WO2017073268A1 - 重合体及びそれを含む樹脂組成物 - Google Patents

重合体及びそれを含む樹脂組成物 Download PDF

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WO2017073268A1
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formula
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polymer
meth
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由紀 菅原
崇洋 坂口
安達 勲
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日産化学工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a polymer having a specific structural unit and a resin composition containing the polymer, and more particularly to a resin composition capable of forming a cured film having high transparency and a high refractive index.
  • optical electronic materials such as anti-reflection coating agents for liquid crystal displays, transparent coating agents for solar cells, light emitting diodes, light receiving parts of CCD image sensors and CMOS image sensors.
  • optical electronic materials not only transparency but also a high refractive index is often required for improving light extraction efficiency and light collection.
  • introduction of an aromatic ring introduction of a halogen atom other than fluorine, introduction of a sulfur atom, introduction of a metal atom, introduction of a hydrogen bond, or the like is used as a technique for increasing the refractive index of a plastic material.
  • resins widely used for plastic materials include those obtained by radical polymerization of diethylene glycol bis (allyl carbonate).
  • the composition described in Patent Document 1 containing the resin as an essential component is excellent in storage stability, can be used as it is by a conventional plastic casting method, and is difficult to cause mold damage during curing.
  • Plastic lenses obtained by curing an object have various characteristics such as less dyeing unevenness than conventional products. However, since the plastic lens obtained by curing this resin composition has a low refractive index of around 1.50, the center thickness or edge (edge) thickness of the lens becomes thick, and the lens has a higher refractive index. A resin was desired.
  • Patent Document 2 and Patent Document 3 are compounds containing sulfur atoms for optical resins, sulfur atoms increase the refractive index because of their high polarizability, stability, and ease of introduction into polymers. Often used.
  • an etch back method is known as one of manufacturing methods of a micro lens for a CCD / CMOS image sensor (Patent Documents 5 and 6). That is, a resist pattern is formed on the microlens resin layer formed on the color filter layer, and this resist pattern is reflowed by heat treatment to form a lens pattern. Using the lens pattern formed by reflowing the resist pattern as an etching mask, the lower microlens resin layer is etched back, and the lens pattern shape is transferred to the microlens resin layer to produce a microlens.
  • An object of the present invention is to provide a cured film having a high refractive index, excellent transparency and heat resistance, and a dry etching rate equivalent to that of a resist, which solves the above-mentioned problems of the prior art and satisfies the performance required for a resin for microlenses. It is providing the resin composition which can be formed, and the polymer used for the said resin composition. Another object of the present invention is to provide a microlens having a high refractive index, excellent transparency and heat resistance.
  • this invention is a polymer which has a structural unit represented by following formula (1).
  • a 1 and A 2 each independently represent an —O— group or a —C ( ⁇ O) O— group
  • X represents a divalent organic group having at least one aromatic ring or heterocyclic ring;
  • the rings may be bonded via a single bond, bonded via a hetero atom, or may form a condensed ring.
  • Y represents a divalent organic group having at least one aromatic ring or condensed ring.
  • This invention is also the resin composition containing the said polymer, a crosslinking agent, and a solvent.
  • the resin composition of the present invention is, for example, a microlens resin composition.
  • the present invention is also a method for forming a cured film by applying the resin composition onto a substrate and then baking the resin composition using a heating unit.
  • the resin composition of the present invention can form a cured film having a high refractive index, high transparency and high heat resistance, and a dry etching rate equivalent to that of a resist. Therefore, the resin composition of the present invention can provide a microlens having a high refractive index, excellent transparency and heat resistance.
  • the present invention is a polymer having the structural unit represented by the formula (1) and a resin composition containing the polymer, a crosslinking agent and a solvent, and is heated at 230 ° C. or higher after film formation.
  • the refractive index of the obtained cured film is preferably 1.68 or more, more preferably 1.70 or more.
  • the transmittance of the cured film at a wavelength of 400 nm is 90% or more.
  • the solid content obtained by removing the solvent from the resin composition of the present invention is usually 0.01% by mass to 70% by mass.
  • the monomer forming the polymer of the present invention that is, the raw material monomer of the polymer is a dimercapto compound represented by the following formula (2) and a diglycidyl compound represented by the following formula (3).
  • a 1 , A 2 , X and Y have the same definitions as in formula (1)).
  • Examples of the divalent organic group represented by X include groups represented by the following formulas (a) to (e). (Wherein R 0 represents a methyl group, m represents an integer of 0 to 2, R 1 and R 2 each independently represents a single bond or a methylene group, and Z represents a single bond or a —S— group) , R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a branched structure, an aryl group, an alkenyl group having 2 or 3 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 or 3 carbon atoms.
  • R 4 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, an alkenyl group having 2 or 3 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 or 3 carbon atoms, which may have a branched structure.
  • Examples of the divalent organic group represented by Y include groups represented by the following formula (f) and formula (g).
  • dimercapto compound represented by the formula (2) examples include 1,4-benzenedithiol, 1,3-benzenedithiol, 4,5-bis (mercaptomethyl) -o-xylene, bismuthiol, 6-anilino- 1,3,5-triazine-2,4-dithiol, 6- (diallylamino) -1,3,5-triazine-2,4-dithiol, 4,4'-biphenyldithiol, 1,5-dimercaptonaphthalene 4,4'-thiobisbenzenethiol, and 2,7-dimercaptothianthrene.
  • Examples of the diglycidyl compound represented by the formula (3) include bisglycidyl terephthalate, resorcinol diglycidyl ether, 2,2-bis (4-glycidyloxyphenyl) propane, bisphenol fluorenediglycidyl ether, bisnaphthol fluorenedin Examples include glycidyl ether, monoallyl diglycidyl isocyanurate, and bis [4- (2,3-epoxypropylthio) phenyl] sulfide.
  • the weight average molecular weight of the polymer is usually 1,000 to 300,000, preferably 3,000 to 150,000.
  • the weight average molecular weight is a value obtained by using gel as a standard sample by gel permeation chromatography (GPC).
  • the content of the polymer contained in the resin composition of the present invention is usually 1% by mass to 99% by mass, preferably 5% by mass based on the content in the solid content of the resin composition. To 95% by mass.
  • the method for obtaining the polymer is not particularly limited, but generally, the compound represented by the formula (2) and the compound (monomer) represented by the formula (3) may be added as necessary. It can be obtained by a polymerization reaction in a solvent in the presence of a catalyst, usually at a temperature of 23 to 200 ° C.
  • the compound represented by the formula (2) and the compound represented by the formula (3) are used in a molar ratio of 1: 9 to 9: 1, preferably 3: 5 to 5: 3.
  • the polymer thus obtained is usually in a solution state dissolved in a solvent, and can be used in the resin composition of the present invention without isolation in this state.
  • the copolymer solution obtained as described above is poured into a stirred poor solvent such as hexane, diethyl ether, methanol, water and the like to reprecipitate the copolymer, and the generated precipitate is obtained.
  • the copolymer can be made into powder by drying at normal temperature or under reduced pressure at room temperature or heating. By such an operation, a polymerization initiator and an unreacted compound that coexist with the copolymer can be removed.
  • the powder of the copolymer may be used as it is, or the powder may be redissolved, for example, in a solvent described later and used as a solution.
  • the preparation method of the resin composition of this invention is not specifically limited, For example, the method which melt
  • the solvent is not particularly limited as long as it dissolves the polymer having the structural unit represented by the formula (1).
  • examples of such solvents include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate.
  • propylene glycol monomethyl ether propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether, Cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl lactate, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and ⁇ -butyrolactone are preferred.
  • the resin composition of this invention can also contain surfactant for the purpose of improving applicability
  • the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene alkyl aryl ethers such as ethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan Sorbitan fatty acid esters such as tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as rubitan monopalmitate, polyoxyethylene
  • content in the resin composition of this invention is 3 mass% or less based on content in the solid content of the said resin composition, Preferably it is 1 mass%. Or less, more preferably 0.5% by mass or less.
  • the resin composition of the present invention has a crosslinking agent, a catalyst for accelerating the crosslinking reaction, an ultraviolet absorber, a sensitizer, a plasticizer, and an antioxidant as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • An additive such as an agent and an adhesion aid can be included.
  • crosslinking agent added to the resin composition of the present invention examples include a polyfunctional (meth) acrylate compound, a hydroxymethyl group-substituted phenol compound, a compound having an alkoxyalkylated amino group, and a polyfunctional block isocyanate compound. Can be mentioned. These crosslinking agents can be used alone or in combination of two or more. The content of the crosslinking agent varies depending on the coating solvent used, the base substrate used, the required solution viscosity, the required film shape, etc., but is 0.001 based on the total solid content of the resin composition of the present invention.
  • the mass is from 80% by mass to 80% by mass, preferably from 0.01% by mass to 50% by mass, and more preferably from 0.05% by mass to 40% by mass.
  • These crosslinking agents may cause a crosslinking reaction by self-condensation, but when a crosslinking substituent is present in the above-described polymer compound of the present invention, it can cause a crosslinking reaction with those crosslinking substituents.
  • (meth) acrylate means methacrylate and acrylate.
  • polyfunctional (meth) acrylate compound examples include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di ( (Meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, Neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate, dicyclo Tantanyl di (meth) acrylate, bisphenol A di (meth) acrylate, ethoxylated bisphenol A di (meth)
  • polyfunctional (meth) acrylate compound examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and dipentaerythritol penta.
  • polyfunctional (meth) acrylate compound examples include (meth) acrylate monomers having an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate, glycidyloxybutyl (meth) acrylate, and 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate.
  • a polyfunctional epoxy (meth) acrylate synthesized by reacting (meth) acrylic acid with a homopolymer or copolymer obtained by radical polymerization of can also be mentioned.
  • the copolymer means a polymer obtained by polymerizing two or more monomers.
  • the copolymer may be a copolymer obtained by polymerizing two or more kinds of (meth) acrylates having an epoxy group, or may be obtained by polymerizing (meth) acrylates having an epoxy group and other (meth) acrylates. It may be a copolymer.
  • the following product can be mentioned, for example.
  • Aronix [registered trademark] M-208, M-210, M-211B, M-215, M-220, M-225, M-233, M-240, M-245, M-260, M-270, M-303, M-305, M-306, M-309, M-310, M-313, M-315, M-321, M-321 M-350, M-360, M-400, M-402, M-403, M-404, M-405, M-406, M-408, M-450, M-450 M-452, M-460, M-510, M-520, M-1100, M-1200, M-1210, M-1310, M-1600, M-1960, M-1960 M-6100, M-6200, M-6250, M-6500, M-7100, M 7300K, the M-8030, the M-8060, the M-8100, the M-8530, the M-8560, the M-9050 (registered trademark] M-208, M-210, M-211
  • KAYARAD registered trademark
  • NPGDA PEG400DA
  • FM-400 R-167, HX-220, HX-620, R-526, R-551, R-712, R-604, R-684, GPO-303, TMPTA, HDDA, TPGDA, KS-HDDA, KS-TPGDA, MANDA, THE-330, TPA-320, TPA-330, PET- 30, T-1420, T-1420 (T), RP-1040, DPHA, DPEA-12, D-310, D-310, D-330, DPCA-20, DPCA-30, DPCA -60, DPCA-120, FM-700, DN-0075, DN-2475, TC-120S, R-115, R-130, R-38 EAM-2160, CCR-1291H, CCR-1235, ZAR-1035, ZAR-2000, ZFR-1401H, ZFA-1491H, ZCR-1569H, ZCR-1601H, ZCR-1797H ZCR-1798
  • Purple light (registered trademark) UV-1400B, UV-1700B, UV-2000B, UV-2010B, UV-2750B, UV-3000B, UV-3200B, UV-3210EA, UV-3210EA, UV-3300B UV-3310B, UV-3500BA, UV-3520TL, UV-3610D80, UV-3630D80, UV-3640PE80, UV-3700B, UV-6100B, UV-6300B, UV-6640B, UV-6640B UV-7000, UV-7000B, UV-7461TE, UV-7510B, UV-7550B, UV-7600B, UV-7605B, UV-7610B, UV-7620EA, UV-7630B, UV-7630B, UV-7640B, UV-7650B, UV-N 001, the same UV-NS034, the UV-NS054, the UV-NS063, the UV-NS077 (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.).
  • Beamset [registered trademark] 243NS, 255, 261, 271, 502H, 504H, 505A-6, 550B, 575, 577, 700, 710, 730, 750, 750 AQ-17, EM-90, EM-92, 371, 381 (above Arakawa Chemical Industries, Ltd.).
  • FANCLIL registered trademark
  • polyfunctional (meth) acrylate compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • hydroxymethyl group-substituted phenol compound examples include 2-hydroxymethyl-4,6-dimethylphenol, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene, and 3,5-dihydroxymethyl-4-methoxytoluene [2, 6-bis (hydroxymethyl) -p-cresol].
  • Examples of the compound having an alkoxyalkylated amino group include (poly) methylolated melamine, (poly) methylolated glycoluril, (poly) methylolated benzoguanamine, (poly) methylolated urea, And a nitrogen-containing compound having a plurality of active methylol groups, wherein at least one hydrogen atom of the hydroxy group in the methylol group is substituted with an alkyl group such as a methyl group or a butyl group.
  • the alkoxyalkylated amino group-containing compound may be a mixture in which a plurality of substituted compounds are mixed, and there is a mixture containing an oligomer component that is partially self-condensed, and such a mixture is also used. be able to.
  • hexamethoxymethylmelamine CYTEC, CYMEL (registered trademark) 303, 303LF
  • CYTEC, CYMEL (registered trademark) 1170 tetrabutoxymethylglycoluril
  • CYTEC, CYMEL (registered trademark) 1170 tetramethoxymethylbenzoguanamine CYMEL series products
  • CYTEC, CYMEL (registered trademark) 1123 POWDERLINK series products such as tetramethoxymethyl glycoluril
  • methylated melamine resin ( Mika Chemical Co., Ltd., Nicarak [registered trademark] MW-30HM, MW-390, MW-100LM, MX-750LM), methylated urea resin (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., Nicarac [registered trademark]) MX 270, the MX-280, Nika rack series of products
  • the polyfunctional blocked isocyanate compound has two or more isocyanate groups in which one or more isocyanate groups are blocked by an appropriate protecting group.
  • the protecting group block portion
  • the resulting isocyanate group causes a crosslinking reaction with the resin.
  • Such a polyfunctional blocked isocyanate compound can be obtained, for example, by reacting an appropriate blocking agent with a polyfunctional isocyanate compound having two or more isocyanate groups in one molecule.
  • polyfunctional isocyanate compound examples include 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,5-pentamethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane, 1,4-cyclohexyl diisocyanate, 2,6 -Bis (isocyanatomethyl) tetrahydrodicyclopentadiene, bis (isocyanatemethyl) dicyclopentadiene, bis (isocyanatemethyl) adamantane, 2,5-diisocyanatomethyl Borene, norbornane diisocyanate, dicycloheptane triisocyanate
  • the blocking agent examples include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, heptanol, hexanol, 2-ethoxyhexanol, cyclohexanol, octanol, isononyl alcohol, stearyl alcohol, benzyl alcohol, 2-ethoxyethanol, methyl lactate, Ethyl lactate, amyl lactate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether), tri Ethylene glycol monoethyl ether, N, -Alcohols such as dimethylaminoethanol, N, N-diethylaminoethanol, N, N-dibuty
  • the following product can be mentioned, for example. Takenate (registered trademark) B-815N, B-830, B-842N, B-84N, B-870, B-870N, B-874, B-874N, B-882, B-882N, B-5010, B-7005, B-7030, B-7075 (Mitsui Chemicals, Inc.).
  • Duranate (registered trademark) ME20-B80S, MF-B60B, MF-B60X, MF-B90B, MF-K60B, MF-K60X, SBN-70D, 17B-60P, 17B-60PX, TPA-B80E, TPA-B80X, E402-B80B, E402-B80T, K6000 (above, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation), Coronate (registered trademark) 2503, 2507, 2512, 2513, 2515, 2520, 2520, 2554, BI-301, AP-M, Millionate MS-50 (above, manufactured by Tosoh Corporation).
  • Vernock [registered trademark] D-500, D-550, DB-980K (above, manufactured by DIC Corporation).
  • Sumidur (registered trademark) BL-3175, BL-4165, BL-4265, BL-1100, BL-1265, Death module (registered trademark) TPLS-2957, TPLS-2062, TPLS-2078, TPLS-2117, BL-3475, Desmotherm (registered trademark) 2170, 2265 (manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.).
  • VESTANAT (registered trademark) B1358A, B1358 / 100, B1370, VESTAGON (registered trademark) B1065, B1400, B1530, BF1320, BF1540 (above, manufactured by Evonik Industries).
  • the polyfunctional blocked isocyanate compound examples include a homopolymer or a copolymer obtained by radical polymerization of a (meth) acrylate having a blocked isocyanate group.
  • the copolymer means a polymer obtained by polymerizing two or more monomers.
  • the copolymer may be a copolymer obtained by polymerizing two or more kinds of (meth) acrylates having a blocked isocyanate group, or may be obtained by polymerizing (meth) acrylates having a blocked isocyanate group and other (meth) acrylates. The resulting copolymer may be used.
  • Examples of such commercially available (meth) acrylates having a blocked isocyanate group include Karenz [registered trademark] MOI-BM, AOI-BM, MOI-BP, AOI-BP, manufactured by Showa Denko KK MOI-DEM, MOI-CP, MOI-MP, MOI-OEt, MOI-OBu, MOI-OiPr.
  • These polyfunctional blocked isocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • a catalyst for promoting the crosslinking reaction p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, pyridinium p-toluenesulfonic acid, salicylic acid, sulfosalicylic acid, citric acid, benzoic acid, hydroxybenzoic acid, naphthalenecarboxylic acid And / or a thermal acid generator such as 2,4,4,6-tetrabromocyclohexadienone, benzoin tosylate, 2-nitrobenzyl tosylate, and other organic sulfonic acid alkyl esters.
  • the blending amount is 0.0001% by mass to 20% by mass, preferably 0.0005% by mass to 10% by mass, based on the total solid content of the resin composition of the present invention.
  • Substrate for example, a semiconductor substrate such as silicon covered with a silicon oxide film, a semiconductor substrate such as silicon covered with a silicon nitride film or a silicon oxynitride film, a silicon nitride substrate, a quartz substrate, a glass substrate (non-alkali glass, low (Including alkali glass and crystallized glass), a glass substrate on which an ITO film is formed ⁇ , the resin composition of the present invention is applied by an appropriate application method such as a spinner or a coater, and then a heating means such as a hot plate The cured film is formed by baking using
  • Baking conditions are appropriately selected from baking temperatures of 80 ° C. to 270 ° C. and baking times of 0.3 minutes to 60 minutes, preferably at baking temperatures of 100 ° C. to 250 ° C. and baking times of 0.5 minutes to 5 minutes. is there.
  • the thickness of the cured film formed from the resin composition of the present invention is 0.005 ⁇ m to 4.0 ⁇ m, preferably 0.01 ⁇ m to 3.0 ⁇ m, more preferably 0.1 ⁇ m to 3.0 ⁇ m. is there.
  • a resist solution is applied onto the cured film formed from the resin composition of the present invention, exposed through a predetermined mask, and post-exposure heating (PEB) is performed as necessary, followed by alkali development, rinsing, and drying.
  • PEB post-exposure heating
  • alkali development, rinsing, and drying Thus, a predetermined resist pattern is formed.
  • g-line, i-line, KrF excimer laser, ArF excimer laser can be used for the exposure.
  • the resist pattern is reflowed by heat treatment to form a lens pattern.
  • this lens pattern as an etching mask, the underlying cured film is etched back, and the lens pattern shape is transferred to the cured film to produce a microlens.
  • Example 2 15.0 g of the solution containing the copolymer obtained in Synthesis Example 2; 0.00473 g of DFX-18 (manufactured by Neos) as a surfactant; and the homopolymer obtained in Synthesis Example 13 as a crosslinking agent.
  • 0.923 g of the solution was dissolved in 30.9 g of cyclohexanone to obtain a solution. Thereafter, the obtained solution was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.45 ⁇ m to prepare a resin composition.
  • Example 3 15.0 g of the copolymer obtained in Synthesis Example 3, 0.00180 g of DFX-18 (manufactured by Neos) as a surfactant, CYMEL (registered trademark) 303LF (manufactured by CYTEC) as a cross-linking agent 300 g and 0.0150 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate as an acid catalyst were dissolved in 16.0 g of cyclohexanone to obtain a solution. Thereafter, the obtained solution was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.45 ⁇ m to prepare a resin composition.
  • DFX-18 manufactured by Neos
  • CYMEL registered trademark
  • 303LF manufactured by CYTEC
  • Example 4 15.0 g of the solution containing the copolymer obtained in Synthesis Example 4, 0.0050 g of DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant, 0.750 g of CYMEL 303LF (manufactured by CYTEC Co., Ltd.) as a cross-linking agent
  • 0.0375 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate as an acid catalyst was dissolved in 28.8 g of cyclohexanone to obtain a solution. Thereafter, the obtained solution was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.45 ⁇ m to prepare a resin composition.
  • Example 5 25.0 g of the solution containing the copolymer obtained in Synthesis Example 5, 0.020 g of DFX-18 (manufactured by Neos) as a surfactant, 1.00 g of CYMEL 303LF (manufactured by CYTEC) as a crosslinking agent, As an acid catalyst, 0.100 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate was dissolved in 36.0 g of cyclohexanone and 14.1 g of propylene glycol monomethyl ether to prepare a solution. Thereafter, the obtained solution was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.45 ⁇ m to prepare a resin composition.
  • Example 6 15.0 g of the copolymer obtained in Synthesis Example 6, 0.0180 g of DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant, 3.00 g of CYMEL 303LF (manufactured by CYTEC Co., Ltd.) as a crosslinking agent, and an acid catalyst
  • a solution 0.0150 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate was dissolved in 16.0 g of cyclohexanone. Thereafter, the obtained solution was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.45 ⁇ m to prepare a resin composition.
  • Example 7 15.0 g of the solution containing the copolymer obtained in Synthesis Example 7, 0.00450 g of DFX-18 (manufactured by Neos) as a surfactant, 0.750 g of CYMEL 303LF (manufactured by CYTEC) as a crosslinking agent, As an acid catalyst, 0.0375 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate was dissolved in 28.8 g of cyclohexanone to prepare a solution. Thereafter, the obtained solution was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.45 ⁇ m to prepare a resin composition.
  • Example 8 15.0 g of the copolymer obtained in Synthesis Example 8, 0.0180 g of DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant, 3.00 g of CYMEL 303LF (manufactured by CYTEC Co., Ltd.) as a crosslinking agent, and an acid catalyst
  • a solution 0.150 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate was dissolved in 16.0 g of cyclohexanone. Thereafter, the obtained solution was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.45 ⁇ m to prepare a resin composition.
  • Example 9 15.0 g of the copolymer obtained in Synthesis Example 9, 0.0180 g of DFX-18 (manufactured by Neos Co., Ltd.) as a surfactant, 3.00 g of CYMEL 303LF (manufactured by CYTEC Co., Ltd.) as a crosslinking agent, and an acid catalyst
  • a solution 0.150 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate was dissolved in 16.0 g of cyclohexanone. Thereafter, the obtained solution was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.45 ⁇ m to prepare a resin composition.
  • Example 10 25.0 g of the solution containing the copolymer obtained in Synthesis Example 10, 0.0200 g of DFX-18 (manufactured by Neos) as a surfactant, 1.0 g of CYMEL 303LF (manufactured by CYTEC) as a crosslinking agent, As an acid catalyst, 0.100 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate was dissolved in 36.0 g of cyclohexanone and 14.1 g of propylene glycol monomethyl ether to prepare a solution. Thereafter, the obtained solution was filtered using a polyethylene microfilter having a pore diameter of 0.45 ⁇ m to prepare a resin composition.
  • ⁇ Comparative example 2 11.0 g of the solution containing the copolymer obtained in Synthesis Example 12, 0.00396 g of DFX-18 (manufactured by Neos) as a surfactant, 0.660 g of CYMEL 303LF (manufactured by CYTEC) as a crosslinking agent, Then, 0.0330 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate as an acid catalyst was dissolved in 27.6 g of cyclohexanone to prepare a solution. Then, it filtered using the polyethylene micro filter with the hole diameter of 0.45 micrometer, and prepared the resin composition.
  • the resin compositions prepared in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 were applied on a silicon wafer using a spin coater, respectively, on a hot plate at 100 ° C. for 1 minute, and further at 230 ° C. Baking was performed for 5 minutes to form a cured film having a thickness of 0.5 ⁇ m. Using the etcher and the etching gas, the dry etching rate of these cured films was measured. Similarly, a resist solution (THMR-iP1800 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.)) was applied on a silicon wafer using a spin coater, and baked on a hot plate at 90 ° C.
  • THMR-iP1800 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
  • the cured film formed from the resin composition of the present invention has a refractive index of 1.68 or more, and in particular, the resin compositions prepared in Example 2 and Examples 6 to 10.
  • a cured film formed from a material has a high refractive index of 1.70 or higher, and is highly transparent and has a high heat resistance showing a transmittance of 90% or higher even after heating at 260 ° C. there were.
  • the cured film obtained from the resin composition containing the polymer of the present invention can satisfy high refractive index, high transparency, and high heat resistance, and can be suitably used as a microlens for a solid-state imaging device. .

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Abstract

【課題】 高屈折率、高透明性及び高耐熱性を有する硬化膜を形成できる樹脂組成物、及び当該樹脂組成物に使用される重合体を提供する。 【解決手段】 下記式(1)で表される構造単位を有する重合体、並びに当該重合体、架橋剤及び溶剤を含有する樹脂組成物。(式中、A及びAはそれぞれ独立に-O-基又は-C(=O)O-基を表し、Xは少なくとも1つの芳香環又は複素環を有する二価の有機基を表し、該Xが2つ以上の芳香環又は複素環を有する場合、環同士が単結合を介して結合していても、ヘテロ原子を介して結合していても、縮合環を形成していてもよく、Yは少なくとも1つの芳香環又は縮合環を有する二価の有機基を表す。)

Description

重合体及びそれを含む樹脂組成物
本発明は特定の構造単位を有する重合体、及び当該重合体を含む樹脂組成物に関し、詳細には高透明性且つ高屈折率を有する硬化膜を形成することができる樹脂組成物に関する。
近年、プラスチック材料の光学用物品への進出は著しく、眼鏡レンズ、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、非球面レンズ、光ディスク、光ファイバー、光道波路等への検討が盛んに行われている。さらに、電子材料の分野でも、液晶ディスプレイの反射防止コーティング剤、太陽電池用透明コーティング剤、発光ダイオード、CCDイメージセンサーやCMOSイメージセンサーの受光部等の光学電子材料の用途に、透明性樹脂が多用されている。このような光学電子材料の用途では、透明性ばかりでなく、光取り出し効率の向上及び集光性の向上のために高い屈折率をも要求される場合が多い。一般に、プラスチック材料を高屈折率化する手法としては、芳香環の導入、フッ素以外のハロゲン原子の導入、硫黄原子の導入、金属原子の導入、水素結合の導入などが用いられている。
プラスチック材料に広く用いられる樹脂としては、ジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)をラジカル重合させたものが挙げられる。前記樹脂を必須成分として含む特許文献1に記載されている組成物は、保存安定性に優れ、従来のプラスチックの注型成形法をそのまま使用でき、硬化時の型の損傷が起きにくく、該組成物を硬化して得られるプラスチックレンズは、従来品に比べて染色むらが少ない等、種々の特徴を有している。
しかしながら、この樹脂組成物を硬化して得られるプラスチックレンズは、屈折率が1.50前後と低いため、レンズの中心厚又はコバ(縁)厚が厚くなってしまい、より屈折率の高いレンズ用樹脂が望まれていた。
ポリマー自体の屈折率を上げるためには、ローレンツ-ローレンツ式に従い、モル屈折が高いか、モル容積が低いか、又は比重が高い置換基の導入が有効である。従って、モル屈折が高い、重いハロゲン原子、硫黄原子又は金属原子の導入はポリマーの屈折率を高めるのに効果的である。
特許文献2及び特許文献3に光学樹脂用として硫黄原子を含む化合物が記載されているように、硫黄原子は、高い分極率、安定性、及びポリマーへの導入し易さから、屈折率を高めるのに多用されている。
また、高屈折率無機酸化物微粒子及び有機ポリマーマトリックスからなるナノコンポジットは、1.80を超える屈折率を容易に達成できることも知られている。しかしながら、特許文献4に記載されている組成物のような微粒子分散樹脂は、長期保存安定性などに問題があり、また、無機酸化物微粒子の樹脂中での分散安定性を改善するために多量の分散安定剤を必要とすることから、屈折率と分散安定性とのバランスをとるのが困難になるなどの課題があった。
また、CCD/CMOSイメージセンサー用マイクロレンズの製造方法の1つとして、エッチバック法が知られている(特許文献5及び特許文献6)。すなわち、カラーフィルター層上に形成したマイクロレンズ用樹脂層上にレジストパターンを形成し、熱処理によってこのレジストパターンをリフローしてレンズパターンを形成する。このレジストパターンをリフローして形成したレンズパターンをエッチングマスクとして下層のマイクロレンズ用樹脂層をエッチバックし、レンズパターン形状をマイクロレンズ用樹脂層に転写することによってマイクロレンズを作製する。
エッチバック法では、レンズパターン形状を忠実に下層のマイクロレンズ用樹脂層へ転写するにあたり、レジストのドライエッチングレートXとマイクロレンズ用樹脂層のドライエッチングレートYが同等(X:Y=1:0.8~1.2)であることが求められる。
特開2001-91702号公報 特開2007-211021号公報 特開2012-188379号公報 特開2007-270099号公報 特開平1-10666号公報 特開平6-112459号公報
本発明の課題は、上記従来技術の課題を解決し且つマイクロレンズ用樹脂に求められる性能を満たす、高い屈折率、優れた透明性及び耐熱性、レジストと同等のドライエッチングレートを有する硬化膜を形成できる樹脂組成物、及び当該樹脂組成物に使用される重合体を提供することである。また、本発明の他の目的は、高い屈折率、優れた透明性及び耐熱性を有するマイクロレンズを提供することにある。
本発明者は、前記の課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、下記式(1)で表される構造単位を有する重合体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005






(式中、A及びAはそれぞれ独立に-O-基又は-C(=O)O-基を表し、Xは少なくとも1つの芳香環又は複素環を有する二価の有機基を表し、該Xが2つ以上の芳香環又は複素環を有する場合、環同士が単結合を介して結合していても、ヘテロ原子を介して結合していても、縮合環を形成していてもよく、Yは少なくとも1つの芳香環又は縮合環を有する二価の有機基を表す。)
本発明はまた、前記重合体、架橋剤及び溶剤を含有する樹脂組成物である。
本発明の樹脂組成物は、例えばマイクロレンズ用樹脂組成物である。
本発明はまた、前記樹脂組成物を基板上に塗布した後、加熱手段を用いて前記樹脂組成物をベークすることによる、硬化膜の形成方法である。 
本発明の樹脂組成物は、屈折率が高く、高透明性及び高耐熱性を有し、ならびにレジストと同等のドライエッチングレートを有する硬化膜を形成できる。従って、本発明の樹脂組成物により、高い屈折率、優れた透明性及び耐熱性を有するマイクロレンズを提供できる。
本発明は、前記式(1)で表される構造単位を有する重合体、並びに当該重合体、架橋剤及び溶剤を含有する樹脂組成物であって、製膜後230℃以上で加熱することで得られる硬化膜の屈折率は、好ましくは1.68以上であり、より好ましくは1.70以上である。前記硬化膜の波長400nmにおける透過率は、90%以上である。本発明の樹脂組成物から溶剤を除いた固形分は通常、0.01質量%乃至70質量%である。以下、前記樹脂組成物の成分について詳細を説明する。
本発明の重合体を形成するモノマー、すなわち前記重合体の原料モノマーは、下記式(2)で表されるジメルカプト化合物と下記式(3)で表されるジグリシジル化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006






(式中、A、A、X及びYは前記式(1)における定義と同義である。)
前記Xで表される二価の有機基として、例えば、下記式(a)乃至式(e)で表される基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007






(式中、Rはメチル基を表し、mは0乃至2の整数を表し、R及びRはそれぞれ独立に単結合又はメチレン基を表し、Zは単結合又は-S-基を表し、Rは水素原子、分岐構造を有していてもよい炭素原子数1乃至10のアルキル基、アリール基、炭素原子数2もしくは3のアルケニル基又は炭素原子数2もしくは3のアルキニル基を表し、Rは分岐構造を有していてもよい炭素原子数1乃至10のアルキル基、アリール基、炭素原子数2もしくは3のアルケニル基又は炭素原子数2もしくは3のアルキニル基を表す。)
前記Yで表される二価の有機基として、例えば、下記式(f)及び式(g)で表される基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008





<ジメルカプト化合物>
前記式(2)で表されるジメルカプト化合物としては、例えば、1,4-ベンゼンジチオール、1,3-ベンゼンジチオール、4,5-ビス(メルカプトメチル)-o-キシレン、ビスムチオール、6-アニリノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオール、6-(ジアリルアミノ)-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオール、4,4’-ビフェニルジチオール、1,5-ジメルカプトナフタレン、4,4’-チオビスベンゼンチオール、及び2,7-ジメルカプトチアントレンが挙げられる。
<ジグリシジル化合物>
前記式(3)で表されるジグリシジル化合物としては、例えば、テレフタル酸ビスグリシジル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパン、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル、ビスナフトールフルオレンジグリシジルエーテル、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート、及びビス[4-(2,3-エポキシプロピルチオ)フェニル]スルフィドが挙げられる。
前記重合体の重量平均分子量は通常、1,000乃至300,000であり、好ましくは3,000乃至150,000である。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、標準試料としてポリスチレンを用いて得られる値である。
また、本発明の樹脂組成物に含まれる前記重合体の含有量は、当該樹脂組成物の固形分中の含有量に基づいて通常、1質量%乃至99質量%であり、好ましくは5質量%乃至95質量%である。
本発明において、前記重合体を得る方法は特に限定されないが、一般的には、前記式(2)で表される化合物及び式(3)で表される化合物(モノマー)を、必要に応じて触媒存在下の溶剤中において、通常23℃乃至200℃の温度下で重合反応させることにより得られる。前記式(2)で表される化合物と式(3)で表される化合物は、1:9乃至9:1、好ましくは3:5乃至5:3のモル比で使用される。このようにして得られる重合体は、通常、溶剤に溶解した溶液状態であり、この状態で単離することなく、本発明の樹脂組成物に用いることもできる。
また、上記のようにして得られた共重合体の溶液を、攪拌させたヘキサン、ジエチルエーテル、メタノール、水等の貧溶媒に投入して当該共重合体を再沈殿させ、生成した沈殿物をろ過・洗浄後、常圧又は減圧下で常温乾燥又は加熱乾燥することで、当該共重合体を粉体とすることができる。このような操作により、前記共重合体と共存する重合開始剤や未反応化合物を除去することができる。本発明においては、前記共重合体の粉体をそのまま用いてもよく、あるいはその粉体を、例えば後述する溶剤に再溶解して溶液の状態として用いてもよい。
本発明の樹脂組成物の調製方法は、特に限定されないが、例えば、前記式(1)で表される構造単位を有する重合体を溶剤に溶解し、均一な溶液とする方法が挙げられる。さらに、この調製方法の適当な段階において、必要に応じて、その他の添加剤をさらに添加して混合する方法が挙げられる。
溶剤としては、前記式(1)で表される構造単位を有する重合体を溶解するものであれば特に限定されない。
そのような溶剤としては、例えば、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、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、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、プロピレングリコール、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プロピ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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、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エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸メチル、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-エトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、ジメチルアセトアミド、2-ヘプタノン、N-メチル-2-ピロリドン、及びγ-ブチロラクトンを挙げることができる。これらの溶剤は、単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの溶剤の中でも、本発明の樹脂組成物を基板上に塗布して形成される塗膜のレベリング性の向上の観点から、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、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、乳酸エチル、ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン及びγ-ブチロラクトンが好ましい。
また、本発明の樹脂組成物は、塗布性を向上させる目的で、界面活性剤を含有することもできる。
当該界面活性剤としては、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、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-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(旭硝子(株)製)、DFX-18、FTX-206D、FTX-212D、FTX-218、FTX-220D、FTX-230D、FTX-240D、FTX-212P、FTX-220P、FTX-228P、FTX-240G等フタージェントシリーズ((株)ネオス製)等のフッ素系界面活性剤、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、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
また、上記界面活性剤が使用される場合、本発明の樹脂組成物における含有量は、当該樹脂組成物の固形分中の含有量に基づいて、3質量%以下であり、好ましくは1質量%以下であり、より好ましくは0.5質量%以下である。
また、本発明の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、架橋剤、架橋反応を促進するための触媒、紫外線吸収剤、増感剤、可塑剤、酸化防止剤、密着助剤等の添加剤を含むことができる。
本発明の樹脂組成物に添加される架橋剤としては、例えば、多官能(メタ)アクリレート化合物、ヒドロキシメチル基置換フェノール化合物、アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物、及び多官能ブロックイソシアネート化合物を挙げることができる。これらの架橋剤は、単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。架橋剤の含有量は、使用する塗布溶剤、使用する下地基板、要求される溶液粘度、要求される膜形状などにより変動するが、本発明の樹脂組成物の全固形分に対して0.001質量%乃至80質量%、好ましくは0.01質量%乃至50質量%、さらに好ましくは0.05質量%乃至40質量%である。これら架橋剤は自己縮合による架橋反応を起こすこともあるが、本発明の上記の高分子化合物中に架橋性置換基が存在する場合は、それらの架橋性置換基と架橋反応を起こすことができる。本明細書において、(メタ)アクリレートはメタクリレート及びアクリレートを意味する。
前記多官能(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールSジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジ(メタ)アクリレート、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、グリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンエトキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、及びε-カプロラクトン変性トリス-(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレートを挙げることができる。
また、前記多官能(メタ)アクリレート化合物としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート又はヒドロキシ基を有する多官能(メタ)アクリレートに、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、1,3-キシレンジイソシアネート、1,4-キシレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジベンジルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等のジイソシアネート化合物を反応させて合成した多官能ウレタン(メタ)アクリレートも挙げることができる。
また、前記多官能(メタ)アクリレート化合物としては、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジロキシブチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有する(メタ)アクリレートモノマーをラジカル重合して得られるホモポリマー又はコポリマーに、(メタ)アクリル酸を反応させて合成した多官能エポキシ(メタ)アクリレートも挙げることができる。ここで、コポリマーとは、2種以上のモノマーを重合して得られるポリマーを意味する。コポリマーは、エポキシ基を有する2種以上の(メタ)アクリレートを重合して得られるコポリマーであってもよいし、エポキシ基を有する(メタ)アクリレート及びその他の(メタ)アクリレートを重合して得られるコポリマーであってもよい。
前記多官能(メタ)アクリレート化合物の市販品としては、例えば、下記製品を挙げることができる。
アロニックス〔登録商標〕M-208、同M-210、同M-211B、同M-215、同M-220、同M-225、同M-233、同M-240、同M-245、同M-260、同M-270、同M-303、同M-305、同M-306、同M-309、同M-310、同M-313、同M-315、同M-321、同M-350、同M-360、同M-400、同M-402、同M-403、同M-404、同M-405、同M-406、同M-408、同M-450、同M-452、同M-460、同M-510、同M-520、同M-1100、同M-1200、同M-1210、同M-1310、同M-1600、同M-1960、同M-6100、同M-6200、同M-6250、同M-6500、同M-7100、同M-7300K、同M-8030、同M-8060、同M-8100、同M-8530、同M-8560、同M-9050(以上、東亜合成(株)製)。
KAYARAD〔登録商標〕NPGDA、同PEG400DA、同FM-400、同R-167、同HX-220、同HX-620、同R-526、同R-551、同R-712、同R-604、同R-684、同GPO-303、同TMPTA、同HDDA、同TPGDA、同KS-HDDA、同KS-TPGDA、同MANDA、同THE-330、同TPA-320、同TPA-330、同PET-30、同T-1420、同T-1420(T)、同RP-1040、同DPHA、同DPEA-12、同D-310、同D-330、同DPCA-20、同DPCA-30、同DPCA-60、同DPCA-120、同FM-700、同DN-0075、同DN-2475、同TC-120S、同R-115、同R-130、同R-381、同EAM-2160、同CCR-1291H、同CCR-1235、同ZAR-1035、同ZAR-2000、同ZFR-1401H、同ZFA-1491H、同ZCR-1569H、同ZCR-1601H、同ZCR-1797H、同ZCR-1798H、同UXE-3000、同UXE-3024、同UX-3204、同UX-4101、同UXT-6100、同UX-6101、同UX-7101、同UX-8101、同UX-0937、同UXF-4001-M35、同UXF-4002、同DPHA-40H、同UX-5000、同UX-5102D-M20、同UX-5103D、同UX-5005(以上、日本化薬(株)製)。
NKエステルA-200、同A-400、同A-600、同A-1000、同A-1500、同A-2000、同ABE-300、同A-BPE-4、同A-BPE-6、同A-BPE-10、同A-BPE-20、同A-BPE-30、同A-BPEF、同A-BPP-3、同A-DCP、同A-DOD-N、同A-HD-N、同A-NOD、同A-GLY-3E、同A-GLY-9E、同A-GLY-20E、同A-TMPT、同A-TMPT-3EO、同A-TMPT-9EO、同ATM-4E、同ATM-35E、同APG-100、同APG-200、同APG-400、同APG-700、同A-PTMG-65、同A-1000PER、同A-B1206PE、同701A、同A-9300、同A-9300-1CL、同A-9300-6CL、同A-9530、同ADP-51EH、同ATM-31EH、同A-TMM-3、同A-TMM-3L、同A-TMM-3LM-N、同AD-TMP、同A-TMMT、同A-9550、同A-DPH、同A-DPH-12E、同1G、同2G、同3G、同4G、同9G、同14G、同23G、同BPE-80N、同BPE-100、同BPE-100N、同BPE-200、同BPE-500、同BPE-900、同BPE-1300N、同DCP、同DOD-N、同HD-N、同NOD-N、同NPG、同1206PE、同701、同3PG、同9PG、同TMPT、
NKエコノマーA-PG5009E、同A-PG5027E、同A-PG5054E、
NKオリゴU-2PPA、同U-6LPA、同U-10HA、同U-10PA、同UA-1100H、同U-4H、同U-6H、同U-4HA、同U-6HA、同U-15HA、同UA-32P、同UA-33H、同UA-53H、同U-200PA、同U-324A、同UA-160TM、同UA-290TM、同UA-4200、同UA-4400、同UA-122P、同UA-7100、同UA-W2A(以上、新中村化学工業(株)製)。
ビスコート#195、同#230、同#260、同#310HP、同#335HP、同#700HV、同#540、同#802、同#295、同#300、同#360、同#230D、BAC-45、SPDBA-S30、STAR-501(以上、大阪有機化学工業(株)製)。
ライトエステルP-2M、同EG、同2EG、同3EG、同4EG、同9EG、同14EG、同1.4BG、同NP、同1.6HX、同1.9ND、同G-101P、同G-201P、同BP-2EMK、同TMP、ライトアクリレート〔登録商標〕3EG-A、同4EG-A、同9EG-A、同14EG-A、同PTMGA-250、同NP-A、同MPD-A、同1.6HX-A、同1.9ND-A、同MOD-A、同DCP-A、同BP-4EAL、同BP-4PA、同HPP-A、同G-201P、同TMP-A、同PE-3A、同PE-4A、同DPE-6A、エポキシエステル40EM、同70PA、同200PA、同80MFA、同3002M(N)、同3002A(N)、同3000MK、同3000A、同EX-0205、AH-600、AT-600、UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H、UF-8001G、DAUA-167(以上、共栄社化学(株)製)。
アートレジン〔登録商標〕UN-333、同UN-350、同UN-1255、同UN-2600、同UN-2700、同UN-5200、同UN-5500、同UN-5590、同UN-5507、同UN-6060PTM、同UN-6200、同UN-6202、同UN-6300、同UN-6301、同UN-7600、同UN-7700、同UN-9000H、同UN-9000PEP、同UN-9200A、同UN-3320HA、同UN-3200HB、同UN-3320HC、同UN-3320HS、同UN-904、同UN-906S、同UN-901T、同UN-905、UN-906、同UN-952、同HDP-4T、同HMP-2、同H-61、同HDP-M20(以上、根上工業(株)製)。
紫光〔登録商標〕UV-1400B、同UV-1700B、同UV-2000B、同UV-2010B、同UV-2750B、同UV-3000B、同UV-3200B、同UV-3210EA、同UV-3300B、同UV-3310B、同UV-3500BA、同UV-3520TL、同UV-3610D80、同UV-3630D80、同UV-3640PE80、同UV-3700B、同UV-6100B、同UV-6300B、同UV-6640B、同UV-7000、同UV-7000B、同UV-7461TE、同UV-7510B、同UV-7550B、同UV-7600B、同UV-7605B、同UV-7610B、同UV-7620EA、同UV-7630B、同UV-7640B、同UV-7650B、同UV-NS001、同UV-NS034、同UV-NS054、同UV-NS063、同UV-NS077(以上、日本合成化学工業(株)製)。
ビームセット〔登録商標〕243NS、同255、同261、同271、同502H、同504H、同505A-6、同550B、同575、同577、同700、同710、同730、同750、同AQ-17、同EM-90、同EM-92、同371、同381(以上、荒川化学工業(株)製)。
ファンクリル〔登録商標〕FA-124AS、同FA-129AS、同FA-222A、同FA-240A、同FA-P240A、同FA-P270A、同FA-321A、同FA-324A、同FA-PTG9A、同FA-731A、同FA-121M、同FA-124M、同FA-125M、同FA-220M、同FA-240M、同FA-320M、同FA-321M、同FA-3218M、同FA-PTG9M、同FA-137M(以上、日立化成工業(株)製)。
SR212、SR213、SR230、SR238F、SR259、SR268、SR272、SR306H、SR344、SR349、SR508、CD560、CD561、CD564、SR601、SR602、SR610、SR833S、SR9003、CD9043、SR9045、SR9209、SR205、SR206、SR209、SR210、SR214、SR231、SR239、SR248、SR252、SR297、SR348、SR480、CD540、CD541、CD542、SR603、SR644、SR9036、SR351S、SR368、SR415、SR444、SR454、SR492、SR499、CD501、SR502、SR9020、CD9021、SR9035、SR350、SR295、SR355、SR399、SR494、SR9041、SR9041、CN929、CN961E75、CN961H81、CN962、CN963、CN963A80、CN963B80、CN963E75、CN963E80、CN963J85、CN964、CN964E75、CN964A85、CN965、CN965A80、CN966A80、CN966H90、CN966J75、CN966R60、CN968、CN980、CN981、CN981A75、CN981B88、CN982、CN982A75、CN982B88、CN982E75、CN983、CN985B88、CN996、CN9001、CN9002、CN9788、CN9893、CN970A60、CN970E60、CN971、CN971A80、CN972、CN973A80、CN973H85、CN973J75、CN975、CN977C70、CN978、CN9782、CN9783、CN104、CN104A80、CN104B80、CN111、CN112C60、CN115、CN116、CN118、CN120、CN120A60、CN120A75、CN120B60、CN120B80、CN120C60、CN120C80、CN120D80、CN102E50、CN120M50、CN124、CNUVE151、CNUVE151/80、CN151、CN2203、CN2270、CN2271、CN2273、CN2274、CN307、CN371、CN550、CN551、SB401、SB402、SB404、SB500E50、SB500K60、SB510E35、SB520E35、SB520M35(以上、サートマー社製)。
DPGDA、HODA、TPGDA、PEG400DA-D、HPNDA、PETIA、PETRA、TMPTA、TMPEOTA、OTA480、DPHA、IRR214-K、IRR679、IRR742、IRR793、(ACA)Z200M、(ACA)Z230AA、(ACA)Z250、(ACA)Z251、(ACA)Z300、(ACA)Z320、(ACA)Z254F、EBERCRYL〔登録商標〕145、同150、同11、同135、同40、同140、同1142、同180、同204、同205、同210、同215、同220、同230、同244、同245、同264、同265、同270、同280/151B、同284、同285、同294/25HD、同1259、同1290、同4820、同4858、同5129、同8210、同8254、同8301R、同8307、同8402、同8405、同8411、同8465、同8800、同8804、同8807、同9260、同9270、同8311、同8701、同9227EA、同436、同438、同446、同450、同524、同525、同770、同800、同810、同811、同812、同1830、同846、同851、同852、同853、同1870、同884、同885、同600、同605、同645、同648、同860、同1606、同3500、同3603、同3608、同3700、同3701、同3702、同3703、同3708、同6040、同8110、同271、同1258、同1291、同4100、同4200、同4500、同4680、同4220、同4265、同4491、同4513、同4587、同4666、同4683、同4738、同4740、同4250、同4510、KRM〔登録商標〕8200、同8200AE、同8296、同8452、同8904、同8667、同8912、同8981、同8762、同8713B、同8528(以上、ダイセル・オルネクス(株)製)。
BAEA-100、BAEM-100、BAEM-50、BEEM-50、BFEA-50、HPEA-100、CNEA-100、PNEM-50、RNEA-100、TEA-100、KUA-4I、KUA-6I、KUA-9N、KUA-10H、KUA-15N、KUA-C2I、KUA-PC2I、KUA-PEA2I、KUA-PEB2I、KUA-PEC2I、RP-274S、RP-310(以上、ケーエスエム(株)製)。
これらの多官能(メタ)アクリレート化合物は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記ヒドロキシメチル基置換フェノール化合物としては、例えば、2-ヒドロキシメチル-4,6-ジメチルフェノール、1,3,5-トリヒドロキシメチルベンゼン、及び3,5-ジヒドロキシメチル-4-メトキシトルエン[2,6-ビス(ヒドロキシメチル)-p-クレゾール]を挙げることができる。
前記アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物としては、例えば、(ポリ)メチロール化メラミン、(ポリ)メチロール化グリコールウリル、(ポリ)メチロール化ベンゾグアナミン、(ポリ)メチロール化ウレア等の、一分子内に複数個の活性メチロール基を有する含窒素化合物であって、そのメチロール基中のヒドロキシ基の水素原子の少なくとも一つが、メチル基、ブチル基等のアルキル基によって置換された化合物を挙げることができる。
前記アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物は、複数の置換化合物を混合した混合物である場合があり、一部自己縮合してなるオリゴマー成分を含む混合物も存在し、そのような混合物も使用することができる。より具体的には、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン(CYTEC社製、CYMEL〔登録商標〕303、同303LF)、テトラブトキシメチルグリコールウリル(CYTEC社製、CYMEL〔登録商標〕1170)、テトラメトキシメチルベンゾグアナミン(CYTEC社製、CYMEL〔登録商標〕1123)等のCYMELシリーズの商品、テトラメトキシメチルグリコールウリル(CYTEC社製、POWDERLINK〔登録商標〕1174)等のPOWDERLINKシリーズの商品、及びメチル化メラミン樹脂((株)三和ケミカル製、ニカラック〔登録商標〕MW-30HM、同MW-390、同MW-100LM、同MX-750LM)、メチル化尿素樹脂((株)三和ケミカル製、ニカラック〔登録商標〕MX-270、同MX-280、同MX-290)等のニカラックシリーズの商品、を挙げることができる。これらの架橋剤は、単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記多官能ブロックイソシアネート化合物とは、イソシアネート基が適当な保護基によりブロックされたイソシアネート基を一分子中2個以上有し、熱硬化時の高温に曝されると、保護基(ブロック部分)が熱解離して外れ、生じたイソシアネート基が樹脂との間で架橋反応を起こすものである。
このような多官能ブロックイソシアネート化合物は、例えば、一分子中2個以上のイソシアネート基を有する多官能イソシアネート化合物に対して適当なブロック剤を反応させて得ることができる。
前記多官能イソシアネート化合物としては、例えば、1,4-テトラメチレンジイソシアネート、1,5-ペンタメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチル-1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネ-ト、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4-シクロヘキシルジイソシアネート、2,6-ビス(イソシアネートメチル)テトラヒドロジシクロペンタジエン、ビス(イソシアネートメチル)ジシクロペンタジエン、ビス(イソシアネートメチル)アダマンタン、2,5-ジイソシアネートメチルノルボルネン、ノルボルナンジイソシアネート、ジシクロヘプタントリイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネ-ト、2,4-トリレンジイソシアネ-ト、2,6-トリレンジイソシアネ-ト、キシリレンジイソシアネ-ト、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネ-ト、p-フェニレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)ベンゼン、ジアニシジンジイソシアネート、3,3’-ジメチルジフェニル-4,4’-ジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、2,6-ビス(イソシアネートメチル)デカヒドロナフタレン、ビス(ジイソシアネートトリル)フェニルメタン、1,1’-メチレンビス(3-メチル-4-イソシアネートベンゼン)、1,3-ビス(1-イソシアネート-1-メチルエチル)ベンゼン、1,4-ビス(1-イソシアネート-1-メチルエチル)ベンゼン、4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)チオフェン、ビス(イソシアネートメチル)テトラヒドロチオフェン、及びこれらの変性化合物(例えば、イソシアヌレート体、ビウレット体、エチレングリコールアダクト体、プロピレングリコールアダクト体、トリメチロールプロパンアダクト体、エタノールアミンアダクト体、ポリエステルポリオールアダクト体、ポリエーテルポリオールアダクト体、ポリアミドアダクト体、ポリアミンアダクト体)を挙げることができる。
前記ブロック剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、ヘプタノール、ヘキサノール、2-エトキシヘキサノール、シクロヘキサノール、オクタノール、イソノニルアルコール、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、2-エトキシエタノール、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸アミル、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、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、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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モノブチルエーテル)、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、N,N-ジメチルアミノエタノール、N,N-ジエチルアミノエタノール、N,N-ジブチルアミノエタノール等のアルコール類、フェノール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ニトロフェノール、クロロフェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール、キシレノール等のフェノール類、α-ピロリドン、β-ブチロラクタム、β-プロピオラクタム、γ-ブチロラクタム、δ-バレロラクタム、ε-カプロラクタム等のラクタム類、アセトンオキシム、メチルエチルケトンオキシム、メチルイソブチルケトンオキシム、ジエチルケトンオキシム、シクロヘキサノンオキシム、アセトフェノンオキシム、ベンゾフェノンオキシム等のオキシム類、ピラゾール、3,5-ジメチルピラゾール、3-メチルピラゾール、4-ベンジル-3,5-ジメチルピラゾール、4-ニトロ-3,5-ジメチルピラゾール、4-ブロモ-3,5-ジメチルピラゾール、3-メチル-5-フェニルピラゾール等のピラゾール類、ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、ベンゼンチオール等のメルカプタン類、マロン酸ジエステル、アセト酢酸エステル、マロン酸ジニトリル、アセチルアセトン、メチレンジスルホン、ジベンゾイルメタン、ジピバロイルメタン、アセトンジカルボン酸ジエステル等の活性メチレン系化合物類、ジブチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ-tert-ブチルアミン、ジ(2-エチルヘキシル)アミン、ジシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール等のアミン類、イミダゾール、2-エチルイミダゾール等のイミダゾール類、メチレンイミン、エチレンイミン、ポリエチレンイミン、プロピレンイミン等のイミン類、アセトアニリド、アクリルアミド、酢酸アミド、ダイマー酸アミド等の酸アミド類、コハク酸イミド、マレイン酸イミド、フタル酸イミド等の酸イミド類、尿素、チオ尿素、エチレン尿素等の尿素化合物類を挙げることができる。また、ウレトジオン結合(イソシアネート基の2量化)による内部ブロック型であってもよい。
前記多官能ブロックイソシアネート化合物の市販品としては、例えば、下記製品を挙げることができる。
タケネート〔登録商標〕B-815N、同B-830、同B-842N、同B-846N、同B-870、同B-870N、同B-874、同B-874N、同B-882、同B-882N、同B-5010、同B-7005、同B-7030、同B-7075(以上、三井化学(株)製)。
デュラネート〔登録商標〕ME20-B80S、同MF-B60B、同MF-B60X、同MF-B90B、同MF-K60B、同MF-K60X、同SBN-70D、同17B-60P、同17B-60PX、同TPA-B80E、同TPA-B80X、同E402-B80B、同E402-B80T、同K6000(以上、旭化成ケミカルズ(株)製)、
コロネート〔登録商標〕2503、同2507、同2512、同2513、同2515、同2520、同2554、同BI-301、同AP-M、ミリオネート MS-50(以上、東ソー(株)製)。
バーノック〔登録商標〕D-500、同D-550、同DB-980K(以上、DIC(株)製)。
スミジュール〔登録商標〕BL-3175、同BL-4165、同BL-4265、同BL-1100、同BL-1265、デスモジュール〔登録商標〕TPLS-2957、同TPLS-2062、同TPLS-2078、同TPLS-2117、同BL-3475、デスモサーム〔登録商標〕2170、同2265(以上、住化バイエルウレタン(株)製)。
TRIXENE BI-7641、同BI-7642、同BI-7986、同BI-7987、同BI-7950、同BI-7951、同BI-7960、同BI-7961、同BI-7963、同BI-7981、同BI-7982、同BI-7984、同BI-7986、同BI-7990、同BI-7991、同BI-7992、同BI-7770、同BI-7772、同BI-7779、同DP9C/214(以上、バクセンデンケミカルズ社製)。
VESTANAT〔登録商標〕B1358A、同B1358/100、同B1370、VESTAGON〔登録商標〕B1065、同B1400、同B1530、同BF1320、同BF1540(以上、エボニックインダストリーズ社製)。
また、前記多官能ブロックイソシアネート化合物としては、ブロックイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートをラジカル重合して得られるホモポリマー又はコポリマーを挙げることができる。ここで、コポリマーとは、2種以上のモノマーを重合して得られるポリマーを意味する。コポリマーは、ブロックイソシアネート基を有する2種以上の(メタ)アクリレートを重合して得られるコポリマーであってもよいし、ブロックイソシアネート基を有する(メタ)アクリレート及びその他の(メタ)アクリレートを重合して得られるコポリマーであってもよい。このようなブロックイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、昭和電工(株)製カレンズ〔登録商標〕MOI-BM、同AOI-BM、同MOI-BP、同AOI-BP、同MOI-DEM、同MOI-CP、同MOI-MP、同MOI-OEt、同MOI-OBu、同MOI-OiPrを挙げることができる。
これらの多官能ブロックイソシアネート化合物は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明では上記架橋反応を促進するための触媒として、p-トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ピリジニウムp-トルエンスルホン酸、サリチル酸、スルホサリチル酸、クエン酸、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、ナフタレンカルボン酸等の酸性化合物及び/又は2,4,4,6-テトラブロモシクロヘキサジエノン、ベンゾイントシレート、2-ニトロベンジルトシレート、その他有機スルホン酸アルキルエステル等の熱酸発生剤を配合することができる。配合量は、本発明の樹脂組成物の全固形分に対して、0.0001質量%乃至20質量%、好ましくは0.0005質量%乃至10質量%である。
以下、本発明の樹脂組成物の使用について説明する。
基板{例えば、酸化珪素膜で被覆されたシリコン等の半導体基板、窒化珪素膜又は酸化窒化珪素膜で被覆されたシリコン等の半導体基板、窒化珪素基板、石英基板、ガラス基板(無アルカリガラス、低アルカリガラス、結晶化ガラスを含む)、ITO膜が形成されたガラス基板}上に、スピナー、コーター等の適当な塗布方法により本発明の樹脂組成物が塗布され、その後、ホットプレート等の加熱手段を用いてベークすることにより、硬化膜が形成される。
ベーク条件としては、ベーク温度80℃乃至270℃、ベーク時間0.3分乃至60分間の中から適宜選択され、好ましくは、ベーク温度100℃乃至250℃、ベーク時間0.5分乃至5分間である。
また、本発明の樹脂組成物から形成される硬化膜の膜厚としては0.005μm乃至4.0μmであり、好ましくは0.01μm乃至3.0μm、より好ましくは0.1μm乃至3.0μmである。
その後、本発明の樹脂組成物から形成された硬化膜の上にレジスト溶液を塗布し、所定のマスクを通して露光し、必要に応じて露光後加熱(PEB)を行い、アルカリ現像、リンス、乾燥することにより、所定のレジストパターンを形成する。露光には、例えば、g線、i線、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザーを使用することができる。
次いで、加熱処理することにより、上記レジストパターンをリフローしてレンズパターンを形成する。このレンズパターンをエッチングマスクとして下層の硬化膜をエッチバックして、レンズパターン形状を当該硬化膜に転写することによってマイクロレンズを作製する。
以下に実施例及び比較例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでない。
〔下記合成例で得られた共重合体の重量平均分子量の測定〕
装置:日本分光(株)製GPCシステム
カラム:Shodex〔登録商標〕KF-804L及び803L
カラムオーブン:40℃
流量:1mL/分
溶離液:テトラヒドロフラン
[重合体の合成]
<合成例1>
1,4-ベンゼンジチオール4.15g、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル15.0g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.649gをシクロヘキサノン59.4gに溶解させた後、室温で18時間反応させることにより、下記式(4)で表される構造単位を有する共重合体を含む溶液(固形分濃度25質量%)を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは14,800(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009





<合成例2>
4,4’-チオビスベンゼンチオール3.89g、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル8.00g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.346gをシクロヘキサノン28.6gに溶解させた後、室温で18時間反応させることにより、下記式(5)で表される構造単位を有する共重合体を含む溶液(固形分濃度30質量%)を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは6,800(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010





<合成例3>
6-アニリノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオール5.24g、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル10.0g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.247gをシクロヘキサノン61.9gに溶解させた後、室温で18時間反応させ、メタノールを用いて再沈殿させることにより、下記式(6)で表される構造単位を有する共重合体を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは14,100(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011





<合成例4>
ビスムチオール4.38g、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル15.0g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.649gをシクロヘキサノン60.1gに溶解させた後、室温で18時間反応させることにより、下記式(7)で表される構造単位を有する共重合体を含む溶液(固形分濃度25質量%)を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは24,200(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012





<合成例5>
6-(ジアリルアミノ)-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオール4.7g、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル10.0g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.400gをシクロヘキサノン60.5gに溶解させた後、室温で18時間反応させることにより、下記式(8)で表される構造単位を有する共重合体を含む溶液(固形分濃度20質量%)を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは68,000(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013





<合成例6>
1,4-ベンゼンジチオール3.60g、ビスナフトールフルオレンジグリシジルエーテル15.0g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.564gをシクロヘキサノン57.5gに溶解させた後、室温で18時間反応させ、メタノールを用いて再沈殿させることにより、下記式(9)で表される構造単位を有する共重合体を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは26,600(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014





<合成例7>
4,4’-チオビスベンゼンチオール1.69g、ビスナフトールフルオレンジグリシジルエーテル4.00g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.150gをシクロヘキサノン17.5gに溶解させた後、室温で18時間反応させることにより、下記式(10)で表される構造単位を有する共重合体を含む溶液(固形分濃度25質量%)を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは12,600(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015





<合成例8>
6-アニリノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオール2.79g、ビスナフトールフルオレンジグリシジルエーテル7.00g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.263gをシクロヘキサノン23.5gに溶解させた後、室温で18時間反応させ、メタノールを用いて再沈殿させることにより、下記式(11)で表される構造単位を有する共重合体を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは3,800(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016





<合成例9>
ビスムチオール3.80g、ビスナフトールフルオレンジグリシジルエーテル15.0g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.564gをシクロヘキサノン58.1gに溶解させた後、室温で18時間反応させ、メタノールを用いて再沈殿させることにより、下記式(12)で表される構造単位を有する共重合体を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは22,900(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017





<合成例10>
6-(ジアリルアミノ)-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオール3.8g、ビスナフトールフルオレンジグリシジルエーテル10.0g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド0.300gをシクロヘキサノン57.0gに溶解させた後、室温で18時間反応させることにより、下記式(13)で表される構造単位を有する共重合体を含む溶液(固形分濃度20質量%)を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは99,000(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018





<合成例11>
2,3-ジヒドロキシブタン二酸4.38g、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル15.0g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド1.30gをシクロヘキサノン48.2gに溶解させた後、還流下で18時間反応させることにより、下記式(14)で表される構造単位を有する共重合体を含む溶液(固形分濃度30質量%)を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは3,700(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019





<合成例12>
2,3-ジヒドロキシブタン二酸3.80g、ビスナフトールフルオレンジグリシジルエーテル15.0g、及びエチルトリフェニルホスホニウムブロミド1.13gをシクロヘキサノン49.5gに溶解させた後、還流下で18時間反応させることにより、下記式(15)で表される構造単位を有する共重合体を含む溶液(固形分濃度30質量%)を得た。得られた共重合体の重量平均分子量Mwは5,800(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020





[架橋剤の合成]
<合成例13>
2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレート40.0g及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル2.61gをプロピレングリコールモノメチルエーテル79.1gに溶解させた後、この溶液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル48.7gを80℃に保持したフラスコ中に3時間かけて滴下した。滴下終了後、18時間反応させることにより、下記式(16)で表される構造単位を有する単独重合体を含む溶液(固形分濃度24.3質量%)を得た。得られた単独重合体の重量平均分子量Mwは14,500(ポリスチレン換算)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021





[樹脂組成物の調製]
<実施例1>
合成例1で得られた共重合体を含む溶液15.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.00413g、架橋剤として合成例13で得られた単独重合体を含む溶液0.154gを、シクロヘキサノン24.3gに溶解させて溶液とした。その後、得られた溶液を孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
<実施例2>
合成例2で得られた共重合体を含む溶液15.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.00473g、架橋剤として合成例13で得られた単独重合体を含む溶液0.923gを、シクロヘキサノン30.9gに溶解させて溶液とした。その後、得られた溶液を孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
<実施例3>
合成例3で得られた共重合体15.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.00180g、架橋剤としてCYMEL〔登録商標〕303LF(CYTEC(株)製)0.300g、及び酸触媒としてp-トルエンスルホン酸一水和物0.0150gを、シクロヘキサノン16.0gに溶解させて溶液とした。その後、得られた溶液を孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
<実施例4>
合成例4で得られた共重合体を含む溶液15.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.00450g、架橋剤としてCYMEL 303LF(CYTEC(株)製)0.750g、及び酸触媒としてp-トルエンスルホン酸一水和物0.0375gを、シクロヘキサノン28.8gに溶解させて溶液とした。その後、得られた溶液を孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
<実施例5>
合成例5で得られた共重合体を含む溶液25.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.020g、架橋剤としてCYMEL303LF(CYTEC(株)製)1.00g、及び酸触媒としてp-トルエンスルホン酸一水和物0.100gを、シクロヘキサノン36.0g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル14.1gに溶解させて溶液とした。その後、得られた溶液を孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
<実施例6>
合成例6で得られた共重合体15.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.0180g、架橋剤としてCYMEL303LF(CYTEC(株)製)3.00g、及び酸触媒としてp-トルエンスルホン酸一水和物0.0150gを、シクロヘキサノン16.0gに溶解させて溶液とした。その後、得られた溶液を孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
<実施例7>
合成例7で得られた共重合体を含む溶液15.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.00450g、架橋剤としてCYMEL303LF(CYTEC(株)製)0.750g、及び酸触媒としてp-トルエンスルホン酸一水和物0.0375gを、シクロヘキサノン28.8gに溶解させて溶液とした。その後、得られた溶液を孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
<実施例8>
合成例8で得られた共重合体15.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.0180g、架橋剤としてCYMEL303LF(CYTEC(株)製)3.00g、及び酸触媒としてp-トルエンスルホン酸一水和物0.150gを、シクロヘキサノン16.0gに溶解させて溶液とした。その後、得られた溶液を孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
<実施例9>
合成例9で得られた共重合体15.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.0180g、架橋剤としてCYMEL303LF(CYTEC(株)製)3.00g、及び酸触媒としてp-トルエンスルホン酸一水和物0.150gを、シクロヘキサノン16.0gに溶解させて溶液とした。その後、得られた溶液を孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
<実施例10>
合成例10で得られた共重合体を含む溶液25.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.0200g、架橋剤としてCYMEL303LF(CYTEC(株)製)1.0g、及び酸触媒としてp-トルエンスルホン酸一水和物0.100gを、シクロヘキサノン36.0g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル14.1gに溶解させて溶液とした。その後、得られた溶液を孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
<比較例1>
合成例11で得られた共重合体を含む溶液11.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.00396g、架橋剤としてCYMEL303LF(CYTEC(株)製)0.660g、及び酸触媒としてp-トルエンスルホン酸一水和物0.0330gを、シクロヘキサノン27.6gに溶解させて溶液とした。その後、得られた溶液を孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
<比較例2>
合成例12で得られた共重合体を含む溶液11.0g、界面活性剤としてDFX-18(ネオス(株)製)0.00396g、架橋剤としてCYMEL303LF(CYTEC(株)製)0.660g、及び酸触媒としてp-トルエンスルホン酸一水和物0.0330gを、シクロヘキサノン27.6gに溶解させて溶液とした。その後、孔径0.45μmのポリエチレン製ミクロフィルターを用いてろ過して樹脂組成物を調製した。
[屈折率測定]
実施例1乃至実施例10並びに比較例1及び比較例2で調製した樹脂組成物をそれぞれ、シリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において100℃で1分間、さらに230℃で5分間ベークを行い、膜厚0.5μmの硬化膜を形成した。これらの硬化膜に対して、高速分光エリプソメーターM-2000((株)ジェー・エー・ウーラム・ジャパン)を用いて波長550nmの屈折率を測定した。評価結果を表1に示す。
[透過率測定]
実施例1乃至実施例10並びに比較例1及び比較例2で調製した樹脂組成物をそれぞれ、石英基板上にスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において100℃で1分間、さらに230℃で5分間ベークを行い、膜厚0.5μmの硬化膜を形成した。これらの硬化膜に対して、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。さらにこれらの硬化膜を260℃で5分間加熱した後、波長400nmの透過率を測定した。評価結果を表1に示す。
[耐溶剤性試験]
実施例1乃至実施例10並びに比較例1及び比較例2で調製した樹脂組成物をそれぞれ、シリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において100℃で1分間、さらに230℃で5分間ベークを行い、膜厚0.5μmの硬化膜を形成した。これらの硬化膜に対して、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、乳酸エチル、シクロヘキサノンに、それぞれ23℃の温度条件下、5分間浸漬する試験を行った。浸漬前後において膜厚変化を測定した結果、上記全ての溶剤について膜厚増減が5%未満であった。
[ドライエッチングレートの測定]
ドライエッチングレートの測定に用いたエッチャー及びエッチングガスは、以下の通りである。
エッチャー:RIE-10NR(サムコ(株)製)
エッチングガス:CF
実施例1乃至実施例10並びに比較例1及び比較例2で調製した樹脂組成物をそれぞれ、シリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において100℃で1分間、さらに230℃で5分間ベークを行い、膜厚0.5μmの硬化膜を形成した。上記エッチャー及びエッチングガスを用い、これらの硬化膜のドライエッチングレートを測定した。同様に、レジスト溶液(THMR-iP1800(東京応化工業(株)製)を、シリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において90℃で1.5分間ベークを行い、膜厚0.5μmのレジスト膜を形成し、ドライエッチングレートを測定した。そして、前記レジスト膜に対する、実施例1乃至実施例10並びに比較例1及び比較例2で調製した樹脂組成物から得られた硬化膜のドライエッチングレート比を求めた。評価結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022





表1の結果から、本発明の樹脂組成物から形成された硬化膜は、1.68以上の屈折率を有するものであり、特に実施例2、実施例6乃至実施例10で調製した樹脂組成物から形成された硬化膜では1.70以上の高い屈折率を示し、さらに、高透明性であると共に、260℃で加熱した後でも90%以上の透過率を示す高い耐熱性を有するものであった。さらに、エッチバック法では、レンズパターン形状を忠実に下層の硬化膜へ転写するにあたり、レジストのドライエッチングレートXと硬化膜のドライエッチングレートYが同等(X:Y=1:0.8~1.2)であることが求められるが、本発明の樹脂組成物はこれを満足する結果となった。一方、硫黄原子を有さない比較例1及び比較例2で調製した樹脂組成物から形成された硬化膜については、実施例1乃至実施例10で調製した樹脂組成物から形成された硬化膜よりも屈折率が低く、1.68に満たない結果となった。
本発明の重合体を含む樹脂組成物から得られる硬化膜は、高屈折率、高透明性、及び高耐熱性を満たすことが可能であり、固体撮像素子のマイクロレンズとして好適に用いることができる。

Claims (9)

  1. 下記式(1)で表される構造単位を有する重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001






    (式中、A及びAはそれぞれ独立に-O-基又は-C(=O)O-基を表し、Xは少なくとも1つの芳香環又は複素環を有する二価の有機基を表し、該Xが2つ以上の芳香環又は複素環を有する場合、環同士が単結合を介して結合していても、ヘテロ原子を介して結合していても、縮合環を形成していてもよく、Yは少なくとも1つの芳香環又は縮合環を有する二価の有機基を表す。)
  2. 前記重合体の原料モノマーは下記式(2)で表される化合物及び下記式(3)で表される化合物である、請求項1に記載の重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002






    (式中、A、A、X及びYは前記式(1)における定義と同義である。)
  3. 前記Xで表される二価の有機基は下記式(a)、式(b)、式(c)、式(d)又は式(e)で表される、請求項1又は請求項2に記載の重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003






    (式中、Rはメチル基を表し、mは0乃至2の整数を表し、R及びRはそれぞれ独立に単結合又はメチレン基を表し、Zは単結合又は-S-基を表し、Rは水素原子、分岐構造を有していてもよい炭素原子数1乃至10のアルキル基、アリール基、炭素原子数2もしくは3のアルケニル基又は炭素原子数2もしくは3のアルキニル基を表し、Rは分岐構造を有していてもよい炭素原子数1乃至10のアルキル基、アリール基、炭素原子数2もしくは3のアルケニル基又は炭素原子数2もしくは3のアルキニル基を表す。)
  4. 前記Yで表される二価の有機基は下記式(f)又は式(g)で表される、請求項1又は請求項2に記載の重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004





  5. [規則91に基づく訂正 17.10.2016] 
    前記重合体の重量平均分子量は1,000乃至150,000である、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の重合体。
  6. 前記式(2)で表される化合物及び式(3)で表される化合物を3:5乃至5:3のモル比で使用し、23℃乃至200℃の温度下で重合反応させる、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の重合体の合成方法。
  7. 請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の重合体、架橋剤及び溶剤を含有する樹脂組成物。
  8. マイクロレンズ用組成物である請求項7に記載の樹脂組成物。
  9. 請求項7に記載の樹脂組成物を基板上に塗布した後、加熱手段を用いて前記樹脂組成物をベークすることによる、硬化膜の形成方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190085430A (ko) * 2018-01-10 2019-07-18 동우 화인켐 주식회사 바인더 수지, 착색 감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 디스플레이 격벽 구조물 및 이를 포함하는 표시장치
JP7418244B2 (ja) 2020-02-28 2024-01-19 三星電子株式会社 トリアジン環含有ポリマーならびにこれを含む熱可塑性成形品、射出成形品および光学部品

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7269716B2 (ja) * 2018-11-22 2023-05-09 東京応化工業株式会社 硬化性組成物、硬化物、マイクロレンズ、及び光学素子
JP2020132749A (ja) * 2019-02-19 2020-08-31 メルク、パテント、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツングMerck Patent GmbH ポリマー、ポリマーを含んでなる半導体組成物、および半導体組成物を用いた膜の製造方法
CN112625217B (zh) * 2020-12-23 2022-07-12 江南大学 一种含硫含芴结构高折射率光学树脂的制备方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06340730A (ja) * 1993-04-05 1994-12-13 Takeda Chem Ind Ltd 共重合体及びその製造法
JPH09110983A (ja) * 1995-05-12 1997-04-28 Mitsui Toatsu Chem Inc ポリスルフィド系樹脂組成物、該樹脂及びその樹脂よりなる光学材料
JP2000351846A (ja) * 1998-09-08 2000-12-19 Mitsui Chemicals Inc 含硫(チオ)エーテル(共)重合体およびその用途
JP2003086353A (ja) * 2001-09-11 2003-03-20 Nissan Chem Ind Ltd 有機el素子用透明性基板および有機el素子
JP2005003991A (ja) * 2003-06-12 2005-01-06 Seiko Epson Corp プラスチックレンズの被膜除去方法及びプラスチックレンズの製造方法
JP2009062459A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Nippon Shokubai Co Ltd 有機無機複合樹脂組成物及び該有機無機複合樹脂組成物を硬化させてなる硬化物
US20090093570A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-09 Industrial Technology Research Institute Encapsulant composition for a light-emitting diode
JP2009084310A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Nippon Shokubai Co Ltd 熱・光硬化性樹脂組成物、光学材料及び光学部材
JP2009227936A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Nippon Shokubai Co Ltd 硬化性樹脂組成物、その硬化物、光学部材及び光学ユニット
JP2011016887A (ja) * 2009-07-08 2011-01-27 Yasuhara Chemical Co Ltd 脂環式ジエポキシ化合物、脂環式ジエポキシ化合物の製造方法、エポキシ樹脂組成物および硬化物
JP2011162765A (ja) * 2010-01-14 2011-08-25 Canon Inc 有機・無機複合材料及びその製造方法、並びに光学部材
JP2011184331A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Yasuhara Chemical Co Ltd 脂環式エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物の製造方法、エポキシ樹脂組成物および硬化物
JP2011190413A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Kumamoto Univ シロキサンポリマー架橋硬化物
WO2012032868A1 (ja) * 2010-09-09 2012-03-15 Hoya株式会社 表面修飾チタニア粒子の製造方法、チタニア粒子分散液およびチタニア粒子分散樹脂
JP5716878B1 (ja) * 2013-10-15 2015-05-13 三菱瓦斯化学株式会社 光学材料用組成物及びそれを用いた光学材料

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2776810B2 (ja) 1987-07-03 1998-07-16 ソニー株式会社 固体撮像装置の製造方法
JP3254759B2 (ja) 1992-09-25 2002-02-12 ソニー株式会社 光学素子およびオンチップレンズの製造方法
JP4617331B2 (ja) 1996-05-29 2011-01-26 三井化学株式会社 チオール化合物、含硫o−(メタ)アクリレート化合物およびその用途
US6320020B1 (en) * 1998-09-08 2001-11-20 Mitsui Chemicals, Inc. Sulfur-containing (thio)ether (co)polymer and a use thereof
JP2001091702A (ja) 1999-07-22 2001-04-06 Showa Denko Kk プラスチックレンズ用組成物、視力矯正用プラスチックレンズ及び該プラスチックレンズの製造方法
US7371804B2 (en) * 2004-09-07 2008-05-13 Ophthonix, Inc. Monomers and polymers for optical elements
JP4749201B2 (ja) 2006-03-31 2011-08-17 三井化学株式会社 半導体発光素子封止用組成物
JP2012188379A (ja) 2011-03-10 2012-10-04 Asahi Kasei Corp チイラン化合物及びその硬化物
US9994685B2 (en) * 2011-07-07 2018-06-12 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resin composition

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06340730A (ja) * 1993-04-05 1994-12-13 Takeda Chem Ind Ltd 共重合体及びその製造法
JPH09110983A (ja) * 1995-05-12 1997-04-28 Mitsui Toatsu Chem Inc ポリスルフィド系樹脂組成物、該樹脂及びその樹脂よりなる光学材料
JP2000351846A (ja) * 1998-09-08 2000-12-19 Mitsui Chemicals Inc 含硫(チオ)エーテル(共)重合体およびその用途
JP2003086353A (ja) * 2001-09-11 2003-03-20 Nissan Chem Ind Ltd 有機el素子用透明性基板および有機el素子
JP2005003991A (ja) * 2003-06-12 2005-01-06 Seiko Epson Corp プラスチックレンズの被膜除去方法及びプラスチックレンズの製造方法
JP2009062459A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Nippon Shokubai Co Ltd 有機無機複合樹脂組成物及び該有機無機複合樹脂組成物を硬化させてなる硬化物
JP2009084310A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Nippon Shokubai Co Ltd 熱・光硬化性樹脂組成物、光学材料及び光学部材
US20090093570A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-09 Industrial Technology Research Institute Encapsulant composition for a light-emitting diode
JP2009227936A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Nippon Shokubai Co Ltd 硬化性樹脂組成物、その硬化物、光学部材及び光学ユニット
JP2011016887A (ja) * 2009-07-08 2011-01-27 Yasuhara Chemical Co Ltd 脂環式ジエポキシ化合物、脂環式ジエポキシ化合物の製造方法、エポキシ樹脂組成物および硬化物
JP2011162765A (ja) * 2010-01-14 2011-08-25 Canon Inc 有機・無機複合材料及びその製造方法、並びに光学部材
JP2011184331A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Yasuhara Chemical Co Ltd 脂環式エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物の製造方法、エポキシ樹脂組成物および硬化物
JP2011190413A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Kumamoto Univ シロキサンポリマー架橋硬化物
WO2012032868A1 (ja) * 2010-09-09 2012-03-15 Hoya株式会社 表面修飾チタニア粒子の製造方法、チタニア粒子分散液およびチタニア粒子分散樹脂
JP5716878B1 (ja) * 2013-10-15 2015-05-13 三菱瓦斯化学株式会社 光学材料用組成物及びそれを用いた光学材料

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190085430A (ko) * 2018-01-10 2019-07-18 동우 화인켐 주식회사 바인더 수지, 착색 감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 디스플레이 격벽 구조물 및 이를 포함하는 표시장치
KR102377269B1 (ko) 2018-01-10 2022-03-22 동우 화인켐 주식회사 바인더 수지, 착색 감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 디스플레이 격벽 구조물 및 이를 포함하는 표시장치
JP7418244B2 (ja) 2020-02-28 2024-01-19 三星電子株式会社 トリアジン環含有ポリマーならびにこれを含む熱可塑性成形品、射出成形品および光学部品

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