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特許7172598シロキサン樹脂組成物、硬化膜および表示装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-08
(45)【発行日】2022-11-16
(54)【発明の名称】シロキサン樹脂組成物、硬化膜および表示装置
(51)【国際特許分類】
   C08G 59/32 20060101AFI20221109BHJP
   C08G 59/68 20060101ALI20221109BHJP
   C08F 2/50 20060101ALI20221109BHJP
   C08F 2/44 20060101ALI20221109BHJP
   G03F 7/075 20060101ALI20221109BHJP
   G03F 7/023 20060101ALI20221109BHJP
   G09F 9/30 20060101ALI20221109BHJP
   G09F 9/00 20060101ALI20221109BHJP
【FI】
C08G59/32
C08G59/68
C08F2/50
C08F2/44 B
G03F7/075 511
G03F7/023
G09F9/30 365
G09F9/00 313
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2018541436
(86)(22)【出願日】2018-08-06
(86)【国際出願番号】 JP2018029343
(87)【国際公開番号】W WO2019102655
(87)【国際公開日】2019-05-31
【審査請求日】2021-06-28
(31)【優先権主張番号】P 2017223420
(32)【優先日】2017-11-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000003159
【氏名又は名称】東レ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】飯塚 英祐
(72)【発明者】
【氏名】諏訪 充史
(72)【発明者】
【氏名】小林 秀行
【審査官】塚田 剛士
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-067733(JP,A)
【文献】特開2013-100488(JP,A)
【文献】国際公開第2013/147028(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03F 7/004 - 7/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)ポリシロキサン、(B)感光剤、(C)リン原子を有する重合性化合物、および、(D)ウレイド基を有するシラン化合物、を含有し、
前記(A)ポリシロキサンが、(a1)カチオン重合性基を有し、
前記(B)感光剤が、(b2)キノンジアジド化合物であるシロキサン樹脂組成物。
【請求項2】
(A)ポリシロキサン、(B)感光剤、(C)リン原子を有する重合性化合物、および、(D)ウレイド基を有するシラン化合物、を含有し、
前記(A)ポリシロキサンが、(a1)カチオン重合性基を有し、さらに、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基を有するシロキサン樹脂組成物。
【請求項3】
(A)ポリシロキサン、(B)感光剤、(C)リン原子を有する重合性化合物、および、(D)ウレイド基を有するシラン化合物、を含有し、
前記(A)ポリシロキサンが、(a1)カチオン重合性基を有し、さらに、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基を有し、
(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対する(a1)カチオン重合性基含有量が1~30モル%、(a2)ラジカル重合性基の含有量が50~90モル%であるシロキサン樹脂組成物。
【請求項4】
前記(B)感光剤が、(b1)ラジカル重合開始剤である請求項2または3に記載のシロキサン樹脂組成物。
【請求項5】
前記(C)リン原子を有する重合性化合物の(D)ウレイド基を有するシラン化合物に対する当量比((C)/(D))が、8/2以上9.9/0.1以下である請求項1~のいずれかに記載のシロキサン樹脂組成物。
【請求項6】
さらに、環状エーテル基を有する化合物を含有する請求項1~のいずれかに記載のシロキサン樹脂組成物。
【請求項7】
請求項1~のいずれかに記載のシロキサン樹脂組成物の硬化膜。
【請求項8】
請求項に記載の硬化膜を有するタッチセンサー。
【請求項9】
液晶セル、有機ELセル、ミニLED、および、マイクロLEDセルからなる群から選ばれる少なくとも一つ、基板、ならびに、請求項に記載の硬化膜を有する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シロキサン樹脂組成物、硬化膜および表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、スマートフォンやタブレット端末の多くに静電容量式タッチパネルが使用されている。静電容量式タッチパネルに用いられるタッチセンサーは、ガラス上にITO(Indium Tin Oxide)や金属(銀、モリブデン、アルミニウムなど)がパターニングされた配線を有し、配線の交差部に、絶縁膜、配線を保護する保護膜を有する構造が一般的である。配線の交差部に形成される絶縁膜には、透明性に加え、微細なパターン加工性、下地基材となるガラス基板や導電膜などの金属基板との密着性、導電膜パターン形成時に用いられるエッチャント液やアルカリ剥離液に対する耐薬品性が要求される。
【0003】
これに対して、200℃以下の低温処理を採用した場合でも、硬化物と基板との密着性に優れ、優れた弾性回復特性を有する有機EL素子用感光性樹脂組成物として、特定の官能基を有する多官能(メタ)アクリレートモノマー、2個以上の加水分解性アルコキシ基を有するシロキサン化合物、および光ラジカル重合開始剤を必須成分として含有するアルカリ現像可能なネガ型の有機エレクトロルミネッセンス素子用感光性樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、耐熱性および耐薬品性に優れた透明膜を形成可能な樹脂組成物として、現像性基を有し、ラジカル重合性基を実質的に含まない現像性ポリシロキサンと、ラジカル重合性基を有し、現像性基を実質的に含まない重合性ポリシロキサンの2種類のポリシロキサンを有し、かつ、多官能モノマーと、環状エーテル構造を2以上有する多官能環状エーテル化合物とを有する樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
ところで、近年、液晶パネルや有機ELパネル上に直接タッチセンサーを形成するOn-cell方式のタッチパネルの開発が盛んに行われている。この方式では、液晶材料や有機EL材料の耐熱温度以下の低温でタッチセンサーを形成する必要がある。特に、有機EL材料の耐熱温度は100℃以下と言われている。そのため、100℃以下の硬化温度においても、絶縁膜および保護膜として使用可能な感光性透明材料が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2015-67733号公報
【文献】特開2012-14930号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1~2に記載の樹脂組成物によっても、100℃以下の低温で硬化した場合には、硬化が不十分であり、ガラス基板や金属基板との密着性がなお不十分であり、硬化膜がエッチャント液やレジスト剥離液に溶解するなど、耐薬品性にも課題があった。また、これらの樹脂組成物は、リン酸化合物を含有する場合、酸性によりポリシロキサンの縮合が進みやすく、保存安定性に課題があった。
【0007】
そこで本発明は、保存安定性に優れ、100℃以下の低温硬化条件においても、ガラス基板や金属基板との密着性および耐薬品性に優れた硬化膜を得ることができるシロキサン樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、(A)ポリシロキサン、(B)感光剤、(C)リン原子を有する重合性化合物および(D)ウレイド基を有するシラン化合物を含有するシロキサン樹脂組成物である。
【発明の効果】
【0009】
本発明のシロキサン樹脂組成物は、保存安定性に優れる。本発明のシロキサン樹脂組成物によれば、100℃以下の低温硬化条件においても、ガラス基板や金属基板との密着性および耐薬品性に優れた硬化膜を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明のシロキサン樹脂組成物は、(A)ポリシロキサン、(B)感光剤、(C)リン原子を有する重合性化合物および(D)ウレイド基を有するシラン化合物を含有する。本発明のシロキサン樹脂組成物がネガ型感光性樹脂組成物である場合、(A)ポリシロキサンはアルカリ現像液への溶解性を有し、フォトリソグラフィによるパターン加工が可能なバインダー樹脂としての作用を有する。本発明のシロキサン樹脂組成物がポジ型感光性樹脂組成物である場合、(A)ポリシロキサンは熱硬化時の縮合により、高耐熱性、耐光性を付与する。(B)感光剤は、ネガ型またはポジ型の感光性を付与し、フォトリソグラフィ法による微細パターン形成を可能とする作用を有する。(C)リン原子を有する重合性化合物は、金属基板との密着性と耐薬品性を向上させることができる。一方、従来の技術においては、(C)リン原子を有する重合性化合物を含有する場合、(C)リン原子を有する重合性化合物の酸性によって(A)ポリシロキサンの縮合が進むため、保存安定性が低下する課題があったが、本発明においては、(C)リン原子を有する重合性化合物と弱塩基性物質である(D)ウレイド基を有するシラン化合物を組み合わせることにより、保存安定性を向上させる効果を奏する。また、(D)ウレイド基を有するシラン化合物は、金属基板およびガラス基板との密着性および耐薬品性を向上させる効果を奏する。
【0011】
(A)ポリシロキサン
本発明のシロキサン樹脂組成物において、(A)ポリシロキサンとは、主鎖骨格にシロキサン結合を有する、重量平均分子量(Mw)が1,000以上の重合体を指す。ここで、(A)ポリシロキサンのMwとは、ゲルパーエミッションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算値を指す。塗布特性の観点から、(A)ポリシロキサンのMwは、2,000以上がより好ましい。一方、塗布特性および現像液への溶解性の観点から、(A)ポリシロキサンのMwは、100,000以下が好ましく、50,000以下がより好ましい。
【0012】
本発明のシロキサン樹脂組成物がネガ型感光性樹脂組成物である場合、(A)ポリシロキサンは、(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基を有することが好ましい。(a1)カチオン重合性基を有することにより、より低温で硬化させることができ、100℃以下の低温硬化条件において硬度を向上させることができる。また、硬化膜の架橋密度の向上により薬液の浸透が抑制されることから、耐薬品性をより向上させることができる。(a2)ラジカル重合性基を有することにより、露光部と未露光部の硬化度のコントラストがつきやすくなるため、現像残渣の発生を抑制し、より高精細なパターンを得ることができる。また、(a2)ラジカル重合性基を有することにより、光硬化性が向上し、100℃以下の低温硬化条件において硬度を向上させることができる。また、硬化膜の架橋密度の向上により薬液の浸透が抑制されることから、耐薬品性をより向上させることができる。(a3)アルカリ可溶性基を有することにより、現像性を向上させ、現像残渣の発生を抑制することができる。また、(a3)アルカリ可溶性基を有することにより、(a3)アルカリ可溶性基が酸性触媒として作用し、(A)ポリシロキサンの縮合が進むため、100℃以下の低温硬化条件において硬度を向上させることができる。さらに、硬化膜の架橋密度の向上により、耐薬品性をより向上させることができる。
【0013】
(a1)カチオン重合性基の含有量は、(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対して1~30モル%が好ましい。(a1)カチオン重合性基の含有量を1モル%以上とすることにより、カチオン重合による架橋反応をより効果的に進行させ、硬化膜の硬度と耐薬品性をより向上させることができる。(a1)カチオン重合性基の含有量は5モル%以上がより好ましい。一方、(a1)カチオン重合性基の含有量を30モル%以下とすることにより、硬化膜の親水性を適度に抑制し、硬度と耐薬品性をより向上させることができる。(a1)カチオン重合性基の含有量は20モル%以下がより好ましい。また、(a2)ラジカル重合性基の含有量は、(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対して50~90モル%が好ましい。(a2)ラジカル重合性基の含有量を50モル%以上とすることにより、ラジカル重合による架橋反応を十分に進行させることができ、硬度と耐薬品性をより向上させることができる。また、(a2)ラジカル重合性基の含有量を50モル%以上とすることにより、露光部と未露光部の硬化度のコントラストがつきやすくなるため、より高精細なパターンを得ることができる。一方、(a2)ラジカル重合性基の含有量を90モル%以下とすることにより、より高精細なパターンを得ることができる。(a2)ラジカル重合性基の含有量は85モル%以下がより好ましい。
【0014】
本発明におけるポリシロキサンの(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対するエポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶性基の含有量は、29Si-NMRにより算出することができる。ポリシロキサンを基準物質であるヘキサメチルシクロトリシロキサンと混合した溶液について、29Si-NMRの測定装置(例えば、AVANCE400(Bruker社製))を用いて、DD/MAS法により、室温(約22℃)で29Si-NMRの測定を行い、そのピーク積分比から各基の含有量を算出する。ただし、測定核周波数は79.4948544MHz(29Si核)、スペクトル幅は40kHz、パルス幅は4.2μsec(90°パルス)の条件とする。
【0015】
(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基を有するポリシロキサンは、カチオン重合性基を有するオルガノシラン化合物、ラジカル重合性基を含むオルガノシラン化合物、アルカリ可溶性基を有するオルガノシラン化合物および必要に応じてその他のオルガノシラン化合物を加水分解および重縮合することによって得ることができる。
【0016】
(a1)カチオン重合性基としては、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基などが挙げられる。これらの中でも、エポキシ基、オキセタニル基が好ましく、低温硬化条件における硬化膜の耐薬品性および硬度をより向上させることができる。
【0017】
(a1)カチオン重合性基を有するオルガノシラン化合物としては、例えば、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、α-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリ(メトキシエトキシ)シラン、α-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、σ-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、σ-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリプロポキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリブトキシシラン、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、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリフェノキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラン、4-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ブチルトリメトキシシラン、4-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ブチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α-グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α-グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、β-グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β-グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、α-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、β-グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジ(メトキシエトキシ)シラン、γ-グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルエチルジエトキシシランなどのエポキシ基を有するオルガノシラン化合物;3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]プロピルトリメトキシシラン、3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]プロピルトリエトキシシラン、3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]プロピルトリアセトキシシラン、3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]プロピルメチルジメトキシシラン、3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]プロピルメチルジエトキシシラン、3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]プロピルメチルジアセトキシシラン、3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]プロピルジメチルメトキシシラン、3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]プロピルジメチルエトキシシラン、3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]プロピルジメチルアセトキシシラン、(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシトリメトキシシラン、(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシトリエトキシシラン、ビス[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]ジメトキシシラン、ビス[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]ジエトキシシラン、トリス[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]メトキシシラン、トリス[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]エトキシシランなどのオキセタニル基を有するオルガノシラン化合物などが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。これらの中でも、架橋性および硬化性の観点から、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]プロピルトリメトキシシランが好ましい。
【0018】
(a2)ラジカル重合性基としては、例えば、ビニル基、α-メチルビニル基、アリル基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。これらの中でも、疎水性や熱反応性の高いスチリル基、光反応性の高い(メタ)アクリロイル基が好ましく、硬化膜の耐薬品性や硬度をより向上させることができる。スチリル基と(メタ)アクリロイル基を両方用いることがより好ましい。
【0019】
(a2)ラジカル重合性基を有するオルガノシラン化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(メトキシエトキシ)シランシランなどのビニル基を有するオルガノシラン化合物;、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジ(メトキシエトキシ)シランなどのα-メチルビニル基を有するオルガノシラン化合物;アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリ(メトキシエトキシ)シラン、アリルメチルジメトキシシラン、アリルメチルジエトキシシラン、アリルメチルジ(メトキシエトキシ)シランなどのアリル基を有するオルガノシラン化合物;スチリルトリメトキシシラン、スチリルトリエトキシシラン、スチリルトリ(メトキシエトキシ)シラン、スチリルメチルジメトキシシラン、スチリルメチルジエトキシシラン、スチリルメチルジ(メトキシエトキシ)シランなどのスチリル基を有するオルガノシラン化合物;γ-(メタ)アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルプロピルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルプロピルトリ(メトキシエトキシ)シラン、γ-(メタ)アクリロイルプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルプロピル(メトキシエトキシ)シランなどの(メタ)アクリロイル基を有するオルガノシラン化合物などが挙げられる。
【0020】
(a3)アルカリ可溶性基としては、例えば、カルボン酸基、カルボン酸無水物基などが挙げられる。これらの中でも、カルボン酸無水物基がより好ましい。
【0021】
(a3)アルカリ可溶性基を有するオルガノシラン化合物例えば、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3-トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3-トリフェノキシシリルプロピルコハク酸無水物、3-トリメトキシシリルプロピルシクロヘキシルジカルボン酸無水物、3-トリメトキシシリルプロピルフタル酸無水物などのカルボン酸無水物基を有するオルガノシラン化合物などが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。これらの中でも、現像性の観点から、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3-トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物が好ましい。
【0022】
その他のオルガノシラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ(メトキシエトキシ)シラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、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、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-クロロプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、β-シアノエチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-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-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3-クロロプロピルメチルジエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、オクタデシルメチルジメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどが挙げられる。これらを2種以上使用してもよい。
【0023】
(A)ポリシロキサンは、オルガノシラン化合物を加水分解した後、得られた加水分解物を、溶媒の存在下または無溶媒で縮合反応させることによって得ることができる。
【0024】
加水分解においては、反応スケール、反応容器の大きさや形状などを考慮して、例えば、酸(塩基)濃度、反応温度、反応時間などの各種条件を適宜設定することができる。
【0025】
加水分解反応において、酸触媒や塩基触媒などの触媒を用いてもよい。本発明においては、塩基触媒が好ましく、ジイソブチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、ジシクロヘキシルアミンなどを用いた塩基性水溶液がより好ましい。触媒の含有量は、加水分解反応に使用される全アルコキシシラン化合物100重量部に対して、0.1重量部以上が好ましく、また、5重量部以下が好ましい。ここで、全アルコキシシラン化合物量とは、アルコキシシラン化合物、その加水分解物およびその縮合物の総量を言い、以下同じとする。
【0026】
加水分解反応に用いる溶媒としては、ジアセトンアルコール、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、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、γ-ブチロラクトン等が好ましい。これらを2種以上用いてもよい。溶媒の含有量は、全アルコキシシラン化合物100重量部に対して、80重量部以上が好ましく、また、200重量部以下が好ましい。
【0027】
加水分解反応によって溶媒が生成する場合には、無溶媒で加水分解させることも可能である。加水分解反応終了後に、さらに溶媒を添加することにより、樹脂組成物として適切な濃度に調整することも好ましい。また、加水分解後に加熱および/または減圧下により生成アルコール等の全量あるいは一部を留出、除去し、その後好適な溶媒を添加してもよい。
【0028】
加水分解反応に用いる水としては、イオン交換水が好ましい。水の量は、アルコキシシラン化合物1モルに対して、1.0~4.0モルが好ましい。
【0029】
縮合反応における加熱温度は、100~110℃が好ましい。縮合反応は、加水分解および縮合反応により生成した水、アルコールを反応系外に溜去しながら行うことが好ましい。
【0030】
また、組成物の貯蔵安定性の観点から、加水分解、縮合反応後のポリシロキサン溶液には上記触媒が含まれないことが好ましく、必要に応じて触媒の除去を行うことができる。除去方法としては、水洗浄および/またはイオン交換樹脂の処理が好ましい。水洗浄とは、ポリシロキサン溶液を適当な疎水性溶剤で希釈した後、水で数回洗浄して得られた有機層をエバポレーター等で濃縮する方法である。イオン交換樹脂での処理とは、ポリシロキサン溶液を適当なイオン交換樹脂に接触させる方法である。
【0031】
本発明のシロキサン樹脂組成物中における(A)ポリシロキサンの含有量は、10~80重量%が好ましい。また、シロキサン樹脂組成物中における(A)ポリシロキサンの含有量は、固形分中10重量%以上が好ましく、20重量%以上がより好ましい。一方、(A)ポリシロキサンの含有量は、固形分中50重量%以下が好ましい。
【0032】
(B)感光剤
本発明のシロキサン樹脂組成物において、(B)感光剤は、ネガ型またはポジ型の感光性を付与し、フォトリソグラフィ法による微細パターン形成を可能とする作用を有する。ネガ型感光性を付与する場合は、(b1)ラジカル重合開始剤を含有することが好ましく、高精細なパターン形状の隔壁を形成することができる。さらに、多官能モノマーを含有することが好ましい。一方、ポジ型感光性を付与する場合は、光酸発生剤を含有することが好ましい。光酸発生剤としては、(b2)キノンジアジド化合物が好ましい。
【0033】
(b1)ラジカル重合開始剤は、光(紫外線、電子線を含む)または熱により分解および/または反応し、ラジカルを発生させる化合物を指す。ラジカル重合開始剤としては、光(紫外線、電子線を含む)により分解および/または反応しラジカルを発生させる光ラジカル発生剤が好ましい。光ラジカル発生剤と、熱により分解および/または反応し、ラジカルを発生させる熱ラジカル発生剤を含有することがより好ましい。
【0034】
光ラジカル発生剤としては、例えば、α-アミノアルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、オキシムエステル化合物、ケトン化合物、ベンゾイン化合物、アシルオキシム化合物、メタロセン化合物、チオキサントン化合物、アミノ基を有するベンゾフェノン化合物、アミノ基を有する安息香酸エステル化合物、ケトン化合物、クマリン化合物、アントラセン化合物、アゾ化合物、四臭化炭素、トリブロモフェニルスルホンなどが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。これらのうち、α-アミノアルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、オキシムエステル化合物、アミノ基を有するベンゾフェノン化合物、アミノ基を有する安息香酸エステル化合物が好ましい。これらの化合物は、光照射および熱硬化の際に塩基または酸としてシロキサンの架橋にも関与することから、硬度をより向上させることができる。
【0035】
α-アミノアルキルフェノン化合物としては、例えば、2-メチル-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルフォリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1などが挙げられる。アシルホスフィンオキサイド化合物としては、例えば、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、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-(2,4,4-トリメチルペンチル)-フォスフィンオキサイドなどが挙げられる。オキシムエステル化合物としては、例えば、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-2-(o-ベンゾイルオキシム)]、1-フェニル-1,2-ブタジオン-2-(o-メトキシカルボニル)オキシム、1,3-ジフェニルプロパントリオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(o-アセチルオキシム)などが挙げられる。アミノ基を有するベンゾフェノン化合物としては、例えば、4,4-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどが挙げられる。アミノ基を有する安息香酸エステル化合物としては、例えば、p-ジメチルアミノ安息香酸エチル、2-エチルヘキシル-p-ジメチルアミノベンゾエート、p-ジエチルアミノ安息香酸エチルなどが挙げられる。
【0036】
熱ラジカル発生剤としては、例えば、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミン]、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-プロペニル)-2-メチルプロピオンアミン]、2,2’-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミン)、ジメチル2,2’-アゾビス(イソブチレート)、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]2塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)2塩酸塩、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)2-メチルプロピオンアミジン]n水和物などが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。これらのうち、硬化膜の硬度の観点から、ジメチル2,2’-アゾビス(イソブチレート)が好ましい。
【0037】
シロキサン樹脂組成物中における(b1)ラジカル重合開始剤の含有量は、固形分中1重量%以上が好ましく、また、10重量%以下が好ましい。
【0038】
多官能モノマーは、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を指す。多官能モノマーを含有することにより、架橋反応をより効果的に進行させ、硬化膜の硬度と耐薬品性をより向上させることができる。多官能モノマーの二重結合当量は、感度および硬度をより向上させる観点から、80~400g/molが好ましい。
【0039】
多官能モノマーとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタアクリレート、トリペンタエリスリトールオクタアクリレート、テトラペンタエリスリトールノナアクリレート、テトラペンタエリスリトールデカアクリレート、ペンタペンタエリスリトールウンデカアクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、硬度と耐薬品性向上の観点から、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましい。
【0040】
光酸発生剤とは、露光時に結合開裂を起こして酸を発生する化合物を指し、より具体的には、露光波長365nm(i線)、405nm(h線)、436nm(g線)またはこれらの混合線の照射によって酸を発生する化合物を指す。
【0041】
(b2)キノンジアジド化合物は、露光によりカルボン酸基を発生し、露光部を現像により溶解することができる。(b2)キノンジアジド化合物としては、フェノール性水酸基を有する化合物にナフトキノンジアジドのスルホン酸がエステルで結合した化合物が好ましい。ここで用いられるフェノール性水酸基を有する化合物としては、例えば、BIs-Z、TekP-4HBPA(テトラキスP-DO-BPA)、TrIsP-HAP、TrIsP-PA、BIsRS-2P、BIsRS-3P(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、BIR-PC、BIR-PTBP、BIR-BIPC-F(以上、商品名、旭有機材工業(株)製)、4,4’-スルホニルジフェノール、BPFL(商品名、JFEケミカル(株)製)などが挙げられる。キノンジアジド化合物としては、これらフェノール性水酸基を有する化合物に4-ナフトキノンジアジドスルホン酸または5-ナフトキノンジアジドスルホン酸をエステル結合で導入したものが好ましく、例えば、THP-17、TDF-517(商品名、東洋合成工業(株)製)、SBF-525(商品名、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製)などが挙げられる。
【0042】
また、本発明のシロキサン樹脂組成物は、(b2)キノンジアジド化合物以外の光酸発生剤を含有してもよい。酸はシラノールの脱水縮合を促進する触媒として機能する。熱硬化時に酸が存在することにより、未反応のシラノール基の縮合が促進され、硬化膜の架橋度が高くなる。また、シロキサン樹脂組成物が環状エーテル基を有する化合物を含有する場合、酸は環状エーテル基の重合触媒として機能する。熱硬化時に酸が存在することにより、環状エーテル基の重合が促進され、硬化膜の架橋度が高くなる。これらにより、硬化膜の硬度や耐薬品性をより向上させることができる。発生させる酸としては、パーフルオロアルキルスルホン酸、p-トルエンスルホン酸等の強酸が好ましい。
【0043】
(b2)キノンジアジド化合物以外の光酸発生剤としては、例えば、SI-100、SI-101、SI-105、SI-106、SI-109、PI-105、PI-106、PI-109、NAI-100、NAI-1002、NAI-1003、NAI-1004、NAI-101、NAI-105、NAI-106、NAI-109、NDI-101、NDI-105、NDI-106、NDI-109、PAI-01、PAI-101、PAI-106、PAI-1001(いずれも商品名、みどり化学(株)製)、SP-077、SP-082(いずれも商品名、(株)ADEKA製)、TPS-PFBS(商品名、東洋合成工業(株)製)、CGI-MDT、CGI-NIT(いずれも商品名、チバジャパン(株)製)、WPAG-281、WPAG-336、WPAG-339、WPAG-342、WPAG-344、WPAG-350、WPAG-370、WPAG-372、WPAG-449、WPAG-469、WPAG-505、WPAG-506(いずれも商品名、和光純薬工業(株)製)が挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。これらの中でも、CGI-MDTが好ましい。
【0044】
シロキサン樹脂組成物中における光酸発生剤の含有量は、硬度と耐薬品性向上、および現像性向上の観点から、固形分中0.5重量%以上が好ましく、一方、25重量%以下が好ましい。
【0045】
(C)リン原子を有する重合性化合物
本発明のシロキサン樹脂組成物において、(C)リン原子を有する重合性化合物とは、リン原子と、ラジカル重合可能な官能基(ラジカル重合性基)を含有する化合物を指す。ラジカル重合性基としては、例えば、ビニル基、α―メチルビニル基、アリル基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、γ-(メタ)アクリロイルエチル基、γ-(メタ)アクリロイルプロピル基などが挙げられる。これらの中でも、光および熱反応性が高い(メタ)アクリロイル基、γ-(メタ)アクリロイルエチル基、γ-(メタ)アクリロイルプロピル基が好ましく、硬化膜の耐薬品性をより向上させることができる。(C)リン原子を有する重合性化合物としては、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物が好ましい。
【0046】
【化1】
【0047】
上記一般式(1)中、Rはラジカル重合性基を有する1価の有機基を表す。Rは、水素、炭素数1~20のアルキル基またはラジカル重合性基を有する1価の有機基を表す。ラジカル重合性基を有する1価の有機基は、ラジカル重合性基とともにヒドロキシル基を有することが好ましい。ラジカル重合性基とヒドロキシル基を有することにより、シロキサン樹脂組成物を熱や光により硬化させる際に、(C)リン原子を有する重合性化合物が(A)ポリシロキサン中に効率的に取り込まれ、硬化時のブリードアウトを抑制することができる。ラジカル重合性基を有する1価の有機基としては、γ-(メタ)アクリロイルエチル基、γ-(メタ)アクリロイルプロピル基が好ましい。
【0048】
上記一般式(1)で表される構造を有する化合物としては、例えば、2-メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート(商品名P-1M、共栄社化学(株)製)、2-アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート(商品名P-1A、共栄社化学(株)製)、エチレンオキサイド変性リン酸ジメタクリレート(商品名PM-21、日本化薬(株)製)、リン酸含有エポキシメタクリレート(商品名“ニューフロンティア”(登録商標)S-23A、第一工業製薬(株)製)などのリン酸(メタ)アクリレート類;ビニルホスホン酸(商品名VPA-90、VPA-100、BASF社製)などのリン酸ビニル化合物などが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。
【0049】
シロキサン樹脂組成物中における(C)リン原子を有する重合性化合物の含有量は、固形分中1重量%以上が好ましく、また、30重量%以下が好ましい。
【0050】
(D)ウレイド基を有するシラン化合物
(D)ウレイド基を有するシラン化合物としては、例えば、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-フェニルウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-フェニルウレイドプロピルトリエトキシシラン、4-ウレイドブチルトリメトキシシラン、4-ウレイドブチルトリエトキシシラン、4-フェニルウレイドブチルトリメトキシシラン、4-フェニルウレイドブチルトリエトキシシランなどが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。これらの中でも、金属基板およびガラス基板への密着性をより向上させる観点から、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシランが好ましい。
【0051】
シロキサン樹脂組成物中における(D)ウレイド基を有するシラン化合物の含有量は、固形分中0.1重量%以上が好ましく、また、1重量%以下が好ましい。
【0052】
本発明のシロキサン樹脂組成物中における(C)リン原子を有する重合性化合物の(D)ウレイド基を有するシラン化合物に対する当量比((C)/(D))は、金属基板およびガラス基板への密着性をより向上させる観点から、8/2以上が好ましく、9/1以上がさらに好ましい。一方、当量比((C)/(D))は、保存安定性の観点から、9.9/0.1以下が好ましく、9.5/0.5以下がより好ましい。なお、当量比((C)/(D))は、式(2)より算出できる。
当量比((C)/(D))=((C)リン原子を有する重合性化合物の重量(g)/(C)リン原子を有する重合性化合物中のリン原子数(個))/((D)ウレイド基を有するシラン化合物の重量(g)/(D)ウレイド基を有するシラン化合物中のウレイド基の数(個))
(環状エーテル基を有する化合物)
本発明のシロキサン樹脂組成物は、環状エーテル基を有する化合物を含有することが好ましい。環状エーテル基としては、エポキシ基、オキセタニル基が好ましい。環状エーテル基を有する化合物を含有することにより、カチオン重合性が向上することから、耐薬品性と硬度をより向上させることができる。(A)ポリシロキサンが(a1)カチオン重合性基としてエポキシ基を含有する場合、環状エーテル基を有する化合物がオキセタニル基を有することがより好ましく、(A)ポリシロキサンが(a1)カチオン重合性基としてオキセタニル基を含有する場合、環状エーテル基を有する化合物がエポキシ基を有することがより好ましい。シロキサン樹脂組成物中にエポキシ基とオキセタニル基を共存させることにより、エポキシ基とオキセタニル基のカチオン重合の効率が高まり、耐薬品性と硬度をより向上させることができる。
【0053】
シロキサン樹脂組成物中における環状エーテル基を有する化合物の含有量は、固形分中1重量%以上が好ましく、また、20重量%以下が好ましい。
【0054】
本発明のシロキサン樹脂組成物は、(D)ウレイド基を有するシラン化合物以外に、他のシラン化合物を含有してもよい。他のシラン化合物としては、例えば、(A)ポリシロキサンの原料として例示したオルガノシラン化合物などが挙げられる。感度、硬度および密着性をより向上させる観点から、γ-(メタ)アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルプロピルトリエトキシシラン、スチリルトリメトキシシランが好ましい。シロキサン樹脂組成物中における他のシラン化合物の含有量は、密着性向上の観点から、固形分中1重量%以上が好ましく、また、10重量%以下が好ましい。
【0055】
本発明のシロキサン樹脂組成物は、硬化剤を含有してもよい。硬化剤としては、例えば、窒素含有有機物、シリコーン樹脂硬化剤、各種金属アルコキシレート、各種金属キレート化合物、イソシアネート化合物およびその重合体、メチロール化メラミン誘導体、メチロール化尿素誘導体などが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。これらの中でも、硬化剤の安定性、シロキサン樹脂組成物の加工性の観点から、金属キレート化合物、メチロール化メラミン誘導体、メチロール化尿素誘導体が好ましい。
【0056】
本発明のシロキサン樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、増感剤を含有してもよい。増感剤を含有することにより、感度を向上させることができる。増感剤は、高感度化と光照射による退色抑制の観点から、アントラセン系化合物が好ましい。9,10-二置換アントラセン系化合物がより好ましく、増感剤の溶解性の向上及び光二量化反応の反応性の点から、9,10-ジアルコキシアントラセン系化合物がさらに好ましい。
【0057】
本発明のシロキサン樹脂組成物中における増感剤の含有量は、(A)ポリシロキサン100質量部に対して、0.005~5質量部が好ましい。
【0058】
本発明のシロキサン樹脂組成物は、紫外線吸収剤を含有してもよい。紫外線吸収剤を含有することにより、より高精細なパターンを形成することができ、硬化膜の耐光性を向上させることができる。紫外線吸収剤としては、透明性、非着色性の面から、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物が好ましい。
【0059】
本発明のシロキサン樹脂組成物は、重合禁止剤を含有してもよい。重合禁止剤を適量含有することにより、より高精細なパターンを形成することができる。重合禁止剤としては、例えば、ジ-t-ブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、ハイドロキノン、4-メトキシフェノール、1,4-ベンゾキノン、t-ブチルカテコールが挙げられる。また、市販の重合禁止剤としては、“IRGANOX”(登録商標)1010、1035、1076、1098、1135、1330、1726、1425、1520、245、259、3114、565、295(以上商品名、BASFジャパン(株)製)などが挙げられる。
【0060】
本発明のシロキサン樹脂組成物は、溶剤を含有してもよい。大気圧下の沸点が250℃以下の溶剤が好まし。また、硬化膜中における溶剤の残存を抑制する観点から、大気圧下の沸点が150℃以下の溶剤を、溶剤全体の50重量%以上含有することが好ましい。
【0061】
大気圧下の沸点が150℃以下の溶剤としては、例えば、エタノール、イソプロパノール、1-プロピルアルコール、エチ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などが挙げられる。これらの中でも、塗布性の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。溶剤を2種以上含有してもよい。
【0062】
本発明のシロキサン樹脂組成物中における溶剤の含有量は、例えば、スピンコーティングにより膜形成を行う場合には、50~95重量%が一般的である。
【0063】
本発明のシロキサン樹脂組成物は、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤を含有することにより、塗布時のレベリング性を向上させることができる。界面活性剤としては、例えば、“メガファック”(登録商標)F142D、F172、F173、F183、F445、F470、F475、F477、F554、F556、F563(以上商品名、大日本インキ化学工業(株)製)、NBX-15、218(以上商品名、(株)ネオス製)などのフッ素系界面活性剤;“BYK”(登録商標)333、301、331、345、307(以上商品名、ビックケミー・ジャパン(株)製)などのフッ素系界面活性剤;“BYK”333、301、331、345、307(以上商品名、ビックケミー・ジャパン(株)製)などのシリコーン系界面活性剤;ポリアルキレンオキシド系界面活性剤;ポリ(メタ)アクリレート系界面活性剤などが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。
【0064】
シロキサン樹脂組成物中における界面活性剤の含有量は、塗布時のレベリング性向上の観点から、固形分中0.01重量%以上が好ましく、また、1.0重量%以下が好ましい。
【0065】
本発明のシロキサン樹脂組成物は、必要に応じて、溶解抑止剤、安定剤、消泡剤などの添加剤を含有してもよい。
【0066】
本発明のシロキサン樹脂組成物の代表的な製造方法について以下に説明する。本発明のシロキサン樹脂組成物は、例えば、前述の(A)~(D)成分および必要に応じてその他成分を混合することにより得ることができる。より具体的には、例えば、(B)感光剤、(C)リン原子を有する重合性化合物、(D)ウレイド基を有するシラン化合物とその他の添加剤を任意の溶媒に加え、撹拌して溶解させた後、(A)ポリシロキサンを加え、さらに20分間~3時間撹拌し、得られた溶液を濾過する方法が挙げられる。
【0067】
次に、本発明の硬化膜について説明する。本発明の硬化膜は、前述のシロキサン樹脂組成物を硬化して得られる。硬化膜の膜厚は、0.1~15μmが好ましい。硬化膜の波長400nmにおける透過率は、85%以上が好ましい。なお、硬化膜の透過率は、露光量や熱硬化温度により所望の範囲に調整することができる。
【0068】
次に、本発明の硬化膜の製造方法について、例を挙げて説明する。本発明のシロキサン樹脂組成物を下地基板上に塗布し、プリベークした後、露光・現像によりネガ型のパターンを形成し、加熱硬化させることが好ましい。
【0069】
シロキサン樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、マイクログラビアコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング、カーテンフローコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、スリットコーティングなどの方法が挙げられる。
【0070】
プリベークの加熱装置としては、例えば、ホットプレート、オーブンなどが挙げられる。プリベーク温度は50~130℃が好ましく、プリベーク時間は30秒間~30分間が好ましい。プリベーク後の膜厚は、0.1~15μmが好ましい。
【0071】
露光光源としては、例えば、i線、g線、h線等の紫外線や、KrF(波長248nm)レーザー、ArF(波長193nm)レーザー等が挙げられる。露光機としては、例えば、ステッパー、ミラープロジェクションマスクアライナー(MPA)、パラレルライトマスクアライナー(PLA)などが挙げられる。露光量は10~4000J/m程度(波長365nm露光量換算)が好ましい。所望のマスクを介して露光してもよいし、マスクを介さずに露光してもよい。
【0072】
現像方法としては、例えば、シャワー、ディッピング、パドルなどの方法により、露光したプリベーク膜を現像液に5秒~10分間浸漬することが好ましい。現像液としては、例えば、アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩などの無機アルカリ;2-ジエチルアミノエタノール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアミン類;テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、コリン等の4級アンモニウム塩などのアルカリ化合物の水溶液等が挙げられる。現像後、水でリンスすることが好ましく、続いて50~130℃の温度で乾燥ベークを行うこともできる。
【0073】
加熱硬化処理装置としては、ホットプレート、オーブンなどが挙げられる。加熱硬化温度は60~180℃が好ましく、加熱硬化時間は15分間~1時間が好ましい。
【0074】
本発明の硬化膜は、タッチパネル用保護膜、各種ハードコート材、TFT用平坦化膜、カラーフィルター用オーバーコート、反射防止フィルム、パッシベーション膜などの各種保護膜や、光学フィルター、タッチパネル用絶縁膜、TFT用絶縁膜、カラーフィルター用フォトスペーサーなどに用いることができる。これらの中でも、高い基板密着性、耐薬品性、硬度を有することから、タッチパネル用保護膜やタッチパネル用絶縁膜、金属配線保護膜として好適に用いることができる。
【0075】
次に、本発明のタッチセンサーについて説明する。本発明のタッチセンサーは、透明電極、金属配線、前述の硬化膜からなるタッチパネル用金属配線保護膜、タッチパネル用絶縁膜などを有する。
【0076】
次に、本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、液晶セル、有機ELセル、ミニLEDセル、および、マイクロLEDセルからなる群から選ばれる少なくとも一つ、基板、ならびに、前述の硬化膜を有する。ミニLEDセルとは、縦横の長さが100μm~10mm程度であるLEDを多数並べたセルのことを指す。マイクロLEDセルとは、縦横の長さが100μm未満であるLEDを多数並べたセルのことを指す。
【0077】
本発明の表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置、ミニLED表示装置、マイクロLED表示装置などが挙げられる。
【実施例
【0078】
以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。合成例および実施例に用いた化合物のうち、略語を使用しているものについて、以下に示す。
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
TBC:4-tert-ブチルピロカテコール。
【0079】
以下の合成例におけるポリシロキサン溶液の固形分濃度は、以下の方法により求めた。アルミカップにポリシロキサン溶液を1.0g秤取し、ホットプレートを用いて250℃で30分間加熱して液分を蒸発させた。加熱後のアルミカップに残った固形分を秤量し、加熱前後の重量比からポリシロキサン溶液の固形分濃度を求めた。
【0080】
以下の合成例におけるポリシロキサンの(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対するエポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶性基の含有量は、29Si-NMRにより、以下の方法により測定した。ポリシロキサンを基準物質であるヘキサメチルシクロトリシロキサンと混合し、AVANCE400(Bruker社製)を用いて、DD/MAS法により室温(約22℃)で29Si-NMRの測定を行い、そのピーク積分比から各基の含有量を算出した。ただし、測定核周波数は79.4948544MHz(29Si核)、スペクトル幅は40kHz、パルス幅は4.2μsec(90°パルス)の条件で測定した。
【0081】
以下の合成例における重量平均分子量(Mw)は、以下の方法により測定した。測定装置としてHLC-8220(東ソー(株)製)を用い、展開溶媒にテトラヒドロフランを用いて、展開速度0.4ml/分の条件で、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によりポリスチレン換算値を求めた。
【0082】
合成例1 カチオン重合性基、ラジカル重合性基、アルカリ可溶性基含有ポリシロキサン(A-1)の合成
500mlの三口フラスコに、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを22.21g(0.090mol)、p-スチリルトリメトキシシランを67.40g(0.300mol)、γ-アクリロイルプロピルトリメトキシシランを28.16g(0.12mol)、3-トリエトキシシリルプロピルコハク酸を27.43g(0.090mol)、TBCを0.287g、PGMEを158.04g仕込み、40℃で撹拌しながら、水34.07gにジシクロヘキシルアミン0.726g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたジシクロヘキシルアミン水溶液を30分間かけて添加した。そのまま2時間撹拌した後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて90分間撹拌した。その後、オイルバスを30分間かけて115℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから2時間加熱撹拌し(内温は100~110℃)、ポリシロキサン(A-1)の溶液を得た。なお、昇温および加熱撹拌中、圧空を0.05l(リットル)/分流した。反応中に、副生成物であるメタノール、水が合計97.42g留出した。得られた溶液について、固形分濃度が40重量%となるようにPGMEを添加した。得られたポリシロキサン(A-1)の(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対するエポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶性基の含有量は、それぞれ15モル%、50モル%、20モル%、15モル%であった。また、得られたポリシロキサン(A-1)の重量平均分子量は2,500であった。
【0083】
合成例2 カチオン重合性基、ラジカル重合性基、アルカリ可溶性基含有ポリシロキサン(A-2)の合成
γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン22.21g(0.090mol)にかえて3-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]プロピルトリメトキシシラン25.10g(0.090mol)を用いたこと以外は合成例1と同様の手順により、固形分濃度40重量%のポリシロキサン(A-2)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(A-2)の(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対するオキセタニル基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶性基の含有量は、それぞれ15モル%、50モル%、20モル%、15モル%であった。また、得られたポリシロキサン(A-2)の重量平均分子量(Mw)は2,400であった。
【0084】
合成例3 ラジカル重合性基、アルカリ可溶性基含有ポリシロキサン(A-3)の合成
500mlの三口フラスコに、p-スチリルトリメトキシシランを87.62g(0.390mol)、γ-アクリロイルプロピルトリメトキシシランを28.16g(0.12mol)、3-トリエトキシシリルプロピルコハク酸を27.43g(0.090mol)、TBCを0.347g、PGMEを155.05g仕込み、40℃で撹拌しながら、水34.07gにジシクロヘキシルアミン0.716g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたジシクロヘキシルアミン水溶液を30分間かけて添加した。合成例1と同様の手順により、固形分濃度40重量%のポリシロキサン(A-3)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(A-3)の(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対するスチリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶性基の含有量は、それぞれ60モル%、20モル%、15モル%であった。また、得られたポリシロキサン(A-3)の重量平均分子量(Mw)は2,500であった。
【0085】
合成例4 カチオン重合性基、ラジカル重合性基、アルカリ可溶性基含有ポリシロキサン(A-4)の合成
500mlの三口フラスコに、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを1.48g(0.006mol)、p-スチリルトリメトキシシランを86.27g(0.384mol)、γ-アクリロイルプロピルトリメトキシシランを28.16g(0.120mol)、3-トリエトキシシリルプロピルコハク酸を27.43g(0.090mol)、TBCを0.343g、PGMEを155.25g仕込み、40℃で撹拌しながら、水34.07gにジシクロヘキシルアミン0.717g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたジシクロヘキシルアミン水溶液を30分間かけて添加した。合成例1と同様の手順により、固形分濃度40重量%のポリシロキサン(A-4)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(A-4)の(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対するエポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶性基の含有量は、それぞれ1モル%、64モル%、20モル%、15モル%であった。また、得られたポリシロキサン(A-4)の重量平均分子量(Mw)は2,500であった。
【0086】
合成例5 カチオン重合性基、ラジカル重合性基、アルカリ可溶性基含有ポリシロキサン(A-5)の合成
500mlの三口フラスコに、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを44.42g(0.18mol)、p-スチリルトリメトキシシランを47.18g(0.21mol)、γ-アクリロイルプロピルトリメトキシシランを28.16g(0.12mol)、3-トリエトキシシリルプロピルコハク酸を27.43g(0.090mol)、TBCを0.226g、PGMEを161.02g仕込み、40℃で撹拌しながら、水34.07gにジシクロヘキシルアミン0.736g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたジシクロヘキシルアミン水溶液を30分間かけて添加した。合成例1と同様の手順により、固形分濃度40重量%のポリシロキサン(A-5)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(A-5)の(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対するエポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶性基の含有量は、それぞれ30モル%、35モル%、20モル%、15モル%であった。また、得られたポリシロキサン(A-5)の重量平均分子量(Mw)は2,700であった。
【0087】
合成例6 カチオン重合性基、ラジカル重合性基、アルカリ可溶性基含有ポリシロキサン(A-6)の合成
500mlの三口フラスコに、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを22.21g(0.090mol)、γ-アクリロイルプロピルトリメトキシシランを98.55g(0.42mol)、3-トリエトキシシリルプロピルコハク酸を27.43g(0.090mol)、TBCを0.296g、PGMEを162.53g仕込み、40℃で撹拌しながら、水34.07gにジシクロヘキシルアミン0.741g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたジシクロヘキシルアミン水溶液を30分間かけて添加した。合成例1と同様の手順により、固形分濃度40重量%のポリシロキサン(A-6)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(A-6)の(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対するエポキシ基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶性基の含有量は、それぞれ15モル%、70モル%、15モル%であった。また、得られたポリシロキサン(A-6)の重量平均分子量(Mw)は2,700であった。
【0088】
合成例7 カチオン重合性基、アルカリ可溶性基含有ポリシロキサン(A-7)の合成
500mlの三口フラスコに、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸を15.76g(0.060mol)、メチルトリメトキシシランを40.93g(0.300mol)、フェニルトリメトキシシランを35.74g(0.180mol)、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを14.81g(0.060mol)、PGMEを100.28g仕込み、40℃で撹拌しながら、水33.53gとジシクロヘキシルアミン0.54g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を30分間かけて添加した。合成例1と同様の手順により、固形分濃度40重量%のポリシロキサン(A-7)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(A-7)の(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対するグリシジル基およびアルカリ可溶性基の含有量は、それぞれ50モル%、50モル%であった。また、得られたポリシロキサン(A-7)の重量平均分子量(Mw)は2,600であった。
【0089】
合成例8 ラジカル重合性基含有ポリシロキサン(A-8)の合成
500mlの三口フラスコに、p-スチリルトリメトキシシランを33.65g(0.150mol)、γ-アクリロイルプロピルトリメトキシシランを35.15g(0.150mol)、TBCを0.206g、PGMEを72.14g仕込み、室温で撹拌しながら、水16.20gとジシクロヘキシルアミン0.34g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を30分間かけて添加した。合成例1と同様の手順により、固形分濃度40重量%のポリシロキサン(A-8)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(A-8)の(a1)カチオン重合性基、(a2)ラジカル重合性基および(a3)アルカリ可溶性基の合計含有量100モル%に対するスチリル基、(メタ)アクリロイル基の含有量は、それぞれ50モル%、50モル%であった。また、得られたポリシロキサン(A-8)の重量平均分子量(Mw)は2,600であった。
【0090】
合成例9 カチオン重合性基含有ポリシロキサン(A-9)の合成
500mlの三口フラスコに、メチルトリメトキシシランを34.05g(0.250mol)、フェニルトリメトキシシシランを99.15g(0.500mol)、テトラエトキシシランを31.25g(0.150mol)、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシランを24.64g(0.100mol)、PGMEAを174.95g仕込み、室温で撹拌しながら水56.70gにリン酸0.945g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を30分間かけて添加した。合成例1と同様の手順により、固形分濃度40重量%のポリシロキサン(A-9)の溶液を得た。ポリシロキサン(A-9)における、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシシラン、テトラエトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシランに由来する繰り返し単位のモル比は、それぞれ25モル%、50モル%、15モル%、10モル%であった。また、得られたポリシロキサン(A-9)の重量平均分子量は4,200であった。
【0091】
合成例1~9の組成をまとめて表1に示す。
【0092】
【表1】
【0093】
各実施例および比較例における評価は、次の方法により行った。なお、以下の説明で、実施例3、実施例8は、それぞれ参考例3、参考例8と読み替える。
【0094】
(1)パターン加工性
各実施例および比較例により得られたシロキサン樹脂組成物を、スピンコーター(ミカサ(株)製「1H-360S(商品名)」)を用いて、ITO基板上にスピンコートし、ホットプレート(大日本スクリーン製造(株)製「SCW-636(商品名)」)を用いて100℃で2分間プリベークし、膜厚2.0μmのプリベーク膜を作製した。
【0095】
実施例1~16、18~19および比較例1~2については、その後、パラレルライトマスクアライナー(キヤノン(株)製「PLA-501F(商品名)」)を用いて、超高圧水銀灯を光源とし、幅10~200μmのラインアンドスペースパターンを有するパターンマスクまたは感度測定用のグレースケールマスクを介して、プリベーク膜を露光量50mJ/cm~300mJ/cmまで50mJ/cmずつ露光量を変えながら露光した。その後、自動現像装置(滝沢産業(株)製「AD-2000(商品名)」)を用いて、濃度0.045重量%の水酸化カリウム水溶液により60秒間シャワー現像し、次いで水により30秒間リンスした。
【0096】
実施例17については、その後、パラレルライトマスクアライナーを用いて、超高圧水銀灯を光源とし、幅10~200μmのラインアンドスペースパターンを有するパターンマスクまたは感度測定用のグレースケールマスクを介して、プリベーク膜を露光量50mJ/cm~300mJ/cmまで50mJ/cmずつ露光量を変えながら露光した。その後、自動現像装置(滝沢産業(株)製「AD-2000(商品名)」)を用いて、2.38重量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で90秒間シャワー現像し、次いで水で30秒間リンスした。その後、パラレルライトマスクアライナーを用いて、超高圧水銀灯を光源とし、フォトマスクを介さずに露光量500mJ/cm(i線)で露光し、ブリーチを行った。
【0097】
現像後のラインアンドスペースパターンを、光学顕微鏡を用いて倍率100倍に拡大観察し、50μmのラインアンドスペースパターンを1対1の幅に形成する露光量(以下、これを最適露光量という)を感度とし、最適露光量における現像後の最小パターン寸法を解像度とした。また、以下の基準により未露光部の現像残渣を評価した。
A:未露光部に現像残渣なし
B:未露光部に現像残渣あり。
【0098】
(2)基板密着性
各実施例および比較例により得られたシロキサン樹脂組成物を、スピンコーター(ミカサ(株)製「1H-360S(商品名)」)を用いて、ガラス基板、表面にITOまたはMAMをスパッタリングしたガラス基板(以下、「ITO基板」または「MAM基板」)上にそれぞれスピンコートし、ホットプレート(大日本スクリーン製造(株)製「SCW-636(商品名)」)を用いて100℃で2分間プリベークし、膜厚2.0μmのプリベーク膜を作製した。
【0099】
実施例1~16、18~19および比較例1~2については、その後、パラレルライトマスクアライナー(キヤノン(株)製「PLA-501F(商品名)」)を用いて、超高圧水銀灯を光源としてプリベーク膜を露光量150mJ/cmで全面露光し、オーブン(エスペック(株)製「IHPS-222(商品名)」)を用いて、空気中100℃で30分間キュアし、膜厚1.8μmの硬化膜を作製した。
【0100】
実施例17については、その後、自動現像装置(滝沢産業(株)製「AD-2000(商品名)」)を用いて、2.38重量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で90秒間シャワー現像し、次いで水で30秒間リンスした後、パラレルライトマスクアライナー(キヤノン(株)製「PLA-501F(商品名)」)を用いて、超高圧水銀灯を光源としてプリベーク膜を露光量150mJ/cmで全面露光し、オーブン(エスペック(株)製「IHPS-222(商品名)」)を用いて、空気中100℃で30分間キュアし、膜厚1.8μmの硬化膜を作製した。
【0101】
得られた硬化膜について、JIS「K5600-5-6(制定年月日=1999/04/20)」に準じて、以下の方法により基板密着性を評価した。ガラス基板、ITO基板、MAM基板上のそれぞれ硬化膜表面に、カッターナイフを用いて、ガラス板の素地に到達するように、直交する縦横11本ずつの平行な直線を1mm間隔で引いて、1mm×1mmのマス目を100個作製した。硬化膜表面にセロハン粘着テープ(幅=18mm、粘着力=3.7N/10mm)を貼り付け、消しゴム(JIS S6050合格品)で擦って密着させ、テープの一端を持ち、板に直角を保ち瞬間的に剥離した際のマス目の残存数を目視によって計数した。マス目の剥離面積から以下の基準により密着性を評価し、4以上を合格とした。
5:剥離面積が0%
4:剥離面積が1%以上5%未満
3:剥離面積が5%以上15%未満
2:剥離面積が15%以上35%未満
1:剥離面積が35%以上65%未満
0:剥離面積が65%以上。
【0102】
(3)耐薬品性(N300耐性)
前記(2)に記載の方法により得られたガラス基板、ITO基板、MAM基板上の硬化膜を、ITOエッチャント液である3.5重量%シュウ酸水溶液に42℃で2分間浸漬し、さらにレジスト剥離液であるN300に40℃(条件1)、50℃(条件2)、60℃(条件3)、70℃(条件4)でそれぞれ1分間浸漬した。浸漬後の硬化膜について、JIS「K5600-5-6(制定年月日=1999/04/20)」に準じて上記(2)と同様の手順により基板密着性を評価した。マス目の剥離面積が5%未満である場合に、その条件における耐薬品性があると判断した。
【0103】
耐薬品性があると判断された条件から以下の基準により耐薬品性を評価し、1以上を合格とした。
4:条件1,2,3,4いずれも耐薬品性あり
3:条件1,2,3において耐薬品性あり
2:条件1,2のみにおいて耐薬品性あり
1:条件1のみにおいて耐薬品性あり
0:いずれの条件においても耐薬品性なし。
【0104】
(4)硬度
前記(2)に記載の方法により得られた膜厚1.8μmの硬化膜について、JIS K5600-5-4(1999)に準拠して鉛筆硬度を測定した。
【0105】
(5)保存安定性
各実施例および比較例により得られたシロキサン樹脂組成物について、E型粘度計を用いて、温度25℃、回転数100rpmの条件で1分間保持した後の粘度を測定した後、密封容器に入れ、23℃で7日保管した。保管後の粘度を同様に測定し、下記式により粘度変化率を算出し、以下の基準により保存安定性を評価した。
粘度変化率(%)=(保管後の粘度(mPa・s)-保管前の粘度(mPa・s))×100/(保管前の粘度(mPa・s))
A:粘度変化率が5%未満
B:粘度変化率が5%以上10%未満
C:粘度変化率が10%を超える。
【0106】
実施例1
黄色灯下にて、(B)感光剤として、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(o-アセチルオキシム)(「“イルガキュア”(登録商標)OXE-02(商品名)」BASFジャパン(株)製)(以下「OXE02」)0.080g、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(「“イルガキュア”819(商品名)」BASFジャパン(株)製)(以下「IC-819」)0.160g、ジメチル2,2’-アゾビス(イソブチレート)0.080g、1,3-ジオキソヘキサヒドロ-2H-4,7-メタノイソインドール-2-イルトリフルオロメタンスルホン酸(「CGI-MDT(商品名)」チバジャパン(株)製)0.060g、
重合禁止剤として、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-m-トリル)プロピオネート](「“イルガノックス”(登録商標)245(商品名)」BASFジャパン(株)製)のPGME1重量%溶液1.199g、
(C)リン原子を有する重合性化合物として、2-メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート(「ライトエステルP-1M(商品名)」共栄社化学(株)製)(以下「P-1M」)のPGMEA50重量%溶液0.90g、
(D)ウレイド基を有するシラン化合物として、3-ウレイドプロピルトリメトキシシランのPGMEA50重量%溶液0.040g(当量比(C)/(D)=9.6/0.4)、
環状エーテル化合物として、「OXT-191(商品名)」(東亜合成(株)製)(以下「OXT-191」)のPGMEA10重量%溶液0.800g、
多官能モノマーとして、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(「“KAYARAD”(登録商標)DPHA(商品名)」日本化薬(株)製)のPGME50重量%溶液1.999g、γ-アクリロイルプロピルトリメトキシシランのPGME50重量%溶液0.240g、
増感剤として、9.10-ジプロポキシアントラセン(「DPA(商品名)」川崎化成(株)製)0.020gを、PGME4.953gとPGMEA0.075gの混合溶剤に溶解させ、フッ素系界面活性剤である「F-554(商品名)」(大日本インキ化学工業(株)製)のPGME1重量%溶液0.200g(濃度100ppmに相当)を加え、撹拌した。
その後、(A)ポリシロキサンとして合成例1により合成したポリシロキサン(A-1)の溶液4.718gを加え撹拌した。次いで0.45μmのフィルターでろ過を行い、シロキサン樹脂組成物(P-1)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-1)について、パターン加工性、基板密着性、耐薬品性、硬度、保存安定性を評価した。結果を表4に示す。
【0107】
実施例2
ポリシロキサン(A-1)の溶液の代わりにポリシロキサン(A-2)の溶液4.718g、環状エーテル化合物OXT-191の代わりにエポキシ化合物2,2'-((((1-(4-(2-(4-(オキシラン-2-イルメトキシ)フェニル)プロパン-2-イル)フェニル)エタン-1,1-ジイル)ビス(4,1-フェニレン))ビス(オキシ))ビス(メチレン))ビス(オキシラン)(「VG-3101L(商品名)」プリンテック(株)製)(以下「VG-3101L」)のPGMEA10重量%溶液0.800gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、シロキサン樹脂組成物(P-2)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-2)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0108】
実施例3
ポリシロキサン(A-1)の溶液の代わりにポリシロキサン(A-3)の溶液4.718gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、シロキサン樹脂組成物(P-3)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-3)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0109】
実施例4
ポリシロキサン(A-1)の溶液の代わりにポリシロキサン(A-4)の溶液4.718gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、シロキサン樹脂組成物(P-4)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-4)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0110】
実施例5
ポリシロキサン(A-1)の溶液の代わりにポリシロキサン(A-5)の溶液4.718gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、シロキサン樹脂組成物(P-5)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-5)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0111】
実施例6
ポリシロキサン(A-1)の溶液の代わりにポリシロキサン(A-6)の溶液4.718gを用いたこと以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-6)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-6)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0112】
実施例7
ポリシロキサン(A-1)の溶液の代わりにポリシロキサン(A-7)の溶液4.718gを用いたこと以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-7)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-7)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0113】
実施例8
ポリシロキサン(A-1)の溶液の代わりにポリシロキサン(A-8)の溶液4.718gを用いたこと以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-8)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-8)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0114】
実施例9
リン原子を有する重合性化合物(P1-M)の代わりに、2-アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート(「P-1A(商品名)」共栄社化学(株)製)のPGMEA50重量%溶液0.90g(当量比(C)/(D)=9.6/0.4)を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-9)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-9)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0115】
実施例10
リン原子を有する重合性化合物(P1-M)の代わりに、リン酸含有エポキシメタクリレート「S-23A(商品名)」第一工業製薬(株)製)のPGMEA50重量%溶液0.90g(当量比(C)/(D)=9.6/0.4)を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-10)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-10)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0116】
実施例11
ウレイド基を有するシラン化合物(3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン)の代わりに、3-ウレイドプロピルトリエトキシシランのPGMEA50重量%溶液0.040g(当量比(C)/(D)=9.6/0.4)を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-11)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-11)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0117】
実施例12
ウレイド基を有するシラン化合物(3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン)の代わりに、3-フェニルウレイドプロピルトリメトキシシランのPGMEA50wt%溶液0.040g(当量比(C)/(D)=9.6/0.4)を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-12)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-12)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0118】
実施例13
環状エーテル化合物(OXT-191)の代わりに、3,3'-(オキシビス(メチレン))ビス(3-エチルオキセタン)(「OXT-221(商品名)」東亜合成(株)製)のPGMEA10wt%溶液0.800gを用いたこと以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-13)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-13)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0119】
実施例14
環状エーテル化合物(VG-3101LOXT-191)の代わりに、2,2'-((((9H-フルオレン-9,9-ジイル)ビス(4,1-フェニレン))ビス(オキシ))ビス(メチレン))ビス(オキシラン)(「PG-100(商品名)」東亜合成(株)製)のPGMEA10wt%溶液0.800gを用いたこと以外は実施例2と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-14)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-14)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0120】
実施例15
ポリシロキサン(A-1)の溶液を4.918g用いて、環状エーテル化合物を添加しなかったこと以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-15)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-15)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0121】
実施例16
ポリシロキサン(A-2)の溶液を4.918g用いて、環状エーテル化合物を添加しなかったこと以外は実施例2と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-16)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-16)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0122】
実施例17
黄色灯下にて(B)感光剤として、THP-17(商品名、東洋合成工業(株)製)0.640g、(C)リン原子を有する重合性化合物として、P-1MのPGMEA50重量%溶液0.950g、(D)ウレイド基を有するシラン化合物として、3-ウレイドプロピルトリメトキシシランのPGMEA50重量%溶液0.050g(当量比(C)/(D)=9.6/0.4)を、PGME4.600gとPGMEA5.900gの混合溶剤に溶解させ、フッ素系界面活性剤である「F-554(商品名)」(大日本インキ化学工業(株)製)のPGME1重量%溶液0.200g(濃度100ppmに相当)を加え、撹拌した。その後、(A)ポリシロキサンとして合成例9により合成したポリシロキサン(A-9)の溶液7.146gを加え撹拌した。次いで0.45μmのフィルターでろ過を行い、シロキサン樹脂組成物(P-17)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-16)を用いて、パターン加工性、基板密着性、耐薬品性、硬度、保存安定性を評価した。
【0123】
実施例18
(C)リン原子を有する重合性化合物として、P-1MのPGMEA50重量%溶液を0.800g、(D)ウレイド基を有するシラン化合物として、3-ウレイドプロピルトリメトキシシランのPGMEA50重量%溶液を0.200g(当量比(C)/(D)=8.0/2.0)とした以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-18)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-18)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0124】
実施例19
(C)リン原子を有する重合性化合物として、P-1MのPGMEA50重量%溶液を0.990g、(D)ウレイド基を有するシラン化合物として、3-ウレイドプロピルトリメトキシシランのPGMEA50重量%溶液を0.010g(当量比(C)/(D)=9.9/0.1)とした以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-19)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-19)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0125】
比較例1
ポリシロキサン(A-1)の溶液を5.947gとし、(C)リン原子を有する重合性化合物を添加しなかった(当量比(C)/(D)=0.0/10.0)こと以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-20)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-20)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0126】
比較例2
ポリシロキサン(A-1)の溶液を4.738gとし、(D)ウレイド基を有するシラン化合物を添加しなかった(当量比(C)/(D)=10.0/0.0)こと以外は実施例1と同様に行い、シロキサン樹脂組成物(P-21)を得た。得られたシロキサン樹脂組成物(P-21)を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。
【0127】
実施例1~19、比較例1~2の組成を表2~4に、評価結果を表5に示す。
【0128】
【表2】
【0129】
【表3】
【0130】
【表4】
【0131】
【表5】
【産業上の利用可能性】
【0132】
本発明のシロキサン樹脂組成物を硬化して得られる硬化膜は、タッチパネルの保護膜や絶縁膜などの各種ハードコート膜の他、タッチセンサー用絶縁膜、液晶や有機ELディスプレイのTFT用平坦化膜、金属配線保護膜、絶縁膜、反射防止膜、反射防止フィルム、光学フィルター、カラーフィルター用オーバーコート、柱材などに好適に用いられる。