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1、(10)申请公布号 CN 103890128 A (43)申请公布日 2014.06.25 CN 103890128 A (21)申请号 201280051471.4 (22)申请日 2012.10.19 2011-232277 2011.10.21 JP C09K 3/18(2006.01) C08G 77/26(2006.01) G03F 7/027(2006.01) G03F 7/075(2006.01) (71)申请人 旭硝子株式会社 地址 日本东京都 (72)发明人 古川丰 高桥秀幸 川岛正行 (74)专利代理机构 北京林达刘知识产权代理事 务所 ( 普通合伙 ) 11277 代理人。
2、 刘新宇 李茂家 (54) 发明名称 拒墨剂的制造方法、 负型感光性树脂组合物、 分隔壁以及光学元件 (57) 摘要 本发明提供贮藏稳定性优异、 且可制造即使 经过紫外线 / 臭氧照射处理也能维持优异的拒墨 性的分隔壁的负型感光性树脂组合物、 以及可应 用于该组合物的拒墨剂的制造方法, 并且提供即 使经过紫外线 / 臭氧照射处理拒墨性也优异的分 隔壁、 具有该分隔壁且抑制了空白点现象等的产 生的光学元件。本发明为一种负型感光性树脂组 合物 ; 由其固化膜形成的、 形成为将基板表面分 隔成多个分区的形态的分隔壁 ; 具有该分隔壁的 光学元件。所述负型感光性树脂组合物包含拒墨 剂 (C)、 碱溶性。
3、树脂 (A)、 光聚合引发剂 (B)、 和溶 剂(D), 所述拒墨剂(C)由通过如下方法制造的部 分水解缩合物形成, 所述方法具备 : 使包含含氟 水解硅烷化合物和具有氨基的水解性硅烷化合物 的混合物中含有酸, 将氮原子质子化的工序 ; 以 及使前述混合物中包含水和酸催化剂, 将其水解 并进行缩合反应的工序。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.04.18 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/077158 2012.10.19 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/058386 JA 2013.04.25 (51)Int.Cl. 权。
4、利要求书 2 页 说明书 47 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书47页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103890128 A CN 103890128 A 1/2 页 2 1. 一种拒墨剂的制造方法, 其特征在于, 其为由如下混合物的部分水解缩合物形成的 拒墨剂的制造方法, 所述混合物包含下式 (c-1) 所示的水解性硅烷化合物和下式 (c-2) 所 示的水解性硅烷化合物, 所述拒墨剂的制造方法包括以下的工序 (I) 和工序 (II), 工序 (I) : 使所述混合物中包含酸, 将水解性硅烷化合物 (c-2) 的氮原子质。
5、子化的工 序 ; 工序 (II) : 使所述混合物中包含水和酸催化剂, 将该混合物水解并进行缩合反应的工 序, 式 (c-1) 中, A 表示氟原子或下式 (1) 所示的基团, -Q3-SiX33(1) 式 (c-2) 中, D、 E 分别独立地表示氢原子、 键合于碳原子的氢原子可以被 -NH2基取代 的碳原子数 1 12 的 1 价有机基团或下式 (2) 所示的基团, -Q4-SiX4(3-j)(RH2)j(2) 式 (c-1)、 (c-2) 中的除 A、 D、 E 以外的符号、 以及式 (1) 和 (2) 中的符号如下, Rf: 碳原子数 2 15 的可以包含醚性氧原子的全氟亚烷基, Q1。
6、、 Q3: 碳原子数 1 10 的不含氟原子的 2 价有机基团, RH1、 RH2: 碳原子数 1 6 的烃基, Q2、 Q4: 分别独立地为碳原子数 1 6 的不含氟原子的 2 价有机基团, X1、 X2、 X3、 X4: 分别独立地为水解性基团, p : 1 或 2, q : 0 或 1、 且使 p+q 为 1 或 2 的数, j : 0 或 1, 其中, X1 X4在式 (c-1) 和 / 或式 (c-2) 内存在多个时、 或者 E-N(D)-Q2在式 (c-2) 内 存在多个时, 它们可以彼此不同, 也可以相同。 2. 根据权利要求 1 所述的拒墨剂的制造方法, 其中, 所述混合物中的。
7、水解性硅烷化合 物 (c-1) 和 (c-2) 的含有比例是, 相对于 1 摩尔水解性硅烷化合物 (c-1), 水解性硅烷化合 物 (c-2) 为 0.1 9 摩尔。 3.根据权利要求1或2所述的拒墨剂的制造方法, 其中, 所述部分水解缩合物的氟原子 的含有比率为 10 55 质量 %。 4.根据权利要求13中任一项所述的拒墨剂的制造方法, 其中, 所述部分水解缩合物 含有硅烷醇基, 相对于每 1 个硅原子, 硅烷醇基为 0.2 3.5 个。 5. 根据权利要求 1 4 中任一项所述的拒墨剂的制造方法, 其中, 所述式 (c-2) 中的 D 和 E 中的任一者为氢原子, 另一者为苯环中的氢原子。
8、可以被烷基取代的碳原子数 6 12 的 苯基、 或者苯环中的氢原子可以被烷基取代的碳原子数 7 12 的苯基烷基。 权 利 要 求 书 CN 103890128 A 2 2/2 页 3 6.根据权利要求15中任一项所述的拒墨剂的制造方法, 其中, 所述式(c-2)所示的 水解性硅烷化合物为 N- 苯基 -3- 氨基丙基三甲氧基硅烷或 N- 苯基 -3- 氨基丙基三乙氧基 硅烷。 7.根据权利要求16中任一项所述的拒墨剂的制造方法, 其中, 所述混合物还包含下 式 (c-3) 所示的水解性硅烷化合物, RH3r-SiX5(4-r)(c-3) 式 (c-3) 中的符号如下, RH3: 碳原子数 1。
9、 6 的烃基, X5: 水解性基团, r : 0、 1 或 2, 其中, RH3和 X5在所述水解性硅烷化合物内存在多个时, 它们可以彼此不同, 也可以相 同。 8.根据权利要求17中任一项所述的拒墨剂的制造方法, 其中, 所述混合物还包含下 式 (c-4) 所示的水解性硅烷化合物, 式 (c-4) 中的符号如下, Y : 具有烯属双键的基团, Q5: 碳原子数 1 6 的不含氟原子的 2 价有机基团, RH4: 碳原子数 1 6 的烃基, X6: 水解性基团, g : 1 或 2, h : 0 或 1、 且使 g+h 为 1 或 2 的数, 其中, Y-Q5和 X6在所述水解性硅烷化合物内存。
10、在多个时, 它们可以彼此不同, 也可以相 同。 9. 一种负型感光性树脂组合物, 其包含 : 通过权利要求 1 8 中任一项所述的制造方 法得到的拒墨剂、 碱溶性树脂 (A)、 光聚合引发剂 (B)、 和溶剂 (D)。 10. 根据权利要求 9 所述的负型感光性树脂组合物, 其中, 所述拒墨剂的含有比率在负 型感光性树脂组合物的全部固体成分中为 0.01 10 质量 %。 11. 根据权利要求 9 或 10 所述的负型感光性树脂组合物, 其还包含交联剂 (E), 该交联 剂 (E) 为 1 分子中具有 2 个以上烯属双键且不具有酸性基团的化合物。 12. 一种分隔壁, 其特征在于, 其形成为将。
11、基板表面分隔成像素形成用的多个分区的形 态, 所述分隔壁由权利要求 9 11 中任一项所述的负型感光性树脂组合物的固化膜形成。 13. 一种光学元件, 其特征在于, 其在基板表面具有多个像素和位于邻接的像素间的分 隔壁, 其中, 所述分隔壁由权利要求 12 所述的分隔壁形成。 权 利 要 求 书 CN 103890128 A 3 1/47 页 4 拒墨剂的制造方法、 负型感光性树脂组合物、 分隔壁以及光 学元件 技术领域 0001 本发明涉及拒墨剂的制造方法、 含有通过该方法得到的拒墨剂的负型感光性树脂 组合物、 使用其的分隔壁、 以及具有该分隔壁的光学元件。 背景技术 0002 关于作为光学。
12、元件的、 用于滤色器或有机 EL(Electro-Luminescence) 元件的像 素部的分隔壁, 已知有将感光性树脂组合物涂布到基板上并利用光刻技术形成的方法。 0003 近年来, 作为滤色器、 有机 EL 的像素部的制造方法, 提出了利用喷墨法的低成本 化工艺。 0004 例如, 滤色器的制造中, 利用光刻法形成分隔壁后, 在由分隔壁包围而成的开口部 ( 点 ) 利用喷墨法喷射 R( 红 )、 G( 绿 )、 和 B( 蓝 ) 的墨, 进行涂布, 形成像素。 0005 喷墨法中, 需要防止相邻像素间的墨的混色。 因此, 分隔壁需要具有排斥作为喷墨 的喷出液的包含水、 有机溶剂的墨的性质。
13、, 即所谓拒墨性。 0006 另一方面, 通过喷墨法形成像素的墨层需要具有较高的膜厚均匀性, 因此需要由 分隔壁包围而成的开口部 ( 点 ) 对喷出液具有良好的润湿性, 即所谓亲墨性。 0007 因此, 为了使分隔壁的表面具有拒墨性, 开发了在用于形成分隔壁的感光性树脂 组合物中添加拒墨剂的技术。 例如, 在感光性树脂组合物中添加表面自由能小的拒墨剂, 在 涂膜的干燥工序中溶剂蒸发的过程中, 拒墨剂由于与其它固体成分之间起作用的斥力而发 生表面迁移, 利用这一现象, 实现对得到的分隔壁表面赋予拒墨性。此时, 拒墨剂的表面迁 移性不足时, 存在 : 由于拒墨剂残留在膜内部而使分隔壁侧面的亲墨性不。
14、良的问题 ; 显影 工序中膜表面溶解时拒墨剂表面迁移而成的层较薄因而全部被去除, 导致分隔壁表面的拒 墨性不良的问题等。 0008 另外, 显影后, 由于感光性树脂组合物残留在点上, 有时会产生墨的空白点。为了 防止该现象而在墨注入前对点进行紫外线 / 臭氧照射处理等, 但此时也存在分隔壁的拒墨 性降低的问题。 0009 专利文献 1 中记载了一种负型感光性树脂组合物, 其包含拒墨剂, 所述拒墨剂由 含氟水解性硅烷化合物的水解缩合物形成, 所述组合物的表面自由能充分小, 即使经过紫 外线 / 臭氧照射处理也可保持拒墨性。 0010 专利文献 2 中记载了一种感光性树脂组合物, 其包含具有芳香族。
15、仲氨基的水解性 硅烷化合物, 该感光性树脂组合物的贮藏稳定性良好, 且能够提高使用该组合物得到的固 化膜的基材密合性。 0011 现有技术文献 0012 专利文献 0013 专利文献 1 : 国际公开第 2010/013816 号 0014 专利文献 2 : 国际公开第 2007/004345 号 说 明 书 CN 103890128 A 4 2/47 页 5 发明内容 0015 发明要解决的问题 0016 然而, 根据本发明人的见解, 专利文献 1 中记载的负型感光性树脂组合物存在构 成拒墨剂的水解缩合物的硅烷醇基彼此发生反应而分离等贮藏稳定性不充分的情况。 0017 专利文献 2 中记载的。
16、水解性硅烷化合物不具有氟原子, 并不作为拒墨剂发挥功 能。 0018 本发明的目的在于, 提供在配混于负型感光性树脂组合物时在该组合物中的贮藏 稳定性优异、 可对由该组合物制造的分隔壁赋予即使经过紫外线 / 臭氧照射处理也优异的 拒墨性的拒墨剂的制造方法, 以及贮藏稳定性优异、 且可制造即使经过紫外线 / 臭氧照射 处理也可维持优异的拒墨性的分隔壁的负型感光性树脂组合物。 0019 另外, 本发明的目的在于, 提供即使经过紫外线 / 臭氧照射处理拒墨性也优异的 分隔壁、 以及具有该分隔壁且抑制了空白点现象等的产生的光学元件。 0020 用于解决问题的方案 0021 本发明提供具有以下113的技。
17、术方案的拒墨剂的制造方法、 负型感光性树 脂组合物、 分隔壁以及光学元件。 0022 1 一种拒墨剂的制造方法, 其特征在于, 其为由如下混合物的部分水解缩合物 形成的拒墨剂的制造方法, 所述混合物包含下式 (c-1) 所示的水解性硅烷化合物和下式 (c-2) 所示的水解性硅烷化合物, 0023 所述拒墨剂的制造方法包括以下的工序 (I) 和工序 (II)。 0024 工序 (I) : 使前述混合物中含有酸, 将水解性硅烷化合物 (c-2) 的氮原子质子化的 工序 ; 0025 工序 (II) : 使前述混合物中含有水和酸催化剂, 将该混合物水解并进行缩合反应 的工序。 0026 化学式 1 。
18、0027 0028 式 (c-1) 中, A 表示氟原子或下式 (1) 所示的基团。 0029 -Q3-SiX33(1) 0030 式 (c-2) 中, D、 E 分别独立地表示氢原子、 键合于碳原子的氢原子可以被 -NH2基 取代的碳原子数 1 12 的 1 价有机基团或下式 (2) 所示的基团。 0031 -Q4-SiX4(3-j)(RH2)j(2) 0032 式 (c-1)、 (c-2) 中的除 A、 D、 E 以外的符号、 以及式 (1) 和 (2) 中的符号如下。 0033 Rf: 碳原子数 2 15 的可以包含醚性氧原子的全氟亚烷基, 0034 Q1、 Q3: 碳原子数 1 10 。
19、的不含氟原子的 2 价有机基团, 0035 RH1、 RH2: 碳原子数 1 6 的烃基, 说 明 书 CN 103890128 A 5 3/47 页 6 0036 Q2、 Q4: 分别独立地为碳原子数 1 6 的不含氟原子的 2 价有机基团, 0037 X1、 X2、 X3、 X4: 分别独立地为水解性基团, 0038 p : 1 或 2, 0039 q : 0 或 1、 且使 p+q 为 1 或 2 的数, 0040 j : 0 或 1。 0041 其中, X1X4在式(c-1)和/或式(c-2)内存在多个时、 或者E-N(D)-Q2在式(c-2) 内存在多个时, 它们可以彼此不同, 也可。
20、以相同。 0042 2 根据上述 1 的拒墨剂的制造方法, 其中, 前述混合物中的水解性硅烷化合物 (c-1) 和 (c-2) 的含有比例是, 相对于 1 摩尔水解性硅烷化合物 (c-1), 水解性硅烷化合物 (c-2) 为 0.1 9 摩尔。 0043 3 根据上述 1 或 2 的拒墨剂的制造方法, 其中, 前述部分水解缩合物的氟原 子的含有比率为 10 55 质量 %。 0044 4 根据上述 1 3 中任一项的拒墨剂的制造方法, 其中, 前述部分水解缩合 物含有硅烷醇基, 相对于每 1 个硅原子, 硅烷醇基为 0.2 3.5 个。 0045 5 根据上述 1 4 中任一项的拒墨剂的制造方。
21、法, 其中, 前述式 (c-2) 中的 D 和 E 中的任一者为氢原子, 另一者为苯环中的氢原子可以被烷基取代的碳原子数 6 12 的苯基、 或者苯环中的氢原子可以被烷基取代的碳原子数 7 12 的苯基烷基。 0046 6 根据上述 1 5 中任一项的拒墨剂的制造方法, 其中, 前述式 (c-2) 所示 的水解性硅烷化合物为 N- 苯基 -3- 氨基丙基三甲氧基硅烷或 N- 苯基 -3- 氨基丙基三乙氧 基硅烷。 0047 7 根据上述 1 6 中任一项的拒墨剂的制造方法, 其中, 前述混合物还包含 下式 (c-3) 所示的水解性硅烷化合物。 0048 RH3r-SiX5(4-r)(c-3) 。
22、0049 式 (c-3) 中的符号如下。 0050 RH3: 碳原子数 1 6 的烃基, 0051 X5: 水解性基团, 0052 r : 0、 1 或 2。 0053 其中, RH3和 X5在前述水解性硅烷化合物内存在多个时, 它们可以彼此不同, 也可 以相同。 0054 8 根据上述 1 7 中任一项的拒墨剂的制造方法, 其中, 前述混合物还包含 下式 (c-4) 所示的水解性硅烷化合物。 0055 化学式 2 0056 0057 式 (c-4) 中的符号如下。 0058 Y : 具有烯属双键的基团, 0059 Q5: 碳原子数 1 6 的不含氟原子的 2 价有机基团, 说 明 书 CN 。
23、103890128 A 6 4/47 页 7 0060 RH4: 碳原子数 1 6 的烃基, 0061 X6: 水解性基团, 0062 g : 1 或 2、 0063 h : 0 或 1, g+h 为 1 或 2 的数。 0064 其中, Y-Q5和 X6在前述水解性硅烷化合物内存在多个时, 它们可以彼此不同, 也可 以相同。 0065 9 一种负型感光性树脂组合物, 其包含 : 通过上述 1 8 中任一项的制造方 法得到的拒墨剂、 碱溶性树脂 (A)、 光聚合引发剂 (B)、 和溶剂 (D)。 0066 10 根据上述 9 的负型感光性树脂组合物, 其中, 前述拒墨剂的含有比率在负 型感光性。
24、树脂组合物的全部固体成分中为 0.01 10 质量 %。 0067 11 根据上述 9 或 10 的负型感光性树脂组合物, 其还包含交联剂 (E), 该交 联剂 (E) 为 1 分子中具有 2 个以上烯属双键且不具有酸性基团的化合物。 0068 12 一种分隔壁, 其特征在于, 其形成为将基板表面分隔成像素形成用的多个分 区的形态, 所述分隔壁由上述 9 11 中任一项的负型感光性树脂组合物的固化膜形 成。 0069 13 一种光学元件, 其特征在于, 其在基板表面具有多个像素和位于邻接的像素 间的分隔壁, 其中, 前述分隔壁由上述 12 的分隔壁形成。 0070 发明的效果 0071 根据本。
25、发明, 能够提供在配混于负型感光性树脂组合物时在该组合物中的贮藏稳 定性优异、 可对由该组合物制造的分隔壁赋予即使经过紫外线 / 臭氧照射处理拒墨性也优 异的拒墨剂的制造方法, 以及贮藏稳定性优异、 且可制造即使经过紫外线 / 臭氧照射处理 也能维持优异的拒墨性的分隔壁的负型感光性树脂组合物。 0072 另外, 根据本发明, 能够提供即使经过紫外线 / 臭氧照射处理拒墨性也优异的分 隔壁、 以及具有该分隔壁且抑制了空白点现象等的产生的光学元件。 附图说明 0073 图 1 是示意性地示出使用本发明的负型感光性树脂组合物的、 光学元件用分隔壁 的制造例的截面图。 具体实施方式 0074 本说明书。
26、中的 “( 甲基 ) 丙烯酰基” 是 “甲基丙烯酰基” 和 “丙烯酰基” 的统 称。( 甲基 ) 丙烯酸酯、 ( 甲基 ) 丙烯酰胺和 ( 甲基 ) 丙烯酸类树脂也与此同样。 0075 将本说明书中的式 (1) 所示的基团称为基团 (1)。其它基团也同样。 0076 将本说明书中的式 (c-1) 所示的化合物称为化合物 (c-1)。对于其它化合物也是 同样。 0077 本说明书中的 “侧链” 是指, 在重复单元构成主链的聚合物中, 键合于构成主链的 碳原子的除氢原子或卤素原子以外的基团。 0078 本说明书中的 “全部固体成分” 是指, 负型感光性树脂组合物所含有的成分当中的 形成分隔壁的成分。
27、, 是将负型感光性树脂组合物在 140下加热 24 小时去除溶剂而得到的 说 明 书 CN 103890128 A 7 5/47 页 8 残余物。具体而言, 表示除溶剂 (D) 等在分隔壁形成过程中通过加热等而挥发的挥发性成 分以外的全部成分。需要说明的是, 全部固体成分的量也可以由投料量来计算。 0079 本说明书中, 将涂布负型感光性树脂组合物而成的膜称为 “涂膜” , 将使其干燥了 的状态称为 “膜” , 进而将使其固化而得到的膜称为 “固化膜” 。 0080 本说明书中, 分隔壁的 “表面” 用作表示仅分隔壁的上表面的用语。因此, 分隔壁 的 “表面” 不包含分隔壁的侧面。 0081 。
28、本说明书中的墨是指, 统称干燥固化后具有例如光学、 电学功能的液体的用语, 并 不限定于一直以来使用的着色材料。另外, 对于将上述墨注入而形成的 “像素” 也是同样地 用作表示由分隔壁分隔的、 具有光学、 电学功能的区域的用语。 0082 本说明书中的 “拒墨性” 是指, 为了排斥上述墨而适度地具有拒水性和拒油性两者 的性质, 例如可以通过后述方法评价。 0083 以下, 说明本发明的实施方式。 需要说明的是, 在本说明书中没有特别说明时, %表 示质量 %。 0084 拒墨剂的制造方法 0085 本发明的制造方法的特征于, 其为由如下混合物的部分水解缩合物形成的拒墨剂 的制造方法, 所述混合。
29、物包含上式 (c-1) 所示的水解性硅烷化合物 ( 以下也称为水解性硅 烷化合物 (c-1) 和上式 (c-2) 所示的水解性硅烷化合物 ( 以下也称为水解性硅烷化合物 (c-2), 所述拒墨剂的制造方法包括以下的工序 (I) 和工序 (II)。 0086 工序 (I) : 使前述混合物中包含酸, 将水解性硅烷化合物 (c-2) 的氮原子质子化的 工序 ; 0087 工序 (II) : 使前述混合物中包含水和酸催化剂, 将该混合物水解并进行缩合反应 的工序。 0088 前述混合物含有具有氟原子的水解性硅烷化合物 (c-1) 和具有氨基的水解性硅 烷化合物 (c-2) 作为必需成分。使用该混合物。
30、的本发明的拒墨剂的制造方法是在得到的拒 墨剂中高效地使源自水解性硅烷化合物 (c-2) 的氨基的氮原子的一部分或全部以铵型阳 离子的形态存在的制造方法, 由此具有缓和由该拒墨剂中的源自水解性硅烷化合物 (c-1) 的氟原子所导致的容易聚集的倾向的效果。即, 由本发明的制造方法得到的拒墨剂具有氟 原子且能够维持稳定的状态, 将其配混于负型感光性树脂组合物时, 能够提高该组合物整 体的稳定性。 0089 负型感光性树脂组合物中, 铵型阳离子基团被溶剂化。 可以认为, 由此通过本发明 的制造方法得到的拒墨剂能够在该组合物中更稳定地存在。 0090 本发明的制造方法中使用的上述混合物还可以根据需要含有。
31、除水解性硅烷化合 物 (c-1) 和水解性硅烷化合物 (c-2) 以外的水解性硅烷化合物。该混合物中, 除了水解性 硅烷化合物以外, 还可以含有六甲基二硅氧烷等可成为 1 官能性硅氧烷单元的有机二硅氧 烷、 八甲基环四硅氧烷等环状有机聚硅氧烷等。 0091 作为混合物中所含有的水解性硅烷化合物, 除水解性硅烷化合物 (c-1) 和水解性 硅烷化合物 (c-2) 以外, 可列举出后述水解性硅烷化合物 (c-3) (c-5)。另外, 作为可成 为 1 官能性硅氧烷单元的有机二硅氧烷, 具体而言可列举出后述有机二硅氧烷 (c-6)。 0092 本发明的制造方法中, 工序(I)和工序(II)可以依次进。
32、行, 也可以同时进行。 先进 说 明 书 CN 103890128 A 8 6/47 页 9 行工序(I)后再进行工序(II)的方式由于会抑制以化合物(c-2)中的氨基(碱)为催化剂 的硅烷醇基的缩合反应而更加优选。即, 通常认为氨基作为碱性催化剂比酸的缩合催化剂 的能力更强。因此, 氨基存在时, 由水解生成的硅烷醇基的缩合反应受到促进, 拒墨剂的分 子量上升至必要以上, 包含该拒墨剂的负型感光性树脂组合物的贮藏稳定性可能受损。因 此, 优选的是, 通过工序 (I) 将氮原子 ( 氨基 ) 完全质子化后, 通过工序 (II) 进行以酸为催 化剂的混合物的水解和缩合反应。 0093 以下, 针对。
33、本发明的制造方法、 以通过下式 (7) 所示的工序 (I) 和工序 (II) 的反 应制造拒墨剂为例进行说明。需要说明的是, 通过下式 (7) 所示的反应制造拒墨剂的方法 是例示, 本发明的制造方法并不限定于此。 0094 下式 (7) 中的式 (3-1) 所示的平均组成式的产物是在后述式 (3) 所示的平均组成 式的水解缩合物中源自水解性硅烷化合物 (c-2) 的缩合单元的 RN全部为后述式 (5) 所示 的基团的水解缩合物。 0095 此处, 由式 (7) 得到的产物是实际上残留有水解性基团或硅烷醇基的部分水解缩 合物, 本发明中, 使用得到的部分水解缩合物作为拒墨剂。 但是, 该产物(部。
34、分水解缩合物) 难以用化学式表示, 式 (7) 中, 式 (3-1) 所示的平均组成式是假设在通式 (7) 所示的反应制 造的部分水解缩合物中水解性基团或硅烷醇基全部形成硅氧烷键时的化学式。 0096 式 (7) 所示的反应示出依次进行工序 (I)、 工序 (II) 来制造拒墨剂时的反应。需 要说明的是, 式 (7) 是仅使用水解性硅烷化合物 (c-5) 作为水解性硅烷化合物 (c-5) 和 / 或有机二硅氧烷 (c-6) 的例子。 0097 化学式 3 0098 说 明 书 CN 103890128 A 9 7/47 页 10 0099 其中, 式 (7) 中, HZ 表示一元酸, 除此之外。
35、的符号与后述式 (3) 中的符号包括优选 的形态在内是同样的。 说 明 书 CN 103890128 A 10 8/47 页 11 0100 此处, 式 (7) 中, 工序 (I) 和工序 (II) 中使用的酸可以使用任意一元酸, 但本发明 的制造方法中使用的酸并不限定于此。 0101 作为工序 (I) 中使用的酸, 可列举出盐酸、 硫酸、 硝酸、 磷酸等无机酸、 乙酸、 草酸、 马来酸等有机酸。其中, 工序 (I) 中优选使用无机酸, 特别优选盐酸、 硝酸。另外, 工序 (I) 中使用的酸的量相对于化合物 (c-2) 的氮原子优选为 1.0 1.05 倍摩尔量。 0102 另外, 作为工序 。
36、(II) 中使用的酸, 可列举出盐酸、 硫酸、 硝酸、 磷酸等无机酸、 乙 酸、 草酸、 马来酸等有机酸。其中, 工序 (II) 中使用的酸优选使用与上述工序 (I) 中使用的 酸相同的酸。因此, 优选使用无机酸, 特别优选盐酸、 硝酸。工序 (II) 中使用的酸的量相对 于水优选为 0.01 10 质量 %、 特别优选为 0.1 1 质量 %。工序 (II) 中使用的水的量相对 于混合物所具有的水解性基团的总量优选为 0.1 10 倍摩尔、 更优选为 0.5 5 倍摩尔、 特别优选为 1 2 倍摩尔。 0103 工序(I)和工序(II)中的反应温度优选为0100、 特别优选为2070。 另 。
37、外, 工序 (I) 中的反应时间优选为 0.5 2 小时。工序 (II) 中的反应时间优选为 0.3 7 小时。 0104 具体而言, 用气相色谱法监控反应, 自作为原料的化合物(c-1)(c-5)达到检测 限以下的时刻起再继续反应 0.5 5 小时是优选的。即, 自工序 (II) 的反应开始直至作为 原料的化合物 (c-1) (c-5) 达到检测限以下的时间优选为 0.3 2 小时, 进一步继续反 应 0.5 5 小时是优选的, 作为总反应时间, 优选为 0.3 7 小时。 0105 本发明的制造方法中, 工序 (I) 和工序 (II) 中也可以使用溶剂。 0106 作为该溶剂, 可列举出 。
38、: 水 ; 甲醇、 乙醇、 1- 丙醇、 2- 丙醇、 1- 丁醇、 2- 丁醇、 异丁 醇、 2- 甲基 -2- 丙醇、 乙二醇、 甘油、 丙二醇等醇类 ; 丙酮、 甲基异丁基酮、 环己酮等酮类 ; 2- 甲氧基乙醇、 2- 乙氧基乙醇等溶纤剂类 ; 2-(2- 甲氧基乙氧基 ) 乙醇、 2-(2- 乙氧基乙氧 基 ) 乙醇、 2-(2- 丁氧基乙氧基 ) 乙醇等卡必醇类 ; 乙酸甲酯、 乙酸乙酯、 丙二醇单甲醚乙酸 酯、 4- 丁内酯、 乙酸丁酯、 乙酸 3- 甲氧基丁酯等酯类 ; 丙二醇单甲醚、 二乙二醇单甲醚、 二乙 二醇单丁醚、 二丙二醇单甲醚等二醇的单烷基醚类 ; 二乙二醇二甲醚、。
39、 二乙二醇甲乙醚、 二 丙二醇二甲醚等二醇的二烷基醚类。此外, 可列举出苯甲醇、 N,N- 二甲基甲酰胺、 二甲基亚 砜、 二甲基乙酰胺、 N-甲基吡咯烷酮等。 溶剂可以单独使用1种, 也可以组合使用2种以上。 0107 作为工序 (I) 和工序 (II) 中使用的溶剂的量, 相对于 100 质量份前述混合物, 可 列举出 100 900 质量份。 0108 需要说明的是, 上述拒墨剂的制造中使用的溶剂也可以与作为溶质的拒墨剂一起 以溶液的形态配混于负型感光性树脂组合物。 0109 以下, 针对在本发明的拒墨剂的制造方法中作为原料成分使用的混合物作为必需 成分而含有的水解性硅烷化合物 (c-1。
40、)、 水解性硅烷化合物 (c-2)、 进而任意含有的水解性 硅烷化合物 (c-3) (c-5)、 和有机二硅氧烷 (c-6), 进行说明。 0110 ( 水解性硅烷化合物 (c-1) 0111 水解性硅烷化合物 (c-1) 为本发明的拒墨剂的制造方法中的必需的原料成分, 为 下式 (c-1) 所示的化合物。 0112 A-Rf-Q1-SiX13(c-1) 0113 式 (c-1) 中, A 表示氟原子或下式 (1) 所示的基团。 说 明 书 CN 103890128 A 11 9/47 页 12 0114 -Q3-SiX33(1) 0115 式 (c-1) 中的 A 以外的符号、 以及式 (1。
41、) 中的符号如下, 0116 Rf: 碳原子数 2 15 的可以包含醚性氧原子的全氟亚烷基, 0117 Q1、 Q3: 碳原子数 1 10 的不含氟原子的 2 价有机基团, 0118 X1、 X3: 分别独立地为水解性基团。 0119 其中, X1、 X3在上述水解性硅烷化合物内存在多个时, 它们可以彼此不同, 也可以相 同。 0120 如式 (c-1) 所示的那样, 化合物 (c-1) 为具有 1 个或 2 个 3 官能性水解性甲硅烷 基的含氟水解性硅烷化合物。 0121 式 (c-1) 中, A 为氟原子时, Rf优选为碳原子数 4 8 的全氟亚烷基、 或碳原子数 4 9 的包含醚性氧原子。
42、的全氟亚烷基, 特别优选为碳原子数 6 的全氟亚烷基。另外, 式 (c-1) 中, A 为基团 (1) 时, Rf优选为碳原子数 3 15 的全氟亚烷基、 或碳原子数 3 15 的 包含醚性氧原子的全氟亚烷基, 特别优选为碳原子数 4 6 的全氟亚烷基。 0122 Rf为上述范围时, 使用负型感光性树脂组合物形成的分隔壁显示出优异的拒墨性 和拒墨性的耐紫外线 / 臭氧性, 而且在常用的溶剂中的溶解性优异, 故而优选。 0123 Rf的结构可列举出直链结构、 支链结构、 环结构、 或局部具有环的结构, 优选为直 链结构。 0124 作为 Rf的具体例子, 可列举出以下的基团。 0125 -(CF。
43、2)4-、 -(CF2)6-、 -(CF2)8-。 0126 -CF2CF2OCF2CF2OCF2-、 -CF2CF2OCF2CF2OCF2CF2-、 -CF2CF2OCF2CF2OCF2CF2OCF2CF2OCF2-、 -CF2CF2OCF2CF2OCF2CF2OCF2CF2OCF2CF2-。 0127 -CF2CF2CF2OCF2-、 -CF2CF2CF2OCF2CF2-、 -CF2CF2CF2OCF(CF3)-、 -CF2CF2CF2OCF(CF3) CF2-、 -CF2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、 -CF2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)-、 。
44、-CF2CF2CF2OCF(CF3) CF2OCF(CF3)CF2-、 -CF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)-、 -CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)-。 0128 化合物 (c-1) 所具有的 Q1、 以及式 (c-1) 中 A 为基团 (1) 时的 Q3为分别连接 Rf与 水解性甲硅烷基 (-SiX13) 和 (-SiX33) 的 2 价有机基团, 为碳原子数 1 10 的不含氟原子的 2 价有机基团。需要说明的是, 化合物 (c-1) 同时具有 Q1和 Q3时, 它们可以相同也可以不 同。 0129 Q1和 Q3以右侧的原子键与 Si 键合且左侧的原子键与 Rf。
45、键合的形式来表示 时, 具 体 而 言, 优 选 -(CH2)i1-(i1 为 1 5 的 整 数 )、 -CH2O(CH2)i2-(i2 为 1 4 的 整 数 )、 -SO2NR1-(CH2)i3-(R1为氢原子、 甲基或乙基, i3 为 1 以上、 且与 R1的碳原子数的总和为 4 以下的整数 )、 -(C=O)-NR1-(CH2)i4-(R1与上述同样, i4 为 1 以上、 且与 R1的碳原子数的 总和为 4 以下的整数 ) 所示的基团。作为 Q1和 Q3, 更优选 i1 为 2 或 3 的 -(CH2)i1-, 特别优 选 -(CH2)2-。 0130 需要说明的是, Rf为全氟亚。
46、烷基时, 作为上述 Q1和 Q3, 优选 -(CH2)i1-(i1 与上述同 样 ) 所示的基团。i1 优选为 2 4 的整数, 特别优选 i1 为 2 的 -(CH2)2-。 0131 另外, Rf为包含醚性氧原子的全氟亚烷基时, 作为上述 Q1和 Q3, 优选 -(CH2) i1-、 -CH2O(CH2)i2-、 -SO2NR 1-(CH 2)i3-、 -(C=O)-NR 1-(CH 2)i4- 所示的基团 (i1 i4 和 R 1 与上 述同样 )。此时也特别优选 -(CH2)2-。 说 明 书 CN 103890128 A 12 10/47 页 13 0132 式 (c-1) 中, X。
47、1和 X3表示键合于硅原子的水解性基团。作为 X1、 X3, 可分别独立地 列举出烷氧基、 卤素原子、 酰基、 异氰酸酯基、 氨基、 氨基的氢原子被烷基取代了的基团等。 其中, 作为 X1、 X3, 优选碳原子数 1 4 的烷氧基或卤素原子, 更优选甲氧基、 乙氧基、 氯原 子, 甲氧基和乙氧基通过水解反应而形成羟基 ( 硅烷醇基 ), 进而分子间发生缩合反应, 形 成 Si-O-Si 键, 这种反应容易顺利进行。 0133 作为化合物 (c-1) 的具体例子, A 为氟原子时, 可列举出以下的化合物。 0134 F(CF2)4CH2CH2Si(OCH3)3、F(CF2)6CH2CH2Si(O。
48、CH3)3、F(CF2)8CH2CH2Si(OCH3)3、 F(CF2)3OCF(CF3)CF2O(CF2)2CH2CH2Si(OCH3)3、 F(CF2)2O(CF2)2O(CF2)2CH2CH2Si(OCH3)3。 0135 另外, 作为化合物 (c-1) 的具体例子, A 为基团 (1) 时, 可列举出以下的化合物。 0136 (CH3O)3SiCH2CH2(CF2)4CH2CH2Si(OCH3)3、 0137 (CH3O)3SiCH2CH2(CF2)6CH2CH2Si(OCH3)3、 0138 (CH3O)3SiCH2CH2(CF2)2OCF2(CF3)CFO(CF2)2OCF(CF3)CF2O(CF2)2CH2CH2Si(OCH3)3。 0139 本发明中, 作为化合物 (c-1), 其中, 特别优选使用 F(CF2)6CH2CH2。