テトラデシルカルボニルオキシ及びオクタデシルカルボニルオキシ等）等が挙げられる。

【0039】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアリールチオ基としては、炭素数６〜２０のアリールチオ基（フェニルチオ、２−メチルフェニルチオ、３−メチルフェニルチオ、４−メチルフェニルチオ、２−クロロフェニルチオ、３−クロロフェニルチオ、４−クロロフェニルチオ、２−ブロモフェニルチオ、３−ブロモフェニルチオ、４−ブロモフェニルチオ、２−フルオロフェニルチオ、３−フルオロフェニルチオ、４−フルオロフェニルチオ、２−ヒドロキシフェニルチオ、４−ヒドロキシフェニルチオ、２−メトキシフェニルチオ、４−メトキシフェニルチオ、１−ナフチルチオ、２−ナフチルチオ、４−［４−（フェニルチオ）ベンゾイル］フェニルチオ、４−［４−（フェニルチオ）フェノキシ］フェニルチオ、４−［４−（フェニルチオ）フェニル］フェニルチオ、４−（フェニルチオ）フェニルチオ、４−ベンゾイルフェニルチオ、４−ベンゾイル−２−クロロフェニルチオ、４−ベンゾイル−３−クロロフェニルチオ、４−ベンゾイル−３−メチルチオフェニルチオ、４−ベンゾイル−２−メチルチオフェニルチオ、４−（４−メチルチオベンゾイル）フェニルチオ、４−（２−メチルチオベンゾイル）フェニルチオ、４−（ｐ−メチルベンゾイル）フェニルチオ、４−（ｐ−エチルベンゾイル）フェニルチオ４−（ｐ−イソプロピルベンゾイル）フェニルチオ及び４−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾイル）フェニルチオ等）等が挙げられる。

【0040】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアルキルチオ基としては、炭素数１〜１８の直鎖又は分枝鎖アルキルチオ基（メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、イソプロピルチオ、ブチルチオ、イソブチルチオ、ｓｅｃ−ブチルチオ、ｔｅｒｔ−ブチルチオ、ペンチルチオ、イソペンチルチオ、ネオペンチルチオ、ｔｅｒｔ−ペンチルチオ、オクチルチオ、デシルチオ、ドデシルチオ及びイソオクタデシルチオ等）等が挙げられる。

【0041】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアリール基としては、炭素数６〜１０のアリール基（フェニル、トリル、ジメチルフェニル及びナフチル等）等が挙げられる。

【0042】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０における複素環式炭化水素基としては、炭素数４〜２０の複素環式炭化水素基（チエニル、フラニル、ピラニル、ピロリル、オキサゾリル、チアゾリル、ピリジル、ピリミジル、ピラジニル、インドリル、ベンゾフラニル、ベンゾチエニル、キノリル、イソキノリル、キノキサリニル、キナゾリニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、キサンテニル、チアントレニル、フェノキサジニル、フェノキサチイニル、クロマニル、イソクロマニル、ジベンゾチエニル、キサントニル、チオキサントニル及びジベンゾフラニル等）等が挙げられる。

【0043】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアリールオキシ基としては、炭素数６〜１０のアリールオキシ基（フェノキシ及びナフチルオキシ等）等が挙げられる。

【0044】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアルキルスルフィニル基としては、炭素数１〜１８の直鎖又は分枝鎖スルフィニル基（メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、プロピルスルフィニル、イソプロピルスルフィニル、ブチルスルフィニル、イソブチルスルフィニル、ｓｅｃ−ブチルスルフィニル、ｔｅｒｔ−ブチルスルフィニル、ペンチルスルフィニル、イソペンチルスルフィニル、ネオペンチルスルフィニル、ｔｅｒｔ−ペンチルスルフィニル、オクチルスルフィニル及びイソオクタデシルスルフィニル等）等が挙げられる。

【0045】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアリールスルフィニル基としては、炭素数６〜１０のアリールスルフィニル基（フェニルスルフィニル、トリルスルフィニル及びナフチルスルフィニル等）等が挙げられる。

【0046】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアルキルスルホニル基としては、炭素数１〜１８の直鎖又は分枝鎖アルキルスルホニル基（メチルスルホニル、エチルスルホニル、プロピルスルホニル、イソプロピルスルホニル、ブチルスルホニル、イソブチルスルホニル、ｓｅｃ−ブチルスルホニル、ｔｅｒｔ−ブチルスルホニル、ペンチルスルホニル、イソペンチルスルホニル、ネオペンチルスルホニル、ｔｅｒｔ−ペンチルスルホニル、オクチルスルホニル及びオクタデシルスルホニル等）等が挙げられる。

【0047】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるアリールスルホニル基としては、炭素数６〜１０のアリールスルホニル基（フェニルスルホニル、トリルスルホニル（トシル基）及びナフチルスルホニル等）等が挙げられる。

【0048】

また、一般式群（３）中のＲ５〜Ｒ６０におけるヒドロキシ（ポリ）アルキレンオキシ基としては、一般式（５）で表されるヒドロキシ（ポリ）アルキレンオキシ基等が挙げられる。
ＨＯ（−ＡＯ）ｑ− （５）
[ＡＯはエチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基、ｑは１〜５の整数を表す。]

【0049】

置換されていてよいアミノ基としては、アミノ基（−ＮＨ₂）及び炭素数１〜１５の置換アミノ基（メチルアミノ、ジメチルアミノ、エチルアミノ、メチルエチルアミノ、ジエチルアミノ、ｎ−プロピルアミノ、メチル−ｎ−プロピルアミノ、エチル−ｎ−プロピルアミノ、ｎ−プロピルアミノ、イソプロピルアミノ、イソプロピルメチルアミノ、イソプロピルエチルアミノ、ジイソプロピルアミノ、フェニルアミノ、ジフェニルアミノ、メチルフェニルアミノ、エチルフェニルアミノ、ｎ−プロピルフェニルアミノ及びイソプロピルフェニルアミノ等）等が挙げられる。

【0050】

Ｒ５８としては、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピルなどのアルキル基や、−ＣＨ₂ＯＣＨ₃、−（ＣＨ₂）₂ＯＣＨ₃、−ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₃、−（ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃））ＯＣＨ₃などが挙げられる。

【0051】

以下、含フッ素モノマーの具体例として、一般式群（６ａ）及び一般式群（６ｂ）を例示する。

【化6】

【化7】

【0052】

含フッ素化合物を構成するその他のモノマー成分としては、一般式（２）で表される含フッ素モノマーと共重合可能なものであれば特に制限はなく、一般公知の材料を使用することができる。

【0053】

その他のモノマーの市販品としては、例えば、日油のブレンマーシリーズ、新中村化学のＮＫエステルシリーズ、日立化成のファンクリルシリーズ、大阪有機化学のビスコートシリーズ、共栄社化学のライトエステル／ライトアクリレートシリーズ、東亜合成のアロニックスシリーズなどが挙げられる。

【0054】

含フッ素化合物を構成する全モノマーの質量の和に対する一般式（５）で表される含フッ素モノマーの質量比率は４０〜８０質量％であることが望ましい。より望ましくは５０〜７０質量％の範囲である。４０質量％を下回ると、光照射又は光照射と加熱を行わない部分のベンジルアルコールに対する接触角が低くなり、８０質量％を超えるとエポキシ樹脂や溶剤との相溶性が悪くなり、きれいな樹脂層を形成することができなくなる。

【0055】

含フッ素化合物の製造には特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。たとえば、丸善（株）が出版している「第４版 実験化学講座２８ 高分子合成 （日本化学会編）、２．２．４ アクリル系ポリマー」に記載の方法を使用することができる。含フッ素化合物の重量平均分子量は一般的に２０００〜２００００である。

【0056】

更には、一般式（７）に示すような反応性基含有フッ素化合物も好ましい例として例示できる。
Rf-Ｑ-Ｐ´ （７）
[一般式（７）中のＰ´は炭化水素基又はビニル基、スチリル基、エポキシ基、オキセタン基、アミノ基あるいはそのアルキル置換体、チオール基あるいはスルフィド基、尿素基、ウレタン基、（メタ）アクロイル基のいずれかを含有する基であり、Ｑは酸素原子を含む連結基、または炭素数１〜４のアルキレン基である。]
更には、同一分子中にシロキサン基やシラン基を有する含フッ素化合物も例示できる。これらは、シランカップリング剤（Ａ成分）との相溶性が良く、溶剤（Ｃ）成分に溶解するものであり、さらには紫外線照射によりインクジェットインキの接触角が低下するものであれば公知の化合物を使用することが可能である。

【0057】

＜溶剤（C）＞
本発明の処理剤に使用する溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール等のアルコール類、α−若しくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、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、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、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ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、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、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等の酢酸エステル類等が挙げられる。これらの溶剤は単独で使用してもかまわないし、二種類以上を組み合わせて使用してもかまわない。

【0058】

＜光酸発生剤（D）＞
光酸発生剤は光をあてることによって反応し酸を発生する材料である。ここで発生した酸が含フッ素化合物を構成する含フッ素モノマーに作用することで、含フッ素化合物の母骨格からＲｆを含む構造単位の脱離を促進し、光照射した部分（又は光照射と加熱を施した部分）のベンジルアルコールに対する接触角の低下を促進させる。

【0059】

このような材料としては、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ＣＦ₃ＳＯ₃の塩、ｐ-ＣＨ₃ＰｈＳＯ₃の塩、ｐ−ＮＯ₂ＰｈＳＯ₃の塩（ただし、Ｐhはフェニル基）等、有機ハロゲン化合物、オルトキノン−ジアジドスルホニルクロリド、及びスルホン酸エステル等を挙げることができる。

【0060】

光酸発生剤の市販品としては、和光純薬工業製のＷＰＡＧ−１４５、ＷＰＡＧ−１７０、ＷＰＡＧ−１９９、ＷＰＡＧ−２８１、ＷＰＡＧ−３３６、ＷＰＡＧ−３６７、ＷＰＩ−１１３、サンアプロ製のＣＰＩ−１００Ｐ、ＣＰＩ−１０１Ａ、ＣＰＩ−２００Ｋ、ＣＰＩ−２１０Ｓ、三和ケミカル製のＴＳ−０１、ＴＳ−９１、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、ＢＡＳＦ製のＩｒｇａｃｕｒｅＰＡＧ１０３、ＩｒｇａｃｕｒｅＰＡＧ１２１、ＩｒｇａｃｕｒｅＰＡＧ２０３、ＣＧＩ７２５、ＣＧＩ１９０７、Ｉｒｇａｃｕｒｅ２５０、ＩｒｇａｃｕｒｅＰＡＧ２９０、ＧＳＩＤ２６−１、ＡＤＥＫＡ製のアデカオプトマーＳＰ−１５０、アデカオプトマーＳＰ−１５２、アデカオプトマーＳＰ−１７０、アデカオプトマーＳＰ−１７２、アデカオプトマーＳＰ−３００などが挙げられる。これらの光酸発生剤は単独で使用してもかまわないし、二種類以上を組み合わせて使用してもかまわない。この中でも特に、スルホニウム塩系光酸発生剤であるＷＰＡＧ−２８１、ＷＰＡＧ−３３６、ＷＰＡＧ−３６７、ＣＰＩ−１００Ｐ、ＣＰＩ−１０１Ａ、ＣＰＩ−２００Ｋ、ＣＰＩ−２１０Ｓ、ＴＳ−０１、ＴＳ−９１、ＩｒｇａｃｕｒｅＰＡＧ２９０、ＧＳＩＤ２６−１、アデカオプトマーＳＰ−１５０、アデカオプトマーＳＰ−１５２、アデカオプトマーＳＰ−１７０、アデカオプトマーＳＰ−１７２、アデカオプトマーＳＰ−３００の使用が望ましい。

【0061】

＜バインダー樹脂（Ｅ）＞
本発明の下地処理剤に使用するバインダー樹脂としては特に制限はなく、基材上への塗布・乾燥後に製膜可能であり、シランカップリング剤と相分離するものでなければ一般公知の材料を使用することができる。例えば、シロキサン樹脂、ポリエチレンやポリエステル、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド、メラミン樹脂、ポリカーボネート、可溶性ポリイミド樹脂などが挙げられる。

【0062】

＜（Ａ）〜（Ｅ）以外の成分＞
本発明の処理剤には、必要に応じて上記（Ａ）〜（Ｅ）以外の成分（その他の成分）を添加してもかまわない。その他の成分として、染料や顔料などの色材、多官能エポキシ化合物や多官能オキセタン化合物などの架橋剤、アルミナやマイカ、シリカのような充填剤、レベリング剤や消泡剤、可塑剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、蛍光増白剤などの添加剤を適宜含有してもよい。

【0063】

＜処理剤中の各成分の質量比率＞
本発明の処理剤中にバインダー（Ｅ）を含有させる場合、その配合割合は重量比Ａ：Ｅが１００：０〜５０：５０の範囲であり、より好ましくは１００：０〜６５：３５の範囲である。シランカップリング剤（A）に対するバインダー（Ｅ）の比が５０：５０を超えると下記（１）、（２）のシランカップリング剤の効果を阻害するので好ましくない。
（１）露光部に展開したインキによる未露光部分への浸透や未露光部のフッ素化合物の溶出を抑制し、「にじみ」などによる印刷精度の低下を防ぐ。
（２）下地層表面に含フッ素化合物をブリージングさせることによる高接触角を発現させる。

【0064】

また同時に重量比Ｂ／（Ａ＋Ｅ）が、０．５〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは２〜３０重量％である。含フッ素化合物は、上記比率で５０重量％を超える量を添加すると、照射（又は光照射と加熱）を施した後のベンジルアルコールに対する接触角が高くなるため不適であり、０．5を下回ると光照射を施す前の樹脂層でのベンジルアルコールに対する接触角が低くなり適切でない。

【0065】

本発明において含フッ素化合物（Ｂ）に依存して光発生剤（Ｄ）は必須ではないが、下地処理剤中の光酸発生剤（Ｄ）の重量比率が、（Ｄ）／（Ａ＋Ｅ）が、１〜２０重量％の範囲である。上記比率で以上に添加しても露光量に対する接触角の低下能力には変化はないので２０重量％を超えて添加する必要はない。また、２０重量部を超える添加は未露光部分の接触角を低下させ、本来の目的である撥液・親液のコントラストを低下させてしまう。その他の成分を添加する場合の質量比率は溶剤（Ｃ）成分を除く合計を１００質量部とすると、その他の成分（溶剤成分Ｄを除く）は20質量部を超えない範囲であることが好ましい。その他の成分が２０質量部を超えてしまうと膜本来の性能が発揮されなくなる。さらに、露光後に７０℃〜１７０℃の再加熱を行うと、露光部分の接触角低下が加速され、露光量の低減に寄与する。
また、溶剤（Ｃ）の質量比率は、公知の塗工機でもって所望の膜厚に均一に塗布できることから選定されるが、本下地処理剤においては基材上塗布・乾燥後で２μｍ以下の膜厚にて十分に性能を発揮し、またＩＪ印刷インキのにじみも少なくなることから、全固形分が20％以下である。

【0066】

次に、本発明の下地処理剤の使用方法について説明する。先ず、本処理剤を、インクジェット印刷を行う基材の表面に塗工し、プレベークを行うことで、基材表面に下地処理剤からなる樹脂層を形成する。次に、この樹脂層にパターンマスクを介した光照射又は光照射と加熱を行うことで、インクジェットインキに対する親液部分と撥液部分とを有するような親撥液パターニングを施す。ここで、得られた親液部分にインクジェット装置で機能性インクを印刷することで、微細デバイスの作成が可能となる。

【0067】

該下地処理剤を基材上に塗布・乾燥によって形成された層は、膜厚２μｍ以下であることを特徴とする下地処理剤を表面に有することを特徴とするインクジェット印刷向け基板を提供する。塗工厚は、乾燥膜厚に換算して２μｍ未満で所望の性能を十分に発揮し、好ましくは1μｍ以下が望ましい。塗工厚が乾燥膜厚に換算して２μｍを超えると、作成した下地層の平滑性、弾きなどが発生しやすく、またＩＪ印刷時のにじみが発生しやすくなる。

【0068】

＜塗工＞
本発明の下地処理剤の塗工方法には特に制限はなく、公知の方法、例えば、スピンコート法、ディップコート法、バーコート法、スリットコート法、ブレードコート法、エアナイフコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法などの何れの方法も採用することができ、塗工する基材や、塗工厚に応じて適宜選択される。

【0069】

なお、本発明の下地処理剤を塗工する基材には特に制限はなく、ステンレスや銅箔、ガラス、シリコンウエハのような無機基材や、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートなどの板やフィルムのような有機基材など、いずれの基材でも採用することができ、作製するデバイスの特性に応じて適宜選択される。

【0070】

＜プレベーク＞
プレベークは、オーブン、ホットプレート等による加熱、真空乾燥又はこれらの組み合わせることによって行われ、下地処理剤中の溶剤（Ｄ）の種類や基材の種類によって適宜選択される。ただし、乾燥温度としては５０〜１７０℃が望ましい。５０℃未満の場合、樹脂層中に溶剤が残留してしまう可能性があり、１７０℃超の場合、組成物中の活性基が失活してしまう可能性がある。乾燥時間としては、例えば１〜１０分間程度行えばよい。

【0071】

＜光照射又は光照射と加熱＞
本発明における光照射とは、主に２５０ｎｍから４００ｎｍの波長を含む紫外線を照射することである。使用する紫外線光源としては、高圧水銀灯やメタルハライドランプなどが挙げられるが、特に制限はない。樹脂層への光照射は、例えばパターニングされた石英製クロム蒸着マスクのようなフォトマスクを介して行う。露光量は５００〜１００００ｍＪ／ｃｍ²が望ましい。より望ましくは、１０００〜７０００ｍＪ／ｃｍ²がよい。５００ｍＪ／ｃｍ²を下回る場合は光照射部分のベンジルアルコールに対する接触角が１５°以下に低下せず、露光量が５００ｍＪ／ｃｍ²を超えても性能に影響はないため、これ程の露光量は必要ない。更に、露光に続いて加熱を行うことがより望ましい。加熱を行うことで光照射された部分が硬化し、より接触角が低下する。この加熱は、オーブン、ホットプレート等によって行われる。加熱温度としては５０〜１７０℃が望ましい。５０℃未満の場合、加熱の効果が不十分であり、硬化に１７０℃を超す温度は必要ない。

【0072】

このようにして得られた親撥液性パターンの親液部分にインクジェット印刷機で機能性インクを印刷することで、微細デバイスの作成が可能になる。パターン作成された基板において、未露光部即ちＩＪ印刷されていない部分は、該下地処理層を再加熱、または再度露光して熱硬化することも可能である。この場合、該下地層は200℃を超える温度においても変色はほとんど見られない。
このようにして得られた親撥液性パターンの親液部分にインクジェット印刷機で印刷される機能性インクとしては、カラーフィルター用着色インキ、塗布型有機ＥＬインキ、導電性金属ナノ粒子インキ、耐熱絶縁膜インキ、有機半導体含有インキ、など公知のインキを例示できる。近年、これら機能性インキにおいては、機能性化合物を溶解もしくは安定的に分散させる目的で、グリコール系やアミン系、アミド系、イミダゾール系などの極性溶媒や表面張力が30mN/mを超える溶媒を用いることがあり、下地層の親液部分に印刷された場合、隣接する撥液層部分を容易に侵食したり、にじみを発生させる場合がある。また、機能性化合物を溶解させる目的で表面張力が30mN/mを超える溶媒を用いた場合においては、親液部分にインキが十分に濡れ拡がらないという課題が生じる。このような場合に、本下地用処理剤は特に有効である。

【0073】

作製した親撥液性パターンの評価には、未露光部分（撥液性部分に相当する）と露光部分（親液性部分に相当する）のベンジルアルコール（表面張力39ｍＮ／ｍ）との接触角を測定することで行う。インクジェットインクは、一般的に大気圧（７６０ｍｍＨｇ）で沸点が２００℃以上の高沸点溶剤を使用することが多いため、本発明では、高沸点溶剤（大気圧（７６０ｍｍＨｇ）で２１７℃）であるベンジルアルコールを様々なインクジェットインクの代わりに使用して接触角を測定し、親撥液性の評価としている。インクジェット印刷前の塗膜未露光部分はベンジルアルコールに対して接触角は３０度以上であるとにじみがない精度良い印刷が可能となる。詳しくは、ベンジルアルコールを塗膜表面に滴下した初期の接触角が４０度以上、６０秒経過後の接触角が３０度以上を維持していることが好ましい。特に本発明は、ベンジルアルコール滴下後、６０秒経過しても接触角３０度以上を保つ組成物である。この場合、所望のインキをパターン露光された本下地処理剤上に印刷さらに乾燥過程においても、にじみの少ない印刷精度の高い印刷物を与える。

【0074】

本発明のパターン基板に用いる基材は、シリコン、合成樹脂、ガラス、金属、セラミックなどである。合成樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、例えば、ポリエチレン、ポロプロピレン、エチレン−プレピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルベンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオ共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、プリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エボキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。ガラスとしては、例えば、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。金属としては、金、銀、銅、鉄、ニッケル、アルミニウム、白金等が挙げられる。セラミックとしては、酸化物（例えば、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ケイ素、ジルコニア、チタン酸バリウム）、窒化物（例えば、窒化ケイ素、窒化ホウ素）、硫化物（例えば、硫化カドミウム）、炭化物（例えば、炭化ケイ素）等が挙げられ、これらの混合物を使用して良い。いずれの基材を用いる場合でも、プラズマ処理やUV処理を行っても良い。

【実施例】

【0075】

以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施例にのみに限定されるものではない。

【0076】

＜合成例１＞ 含フッ素化合物Ｂ１の合成
冷却管を備えた三つ口フラスコ内に、下記一般式（ｂ１、λmax（ε）＝２３４（６５０００）、２６８．５（１２５００）、３３２（２３９０）（アセトニトリル中））で表される含フッ素モノマー１６．６７ｇ、アクリル酸４−ヒドロキシブチル６．６７ｇ、メタクリル酸２−（２−メトキシエトキシ）エチル１０ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５１．５６ｇ、２，２‘−アゾビスイソブチロニトリル０．２６ｇ、及びラウリルメルカプタン０．７８ｇを入れて反応溶液とした。

【化8】

［Ｒｆは一般式群（４）に示す構造の混合物である］

【0077】

反応溶液中に窒素ガスを導入し、反応容器内を窒素置換した。その後、反応溶液を撹拌しながら９０℃まで加熱し、反応を開始した。その後、９０℃で撹拌を１４時間続行した。反応の終了は^１Ｈ−ＮＭＲを用いて確認した。降温後、固形分濃度が２０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アセテートを用いて希釈し、含フッ素化合物溶液Ｂ１を得た。テトラヒドロフランを展開溶媒としたＧＰＣにより重量平均分子量（ポリスチレン換算）を求めると、８５００だった。

【0078】

＜合成例２＞ 含フッ素化合物Ｂ２の合成
冷却管を備えた三つ口フラスコ内に、下記一般式（ｂ２、λmax（ε）＝２３２．５（１０３９０）、２５７（５９４０）（アセトニトリル中））で表される含フッ素モノマー１６．６７ｇ、アクリル酸４−ヒドロキシブチル６．６７ｇ、メタクリル酸２−（２−メトキシエトキシ）エチル１０ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５１．５６ｇ、２，２‘−アゾビスイソブチロニトリル０．２６ｇ、及びラウリルメルカプタン０．７８ｇを入れて反応溶液とした。

【化9】

［Ｒｆは一般式群（４）に示す構造の混合物である］

【0079】

反応溶液中に窒素ガスを導入し、反応容器内を窒素置換した。その後、反応溶液を撹拌しながら９０℃まで加熱し、反応を開始した。その後、９０℃で撹拌を１４時間続行した。反応の終了は^１Ｈ−ＮＭＲを用いて確認した。降温後、固形分濃度が２０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アセテートを用いて希釈し、含フッ素化合物溶液Ｂ２を得た。テトラヒドロフランを展開溶媒としたＧＰＣにより重量平均分子量（ポリスチレン換算）を求めると、８０００だった。

【0080】

＜合成例３＞ 含フッ素化合物Ｂ３の合成
冷却管を備えた三つ口フラスコ内に、下記一般式（ｂ３）で表される含フッ素モノマー１６．６７ｇ、アクリル酸４−ヒドロキシブチル６．６７ｇ、メタクリル酸２−（２−メトキシエトキシ）エチル１０ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５１．５６ｇ、２，２‘−アゾビスイソブチロニトリル０．２６ｇ、及びラウリルメルカプタン０．７８ｇを入れて反応溶液とした。

【化10】

［Ｒｆは一般式群（４）に示す構造の混合物である］

【0081】

反応溶液中に窒素ガスを導入し、反応容器内を窒素置換した。その後、反応溶液を撹拌しながら９０℃まで加熱し、反応を開始した。その後、９０℃で撹拌を１４時間続行した。反応の終了は^１Ｈ−ＮＭＲを用いて確認した。降温後、固形分濃度が２０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アセテートを用いて希釈し、含フッ素化合物溶液Ｂ３を得た。テトラヒドロフランを展開溶媒としたＧＰＣにより重量平均分子量（ポリスチレン換算）を求めると、７５００だった。

【0082】

＜合成例４＞ 含フッ素化合物Ｂ４の合成
冷却管を備えた三つ口フラスコ内に、下記一般式（b４、λmax（ε）＝２７９（２９４２０）（アセトニトリル中））で表される含フッ素モノマー１６．６７ｇ、アクリル酸４−ヒドロキシブチル６．６７ｇ、メタクリル酸２−（２−メトキシエトキシ）エチル１０ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５１．５６ｇ、２，２‘−アゾビスイソブチロニトリル０．２６ｇ、及びラウリルメルカプタン０．７８ｇを入れて反応溶液とした。

【化11】

［Ｒｆは一般式群（４）に示す構造の混合物である］

【0083】

反応溶液中に窒素ガスを導入し、反応容器内を窒素置換した。その後、反応溶液を撹拌しながら９０℃まで加熱し、反応を開始した。その後、９０℃で撹拌を１４時間続行した。反応の終了は^１Ｈ−ＮＭＲを用いて確認した。降温後、固形分濃度が２０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アセテートを用いて希釈し、含フッ素化合物溶液Ｂ４を得た。テトラヒドロフランを展開溶媒としたＧＰＣにより重量平均分子量（ポリスチレン換算）を求めると、８６００だった。

【0084】

＜合成例５＞ 含フッ素化合物Ｂ５の合成
冷却管を備えた三つ口フラスコ内に、下記一般式（ｂ５）で表される含フッ素モノマー１６．６７ｇ、アクリル酸４−ヒドロキシブチル６．６７ｇ、メタクリル酸２−（２−メトキシエトキシ）エチル１０ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５１．５６ｇ、２，２‘−アゾビスイソブチロニトリル０．２６ｇ、及びラウリルメルカプタン０．７８ｇを入れて反応溶液とした。

【化12】

［ＲｆはＣ₈Ｆ₁₇ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−である］

【0085】

反応溶液中に窒素ガスを導入し、反応容器内を窒素置換した。その後、反応溶液を撹拌しながら９０℃まで加熱し、反応を開始した。その後、９０℃で撹拌を１４時間続行した。反応の終了は^１Ｈ−ＮＭＲを用いて確認した。降温後、固形分濃度が２０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アセテートを用いて希釈し、含フッ素化合物溶液Ｂ５を得た。テトラヒドロフランを展開溶媒としたＧＰＣにより重量平均分子量（ポリスチレン換算）を求めると、８５００だった。

【0086】

＜合成例６＞ 含フッ素化合物Ｂ６の合成
冷却管を備えた三つ口フラスコ内に、下記一般式（ｂ６）で表される含フッ素モノマー１６．６７ｇ、アクリル酸４−ヒドロキシブチル６．６７ｇ、メタクリル酸２−（２−メトキシエトキシ）エチル１０ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５１．５６ｇ、２，２‘−アゾビスイソブチロニトリル０．２６ｇ、及びラウリルメルカプタン０．７８ｇを入れて反応溶液とした。

【化13】

［ＲｆはH[CF₃(CF₂)₃-CH₂CH₂-OCOCH₂CH₂]n -SO₂CH₂CH₂−、n=2〜10の混合物］

【0087】

反応溶液中に窒素ガスを導入し、反応容器内を窒素置換した。その後、反応溶液を撹拌しながら９０℃まで加熱し、反応を開始した。その後、９０℃で撹拌を１４時間続行した。反応の終了は^１Ｈ−ＮＭＲを用いて確認した。降温後、固形分濃度が２０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アセテートを用いて希釈し、含フッ素化合物溶液Ｂ６を得た。テトラヒドロフランを展開溶媒としたＧＰＣにより重量平均分子量（ポリスチレン換算）を求めると、８３００だった。

【0088】

＜配合例１＞ 評価用インクジェットインクの作製
５００ｍＬのナス型フラスコにベンジルアルコール（純正化学製）８６．７６ｇ、１，２−ビス（２−アミノエトキシ）エタン（東京化成製）３２．８４ｇを投入し、均一になるまで撹拌した。これを５０℃のオイルバスで加温した。そこに、ぎ酸銅（II）四水和物（和光純薬製）２５．００ｇを加え、ぎ酸銅（II）四水和物が溶解するまで窒素気流下で約３０分間撹拌した。フラスコをオイルバスから上げ、混合溶液を室温に戻した後、ベンジルアルコール１４４．６０ｇ、サーフィノール１０４Ａ（エアープロダクツジャパン製）７．８１ｇを加え、約３０分間撹拌した。

【0089】

上記で得られた混合溶液を１μｍデプスフィルターによって加圧ろ過を行い、評価用インクジェットインクを作製した。作製したインクジェットインクの粘度は１３ｍＰａ・ｓｅｃ（２３℃、ＲＥ型粘度計（東機産業）により測定）、表面張力は３７．９ｍＮ／ｍ（２３℃、ＣＢＶＰ−Ｚ（協和界面科学）により測定）だった。
＜実施例１＞

【0090】

シランカップリング剤（（Ａ１）成分）としてＪＮＣ株式会社製サイラエースＳ−５１０を０．５g、含フッ素化合物溶液（（Ｂ１）成分、４０質量％溶液）をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートにて１質量％に希釈した溶液３．７５g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（（Ｃ１）成分、ダイセル化学製）１５．７１ｇを混合した。次いで、１μｍデプスフィルターを用いてろ過することで、インクジェット用下地処理剤１を調整した。

【0091】

得られた下地処理剤１を、スピンコーターを用いて１０００回転／１０秒の条件で１２５ｍｍ×１２５ｍｍのガラスの上にプレベーク後の膜厚が０．１μｍとなるように塗工し、ホットプレートを用いて７０℃で３分間プレベークを行い、ガラス上に樹脂層を形成した。この時点で、ガラス上にはムラや白濁は観察されず、またタック性は無かった。次いで、樹脂層を備えたこの基材に対して、超高圧水銀ランプで露光（５０００ｍJ／ｃｍ²、i線基準）を行った後、１５０℃で６０分間加熱した。加熱後の樹脂層について、光が照射されていない部分はベンジルアルコールに対する初期接触角（滴下１秒後）が４７°であり、また６０秒後の接触角も４０°と維持された。一方、光照射部分は初期接触角が８°、６０秒後の接触角は５°であった。

【0092】

＜実施例２＞
表１に示す重量でもってＡ〜Ｃ成分を混合し、実施例１と同様に下地処理剤２を調整した。更に、得られた下地処理剤２を実施例１と同様にガラス上に樹脂層を形成し、同様にベンジルアルコールの接触角を測定した。光が照射されていない部分はベンジルアルコールに対する初期接触角（滴下１秒後）は４７°、６０秒後の接触角も４３°であり、その低下度数はいずれも１０°未満であった。一方、５０００ｍＪ光照射部分の初期接触角は１４°、６０秒後では１２°となった。

【0093】

＜実施例３＞
シランカップリング剤（（Ａ１）成分）としてＪＮＣ株式会社製サイラエースＳ−５１０を０．５g、含フッ素化合物溶液（（Ｂ１）成分、４０質量％溶液）をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートにて１質量％に希釈した溶液３．７５g、ＣＰＩ−１００Ｐ（（Ｄ１）成分、サンアプロ製光酸発生剤、５０質量％溶液）０．０４ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（（Ｃ１）成分、ダイセル化学製）１５．７１ｇを混合した。次いで、１μｍデプスフィルターを用いてろ過することで、インクジェット用下地処理剤３を調整した。

【0094】

更に、得られた下地処理剤３を実施例１と同様にガラス上に樹脂層0.1μｍ膜厚で形成し、同様にベンジルアルコールの接触角を測定した。光が照射されていない部分はベンジルアルコールに対する初期接触角（滴下１秒後）は５０°、６０秒後の接触角は４３°であり、その低下度数はいずれも１０°未満であった。一方、５０００ｍＪ光照射部分の初期接触角はいずれも１５°以下となった。

【0095】

＜実施例４〜７＞
表１に示す重量でもってＡ〜Ｄ成分を混合し、実施例３と同様に下地処理剤４〜７を調整した。更に、得られた下地処理剤を実施例３と同様にガラス上に樹脂層を形成し、同様にベンジルアルコールの接触角を測定した。光が照射されていない部分はベンジルアルコールに対する初期接触角（滴下１秒後）も６０秒後の接触角も３０°以上であり、その低下度数はいずれも１０°未満であった。一方、光照射部分の初期接触角はいずれも２０°以下、６０秒後の接触角は１５°以下となった。

【0096】

＜比較例１＞
ＥＨＰＥ−３１５０（（Ａ）成分、ダイセル化学製固形エポキシ樹脂：２，２-ビス（ヒドロキシメチル）-1-ブタノールの１，２-エポキシ-４-（２-オキシラニル）シクロヘキサン付加物）７．４２ｇ、含フッ素化合物溶液Ｂ１（（Ｂ１）成分、２０質量％溶液）０．０６ｇ、ＣＰＩ−１００Ｐ（（Ｄ１）成分、サンアプロ製光酸発生剤、５０質量％溶液）０．３ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（（Ｄ）成分、ダイセル化学製）２２．２２ｇを混合した。次いで、２μｍのポリプロピレン製メンブレンフィルターを用いてろ過することで、インクジェット用下地処理剤（比較剤１）を調整した。得られた下地処理剤を、スピンコーターを用いて１２５ｍｍ×１２５ｍｍのガラスの上にプレベーク後の膜厚が１．２μｍとなるように塗工し、ホットプレートを用いて７０℃で３分間プレベークを行い、ガラス上に樹脂層を形成した。次いで、樹脂層を備えたこの基材に対して、超高圧水銀ランプで露光（５０００ｍJ／ｃｍ²、i線基準）を行った後、１５０℃で６０分間加熱した。加熱後の樹脂層について、光が照射されていない部分はベンジルアルコールに対する初期接触角（滴下１秒後）が４４°であり、また６０秒後の接触角は１８°と低下した。一方、光照射部分は初期接触角が１７°、６０秒後の接触角は９°であった。

【0097】

＜比較例２＞
ＥＨＰＥ−３１５０（（Ａ）成分、ダイセル化学製固形エポキシ樹脂：２，２-ビス（ヒドロキシメチル）-１-ブタノールの１，２-エポキシ-４-（２-オキシラニル）シクロヘキサン付加物）０．５ｇ、含フッ素化合物溶液Ｂ１（（Ｂ１）成分、２０質量％溶液）３．７５ｇ、ＣＰＩ−１００Ｐ（（Ｄ１）成分、サンアプロ製光酸発生剤、５０質量％溶液）０．０４ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（（Ｄ）成分、ダイセル化学製）１５．７１ｇを混合した。次いで、１μｍのポリプロピレン製メンブレンフィルターを用いてろ過することで、インクジェット用下地処理剤（比較剤１）を調整した。得られた下地処理剤を、スピンコーターを用いて１２５ｍｍ×１２５ｍｍのガラスの上にプレベーク後の膜厚が０．１μｍとなるように塗工し、ホットプレートを用いて７０℃で３分間プレベークを行い、ガラス上に樹脂層を形成した。次いで、樹脂層を備えたこの基材に対して、超高圧水銀ランプで露光（５０００ｍJ／ｃｍ²、i線基準）を行った後、１５０℃で６０分間加熱した。加熱後の樹脂層について、光が照射されていない部分はベンジルアルコールに対する初期接触角（滴下１秒後）が３５°であり、また６０秒後の接触角は４°と低下した。一方、光照射部分は初期接触角が２５°、６０秒後の接触角は１８°であった。

【0098】

＜実施例８〜１２＞
シランカップリング剤（（Ａ）成分）を表２に示すように変えて、実施例１と同様に下地処理剤を調整し、ガラス上に樹脂層を膜厚０．１μｍとなうように作成した。加熱後の樹脂層について、光が照射されていない部分はベンジルアルコールに対する初期接触角（滴下１秒後）が３０°以上であり、また６０秒後の接触角も３０°以上を維持し、その低下度数は１０°未満であった。一方、光照射部分は初期接触角はいずれも２０°以下であった。

【0099】

＜実施例１３〜１７＞
含フッ素化合物（（Ｂ）成分）をＢ２〜Ｂ６に変えて、実施例１と同様に下地処理剤を調整し、ガラス上に樹脂層を膜厚０．１μｍとなうように作成した。加熱後の樹脂層について、光が照射されていない部分はベンジルアルコールに対する初期接触角（滴下１秒後）が３０°以上であり、また６０秒後の接触角も３０°以上を維持し、その低下度数は１０°未満であった。一方、光照射部分は初期接触角はいずれも１５°以下であった。

【0100】

＜実施例１８〜２０＞
含フッ素化合物（（Ｂ）成分）を下記一般式（ｂ７）、（ｂ８）、（ｂ９）に代えて、その１％ＰＥＧＭＥＡ溶液３．７５ｇとその他は実施例３と同様に下地処理剤を調整し、ガラス上に樹脂層を膜厚０．１μｍとなうように作成した。加熱後の樹脂層について、光が照射されていない部分はベンジルアルコールに対する初期接触角（滴下１秒後）が３０°以上であり、また６０秒後の接触角も３０°以上を維持し、その低下度数は１０°未満であった。一方、光照射部分は初期接触角はいずれも１５°以下であった。

【化14】

［Ｒｆは一般式群（４）に示す構造の混合物である］

【化15】

【化16】

【0101】

＜実施例２１＞
実施例３において調整した下地処理剤３を用いて、露光の際には、石英製のフォトマスク（露光部ライン幅２０μｍ、ピッチ１０１．２５μｍ）を樹脂層に被せて露光（５０００ｍJ／ｃｍ²、i線基準）し、さらにガラスごと１５０℃で６０分間加熱することで、親撥液パターニングを行った。そして、樹脂層を備えたこの基材に対して、コニカミノルタＩＪ製インクジェットヘッド（ピエゾ素子駆動型、ＫＭ５１２Ｌ）を用いて、評価用インクジェットインクＰ１を４２ｐＬ吐出した。この時の顕微鏡写真を図１に示す。この写真から分かるように、評価用インクジェットインクに対する親液部分と撥液部分とを有する親撥液パターニング（ピッチ／ライン＝１０１．２５μｍ／２０μｍ）の親液部分ではインクがぬれ広がり、さらに撥液部分ではインクのにじみが生じることなく、２０．３μｍのラインを形成した。

【0102】

＜実施例２２，２３＞
実施例２１において使用したガラスに代えて、４０μｍ厚みの銅箔（実施例２２）もしくは４０μｍ厚みのカプトンフィルムを用いた他は同様にして２０μｍ幅の親液ラインパターンを形成し、インクジェット印刷を行った。いずれの場合においても２０．３μｍラインを形成した。

【0103】

＜比較例３＞
比較例１において、露光の際には、石英製のフォトマスク（露光部ライン幅２０μｍ、ピッチ１０１．２５μｍ）を樹脂層に被せて露光（５０００ｍJ／ｃｍ²、i線基準）し、さらに基材ごと１５０℃で６０分間加熱することで、親撥液パターニングを行った。そして、樹脂層を備えたこの基材に対して、コニカミノルタＩＪ製インクジェットヘッド（ピエゾ素子駆動型、ＫＭ５１２Ｌ）を用いて、評価用インクジェットインクＰ１を４２ｐＬ吐出した。この時の顕微鏡写真を図２に示す。この写真から分かるように、評価用インクジェットインクに対する親液部分と撥液部分とを有する親撥液パターニング（ピッチ／ライン＝１０１．２５μｍ／２０μｍ）の親液部分ではインクがぬれ広がる傾向みられるが、乾燥後はライン幅の太い部分で５８μｍとなり、更に撥液部分へのにじみが見られた。

【図1】

【図2】