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TW201815847A - 樹脂組成物及硬化膜 - Google Patents

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TW201815847A
TW201815847A TW106117156A TW106117156A TW201815847A TW 201815847 A TW201815847 A TW 201815847A TW 106117156 A TW106117156 A TW 106117156A TW 106117156 A TW106117156 A TW 106117156A TW 201815847 A TW201815847 A TW 201815847A
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河西裕
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Abstract

本發明為一種樹脂組成物,其包含樹脂(A)及溶劑,而樹脂(A)係包含:源自具有碳數2以上的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元(Aa)、源自具有碳數2至4的環狀醚構造之不飽和化合物的構成單元(Ab)、及源自選自不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所成群組的至少1種之化合物的構成單元(Ac),且相對於構成樹脂(A)之構造單元全部量,構成單元(Aa)的比率係高於10莫耳%,樹脂(A)係重量平均分子量5000至20000的共聚物。

Description

樹脂組成物及硬化膜
本發明係關於樹脂組成物及硬化膜。
近年來在液晶顯示裝置上,為了形成光隔離物及外塗層等之硬化膜,係使用硬化性樹脂組成物。
作為可於液晶顯示裝置中使用之硬化性樹脂組成物,曾有提議一種例如包含:不飽和羧酸及/或不飽和羧酸酐(A-a)、可與該(A-a)聚合之化合物(Ab)及/或具有碳數2至4的環狀醚基之化合物(Ac)聚合所成之黏合劑樹脂的硬化性樹脂組成物(例如:日本專利申請公開第2010-106154號公報)。
硬化膜係可藉由將硬化性樹脂組成物塗佈在基板再進一步加熱而形成。為了在液晶顯示裝置中在實現精細之顯示,光隔離物及外塗層等之硬化膜係以平坦者為佳。然而,由於形成有著色圖樣之基板會有凹凸,故將硬化性樹脂組成物塗佈在該基板並進一步加熱而獲得硬化膜時,有時並無法得到外塗層所需要之平坦性。
本發明係包含以下之發明。
[1]一種樹脂組成物,其包含樹脂(A)及溶劑,而樹脂(A)係包含:源自具有碳數2以上的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元(Aa)、源自具有碳數2至4的環狀醚構造之不飽和化合物的構成單元(Ab)、及源自選自不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所成群組的至少1種之化合物的構成單元(Ac),且相對於構成樹脂(A)之構造單元全部量,構成單元(Aa)的比率係高於10莫耳%,樹脂(A)係重量平均分子量5000至20000的共聚物。
[2]如[1]項記載之樹脂組成物,其中樹脂(A)係由構成單元(Aa)、構成單元(Ab)、及構成單元(Ac)所構成之樹脂。
[3]如[1]項或[2]項記載之樹脂組成物,其中,相對於構成樹脂(A)之構造單元全部量,構成單元(Aa)的比率係高於10莫耳%且為35莫耳%以下。
[4]如[1]項至[3]項中任一項記載之樹脂組成物,其中構成單元(Aa)係源自具有碳數2至10的直鏈狀烷基之(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元。
[5]如[1]項至[3]項中任一項記載之樹脂組成物,其中構成單元(Aa)係源自具有碳數2至6的直鏈狀烷基之(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元。
[6]一種硬化膜,其係由上述[1]項至[5]項中任一項記載之樹脂組成物所形成者。
依據本發明,可提供一種可形成表面之平坦性高的硬化膜之樹脂組成物。
第1圖所示係實施例1的評量試樣之截面形狀之圖。具體言之,即顯示硬化膜及評量基板的截面形狀的剖面圖。
第2圖所示係實施例2的評量試樣之截面形狀之圖。具體言之,即顯示硬化膜及評量基板的截面形狀的剖面圖。
第3圖所示係比較例1的評量試樣之截面形狀之圖。具體言之,即顯示硬化膜及評量基板的截面形狀的剖面圖。
第4圖所示係比較例2的評量試樣之截面形狀之圖。具體言之,即顯示硬化膜及評量基板的截面形狀的剖面圖。
本說明書中,各成分所例舉之化合物,並無特別限定,可單獨或以複數種組合使用。
本發明之樹脂組成物,係包含樹脂(A)及溶劑(E)。樹脂(A),係包含:源自具有碳數2以上的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元(Aa)、源自具有碳數2至4的環狀醚構造之不飽和化合物的構成單元(Ab)、及源自選自不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所成群組的至少1種之化合物的構成單元(Ac),而構成單元(Aa)的比率,相對於構成樹脂(A)之構造單元全部量,係高於10莫耳%,樹脂(A)係重量平均分子量5000至20000的共聚物。
以下,將上述(甲基)丙烯酸烷酯稱為「化合物(Aa)」,具有碳數2至4的環狀醚構造之不飽和化合物稱為「化合物(Ab)」,選自不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所成群 組的至少1種之化合物稱為「化合物(Ac)」。
又,本說明書中,「(甲基)丙烯酸」表示選自丙烯酸及甲基丙烯酸所成群組的至少1種之化合物。「(甲基)丙烯醯基」及「(甲基)丙烯酸酯」等之記述,亦具有同樣的意義。
本發明之樹脂組成物,以進一步包含選自:環氧丙基醚型環氧樹脂及環氧丙基酯型環氧樹脂所成群組的至少1種之化合物(以下有時稱為「環氧樹脂(C)」。)、反應性單體(B)、抗氧化劑(F)、及界面活性劑(H)者為佳。
本發明之樹脂組成物,可進一步包含聚合起始劑(D)、聚合起始助劑(D1)、硫醇化合物(T)、選自:多元羧酸酐及多元羧酸所成群組的至少1種之化合物(以下有時稱為「多元羧酸(G)」。)、及咪唑化合物(J)。
<樹脂(A)>
樹脂(A),係具有硬化性之樹脂,而以熱硬化性樹脂為佳,以經60℃以上之熱而硬化之樹脂更佳,係包含:源自具有碳數2以上的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯(Aa)的構成單元、源自具有碳數2至4的環狀醚構造之不飽和化合物(Ab)的構成單元、及源自選自不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所成群組的至少1種之化合物(Ac)的構成單元的共聚物。
該共聚物,進一步可與化合物(Aa)、化合物(Ab)或化合物(Ac)共聚,而且,可具有源自化合物(Aa)、化合物(Ab)及化合物(Ac)以外之化合物(Ad)的構成單元。
(1)源自化合物(Aa)的構成單元
本發明中,樹脂(A),由於係包含源自化合物(Aa)的構成單元之共聚物,因此可提高以樹脂組成物塗佈所得之膜的平坦性。
化合物(Aa)方面,可列舉如:(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異癸酯等。再者,由於對於將樹脂組成物塗佈在基板上所得之膜,可抑制在高溫高濕下之剝離,故化合物(Aa)中之烷基的碳數,以10以下為佳,以8以下更佳,以6以下又更佳。化合物(Aa)的烷基,可為直鏈狀亦可為分支鏈狀,而以直鏈狀為佳。
(2)源自化合物(Ab)的構成單元
化合物(Ab),係指具有碳數2至4的環狀醚構造(例如選自:環氧乙烷環、氧環丁烷環及四氫呋喃環所成群組中的至少1種)之不飽和化合物。化合物(Ab)係以具有碳數2至4的環狀醚構造及(甲基)丙烯醯氧基之化合物為佳。
化合物(Ab)方面,可列舉如:具有環氧乙基及乙烯性不飽和鍵之化合物(Ab1)(以下,有時稱為「(Ab1)」)、具有氧環丁烷基及乙烯性不飽和鍵之化合物 (Ab2)(以下,有時稱為「(Ab2)」)、具有四氫呋喃基及乙烯性不飽和鍵之化合物(Ab3)(以下,有時稱為「(Ab3)」)。
(Ab1),可列舉如:具有直鏈狀或分支鏈狀之不飽和脂肪族烴經環氧化之構造的化合物(Ab1-1)(以下,有時稱為「(Ab1-1)」)、及具有不飽和脂環烴經環氧化之構造的化合物(Ab1-2)(以下,有時稱為「(Ab1-2)」)。
(Ab1-1)方面,可列舉如:(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸-β-甲基環氧丙酯、(甲基)丙烯酸-β-乙基環氧丙酯、環氧丙基乙烯醚、鄰-乙烯基苯甲基環氧丙醚、間-乙烯基苯甲基環氧丙醚、對-乙烯基苯甲基環氧丙醚、α-甲基-鄰-乙烯基苯甲基環氧丙醚、α-甲基-間-乙烯基苯甲基環氧丙醚、α-甲基-對-乙烯基苯甲基環氧丙醚、2,3-二(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,4-二(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,5-二(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,6-二(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-三(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-三(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯等。
(Ab1-2)方面,可列舉如:乙烯基環己烯一氧化物、1,2-環氧基-4-乙烯基環己烷(例如:Celloxide 2000;Daicel化學工業(股)製造)、(甲基)丙烯酸-3,4-環氧基環己基甲酯(例如:Cyclomer-A400;Daicel化學工業(股)製造)、(甲基)丙烯酸-3,4-環氧基環己基甲酯(例如:Cyclomer-M100;Daicel化學工業(股)製造)、式(I)所示之化合物及式(Ⅱ)所示之化 合物等。
[式(I)及式(Ⅱ)中,Rb1及Rb2表示氫原子、或碳數1至4之烷基,該烷基中所含之氫原子可經羥基取代。
Xb1及Xb2表示單鍵、-Rb3-、*-Rb3-O-、*-Rb3-S-或*-Rb3-NH-。
Rb3表示碳數1至6的烷二基。*表示與O之鍵結鍵。]
碳數1至4的烷基方面,可列舉如:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基等。氫原子經羥基取代之烷基方面,可列舉如:羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、1-羥基丙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基、1-羥基-1-甲基乙基、2-羥基-1-甲基乙基、1-羥基丁基、2-羥基丁基、3-羥基丁基、4-羥基丁基等。
Rb1及Rb2,以如:氫原子、甲基、羥基甲基、1-羥基乙基及2-羥基乙基為佳,氫原子及甲基更佳。
烷二基方面,較佳者係可列舉如:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基等。
Xb1及Xb2方面,較佳者係可列舉如:單鍵、亞甲基、伸乙基、*-CH2-O-、*-CH2CH2-O-’以單鍵、*-CH2CH2-O-更佳。*表示與O之鍵結鍵。
式(I)所示之化合物,可列舉如:式(I-1)至式 (I-15)之任一者表示之化合物等。其中,以式(I-1)、式(I-3)、式(I-5)、式(I-7)、式(I-9)或式(I-11)至式(I-15)所示之化合物為佳,以式(I-1)、式(I-7)、式(I-9)或式(I-15)所示之化合物更佳。
式(II)所示之化合物方面,可列舉如:式(II-1)至式(II-15)之任一者所示之化合物等。
其中,以式(II-1)、式(II-3)、式(II-5)、式(II-7)、式(II-9)或式(II-11)至式(II-15)所示之化合物為佳,以式 (II-1)、式(II-7)、式(II-9)或式(II-15)所示之化合物更佳。
式(I)所示之化合物及式(II)所示之化合物,可分別單獨使用,亦可以任意比率混合使用。在混合使用時,式(I)所示之化合物及式(II)所示之化合物的含有比率以莫耳為基準,係以5:95至95:5為佳,以10:90至90:10更佳,以20:80至80:20又更佳。例如,可使用包含式(I-1)所示之化合物及式(II-1)所示之化合物之50:50的混合物(市售品係有商品名「E-DCPA」(Daicel(股)製造)。
(Ab2)方面,以具有氧環丁烷基及(甲基)丙烯醯基氧基之化合物更佳。(Ab2)方面,可列舉如:3-甲基-3-甲基丙烯醯基氧基甲基氧環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯基氧基甲基氧環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯基氧基甲基氧環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯基氧基甲基氧環丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯醯基氧基乙基氧環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯基氧基乙基氧環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯基氧基乙基氧環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯基氧基乙基氧環丁烷等。
(Ab3)方面,以具有四氫呋喃基及(甲基)丙烯醯基氧基之化合物為佳。(Ab3)方面,可列舉如:丙烯酸四氫呋喃甲酯(例如:Viscoat V#150,大阪有機化學工業(股)製造)、甲基丙烯酸四氫呋喃甲酯等。
化合物(Ab)方面,在可更提高所得硬化膜之耐熱性、耐藥性等的信賴性之觀點上,以(Ab1)為佳。同時,在樹脂組成物的保存安定性優異之觀點上,以(Ab1-2)更佳。
(3)源自化合物(Ac)的構成單元
化合物(Ac)方面,可列舉如:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、鄰-、間-、對-乙烯基苯甲酸等不飽和單羧酸;順丁烯二酸、反丁烯二酸、檸康酸、中康酸、依康酸、3-乙烯基苯二甲酸、4-乙烯基苯二甲酸、3,4,5,6-四氫苯二甲酸、1,2,3,6-四氫苯二甲酸、二甲基四氫苯二甲酸、1,4- 環己烯二羧酸等不飽和二羧酸;甲基-5-降莰烯-2,3-二羧酸、5-羧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯等含羧基之二環不飽和化合物;順丁烯二酸酐、檸康酸酐、依康酸酐、3-乙烯基苯二甲酸酐、4-乙烯基苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫苯二甲酸酐、二甲基四氫苯二甲酸酐、脫水5,6-二羧基二環[2.2.1]庚-2-烯等不飽和二羧酸類之酸酐;琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基]酯、苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基]酯等2價以上之多元羧酸的不飽和單[(甲基)丙烯醯基氧基烷基]酯;α-(羥基甲基)丙烯酸等之同一分子中含有羥基及羧基的不飽和丙烯酸酯等。
其中,在共聚反應性及對鹼性水溶液之溶解性的觀點上,以(甲基)丙烯酸及順丁烯二酸酐等為佳,以(甲基)丙烯酸更佳。
(4)源自化合物(Ad)的構成單元
化合物(Ad)方面,可列舉如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02.6]癸烷-8-酯(本技術領域中,慣用名稱稱為「(甲基) 丙烯酸二環戊酯」。又,有時亦稱為「(甲基)丙烯酸三環癸酯」。)、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02.6]癸烯-8-酯(本技術領域中,慣用名稱稱為「(甲基)丙烯酸二環戊烯酯」。)、(甲基)丙烯酸二環戊基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯等含羥基的(甲基)丙烯酸酯;順丁烯二酸二乙酯、反丁烯二酸二乙酯、依康酸二乙酯等二羧酸二酯;二環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-(2'-羥基乙基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羥基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羥基甲基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(2'-羥基乙基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲氧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二乙氧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基-5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-第三丁氧基羰基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-環己基氧基羰基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-苯氧基羰基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(第三丁氧基羰基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(環己基氧基羰基)二環[2.2.1]庚-2-烯等之二環不飽和化合物; N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯甲基順丁烯二醯亞胺、N-琥珀醯亞胺基-3-順丁烯二醯亞胺苯甲酸酯、N-琥珀醯亞胺基-4-順丁烯二醯亞胺丁酸酯、N-琥珀醯亞胺基-6-順丁烯二醯亞胺己酸酯、N-琥珀醯亞胺基-3-順丁烯二醯亞胺丙酸酯、N-(9-吖啶基)順丁烯二醯亞胺等之二羰基醯亞胺衍生物;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰-乙烯基甲苯、間-乙烯基甲苯、對-乙烯基甲苯、對-甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、二氯乙烷、偏二氯乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙酸乙烯酯、1,3-丁二烯、異戊二烯及2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
其中,由共聚反應性及耐熱性之觀點言之,以苯乙烯、乙烯基甲苯、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯甲基順丁烯二醯亞胺及二環[2.2.1]庚-2-烯為佳。
(5)各構成單元的比率
樹脂(A)係以下之樹脂[K1]或[K2]。
樹脂[K1]:化合物(Aa)、化合物(Ab)及化合物(Ac)的共聚物;樹脂[K2]:化合物(Aa)、化合物(Ab)、化合物(Ac)及化合物(Ad)的共聚物。
樹脂[K1]中,各構成單元之比率,相對於構成樹脂[K1]的全部構成單元,以源自化合物(Aa)的構成單元:5至40莫耳%、源自化合物(Ab)的構成單元:5至90莫耳%、源自 化合物(Ac)的構成單元:5至40莫耳%者為佳,源自化合物(Aa)的構成單元:10至35莫耳%、源自化合物(Ab)的構成單元:10至80莫耳%、源自化合物(Ac)的構成單元:10至35莫耳%者更佳。
又,樹脂(A)中,構成單元(Aa)的比率係以高於10莫耳%且為35莫耳%以下,源自化合物(Ab)的構成單元為10莫耳%以上且未達80莫耳%者更佳。
構成樹脂[K1]的構成單元之比率,如在上述範圍內時,會有樹脂組成物的保存安定性、所得之硬化膜的耐藥性、耐熱性及機械強度優異之傾向。
樹脂[K1]係可參考如文獻「高分子合成之實驗法」(大津隆行著出版社:化學同人(股)第1版第1次印刷1972年3月1日出版)中記載之方法及該文獻中記載之引用文獻而製造。
具體言之,係可列舉如:將預定量之化合物(Aa)、化合物(Ab)及化合物(Ac)、聚合起始劑及溶劑等加入反應容器中,例如藉由以氮氣取代氧氣,在脫氧環境下,一面攪拌,同時進行加熱及保溫之方法。又,其中所使用之聚合起始劑及溶劑等,並無特別之限定,可使用該技術領域中一般所使用者。聚合起始劑方面,可列舉如:偶氮化合物(2,2'-偶氮二異丁腈、2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)等)及有機過氧化物(過氧化苯甲醯基等),溶劑方面,只要可溶解各單體者即可,例如於樹脂組成物中使用之後述之溶劑等。
以上述方法所獲得之樹脂,可直接使用反應後之溶液,亦可使用經濃縮或稀釋之溶液,亦可以再沉澱等方法取出固體(粉體)使用。特別是,作為聚合溶劑,藉由使用本發明之樹脂組成物中所利用之溶劑,反應後之溶液可直接使用在樹脂組成物之製造上,因此可簡化樹脂組成物之製造步驟。
樹脂[K2]中,各構成單元之比率,在構成樹脂[K2]的全部構成單元中,以源自(Aa)的構成單元:5至40莫耳%、源自(Ab)的構成單元:5至90莫耳%、源自(Ac)的構成單元:5至40莫耳%、源自(Ad)的構成單元:1至40莫耳%者為佳,以源自(Aa)的構成單元:10至35莫耳%、源自(Ab)的構成單元:10至80莫耳%、源自(Ac)的構成單元:10至35莫耳%、源自(Ad)的構成單元:5至35莫耳%者更佳。
樹脂[K2]的構成單元之比率,如在上述範圍內時,會有樹脂組成物的保存安定性、所得之硬化膜的耐藥性、耐熱性及機械強度優異之傾向。
樹脂[K2],可以與樹脂[K1]相同的方法製造。又,如上述之情形,樹脂(A)中,構成單元(Aa)的比率係以高於10莫耳%且為35莫耳%以下,源自化合物(Ab)的構成單元為10莫耳%以上且未達80莫耳%者更佳。
樹脂[K1]之具體例,可列舉如:(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-2)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙 烯酸乙酯/式(I-3)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-4)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-5)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-6)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-7)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-8)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-9)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-10)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-11)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-12)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-13)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-14)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-15)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-2)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-3)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-4)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-5)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-6)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-7)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-8)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-9)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-10)之化合物/(甲基)丙烯酸之 共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-11)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-12)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-13)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-14)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(II-15)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/式(I-1)之化合物/式(II-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丁酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丁酯/式(II-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丁酯/式(I-1)之化合物/式(II-2)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丁酯/式(I-1)之化合物/巴豆酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丁酯/式(I-1)之化合物/順丁烯二酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丁酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸/順丁烯二酸酐之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/(甲基)丙烯酸丁酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丁酯/式(II-1)之化合物/巴豆酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丁酯/式(II-1)之化合物/順丁烯二酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丁酯/式(II-1)之化合物/(甲基)丙烯酸/順丁烯二酸酐之共聚物、(甲基)丙烯酸丙酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丙酯/式(II-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丙酯/式(I-1)之化合物/式(II-2)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丙酯之化合物/式(I-1)之化合物/巴豆酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丙酯/式(I-1)之化合物/順丁烯二酸之共聚物、(甲基) 丙烯酸丙酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸/順丁烯二酸酐之共聚物、(甲基)丙烯酸乙酯/(甲基)丙烯酸丙酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丙酯/式(II-1)之化合物/巴豆酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丙酯/式(II-1)之化合物/順丁烯二酸之共聚物、(甲基)丙烯酸丙酯/式(II-1)之化合物/(甲基)丙烯酸/順丁烯二酸酐之共聚物、(甲基)丙烯酸己酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸己酯/式(II-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸己酯/式(I-1)之化合物/式(II-2)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸己酯/式(I-1)之化合物/巴豆酸之共聚物、(甲基)丙烯酸己酯/式(I-1)之化合物/順丁烯二酸之共聚物、(甲基)丙烯酸己酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸/順丁烯二酸酐之共聚物、(甲基)丙烯酸己酯/(甲基)丙烯酸丁酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸己酯/式(II-1)之化合物/巴豆酸之共聚物、(甲基)丙烯酸己酯/式(II-1)之化合物/順丁烯二酸之共聚物、(甲基)丙烯酸己酯/式(II-1)之化合物/(甲基)丙烯酸/順丁烯二酸酐之共聚物、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯/式(II-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯/式(I-1)之化合物/式(II-2)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯/式(I-1)之化合物/巴豆酸之共聚物、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯/式(I-1)之化合物/順丁烯二酸之共聚物、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯/式(I-1)之化合物 /(甲基)丙烯酸/順丁烯二酸酐之共聚物、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯/(甲基)丙烯酸丁酯/式(I-1)之化合物/(甲基)丙烯酸之共聚物、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯/式(II-1)之化合物/巴豆酸之共聚物、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯/式(II-1)之化合物/順丁烯二酸之共聚物、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯/式(II-1)之化合物/(甲基)丙烯酸/順丁烯二酸酐之共聚物等。
樹脂[K2]方面,係例示如:在上述例示之樹脂[K1]中,進一步包含源自化合物(Ad)的構成單元者。
樹脂(A)換算聚苯乙烯之重量平均分子量(Mw),係以3,000至100,000為佳,以5,000至50,000更佳,以5,000至20,000又更佳,尤以5,000至10,000為特佳。樹脂(A)之重量平均分子量(Mw)在前述範圍內時,會有樹脂組成物的塗佈性變佳之傾向。
樹脂(A)之分散度[重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)],以1.1至6.0為佳,以1.2至4.0更佳。分散度在前述範圍內時,會有所得之硬化膜的耐藥性優異之傾向。
樹脂(A)之酸價,以30mg-KOH/g以上180mg-KOH/g以下為佳,以40mg-KOH/g以上150mg-KOH/g以下更佳,以50mg-KOH/g以上135mg-KOH/g以下又更佳,尤以50mg-KOH/g以上100mg-KOH/g以下為特佳。
其中之酸價為用以中和樹脂1g時所需要的氫氧化鉀量(mg)之測定值,可藉由使用氫氧化鉀水溶液滴定而求出。樹脂(A)之酸價在前述範圍內時,會有所得硬化 膜與基板的密接性優異之傾向。
本發明之樹脂組成物,在包含反應性單體(B)等樹脂(A)及溶劑(E)以外之成分時,樹脂(A)之含有率,並無特別之限定,惟相對於本發明之樹脂組成物之固形分,以30至90質量%為佳,以35至80質量%更佳,以40至70質量%又更佳。
樹脂(A)的含有率在前述範圍內時,會有所得之硬化膜耐熱性佳,且與基板的密接性及耐藥性優異之傾向。
其中,樹脂組成物的固形分,係指由本發明之樹脂組成物的總量除以溶劑(E)的含量之量。
<反應性單體(B)>
反應性單體(B),係藉由熱或聚合起始劑(D)之作用而反應的單體,該單體係可列舉如:具有乙烯性不飽和鍵之化合物,而以(甲基)丙烯酸化合物(B1)為佳,以選自:丙烯醯基及甲基丙烯醯基所成群組的至少1種基的化合物更佳。
具有1個(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸化合物方面,可列舉如:(甲基)丙烯酸烷酯、(甲基)丙烯酸之苯氧化聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸之烷氧化聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃甲酯等。
具有2個(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸化合物方面,可列舉如:二(甲基)丙烯酸-1,3-丁二醇酯、(甲基)丙烯酸-1,3-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、雙酚A之二(丙烯醯氧基乙基)醚、乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
具有3個以上之(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸化合物方面,可列舉如:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異三聚氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸三新戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸三新戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸三新戊四醇酯、七(甲基)丙烯酸三新戊四醇酯、八(甲基)丙烯酸三新戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸五新戊四醇酯與酸酐之反應物、五(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯與酸酐之反應物、七(甲基)丙烯酸三新戊四醇酯與酸酐之反應物、己內酯改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三(2-羥基乙基)異三聚氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己 內酯改質二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三新戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、己內酯改質二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、己內酯改質三新戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物等。
(甲基)丙烯酸化合物(B1)方面,係以具有3個以上之(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸化合物為佳,以二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯更佳。
本發明之樹脂組成物包含(甲基)丙烯酸化合物(B1)時,其含量,相對於樹脂(A)之含量100質量份,以20至100質量份為佳,以25至70質量份更佳。(甲基)丙烯酸化合物(B1)之含量在前述範圍內時,可使所得之硬化膜的耐藥性及機械強度改善。
反應性單體(B)之較佳例之一,可進一步列舉如式(1)所示之化合物(以下,有時稱該化合物為「化合物(B2)」)。
[式(1)中,R1至R3互相獨立地表示式(a)所示之基或式(b) 所示之基,R1至R3之至少1者為式(b)所示之基。]
[式(a)及式(b)中,R4及R5互相獨立地表示氫原子或碳數1至8之烷基。]
碳數1至8之烷基方面,可列舉如:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、戊基、辛基等。
R4,以氫原子或甲基為佳,以氫原子更佳。
R5,以氫原子或甲基為佳。
R1至R3中,以至少1者為式(a)所示之基者為佳。
化合物(B2)方面,可列舉如:式(1-1)至式(1-6)所示之化合物等。式(1-1)至式(1-4)所示之化合物為佳。
本發明之樹脂組成物包含化合物(B2)時,其含量,相對於樹脂(A)之含量100質量份,以5至60質量份為佳,以10至50質量份更佳。化合物(B2)的含量在前述範圍內時,可使所得之硬化膜的耐熱性變佳。
<環氧樹脂(C)>
環氧樹脂(C)係具有環氧乙烷基(然而,與樹脂(A)不同。)。環氧樹脂(C)方面,可列舉如選自:環氧丙醚型環氧樹脂及環氧丙酯型環氧樹脂所成群組的至少1種之化合物。
環氧丙醚型環氧樹脂,係具有環氧丙醚構造之環氧樹脂,可藉由使酚類及多元醇等與環氧氯丙烷反應合成。環氧丙醚型環氧樹脂方面,可列舉如:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、酚-酚醛清漆型環氧樹脂、鄰-甲酚-酚醛清漆型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型環氧樹脂。
環氧丙酯型環氧樹脂,係具有環氧丙酯構造之環氧樹脂,可藉由使苯二甲酸衍生物及脂肪酸等之羰基與環氧氯丙烷反應而合成。環氧丙酯型環氧樹脂方面,可列舉如:由對羥基苯甲酸、間羥基苯甲酸、對苯二甲酸等之芳香族羧酸所衍生之環氧丙酯型環氧樹脂。
環氧樹脂(C)係以雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚-酚醛清漆型環氧樹脂、多酚型環氧樹脂等之環氧丙醚型環氧樹脂為佳。其中,以雙酚A型環氧樹脂為特佳。
上述環氧丙醚型環氧樹脂係可使用傳統的習知方法,史對應之酚化合物與環氧氯丙烷在強鹼存在下縮合而合成。該反應係本技術中具有一般知識者可用傳統的習知方法操作。
作為上述環氧丙醚型環氧樹脂,亦可使用市售品。雙酚A型環氧樹脂之市售品方面,可列舉如:jER 157S70、Epikote 1001、Epikote 1002、Epikote 1003、Epikote 1004、Epikote 1007、Epikote 1009、Epikote 1010、Epikote 828(三菱化學(股)製造)等。雙酚F型環氧樹脂之市售品,可列舉如:Epikote 807(三菱化學(股)製造)、YDF-170(東都化成(股)製造)等。酚-酚醛清漆型環氧樹脂之市售品方面,可列舉如:Epikote 152、Epikote 154(三菱化學(股)製造)、EPPN-201、PPN-202(日本化藥(股)製造)、DEN-438(Dow化學日本(股)製造)等。鄰-甲酚-酚醛清漆型環氧樹脂之市售品方面,可列舉如:EOCN-125S、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1020、EOCN-1025、EOCN-1027(日本化藥(股)製造)等。多酚型環氧樹脂之市售品,可列舉如:Epikote 1032H60、Epikote YX-4000(三菱化學(股)製造)等。
環氧樹脂(C)之環氧當量,以100至500g/eq為佳,以150至400g/eq更佳。其中,環氧當量係依每1個環氧基之環氧樹脂的分子量而定義。環氧當量係可藉由例如:JIS K7236所規定之方法測定。
環氧樹脂(C)之酸價,一般係未達30mg-KOH/g,而以10mg-KOH/g以下為佳。又,環氧樹脂(C)之重量平均分子量係以300至10,000為佳,以400至6,000更佳,以500至4,800又更佳。
本發明之樹脂組成物包含環氧樹脂(C)時,其含量,相對於樹脂(A)及反應性單體(B)的合計含量100質 量份,以1至60質量份為佳,以5至50質量份更佳。環氧樹脂(C)之含量在前述之範圍內時,會有所得之硬化膜與基板之密接性優異之傾向。
<聚合起始劑(D)>
聚合起始劑(D)方面,只要為可藉由光及熱之作用產生活性自由基、酸等,使反應性單體(B)開始聚合的化合物即可而無特別限定,可使用習知聚合起始劑。聚合起始劑(D)係以包含選自:O-醯基肟化合物、烷基苯乙酮化合物、三嗪化合物、氧化醯基膦化合物及聯咪唑化合物所成群組的至少1種之聚合起始劑為佳,以包含O-醯基肟化合物之聚合起始劑更佳。
如為該等聚合起始劑時,會有高靈敏度,且在可見光區域的透光率增加的傾向。
O-醯基肟化合物係具有式(d1)所示之構造的化合物。以下,*表示鍵結鍵。
O-醯基肟化合物,可列舉如:N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯基巰基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯基巰基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯基氧基-1-(4-苯基巰基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞 胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧雜環戊基甲基氧基)苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-亞胺、N-苯甲醯基氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺。可使用Irgacure(註冊商標)OXE 01、OXE 02(以上,為BASF日本(股)製造)、N-1919(ADEKA(股)製造)等之市售品。
烷基苯乙酮化合物係具有式(d2)所示之構造或式(d3)所示之構造的化合物。該等部分構造中,苯環係可具有取代基。
具有式(d2)所示之構造的化合物方面,可列舉如:2-甲基-2-N-嗎啉基-1-(4-甲基巰基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-N-嗎啉基苯基)-2-苯甲基丁烷-1-酮、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-N-嗎啉基)苯基]丁烷-1-酮。亦可使用Irgacure(註冊商標)369、907及379(以上,為BASF(股)製造)等市售品。同時,亦可使用日本特表2002-544205號公報中所記載之具有可引起鏈轉移之基的聚合起始劑。具有式(d3)所示之構造的化合物方面,可列舉如:2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-(4-異丙烯基苯基)丙烷-1-酮之寡聚 物、α,α-二乙氧基苯乙酮、二苯甲醯甲基二甲基縮酮。在靈敏度之觀點上,烷基苯乙酮化合物以具有式(d2)所示之構造的化合物為佳。
三嗪化合物方面,可列舉如:2,4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪。
氧化醯基膦化合物方面,可列舉如:氧化-2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦等。亦可使用Irgacure 819(BASF日本(股)製造)等之市售品。
聯咪唑化合物方面,可列舉如:2,2'-二(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-二(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑(參考:日本特開平6-75372號公報、日本特開平6-75373號公報等)、2,2'-二(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-二(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-二(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(二烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-二(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)聯咪唑(參考:日本特公昭48-38403號公報、日本特開昭62-174204號公報等)、4,4',5,5'-位之苯基經碳烷氧基取代之咪唑化合 物(參考:日本特開平7-10913號公報等)。
又聚合起始劑(D)方面,可列舉如:苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻異丁基醚等苯偶姻化合物;二苯基酮、鄰-苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯基酮、硫化-4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧化羰基)二苯基酮、2,4,6-三甲基二苯基酮等二苯基酮化合物;9,10-菲醌、2-乙基蒽醌、莰醌等醌化合物;10-丁基-2-氯吖啶酮、二苯甲醯、苯基乙醛酸甲酯、二茂鈦化合物等。該等係以與後述之聚合起始助劑(D1)(特別是胺化合物)組合使用者為佳。
聚合起始劑(D)方面,亦可使用酸產生劑。酸產生劑,可列舉如:對甲苯磺酸-4-羥基苯基二甲基鋶、六氟銻酸-4-羥基苯基二甲基鋶、對甲苯磺酸-4-乙醯氧基苯基二甲基鋶、六氟銻酸-4-乙醯氧基苯基‧甲基‧苯甲基鋶、對甲苯磺酸三苯基鋶、六氟銻酸三苯基鋶、對甲苯磺酸二苯基錪、六氟銻酸二苯基錪等鎓鹽、及甲苯磺酸硝基苯甲酯、甲苯磺酸苯偶姻。
本發明之樹脂組成物在包含聚合起始劑(D)時,其含量,相對於樹脂(A)及反應性單體(B)的合計含量100質量份,以0.1至30質量份為佳,以0.5至15質量份更佳,以1至8質量%又更佳。聚合起始劑(D)的含量在前述範圍內時,由於高靈敏度而會有曝光時間縮短之傾向故而提高生產性,而且會有所得之圖樣的可見光透光度高之傾向。
<聚合起始助劑(D1)>
聚合起始助劑(D1),係可與聚合起始劑(D)同時使用,係用以促進藉由聚合起始劑(D)使聚合開始之聚合性化合物(例如:(甲基)丙烯酸化合物(B))聚合的化合物、或增感劑。
聚合起始助劑(D1),可列舉如:噻唑啉化合物、胺化合物、烷氧基蒽化合物、硫雜蒽酮化合物、羧酸化合物等。
噻唑啉化合物方面,可列舉如:式(Ⅲ-1)至式(Ⅲ-3)所示之化合物、日本特開2008-65319號公報記載之化合物等。
胺化合物方面,可列舉如:三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、苯甲酸-2-二甲基胺基乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸-2-乙基己酯、 N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-二(二甲基胺基)二苯基酮(通稱:米其勒酮(Michler's ketone))、4,4'-二(二乙基胺基)二苯基酮、4,4'-二(乙基甲基胺基)二苯基酮等,其中以4,4'-二(二乙基胺基)二苯基酮為佳。亦可使用EAB-F(保土谷化學工業(股)製造)等市售品。
烷氧基蒽化合物方面,可列舉如:9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、2-乙基-9,10-二丁氧基蒽等。
硫雜蒽酮化合物方面,可列舉如:2-異丙基硫雜蒽酮、4-異丙基硫雜蒽酮、2,4-二乙基硫雜蒽酮、2,4-二氯硫雜蒽酮、1-氯-4-丙氧基硫雜蒽酮等
羧酸化合物方面,可列舉如:苯基巰基乙酸、甲基苯基巰基乙酸、乙基苯基巰基乙酸、甲基乙基苯基巰基乙酸、二甲基苯基巰基乙酸、甲氧基苯基巰基乙酸、二甲氧基苯基巰基乙酸、氯苯基巰基乙酸、二氯化苯基巰基乙酸、N-苯基離胺酸、苯氧基乙酸、萘基硫乙酸、N-萘基離胺酸、萘氧基乙酸等。
本發明之樹脂組成物在包含聚合起始助劑(D1)時,其含量,相對於樹脂(A)及反應性單體(B)的合計含量100質量份,以0.1至30質量份為佳,以0.2至10質量份更佳。聚合起始助劑(D1)的量在前述範圍內時,在形成圖樣時,會有靈敏度更高之傾向。
<硫醇化合物(T)>
硫醇化合物(T),係分子內具有巰基(-SH)的化合物。其中,以具有2個以上之巰基的化合物為佳,以具有2個以上可與脂肪族烴構造的碳原子鍵結之巰基的化合物更佳。硫醇化合物(T),以與聚合起始劑(D)共同使用者為佳。
硫醇化合物(T)方面,可列舉如:己二硫醇、癸二硫醇、1,4-二(甲基巰基)苯、丁二醇二(3-巰基丙酸酯)、丁二醇二(3-巰基乙酸酯)、乙二醇二(3-巰基乙酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基乙酸酯)、丁二醇二(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基乙酸酯)、新戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、新戊四醇四(3-巰基乙酸酯)、三羥基乙基三(3-巰基丙酸酯)、新戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、1,4-二(3-巰基丁基氧基)丁烷。
本發明之樹脂組成物在與聚合起始劑(D)同時含有硫醇化合物(T)時,其含量,相對於聚合起始劑(D)的含量100質量份,以10至90質量份為佳,以15至70質量份更佳。硫醇化合物(T)的含量在前述範圍內時,會有使靈敏度增高,且顯像性變佳之傾向。
<抗氧化劑(F)>
抗氧化劑(F)方面,可列舉如:酚系抗氧化劑、硫系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、胺系抗氧化劑。其中,在硬化膜的著色少之觀點上,以酚系抗氧化劑為佳。
酚系抗氧化劑方面,可列舉如:丙烯酸-2-第 三丁基-6-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯甲基)-4-甲基苯酯、丙烯酸-2-[1-(2-羥基-3,5-二-第三戊基苯基)乙基]-4,6-二-第三戊基苯酯、3,9-二[2-{3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯基氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、2,2'-亞甲基二(6-第三丁基-4-甲基酚)、4,4'-亞丁基二(6-第三丁基-3-甲基酚)、4,4'-硫基二(2-第三丁基-5-甲基酚)、2,2'-硫基二(6-第三丁基-4-甲基酚)、1,3,5-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、3,3',3",5,5',5"-六-第三丁基-a,a',a"-(三甲苯-2,4,6-三基)三-對-甲酚、新戊四醇四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,6-二-第三丁基-4-甲基酚及6-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-第三丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷雜環庚烷。前述酚系抗氧化劑方面係可使用市售品。市售之酚系抗氧化劑方面,可列舉如:SUMILIZER(註冊商標)BHT、GM、GS、GP(以上,全部為住友化學(股)製造)、IRGANOX(註冊商標)1010、1076、1330、3114(以上,全部為BASF日本(股)製造)。
硫系抗氧化劑方面,可列舉如:3,3'-硫二丙酸二月桂酯、3,3'-硫二丙酸二肉豆蔻酯、3,3'-硫二丙酸二硬脂酯、四(3-月桂基硫丙酸)新戊四醇酯。前述硫系抗氧化劑方面係可使用市售品。市售之硫系抗氧化劑方面,可列舉如:SUMILIZER(註冊商標)TPL-R、TP-D(以上,全部為住友化學(股)製造)。
磷系抗氧化劑方面,可列舉如:亞磷酸三辛 酯、亞磷酸三月桂酯、亞磷酸三癸酯、亞磷酸三(壬基苯酯)、二亞磷酸二硬脂基新戊四醇酯、丁烷二亞磷酸四(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-5-第三丁基-4-羥基苯酯)。前述磷系抗氧化劑方面係可使用市售品。市售之磷系抗氧化劑方面,可列舉如:IRGAFOS(註冊商標)168、12、38(以上,全部為BASF(股)製造)、ADK STAB 329K、ADK STAB PEP36(以上,全部為ADEKA(股)製造)。
胺系抗氧化劑方面,可列舉如:N,N'-二-第二丁基-對苯二胺、N,N'-二異丙基-對苯二胺、N,N'-二環己基-對苯二胺、N,N'-二苯基-對苯二胺、N,N'-二(2-萘基)-對苯二胺。前述胺系抗氧化劑方面係可使用市售品。市售之胺系抗氧化劑方面,可列舉如:SUMILIZER(註冊商標)BPA、BPA-M1、4ML(以上,全部為住友化學(股)製造)。
本發明之樹脂組成物包含抗氧化劑(F)時,其含量,相對於樹脂(A)及反應性單體(B)的合計含量100質量份,以0.1質量份以上5質量份以下為佳,以0.5質量份以上3質量份以下更佳。抗氧化劑(F)的含量在前述範圍內時,會有所得之硬化膜之耐熱性及鉛筆硬度優異之傾向。
<界面活性劑(H)>
界面活性劑(H)方面,可列舉如:(不含氟原子)的聚矽氧系界面活性劑、(不含矽氧烷鍵之)氟系界面活性劑、含氟原子的聚矽氧系界面活性劑。
上述聚矽氧系界面活性劑方面,可列舉如: 具有矽氧烷鍵的界面活性劑。具體言之,可列舉如:Toray Silicone DC3PA、同系列SH7PA、同系列DC11PA、同系列SH21PA、同系列SH28PA、同系列SH29PA、同系列SH30PA、聚醚改質矽油SH8400(商品名:Dow Corning Toray(股)製造)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化學工業(股)製造)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF4446、TSF4452、TSF4460(Momentive Performance Materials日本合同(股)製造)等。
上述含氟系界面活性劑方面,可列舉如:具有氟碳鏈的界面活性劑。具體言之,可列舉如:Fluorinert(註冊商標)FC430、同系列FC431(住友3M(股)製造)、MEGAFAC(註冊商標)F142D、同系列F171、同系列F172、同系列F173、同系列F177、同系列F183、同系列F552、同系列F553、同系列F554、同系列F555、同系列F556、同系列F558、同系列F559、同系列R30(DIC(股)製造)、EFTOP(註冊商標)EF301、同系列EF303、同系列EF351、同系列EF352(Mitsubishi Materiale電子化成(股)製造)、Surflon(註冊商標)S381、同系列S382、同系列SC101、同系列SC105(旭玻璃(股)製造)、E5844(Daikin Fine Chemical研究所(股)製造)等。
具有氟原子之聚矽氧系界面活性劑方面,可列舉如:矽氧烷鍵及氟碳鏈的界面活性劑。具體言之,可列舉如:MEGAFAC(註冊商標)R08、同系列BL20、同系列F475、同系列F477、同系列F443(DIC(股)製造)等。以 MEGAFAC(註冊商標)F475為佳。
本發明之樹脂組成物包含界面活性劑(H)時,其含有率,相對於本發明之樹脂組成物的總量,一般為0.001質量%以上0.2質量%以下,以0.002質量%以上0.1質量%以下為佳,以0.01質量%以上0.05質量%以下更佳。在界面活性劑(H)的含量在前述範圍內時,可提高硬化膜之平坦性。
<多元羧酸(G)>
多元羧酸(G)係選自:多元羧酸酐及多元羧酸所成群組的至少1種之化合物。
多元羧酸,係指具有2個以上之羧基的化合物,多元羧酸酐,係多元羧酸之酐。又,多元羧酸(G)在碳-碳雙鍵等之不含聚合性之取代基之點上,係與反應性單體(B)區別。
多元羧酸(G)之分子量,以3000以下為佳,以1000以下更佳。
前述多元羧酸酐方面,可列舉如:順丁烯二酸酐、琥珀酸酐、戊二酸酐、檸康酸酐、依康酸酐、2-十二烷基琥珀酸酐、2-(2-辛-3-烯基)琥珀酸酐、2-(2,4,6-三甲基壬-3-烯基)琥珀酸酐、丙三羧酸酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐等之直鏈狀多元羧酸酐;3,4,5,6-四氫苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫苯二甲酸酐、二甲基四氫苯二甲酸酐、六氫苯二甲酸酐、4-甲基六氫苯二甲酸酐、降莰烯二羧酸酐、甲 基二環[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸酐、二環[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸酐、二環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、甲基二環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、環戊烷四羧酸二酐等脂環式多元羧酸酐;苯二甲酸酐、3-乙烯基苯二甲酸酐、4-乙烯基苯二甲酸酐、苯四甲酸酐、苯三甲酸酐、二苯基酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、乙二醇二(苯三甲酸酐酯)、丙三醇三(苯三甲酸酐酯)、丙三醇二(苯三甲酸酐酯)單乙酸酯、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二側氧基-3-呋喃基)萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮等芳香族多元羧酸酐。亦可使用ADEKA HARDENER-EH-700(商品名(以下相同),ADEKA(股)製造)、RIKACID-HH、同系列-TH、同系列-MH、同系列MH-700(新日本理化(股)製造)、Epikinia 126、同系列YH-306、同系列DX-126(油化Shell Epoxy(股)製造)等之市售品。
前述之多元羧酸方面,可列舉如:草酸、丙二酸、己二酸、癸二酸、反丁烯二酸、酒石酸、檸檬酸、直鏈狀多元羧酸酐衍生之多元羧酸等之鏈狀多元羧酸;環己烷二羧酸、脂環式多元羧酸酐衍生之多元羧酸等之脂環式多元羧酸;異苯二甲酸、對苯二甲酸、1,4,5,8-萘四羧酸、芳香族多元羧酸酐衍生之多元羧酸等芳香族多元羧酸等。
其中,由硬化膜之耐熱性優異,特別是在可見光區域不易降低透明性之觀點言之,以鏈狀羧酸酐、脂環式多元羧酸酐為佳,以脂環式多元羧酸酐更佳。
本發明之樹脂組成物包含多元羧酸(G)時,其含量,相對於樹脂(A)及反應性單體(B)之合計含量100 質量份,以1至30質量份為佳,以2至20質量份更佳,以2至15質量份又更佳。多元羧酸(G)的含量在前述範圍內時,硬化膜之耐熱性及密接性優異。
<咪唑化合物(J)>
咪唑化合物(J),只要為具有咪唑骨架之化合物即可而無特別限定,可列舉如:作為習知環氧硬化劑之化合物。其中,以式(2)所示之化合物為佳。
[式(2)中,R11表示碳數1至20之烷基、苯基、苯甲基或碳數2至5之氰基烷基。
R12至R14互相獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1至20之烷基、苯基、硝基或碳數1至20之醯基,且該烷基及該苯基中所含之氫原子可經羥基取代。]
碳數1至20的烷基方面,可列舉如:甲基、乙基、丙基、異丁基、丁基、第三-丁基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十七烷基、十一烷基。
碳數2至5的氰基烷基方面,可列舉如:氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基、氰基丁基、氰基戊基。
鹵素原子方面,可列舉如:氟原子、氯原子、溴原子。
碳原子數為1至20之醯基方面,可列舉如:甲醯基、乙醯基、丙醯基、異丁醯基、戊醯基、異戊醯基、 三甲基乙醯基、月桂醯基、肉豆蔻醯基、硬脂醯基。
咪唑化合物(J)方面,可列舉如:1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-羥基甲基咪唑、2-甲基-4-羥基甲基咪唑、5-羥基甲基-4-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、4-羥基甲基-2-苯基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-2-羥基甲基咪唑、1-苯甲基-4-甲基咪唑、1-苯甲基-4-甲基咪唑、1-苯甲基-4-苯基咪唑、1-苯甲基-5-羥基甲基咪唑、2-(對-羥基苯基)咪唑、1-氰基甲基-2-甲基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-羥基甲基咪唑、2,4-二苯基咪唑、1-氰基甲基-2-十一烷基咪唑、1-氰基甲基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基甲基-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑。其中,以1-苯甲基-4-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑為佳。
本發明之樹脂組成物包含咪唑化合物(J)時,其含量相對於樹脂(A)及反應性單體(B)之合計含量100質量份,以0.1質量份以上25質量份以下為佳,以0.2質量份以上15質量份以下更佳,以0.5質量份以上5質量份以下又更佳。咪唑化合物(J)的含量在前述範圍時,會有所得之硬化膜在可見光區域之透明性優異之傾向。
<溶劑(E)>
本發明之樹脂組成物含有溶劑(E)。溶劑(E)方面,可列舉如:在樹脂組成物領域中所使用之各種有機溶劑,其 具體例如:乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚及乙二醇單丁醚之類乙二醇單烷基醚;二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇乙基甲醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚等二乙二醇二烷基醚;賽珞蘇乙酸甲酯、賽珞蘇乙酸乙酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯等乙二醇烷基醚乙酸酯;丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸甲氧基戊酯等之烷基二醇烷基醚乙酸酯;丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚等丙二醇單烷基醚;丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇乙基甲醚、丙二醇二丙醚丙二醇丙基甲醚、丙二醇乙基丙醚等丙二醇二烷基醚;丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯、丙二醇丁醚丙酸酯等丙二醇烷基醚丙酸酯;甲氧基丁醇、乙氧基丁醇、丙氧基丁醇、丁氧基丁醇等丁二醇單烷基醚;乙酸甲氧基丁酯、乙酸乙氧基丁酯、乙酸丙氧基丁酯、乙酸丁氧基丁酯等丁二醇單烷基醚乙酸酯;丙酸甲氧基丁酯、丙酸乙氧基丁酯、丙酸丙氧基丁酯、丙酸丁氧基丁酯等之丁烷二醇單烷基醚丙酸酯;二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇甲基乙 基醚等之二丙二醇二烷基醚;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等之芳香族烴;甲基乙酮、丙酮、甲基戊酮、甲基異丁酮、環己酮等之酮;乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙三醇等之醇;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯、3-羥基丙酸丙酯、3-羥基丙酸丁酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙 酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯、3-丁氧基丙酸丁酯等之酯;四氫呋喃、吡喃等之環狀醚;γ-丁內酯等之環酯等。
上述之溶劑中,由塗佈性、乾燥性之觀點言之,前述溶劑中以沸點為100至200℃之有機溶劑為佳。沸點為100至200℃之有機溶劑,具體上可列舉如:烷二醇烷基醚乙酸酯、甲氧基丁醇及乙氧基丁醇等之醇、環己酮等之酮、3-乙氧基丙酸乙酯及3-甲氧基丙酸甲酯等之酯,以丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己酮、甲氧基丁醇、乙酸甲氧基丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、及3-甲氧基丙酸甲酯為佳。此類溶劑(E),各可單獨、或以2種以上混合使用。
本發明之樹脂組成物中溶劑(E)之含有率,相對於樹脂組成物的總量,以60至95質量%為佳,以70至95質量%更佳。換言之,本發明之樹脂組成物的固形分,以5至40質量%為佳,以5至30質量%更佳。溶劑(E)之含有率在前述範圍時,會有以樹脂組成物塗佈所得之膜的平坦性高之傾向。
<其他的成分>
本發明之樹脂組成物,視其須要,亦可再含有填充劑、其他之高分子化合物、熱自由基產生劑、紫外線吸收劑、鏈轉移劑、密接促進劑等,該技術領域中習知之添加 劑。
填充劑方面,可列舉如:玻璃、氧化矽、氧化鋁等。其他之高分子化合物方面,可列舉如:順丁烯二醯亞胺樹脂等之熱硬化性樹脂及聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、聚氟丙烯酸烷酯、聚酯、聚胺指等熱塑性樹脂等。熱自由基產生劑方面,可列舉如:2,2'-偶氮二(2-甲基戊腈)、2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)等。紫外線吸收劑方面,可列舉如:2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯基酮等。鏈轉移劑方面,可列舉如:十二烷硫醇、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯等。
密接促進劑等方面,可列舉如:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2甲氧基乙氧基)矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-乙氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三乙氧基 矽烷等。
本發明之樹脂組成物,以基本上不含顏料及染料等著色劑為佳。亦即,本發明之樹脂組成物中,相對於組成物全體之著色劑的含有率,一般係未達1質量%,以未達0.5質量%為佳。
<樹脂組成物的製造方法>
本發明之樹脂組成物,可藉由將樹脂(A)及溶劑(E)、以及視須要所使用之(甲基)丙烯酸化合物(B)、環氧樹脂(C)、聚合起始劑(D)、聚合起始助劑(D1)、抗氧化劑(F)、界面活性劑(H)、多元羧酸(G)、咪唑化合物(J)及其他成分,以習知之方法混合製造。混合後,以經過孔徑0.05至1.0μm左右之濾膜過濾為佳。
<硬化膜的製造方法>
硬化膜係可藉由將本發明之樹脂組成物塗佈在基板上,乾燥後,經加熱使其硬化而製造。更具體言之,本發明之硬化膜的製造方法係包含以下之步驟(1)至(3)。
步驟(1):將本發明之樹脂組成物塗佈在基板之步驟
步驟(2):將塗佈後之樹脂組成物減壓乾燥而形成組成物層之步驟
步驟(3):將組成物層加熱之步驟
又,本發明之樹脂組成物包含聚合起始劑(D)時,藉由進行下述步驟,即可製造含有圖樣之硬化膜。
步驟(1):將本發明之樹脂組成物塗佈在基板之步驟
步驟(2):將塗佈後之樹脂組成物減壓乾燥而形成組成物層之步驟
步驟(2a):將組成物層,隔著光罩而曝光之步驟
步驟(2b):將曝光後之組成物層顯像之步驟
步驟(3a):將顯像後的組成物層加熱之步驟
步驟(1)係將本發明之樹脂組成物塗佈在基板之步驟。基板方面,可列舉如:玻璃、金屬、塑膠等,在基板上亦可形成濾光層、絕緣膜、導電膜及/或驅動電路等。基板上之塗佈,係以使用旋塗機、狹縫及旋塗塗佈機、狹縫式塗佈機、噴墨印刷機、輥塗機、浸塗機等塗佈裝置進行者為佳。
步驟(2)係使塗佈後之樹脂組成物減壓乾燥而形成組成物層之步驟。藉由進行該步驟而去除樹脂組成物中的溶劑等之揮發成分。減壓乾燥以在50至150Pa之壓力、20至25℃之溫度範圍下進行者為佳。亦可在減壓乾燥之前或之後進行加熱乾燥(預焙)、加熱乾燥一般係使用加熱箱、加熱板等加熱裝置進行。加熱乾燥的溫度係以30至120℃為佳,以50至110℃更佳。同時加熱時間係以10秒至60分鐘為佳,以30秒至30分鐘更佳。
步驟(3)係將組成物層加熱之步驟(後焙)。藉由進行加熱使組成物層硬化而形成硬化膜。加熱一般係使用加熱箱、加熱板等加熱裝置進行。加熱溫度係以130至270℃為佳,以150至260℃更佳,以200至250℃又更佳。 加熱溫度為200至250℃時,可防止硬化膜中不要的多餘溶劑。加熱時間係以1至120分鐘為佳,以10至60分鐘更佳。
步驟(2a)係將經過步驟(2)所形成的組成物層隔著光罩曝光之步驟。該光罩係在對應要去除組成物層的部分,而使用形成遮光部分者。遮光部分的形狀,並無特別限定,可視目的用途而選擇。曝光所使用之光源,以產生250至450nm波長之光的光源為佳。例如,未達350nm的光,可n用濾出該波長範圍之濾光器濾光,436nm附近、408nm附近、365nm附近的光,亦可選擇性地使用濾出該等波長範圍之帶通濾光器。光源方面,可列舉如:汞燈、發光二極體、金屬鹵素燈、鹵素燈等。為可使曝光面全體均一地照射平行光線、及使光罩與組成物層對準正確的位置進行,以使用光罩對準曝光機、步進機等曝光裝置為佳。
步驟(2b)係使曝光後之組成物層顯像之步驟。曝光後的組成物層藉由與顯像液接觸顯像,可將組成物層未曝光部分溶解在顯像液中而去除,形成基板上具有圖樣之組成物層。顯像液方面,係以氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化四甲基銨等鹼性化合物之水溶液為佳。在該等鹼性化合物水溶液中之濃度,以0.01至10質量%為佳,0.03至5質量%更佳。同時,顯像液係可含有界面活性劑。顯像方法可為槳法、浸漬法及噴霧法等之任一者。而且顯像時亦可以任意之角度傾斜基板。顯像後,以進行水洗為佳。
步驟(3a)係將顯像後的組成物層加熱之步驟。藉由進行與前述步驟(3)相同之加熱,可使具有圖樣的組成物層硬化,使在基板上形成具有圖樣的硬化膜。
如此操作所得之硬化膜,由於表面之平坦性優異,故可使用作為液晶顯示裝置、使用在有機EL顯示裝置及電子紙顯示器中使用的濾色器基板及觸控面板的保護膜及外塗層。
以本發明之樹脂組成物,可製造具備高品質之硬化膜的顯示裝置。即使表面具有著色圖樣的凹凸之濾色器基板,亦可以本發明之樹脂組成物形成外塗層,藉此提高表面之平坦性。
[實施例]
以下,依實施例進一步詳細說明本發明。例中之「%」及「份」,在未特別限定時,為質量%及質量份。
(合成例1:樹脂(A1))
在具備循環冷凝器、滴液漏斗及攪拌機之燒瓶內以0.02L/分鐘通入氮氣成為氮氣環境,加入丙二醇單甲基醚乙酸酯140份,一面攪拌一面加熱至70℃。接著將甲基丙烯酸25份;式(I-1)之單體及式(II-1)之單體的混合物{式(I-1)單體與式(II-1)單體的莫耳比=50:50}145份;以及甲基丙烯酸乙酯75份,溶於丙二醇單甲基醚乙酸酯190份中調配成溶液,再將該溶液,使用滴液泵浦以4小時滴入在70℃ 保溫之燒瓶內。
另一方面,再將聚合起始劑2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)30份溶於丙二醇單甲基醚乙酸酯240份之溶液,使用另外之滴液泵浦以5小時滴入燒瓶內。在聚合起始劑溶液滴入結束後,再於70℃保持4小時,之後冷卻至室溫,製得固形分30%的共聚物(樹脂(A1))之溶液。該所得之樹脂A1的重量平均分子量(Mw)為9600,分散度(Mw/Mn)為1.9,換算固形分之酸價為60mg-KOH/g。樹脂(A1)具有下述之構成單元。
所得樹脂的重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)的測定,係使用GPC法,並依以下之條件進行。
裝置:K2479(島津製作所(股)製造)
管柱:SHIMADZU Shim-pack GPC-80M
管柱溫度:40℃
溶劑:四氫呋喃(THF)
流速:1.0mL/min
檢測器:RI
校正用標準品:TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500(東曹(股)製造)
以上述所獲得換算聚苯乙烯的重量平均分子量及數量平均分子量之比(Mw/Mn)作為分散度。
(合成例2:樹脂(A2))
在具備循環冷凝器、滴液漏斗及攪拌機之燒瓶內以0.02L/分鐘通入氮氣成為氮氣環境,加入丙二醇單甲基醚乙酸酯140份,一面攪拌一面加熱至70℃。接著將甲基丙烯酸25份;式(I-1)之單體及式(II-1)之單體的混合物{式(I-1)單體與式(II-1)單體的莫耳比=50:50}145份;以及甲基丙烯酸丁酯75份,溶於丙二醇單甲基醚乙酸酯190份中調配成溶液,再將該溶液使用滴液泵浦以4小時滴入在70℃保溫之燒瓶內。
另一方面,再將聚合起始劑2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)30份溶於丙二醇單甲基醚乙酸酯240份之溶液,使用另外之滴液泵浦以5小時滴入燒瓶內。聚合起始劑滴入結束後,在70℃保持4小時,之後冷卻至室溫,製得固形分30%的共聚物(樹脂(A2))之溶液。所得之樹脂A1的重量平均分子量(Mw)為9000,分散度(Mw/Mn)為1.9,換算固形分之酸價為61mg-KOH/g。樹脂(A2)具有下述之構成單元。
(合成例3:樹脂(A3))
在具備循環冷凝器、滴液漏斗及攪拌機之燒瓶內以0.02L/分鐘通入氮氣成為氮氣環境,加入丙二醇單甲基醚乙酸酯140份,一面攪拌一面加熱至70℃。接著將甲基丙烯酸25份;式(I-1)之單體及式(II-1)之單體的混合物{式(I-1)單體與式(II-1)單體的莫耳比=50:50}145份;以及甲基丙烯酸甲酯75份,溶於丙二醇單甲基醚乙酸酯190份中調配成溶液,將該溶液使用滴液泵浦以4小時滴入在70℃保溫之燒瓶內。
另一方面,再將聚合起始劑2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)30份溶於丙二醇單甲基醚乙酸酯240份之溶液,使用另外之滴液泵浦以5小時滴入燒瓶內。在聚合起始劑溶液滴入結束後,於70℃保持4小時,之後冷卻至室溫,製得固形分30%的共聚物(樹脂(A3))之溶液。該所得之樹脂A1的重量平均分子量(Mw)為9200,分散度(Mw/Mn)為1.9,換算固形分之酸價為61mg-KOH/g。樹脂(A3)具有下述之構成單元。
(合成例:樹脂(A4))
在具備循環冷凝器、滴液漏斗及攪拌機之燒瓶內以0.02L/分鐘通入氮氣成為氮氣環境,加入丙二醇單甲基醚乙酸酯140份,一面攪拌一面加熱至70℃。接著將甲基丙烯酸40份;以及式(I-1)之單體及式(II-1)之單體的混合物{式(I-1)單體與式(II-1)單體的莫耳比=50:50}360份;溶於丙二醇單甲基醚乙酸酯190份中調配成溶液,再將該溶液,使用滴液泵浦以4小時滴入在70℃保溫之燒瓶內。
另一方面,再將聚合起始劑2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)30份溶於丙二醇單甲基醚乙酸酯240份之溶液,使用另外之滴液泵浦以5小時滴入燒瓶內。聚合起始劑溶液滴入結束後,於70℃保持4小時,之後冷卻至室溫,製得固形分42.3%的共聚物(樹脂(A4))之溶液。該所得之樹脂Aa的重量平均分子量(Mw)為8000,分散度(Mw/Mn)為1.91,換算固形分之酸價為60mg-KOH/g。樹脂(A4)具有下述之構成單元。
[實施例1、2及比較例1、2]
<樹脂組成物的調製>
使固形分量成為15質量%之方式,將樹脂(A1)至樹脂(A4)之任一者在溶劑(E)之丙二醇單甲基醚乙酸酯中混合,再將界面活性劑(H)之MEGAFAC(註冊商標)F554(DIC(股)製造)以相對於樹脂(A)100質量份添加0.1質量份,製得樹脂組成物。
<評量用基板之製成>
將2吋正方玻璃基板(EAGLE XG;Corning(股)製造),依序以中性洗潔劑、水及異丙醇清洗後加以乾燥。於該基板上,以具有下述組成的著色感光性樹脂組成物,以後焙後之膜厚成為2.0μm之方式進行旋塗。
接著,在無塵加熱箱中,以100℃預焙3分鐘形成著色組成物層。放冷後,將基板上之著色組成物層與石英玻璃製光罩之間隔作成100μm,使用曝光機(TME-150RSK;TOPCON(股)製造,光源:超高壓汞燈),在大氣環境下,以100mJ/cm2的曝光量(365nm基準)照射光。又,該光之照射,係將由超高壓汞燈放射之光,通過光學 濾光器(UV31;旭科技玻璃(股)製造)進行。又,光罩方面,係使用形成線寬30μm的線/間距圖樣之光罩。
然後將照射光之後之著色組成物層,以包含非離子系界面活性劑0.12%及氫氧化鉀0.04%的水系顯像液,在23℃下浸漬60秒顯像,經水洗後,在加熱箱中,在230℃下進行後焙30分鐘,製成形成有線寬30μm的線/間距之著色圖樣的評量用基板。
(著色感光性樹脂組成物的組成)
顏料:約40%(附註:顏料之總量中的綠顏料的比率:約90%,顏料之總量中的黃色著色劑:10%)、環氧樹脂:3%、丙烯酸單體:14%、聚合起始劑:10%、密接性改良劑:1%、界面活性劑:600ppm
所形成之著色圖樣之膜厚,係使用接觸式膜厚測定裝置(DEKTAK 6M;ULVAC(股)製造),以測定寬500μm、測定速度10秒之條件測定,獲得著色圖樣之截面形狀的剖面(亦即,輪廓圖)。然後,再由該剖面計算著色圖樣之膜厚的平均值。膜厚之平均值為2.0μm。
<硬化膜之製成及平坦性評量>
在前述評量用基板,以後焙後之膜厚(自著色圖樣之表 面之膜厚)成為1.0μm之條件旋塗,塗佈實施例1、2及比較例1、2的樹脂組成物。然後,再以減壓乾燥機(VCD微米科技(股)製造)將旋轉泵轉數1000rpm、增壓泵轉數700rpm、常溫25℃之條件下至減壓為66Pa為止減壓乾燥,再於加熱板上,以溫度100℃預焙3分鐘。放冷後,經過溫度230℃之後焙30分鐘,形成硬化膜。
評量用基板上之硬化膜膜厚,係使用接觸式膜厚測定裝置(DEKTAK 6M;ULVAC(股)製造),以測定寬500μm、測定速度10秒之條件測定,獲得硬化膜之截面形狀的剖面。然後,再由該剖面計算硬化膜之膜厚的平均值,自著色圖樣表面的膜厚之平均值為1.0μm。
第1圖至第4圖中所示,係由各實施例1、2及比較例1、2的組成物所得之硬化膜的截面形狀,歸納為評量用基板之截面形狀。第1圖至第4圖中,各記載各截面形狀的剖面。
橫軸表示平面方向之位置,縱軸表示高度方向之位置。著色圖樣之截面形狀中一個凸出部分,係對應一個著色單元。
然後,由所得之硬化膜的截面形狀,計算硬化膜表面之凹凸圖樣的平均高低差。結果如表1所示。
依據本發明,可提供一種可形成表面平坦性高的硬化膜之樹脂組成物。由於以該硬化性樹脂組成物所得之硬化膜的平坦性優異,因此適於使用在顯示裝置等。

Claims (6)

  1. 一種樹脂組成物,其包含樹脂(A)及溶劑,樹脂(A)係包含:源自具有碳數2以上的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元(Aa)、源自具有碳數2至4的環狀醚構造之不飽和化合物的構成單元(Ab)、及源自選自不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所成群組的至少1種之化合物的構成單元(Ac),且相對於構成樹脂(A)之構造單元全部量,構成單元(Aa)的比率係高於10莫耳%,樹脂(A)係重量平均分子量5000至20000的共聚物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物,其中樹脂(A)係由構成單元(Aa)、構成單元(Ab)、及構成單元(Ac)所構成之樹脂。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物,其中,相對於構成樹脂(A)之構造單元全部量,構成單元(Aa)的比率係高於10莫耳%且為35莫耳%以下。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物,其中構成單元(Aa)係源自具有碳數2至10的直鏈狀烷基之(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物,其中構成單元(Aa)係源自具有碳數2至6的直鏈狀烷基之(甲基)丙烯酸烷酯的構成單元。
  6. 一種硬化膜,其係由如申請專利範圍第1項或第2項所述之樹脂組成物所形成者。
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