JP2000086969A - 透明塗膜形成用樹脂組成物、これを用いたカラーフィルタ保護膜及びカラーフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明性、密着性、耐湿性、耐薬品性、耐熱
性、耐傷性、平坦性等の諸特性に優れた透明塗膜形成用
樹脂組成物、これを用いたカラーフィルタ保護膜及びカ
ラーフィルタを提供する。 【解決手段】 下記（Ａ）及び（Ｂ）を含有してなる透
明塗膜形成用樹脂組成物、これを用いたカラーフィルタ
保護膜及びカラーフィルタ。 （Ａ）下記一般式（Ｉ）で表される化合物を構成成分と
して含む（共）重合体、 【化１】 ［式中、Ｒは水素原子または炭素数１〜５のアルキル基
を表し、ｎは０または１の整数である］ （Ｂ）同一分子内に２個以上のフェノール性水酸基と１
個以上のカルボキシル基を有する化合物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明塗膜形成用樹
脂組成物、これを用いたカラーフィルタ保護膜及びカラ
ーフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の部材や素子の表面劣化や損傷を防
止する目的でコーティング膜を形成させることがしばし
ば行われている。このような、コーティング膜において
は、平滑な塗膜が得られること、基体との密着性が高い
こと、強靱であること、耐水性及び耐酸性、耐アルカリ
性、耐溶剤性に優れていること、耐熱性及び耐光性が高
く長期間変質をおこさないこと等の性能が要求される。

【０００３】また、近年では液晶表示素子、太陽電池、
光ディスク等に用いられるコーティング膜として上記の
性能に加えて、透明性等に対する要求が増加している。

【０００４】例えば、近年、カラーフィルタを内蔵した
カラー液晶表示部材（素子）がパーソナルコンピュータ
等の画像部品として使用されている。この液晶を挟み込
み、これらの透明ガラス電極ともう一方の透明ガラス電
極との間に電圧を印加することにより、透明ガラス電極
及びその間に挟まれた液晶を駆動させて画像表示を行う
ものである。

【０００５】これらの透明ガラス電極およびカラー液晶
画像表示側に使用される透明ガラス電極には、この透明
ガラス電極の一部を構成するガラス基板とパターン化さ
れたインジウムチンオキシド（ＩＴＯ）等の導電性無機
薄膜層（透明電極）との間に、ＲＧＢ画素を有するカラ
ーフィルタを積層して設けてある。したがって、例え
ば、バックライトを光源として使用し、この光源から液
晶を透過してくる光がカラーフィルタにより、鮮明なカ
ラー画像表示が得られる。

【０００６】ここで、カラーフィルタを積層した透明ガ
ラス電極は、一般に次の工程によって形成されている。 (１)透明ガラス電極の一部を構成するガラス基板上に、
ＲＧＢ画素を有するカラーフィルタを積層する。 (２)積層されたカラーフィルタの上から、インジウムチ
ンオキシド（ＩＴＯ）等の導電性無機薄膜層を、スパッ
タリング法等の常用の蒸着手段を用いて積層する。 (３)積層された導電性無機薄膜層を、ホトリソグラフィ
ー法によってパターニングして透明電極を形成する。

【０００７】従って、ガラス基板に積層されたカラーフ
ィルタが変形したり、破損したりしないように、ＩＴＯ
等の導電性無機薄膜層を積層する際には、かかる導電性
無機薄膜層の積層プロセスに耐え得るだけの耐熱性が要
求される。また、ホトリソグラフィー法によって透明電
極を形成する際には、レジストの現像液や剥離液が用い
られるが、カラーフィルタに対して、これらの薬品に対
する耐薬品性や耐溶剤性が要求される。

【０００８】一般に、ＩＴＯ等の導電性無機薄膜層を積
層するカラーフィルタの上にカラーフィルタ保護膜を積
層（形成）して、導電性無機薄膜層を積層する際の熱な
どからカラーフィルタを保護する手段が採られている。
そのため、カラーフィルタ保護膜をカラーフィルタ上に
積層した場合には、この積層されたカラーフィルタ保護
膜に対して、ＩＴＯ等の導電性無機薄膜層を積層する際
の耐熱性やホトリソグラフィー法によって透明電極を形
成する際の耐薬品性や耐溶剤性が要求される。

【０００９】また、ＩＴＯ等の導電性無機薄膜層を積層
する際には、カラーフィルタ保護膜表面が通常２００℃
以上に加熱されるため、この温度条件下で変形したり、
破損したりしないように、カラーフィルタ保護膜が耐熱
性があることが要求される。

【００１０】さらに、カラーフィルタ保護膜上に透明電
極を形成するためには、保護膜上に積層された導電性無
機薄膜層をホトリソグラフィー法を用いてエッチングす
る必要がある。そして、そのエッチングの際にレジスト
の現像液や剥離液が用いられるが、これら薬品等に対す
る耐薬品性や耐溶剤性がカラーフィルタ保護膜に対して
要求される。

【００１１】近年、ＳＴＮ方式のカラー液晶表示素子の
場合には、セルギャップの均一性が重要となっているた
め、基板表面の平坦性が要求される。これは基板表面が
平坦でないと表示ムラが発生するためである。従来のカ
ラーフィルタ保護膜はカラーフィルタの凹凸を平坦化す
る機能に欠けており、カラーフィルタ積層時に生じた表
面の凹凸を殆ど平坦化できずにそのまま保護膜層表面で
も凹凸を生じていた。

【００１２】ここで、従来のカラーフィルタ保護膜とし
ては、例えば、特開昭５８−１９６５０６号公報及び特
開昭６２−１１９５０１号公報のアクリル系樹脂、特開
昭６０−２１６３０７号公報及び特開平４−２０２４１
８号公報のポリグリシジル（メタ）アクリレート系樹
脂、特開昭６３−１３１１０３号公報のメラミン系樹
脂、特開平１−２６１４６４号公報のエポキシ系樹脂、
その他ポリイミド系樹脂等が提案されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案されている材料では、それぞれ欠点があり、すべての
要求特性を満足するバランスのとれた材料は提案されて
いないのが現状である。例えば、アクリル系樹脂からな
るカラーフィルタ保護膜は、ＩＴＯ等の導電性無機薄膜
層を積層する際の耐熱性に乏しく、カラーフィルタ保護
膜の表面にしわやクラックを生じやすいという問題点が
あった。

【００１４】また、メラミン系樹脂からなるカラーフィ
ルタ保護膜は、比較的耐熱性は高いものの、カラーフィ
ルタまたはその下のガラス基板に対する密着力に乏し
く、容易に剥がれたり、平滑なカラーフィルタ保護膜と
して成膜するのが困難であるという問題点があった。

【００１５】また、ポリイミド系樹脂からなるカラーフ
ィルタ保護膜は、透明性や平坦性が不十分であるという
問題点があり、さらに、カラーフィルタ保護膜を積層す
る際に、積層面となるカラーフィルタを侵しやすい溶
剤、例えばＮ−メチルピロリドン等の溶剤にしか溶解し
ないという問題点があった。

【００１６】また、ポリグリシジル（メタ）アクリレー
ト系樹脂からなるカラーフィルタ保護膜は、耐熱性や透
明性に関しては比較的優れているものの、カラーフィル
タ等に対する密着性に乏しく、耐アルカリ性、耐湿性、
平坦性等にも問題があった。

【００１７】これらに対して、エポキシ系樹脂からなる
カラーフィルタ保護膜は、平坦性が比較的優れており、
ノボラックエポキシ樹脂／ノボラック樹脂の組み合わせ
が半導体封止樹脂に広く用いられているように、耐熱
性、耐湿性も良好であるものの、コーティング性、透明
性及び密着性に問題があった。

【００１８】特開平１−２６１４６４号公報では、低着
色性のフェノール及び／又はクレゾールノボラック樹脂
を硬化剤としたカラーフィルタ保護膜が提案されている
が、これらの樹脂は低分子量であるため、コーティング
性が悪く、しかもフェノール性水酸基のパラ位に数多く
メチレン結合を有することから、熱硬化過程において発
色原因となるトリフェニルメタン型構造が生成しやす
く、良好な透明性を得ることができないという問題点が
あった（村山新一著 フェノール樹脂（昭和４５年出
版）３４〜３５頁）。

【００１９】また、特開平８−３０１９８９号公報で
は、ノボラックエポキシ樹脂／ポリ（パラヒドロキシス
チレン）の組合わせによる塗布性、透明性、耐湿密着性
などに優れた保護膜が提案されているが、これらのカラ
ーフィルタ保護膜であっても、導電性無機薄膜層をエッ
チングする際のレジストの現像液や剥離液等の処理条件
下での耐薬品性及び２５０℃以上の高温処理下における
透明性が不十分であるという問題点があった。

【００２０】本発明は、従来の材料の欠点を解決し、導
電無機薄膜層をエッチングする際の過酷な処理条件下に
も耐え得る耐薬品性を有するとともに、耐熱性、密着
性、塗布性、透明性、耐傷性、平坦性等の全ての要求特
性を満足させる新規な透明塗膜形成用樹脂組成物、これ
を用いたカラーフィルタ保護膜及びカラーフィルタを提
供するものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は下記（Ａ）及び
（Ｂ）を含有してなる透明塗膜形成用樹脂組成物、これ
を用いたカラーフィルタ保護膜及びカラーフィルタに関
する。 （Ａ）下記一般式（Ｉ）で表される化合物を構成成分と
して含む（共）重合体、

【化３】 ［式中、Ｒは水素原子または炭素数１〜５のアルキル基
を表し、ｎは０または１の整数である］ （Ｂ）同一分子内に２個以上のフェノール性水酸基と１
個以上のカルボキシル基を有する化合物。

【００２２】また本発明においては、（Ｃ）官能性シラ
ンカップリング剤を含有することが好ましい。

【００２３】本発明においては、（Ｄ）硬化促進剤を含
有することが好ましい。

【００２４】また本発明においては、（Ｂ）同一分子内
に２個以上のフェノール性水酸基と１個以上のカルボキ
シル基を有する化合物が下記一般式（ＩＩ）で表される
化合物であることが好ましい。

【化４】 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂，Ｒ₃及びＲ₄は、各々独立に水素原子
または炭素数１〜５のアルキル基を表し、ｎは０〜６の
整数である）

【００２５】

【発明の実施の形態】次に本発明の透明塗膜形成用樹脂
組成物、これを用いたカラーフィルタ保護膜及びカラー
フィルタについて詳しく説明する。

【００２６】本発明における（Ａ）成分である（共）重
合体を構成する上記の一般式（Ｉ）で表される化合物
は、市場より容易に入手することができる。例えば、ダ
イセル化学工業製、サイクロマーＭ１００（エポキシ当
量１９６〜２１３）、Ａ２００（エポキシ当量１８２〜
１９５）、Ｍ１０１（エポキシ当量３２６〜３５５）等
がある。これらの成分は単独で、または組合せて使用で
きる。

【００２７】本発明における（Ａ）成分である（共）重
合体は、それを構成するモノマーとして上記の一般式
（Ｉ）で表されるモノマー成分以外に、他の共重合可能
な不飽和単量体を含んでいても良い。このようなものと
しては、不飽和脂肪酸エステル、芳香族ビニル化合物、
Ｎ−置換マレイミド、シアン化ビニル化合物等がある。

【００２８】上記の不飽和脂肪酸エステルとしては、例
えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等のアクリル
酸アルキルエステル、アクリル酸ノルボルニル、アクリ
ル酸ノルボルニルメチル、アクリル酸アダマンチル、ア
クリル酸トリシクロ［５．２．１．０^2,6］デカン−８
−イル、アクリル酸トリシクロ［５．２．１．０^2,6］
デカン−３（または４）−イルメチル、アクリル酸ボル
ニル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸メチルシク
ロヘキシル等のアクリル酸シクロアルキルエステル、ア
クリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル等のアクリル酸
芳香族エステル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等の
アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチ
ルヘキシル等のメタクリル酸アルキルエステル、メタク
リル酸ノルボルニル、メタクリル酸ノルボルニルメチ
ル、メタクリル酸アダマンチル、メタクリル酸トリシク
ロ［５．２．１．０^2,6］デカン−８−イル、メタクリ
ル酸トリシクロ［５．２．１．０^2,6］デカン−３（ま
たは４）−イルメチル、メタクリル酸ボルニル、メタク
リル酸イソボルニル、メタクリル酸メチルシクロヘキシ
ル、メタクリル酸シクロヘキシル等のメタクリル酸シク
ロアルキルエステル、メタクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸ベンジル等のメタクリル酸芳香族エステル、メタク
リル酸２−ヒドロキシエチル等のメタクリル酸エステル
等がある。

【００２９】また、前記の芳香族ビニル化合物として
は、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチ
ルスチレン等のα−置換スチレン、クロロスチレン、ビ
ニルトルエン、ｔ−ブチルスチレン等の核置換スチレン
等が挙げられる。

【００３０】前記のＮ−置換マレイミドとしては、公知
のものが使用できるが、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エ
チルマレイミド、Ｎ−プロピルマレイミド、Ｎ−ブチル
マレイミド等のＮ−アルキル基置換マレイミド、Ｎ−シ
クロヘキシルマレイミド等のＮ−シクロアルキル基置換
マレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド等のＮ−アリール
基置換マレイミドからなる群より選ばれる少なくとも１
種の化合物を使用することができる。

【００３１】前記のシアン化ビニル化合物としては、例
えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等があ
る。

【００３２】前記の各モノマは、これらの総量が１００
重量部となる量で重合して得られる重合体において、一
般式（Ｉ）で表される化合物を２０〜１００重量部、及
びその他の共重合可能なモノマを０〜８０重量部使用す
る。一般式（Ｉ）で表される化合物が２０重量部未満で
あると、十分な架橋密度の膜が得られないために耐湿性
が低下する傾向があり、また、１００重量部を越える
と、得られる塗膜と基板との密着性が不十分となる傾向
がある。その他の共重合可能なモノマが８０重量部を越
えると、得られる塗膜の硬度が低下する傾向がある。

【００３３】（Ａ）成分である（共）重合体は、一般式
（Ｉ）で表される化合物を単独で、またはその他の共重
合可能なモノマを加えて重合させることにより製造する
ことができる。本発明における重合方法は、ラジカル重
合やイオン重合等の公知の方法を使用でき、重合開始剤
の存在下で塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化
重合法等の方法で製造できる。また重合温度は０〜２０
０℃の範囲で適宜選択するのが好ましく、５０〜１２０
℃とするのが好ましい。

【００３４】本発明における重合開始剤としては、例え
ば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ジ−ｔ−ブ
チルペルオキシヘキサヒドロフタレート、ｔ−ブチルペ
ルオキシ−２−エチルヘキサノエート、１，１−ジ−ｔ
−ブチルペルオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘ
キサノン等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロ
ニトリル、アゾビスシクロヘキサノン−１−カルボニト
リル、アゾジベンゾイル等のアゾ化合物、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウムに代表される水溶性触媒および
過酸化物あるいは過硫酸塩と還元剤の組み合わせによる
レドックス触媒等、通常のラジカル重合に使用できるも
のはいずれも使用することができる。重合触媒はモノマ
の総量を１００重量部として０．０１〜１０重量部の範
囲で使用するのが好ましい。

【００３５】また、本発明における重合調節剤としてメ
ルカプタン系化合物、チオグリコール、四臭化炭素、α
−メチルスチレンダイマー等を分子量調節のために必要
に応じて添加することができる。

【００３６】本発明における溶液重合用溶媒としては、
通常のラジカル重合に使用される溶媒が使用できる。具
体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系
溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤；ジエチ
ルエーテル、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル等のエーテル系溶剤；酢酸エチル、酢酸
−ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−ｎ−ブチ
ル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセター
ト、エチレングリコールモノエチルエーテルアセター
ト、エチレングリコールモノブチルエーテルアセター
ト、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセター
ト、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセター
ト、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセター
ト、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセター
ト、プロピレングリコールジアセタート、γ−ブチロラ
クトン等のエステル系溶剤；ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド
系溶剤等が挙げられる。これらの溶剤のうち、エステル
系溶剤およびケトン系溶剤が好ましく、単独で、または
２種類以上を組合せて使用することができる。なお、塗
膜形成用樹脂組成物として用いる場合は溶剤を含有して
いるので、同じ溶剤を用いて溶液重合法によって重合す
るのが好ましいが、重合体製造後メタノール再沈法等の
方法によりポリマを単離し、他の溶剤に溶解して使用に
供することも可能である。

【００３７】（Ａ）成分の（共）重合体の分子量は、本
発明の組成物を基体に均一な膜として塗布することがで
きる限り特に制限はないが、通常５，０００〜３００，
０００（ポリスチレン換算重量平均分子量）であり、形
成する硬化塗膜の膜厚、塗布方法等の塗膜形成の目的や
条件に応じて適宜選択することができる。

【００３８】本発明における（Ｂ）成分である同一分子
内に２個以上のフェノール性水酸基と１個以上のカルボ
キシル基を有する化合物としては、ジヒドロキシ安息香
酸、（２，５−ジヒドロキシフェニル）酢酸、２，６−
ジヒドロキシイソニコチン酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒド
ロキシエチル）グリシン、４，８−ジヒドロキシキナル
ジン酸、３，４−ジヒドロキシけい皮酸、プロトカテキ
ュ酸、トリヒドロキシ安息香酸、フェノールフタリン、
フェノールフタレインコンプレキソン及び下記の一般式
（ＩＩ）

【化５】 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂，Ｒ₃及びＲ₄は、各々独立に水素原子
または炭素数１〜５のアルキル基を表し、ｎは０〜６の
整数である）で表される化合物、たとえば２，２−ビス
（４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸、４，４−ビ
ス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン酸、２，２−ビ
ス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロ
ピオン酸、４，４−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシ
フェニル）ペンタン酸、２，２−ビス［３−（２−メチ
ルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］プロピオン酸、
４，４−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェ
ニル）ペンタン酸、２，２−ビス［３−（２，２−ジメ
チルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］プロピオン
酸、４，４−ビス［３−（２−メチルエチル）−４−ヒ
ドロキシフェニル］ペンタン酸、４，４−ビス［３−
（２，２−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニ
ル］ペンタン酸等を挙げられる。これらの化合物は単独
で、または２種類以上を組み合わせて用いられる。

【００３９】これらのうち、耐熱性及び透明性の点か
ら、上記の一般式（ＩＩ）で表される化合物が好まし
く、さらに、耐熱性、耐薬品性及び透明性の点から２，
２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸およ
び４，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン
酸、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシ
フェニル）プロピオン酸がより好ましい。

【００４０】本発明の組成物において、（Ａ）成分の
（共）重合体１００重量部に対する（Ｂ）成分の配合量
は１〜１００重量部が好ましく、５〜８０重量部がより
好ましく、１０〜５０重量部がさらに好ましい。（Ｂ）
成分の配合量が１重量部未満であると、耐湿性及び耐熱
性が低下する傾向があり、また１００重量部を超える
と、耐薬品性が不十分となる傾向がある。

【００４１】本発明においては、密着性の向上のために
（Ｃ）成分として官能性シランカップリング剤を使用す
ることが好ましい。官能性シランカップリング剤として
は、ビニル基、メタクリロイル基、水酸基、カルボキシ
ル基、アミノ基、イソシアネート基、エポキシ基等の反
応性置換基を有するシランカップリング剤、具体的には
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、（γ−グリ
シドキシプロピル）メチルジエトキシシラン等を挙げる
ことができる。このうちエポキシ基を有するシランカッ
プリング剤が密着性、耐薬品性等に優れているため好ま
しい。これらの化合物は単独で、または２種類以上を組
み合わせて用いられる。

【００４２】本発明の組成物において、（Ｃ）官能性シ
ランカップリング剤の使用量は、（Ａ）成分の（共）重
合体１００重量部に対して、０．１〜１００重量部が好
ましく、１〜６０重量部がより好ましい。（Ｃ）官能性
シランカップリング剤の使用量が０．１重量部未満であ
ると密着性が不十分となる傾向があり、また１００重量
部を越えると塗布性や耐薬品性が低下する傾向がある。

【００４３】また、本発明の組成物に耐薬品性や平坦性
向上等を目的として、エピビス型エポキシ樹脂、ノボラ
ック型エポキシ樹脂等を併用しても良い。エピビス型エ
ポキシ樹脂としては室温で液状のものと固体のものがあ
り、これらの樹脂は市場から容易に入手することができ
る。具体的には、エピコート８２７，８２８，８３４，
１００１，１００４，１００７，１００９，１０１０
（油化シェルエポキシ社製）、アラルダイトＧＹ２５
２，２５０，２６０，２８０，６０９９（チバ・ガイギ
ー社製）、Ｄ．Ｅ．Ｒ３３０，３３１，３３６，３３
７，６６８，６６９（ダウ・ケミカル製）を挙げられ
る。

【００４４】また、上記のノボラックエポキシ樹脂とし
ては、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾール
ノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック
エポキシ樹脂、α−ナフトールノボラックエポキシ樹脂
等が挙げられ、これらの樹脂も市場から容易に入手する
ことができる。具体的には、フェノールノボラックエポ
キシ樹脂：ＤＥＮ−４３１，４３８，４３９（ダウ・ケ
ミカル社製）、エピコート１５２，１５４（油化シェル
エポキシ社製）ＥＰＰＮ−２０１，２０２（日本化薬
製）、クレゾールノボラックエポキシ樹脂：ＥＯＣＮ−
１０２Ｓ，１０３Ｓ，１０４Ｓ，１０２０，１０２５，
１０２７（日本化薬製）、ＥＳＣＮ−１９５Ｘ，２００
Ｓ，２２０（住友化学工業製）、ビスフェノールＡノボ
ラックエポキシ樹脂：Ｎ−８６５，Ｎ−８８０（大日本
インキ化学工業製）、α−ナフトールノボラックエポキ
シ樹脂：ＥＸＢ−４３００（大日本インキ化学工業製）
などが挙げられる。 これらのうち、透明性や耐熱性の
点からビスフェノールＡのジグリシジルエーテルやクレ
ゾールノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボ
ラックエポキシ樹脂がより好ましい。

【００４５】本発明の組成物において、上記のエポキシ
樹脂の使用量は、（Ａ）成分の（共）重合体１００重量
部に対して、１００重量部未満が好ましく、５０重量部
未満がより好ましい。上記のエポキシ樹脂の使用量が１
００重量部を越えると、耐熱性や透明性が低下する傾向
がある。

【００４６】本発明においては、その他の硬化剤として
多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸からなる群
より選ばれる少なくとも１種の化合物が用いられ、多価
カルボン酸無水物としては、無水イタコン酸、無水マレ
イン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無水ドデセ
ニルコハク酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサ
ヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無
水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水エンドメチレンテ
トラヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラ
ヒドロフタル酸等の脂肪族ジカルボン酸無水物； シク
ロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４
−ブタンテトラカルボン酸二無水物等の脂肪族多価カル
ボン酸二無水物； 無水フタル酸、無水トリメリット
酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸、３，３´，４，４´−ジフェニルスルホンテ
トラカルボン酸二無水物等の芳香族多価カルボン酸無水
物；エチレングリコールビストリメリテート、グリセリ
ントリストリメリテート等のエステル基含有酸無水物を
挙げることができる。また、本発明における多価カルボ
ン酸としてはイタコン酸、マレイン酸、コハク酸、シト
ラコン酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル
酸、メチルテトラヒドロフタル酸、シクロペンタンテト
ラカルボン酸等の脂肪族多価カルボン酸； フタル酸、
テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、ピロメ
リット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の芳香族
多価カルボン酸を挙げることができる。

【００４７】多価カルボン酸無水物及び多価カルボン酸
は単独で、または２種類以上組み合わせて用いられる。
耐熱性の点から芳香族多価カルボン酸無水物および芳香
族多価カルボン酸が好ましく、また耐熱性と溶剤に対す
る溶解性のバランスの点から無水トリメリット酸がより
好ましい。

【００４８】本発明の組成物において、多価カルボン酸
無水物及び多価カルボン酸からなる群より選ばれる少な
くとも１種の化合物の配合量は、（Ａ）成分の（共）重
合体１００重量部に対して、５０重量部以下が好まし
く、３０重量部以下がより好ましい。多価カルボン酸無
水物及び多価カルボン酸からなる群より選ばれる少なく
とも１種の化合物の使用量が５０重量部を越えると、耐
薬品性や平坦性が低下する傾向がある。

【００４９】また、本発明の組成物において、（Ｄ）硬
化促進剤を配合することが好ましい。硬化促進剤として
は、通常エポキシ樹脂の硬化に際して用いられるものを
使用できる。具体的には、塩酸等の無機酸、酢酸、シュ
ウ酸等の有機酸、トリエチルアミン、ベンジルジメチル
アミン等の第三級アミン類、１−ベンジル−２−メチル
イミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、
１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾー
ル等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン等のホ
スフィン類、ＢＦ₃等のルイス酸またはルイス酸塩等を
挙げることができ、これらのうち、第三級アミン類また
はイミダゾール類が好ましい。

【００５０】本発明の組成物において、（Ｄ）硬化促進
剤の配合量は、（Ａ）成分の（共）重合体１００重量部
に対して、０．０１〜１０重量部が好ましく、０．１〜
５重量部がより好ましい。（Ｄ）硬化促進剤の配合量が
０．０１重量部未満であると耐熱性が不十分となる傾向
があり、また１０重量部を越えると、耐湿性、耐薬品性
等が低下する傾向がある。

【００５１】本発明の組成物は、通常、溶剤に溶解して
基材に塗布し、加熱硬化させることによって塗膜を形成
させることができる。溶剤としては、本発明の組成物を
溶解し、かつこれらの成分と反応しないものであれば、
特に制限はない。具体的には、本発明の（Ａ）成分の
（共）重合体を溶液重合させる際の溶媒として例示した
溶剤が挙げられる。これらの溶剤のうちエステル系溶剤
およびエーテル系溶剤が好ましく、単独でまたは２種類
以上をして使用することができる。

【００５２】本発明の組成物を溶剤に溶解して、組成物
溶液を調製する方法は特に制限はなく、全成分を同時に
溶剤に溶解して組成物溶液を調製してもよく、必要に応
じて各成分を適宜２つ以上の溶液としておいて、使用時
にこれらの溶液を混合して組成物溶液としてもよい。組
成物溶液を調製する場合の溶剤の使用量は、塗布に供せ
られる最終的な組成物溶液全量に対して、５０〜９５重
量％とすることが好ましい。溶剤の使用量が５０重量％
未満では固形分濃度が高すぎて塗膜のレベリング性や塗
膜の透明性が低下する傾向があり、一方９５重量％を越
える場合は固形分濃度が低いため、塗膜の耐薬品性等が
不十分となる傾向がある。

【００５３】また、本発明の組成物には必要に応じて、
界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の安定剤など
を添加することもできる。これらのうち、界面活性剤は
塗膜の平滑性向上、塗布むらや揮発むら抑制のために有
効であり、フッ素系、シリコーン系、リン酸エステル
系、ソルビトール系等の界面活性剤があり、単独で、ま
たは２種以上を組合せて用いることができ、その使用量
は（Ａ）成分の（共）重合体１００重量部に対して０〜
５重量部が好ましく、０．００１〜２重量部がより好ま
しい。

【００５４】本発明の組成物溶液を塗布する方法は特に
制限はなく、浸漬法、スプレー法、ロールコート法、回
転塗布法、スクリーン印刷、オフセット印刷等の印刷に
よる塗布方法等により基材に塗布することができる。

【００５５】本発明の組成物の加熱硬化条件は組成物の
各成分の具体的種類、配合割合等によって適宜選択され
るが、通常、５０〜３００℃で０．１〜１０時間が好ま
しく、１００〜２５０℃で１〜５時間程度がより好まし
い。

【００５６】本発明の組成物により形成される硬化塗膜
はガラス、金属、プラスチック等の種々の材料に対して
優れた密着性を示し、平滑、強靱で耐光性、耐熱性、耐
水性、耐溶剤性、透明性に優れているため、各種物品の
コーティング膜として有用である。特にカラーフィルタ
保護膜として、ゼラチン、グリュー、ポリビニルアルコ
ール、アクリル系樹脂、ポリイミド樹脂等の種々のバイ
ンダー樹脂を染料による染色や、顔料分散によって着色
して得られる種々のカラーフィルタの表面保護層、平坦
化層として有用である。カラーフィルタ保護膜として用
いる場合は、加熱硬化後の膜厚が０．００５〜３０μ
ｍ、好ましくは０．１〜１０μｍ程度となるように、適
宜、塗布して用いることができる。

【００５７】本発明者らの検討によれば、従来のポリグ
リシジル（メタ）アクリレート樹脂を用いる技術は、こ
の樹脂を低分子量の多価カルボン酸無水物または多価カ
ルボン酸と反応させるものであるが、得られる塗膜は脆
弱すぎて密着性が悪いこと、また、架橋にあずかるエス
テル結合の数が多すぎるため、耐アルカリ性が悪いこ
と、また平坦性も不十分であることが判明した。また、
従来技術では、塗布性、密着性、耐熱性、耐薬品性、平
坦性等すべての要求特性を満足させるものはなかった
が、本発明における組成物は、これらの各要求特性をバ
ランス良く満足させることができる。

【００５８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらによって制限されるものではな
い。 合成例１ （共）重合体溶液Ａ−１の合成 攪拌機、温度計、窒素導入管、還流冷却管、および滴下
ロートの備わった１リットルのフラスコに、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセタート２６０重量部
を仕込み、フラスコ内を窒素置換した。スチレン６０重
量部、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリ
レート（ダイセル化学工業製 サイクロマー Ｍ−１０
０）１４０重量部、アゾビスイソブチロニトリル２．０
重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
タート１００重量部に溶解し、１リットルのフラスコに
窒素気流中９０℃で３時間かけて滴下した。さらに９０
℃で１時間攪拌した後、アゾビスイソブチロニトリル
０．２重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセタート４０重量部に溶解した溶液を添加し、その
後１２０℃に昇温して１時間保った。

【００５９】得られた（共）重合体溶液は粘度が１７２
ｍＰａ・ｓ（２５℃）であり、この（共）重合体をＨＰ
ＬＣ分析（ＧＰＣモード；カラム：日立化成工業製 ゲ
ルパックＡ−１２０＋Ａ−１４０＋Ａ−１５０、溶離
液：テトラヒドロフラン、検出器：示差屈折計）を行っ
たところ、ポリスチレン換算の重量平均分子量は約２
７，０００であった。

【００６０】合成例２ （共）重合体溶液Ａ−２の合成 ３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート
（ダイセル化学工業製サイクロマー Ｍ−１００）をカ
プロラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチ
ルメタクリレート（ダイセル化学工業製 サイクロマー
Ｍ−１０１）に、スチレンをシクロヘキシルマレイミ
ドに代えたこと以外は合成例１と同様にして行ったとこ
ろ、得られた（共）重合体溶液は粘度が１６４ｍＰａ・
ｓ（２５℃）であり、ポリスチレン換算の重量平均分子
量は約２６，０００であった。

【００６１】合成例３ （共）重合体溶液Ａ−３の合成 スチレンをメタクリル酸トリシクロ［５．２．１．０
^2,6］デカン−８−イル（日立化成工業製、ＦＡ−５１
３Ｍ）に代えたこと以外は合成例１と同様にして行った
ところ、得られた（共）重合体溶液は粘度が１８５ｍＰ
ａ・ｓ（２５℃）であり、ポリスチレン換算の重量平均
分子量は約２８，０００であった。

【００６２】合成例４ （共）重合体溶液Ａ−４の合成 スチレン４０重量部及び３，４−エポキシシクロヘキシ
ルメチルメタクリレート（ダイセル化学工業製 サイク
ロマー Ｍ−１００）１６０重量部を用いたこと以外は
合成例１と同様にして行ったところ、得られた（共）重
合体溶液は粘度が１８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）であり、
ポリスチレン換算の重量平均分子量は約２６，０００で
あった。

【００６３】合成例５ （共）重合体溶液Ａ−５の合成 ３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート
（ダイセル化学工業製サイクロマー Ｍ−１００）２０
０重量部のみを用い、スチレンを用いないこと以外は合
成例１と同様にして行ったところ、得られた（共）重合
体溶液は粘度が１８５ｍＰａ・ｓ（２５℃）であり、ポ
リスチレン換算の重量平均分子量は約２８，０００であ
った。

【００６４】実施例１〜１０ （共）重合体溶液Ａ−１〜Ａ−５に対し、硬化剤、シラ
ンカップリング剤、その他の配合物を表１に示す配合で
加え（単位は重量部）、ジエチレングリコールジメチル
エーテル１６０重量部を加えた後、室温で均一に混合、
溶解させた。

【００６５】この溶液を、孔径０．２μｍのメンブラン
フィルタで濾過した後、スピンコーターを用いてガラス
板（旭硝子製ＡＮ−６３５）上に回転数８５０ｒｐｍで
回転塗布した。塗布後、ガラス板を２００℃のクリーン
オーブン中で１時間処理し、塗膜を硬化させた。得られ
た塗膜の表面は極めて平滑であり、ピンホール等は全く
見られなかった。触針式膜厚計（日本真空技術社製、Ｄ
ｅｋｔａｋ３）によって測定した膜厚は１．９〜２．４
μｍであった。

【００６６】形成した塗膜について以下の試験を行っ
た。塗膜のガラス板との密着性を調べるためにテープ剥
離によるゴバン目試験（ＪＩＳ−Ｋ−５４００）を行っ
た。その結果、残存数１００／１００であり、剥離は全
く見られなかった。次に、塗膜の４００ｎｍ〜８００ｎ
ｍにおける吸収スペクトルを塗布したものと同じガラス
板をリファレンスとして測定したところ、光線透過率は
全領域で９５％以上であった。

【００６７】また、この塗膜をつけたガラス板をプレッ
シャークッカーテスト（１２０℃、２気圧）３０時間
（以下、ＰＣＴ処理という）、Ｎ−メチルピロリドン中
に４０℃で３０分浸漬（以下、ＮＭＰ処理という）、５
重量％水酸化ナトリウム水溶液に５０℃で１時間浸漬
（以下、ＮａＯＨ処理という）、および２５０℃のギヤ
オーブン中に１時間放置（以下、２５０℃処理という）
の処理を別々に行い、各処理後で上記のゴバン目試験お
よび光線透過率の測定を行った。これらの結果を塗膜製
造直後（硬化直後）の試験結果と比較したところ、いず
れの場合も接着性や光線透過率は良好であった。ゴバン
目試験結果を表２に、光線透過率試験結果を表３に示
す。

【００６８】比較例１ 合成例１で得られた（共）重合体溶液Ａ−１の３００重
量部に対し、無水トリメリット酸２０重量部、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン（東レ・ダウコー
ニング・シリコーン製、ＳＨ−６０４０）２５重量部、
１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾー
ル１重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル１
６０重量部を加えて室温で均一に混合溶解し、得られた
溶液を実施例１と同様にしてガラス板上に塗布、加熱硬
化させて、塗膜の各種特性試験を行った。ゴバン目試験
結果を表２に、光線透過率試験結果を表３に示す。

【００６９】比較例２ 合成例５で得られた（共）重合体溶液Ａ−５の３００重
量部に対し、無水トリメリット酸３０重量部、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン（東レ・ダウコー
ニング・シリコーン製、ＳＨ−６０４０）２０重量部、
オルソクレゾールノボラックエポキシ樹脂（日本化薬
製、ＥＯＣＮ１０２Ｓ）２０重量部、２−エチル−４−
メチルイミダゾール１重量部、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル１６０重量部を加えて室温で均一に混合
溶解し、得られた溶液を実施例１と同様にしてガラス板
上に塗布、加熱硬化させて、塗膜の各種特性試験を行っ
た。ゴバン目試験結果を表２に、光線透過率試験結果を
表３に示す。

【００７０】比較例３ 実施例１で得られた組成物のうち、４，４−ビス（４−
ヒドロキシフェニル）ペンタン酸（ＬＶ）３０重量部を
ビスフェノールＡ３５重量部に代えた以外は、実施例１
と同様にしてガラス板上に塗布、加熱硬化させて、塗膜
の各種特性試験を行った。ゴバン目試験結果を表２に、
光線透過率試験結果を表３に示す。

【００７１】

【表１】 ( )内の数字は重量部を示す LV:4,4-ヒ゛ス(4-ヒト゛ロキシフェニル)ヘ゜ンタン酸 PR:2,2-ヒ゛ス(4-ヒト゛ロキシフェニル)フ゜ロヒ゜オン酸 Z6042：(γ-ク゛リシト゛キシフ゜ロヒ゜ル)メチルシ゛エトキシシラン(東レ・タ゛ウコーニ
ンク゛・シリコーン製) SH6040：γ-ク゛リシト゛キシフ゜ロヒ゜ルトリメトキシシラン(東レ・タ゛ウコーニンク゛・
シリコーン製) 1B2MZ：1-ヘ゛ンシ゛ル-2-メチルイミタ゛ソ゛ール(四国化成製) 2E4MZ：2-エチル-4-メチルイミタ゛ソ゛ール(四国化成製) 2E4MZ-CN：1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミタ゛ソ゛ール(四国化成製) TMA：無水トリメリット酸 BPA：ヒ゛スフェノールA EOCN102S：オルソクレソ゛ールノホ゛ラックエホ゜キシ樹脂(日本化薬製)エヒ゜コート 828：ヒ゛スフェノールAシ゛ク゛リシシ゛ルエーテル(油化シェルエポキ
シ製)

【００７２】

【表２】

【００７３】

【表３】

【００７４】実施例１１ 実施例１〜１０で調製した組成物溶液を常法により作製
したカラーフィルタ基材上に塗布した後、加熱硬化して
保護膜を形成し、保護膜付きカラーフィルタの特性を調
べた。

【００７５】カラーフィルタ基材は透明ガラス基板上に
日立化成工業製 顔料分散感光液ＰＤ−１７０を用い
て、常法によりストライプ状の赤、緑、青の３色の顔料
分散方式カラーフィルタがついた基材を作製した（スト
ライプ幅１００μｍ）。この基材の表面凹凸を触針式膜
厚計（日本真空技術社製、Ｄｅｋｔａｋ３ＳＴ）によっ
て測定したところ、１．１μｍであった。

【００７６】次に、このカラーフィルタ基材上に前記の
組成物溶液を８５０ｒｐｍで回転塗布し、２００℃で１
時間乾燥することにより膜厚２μｍの保護層を形成し
た。このときの表面の凹凸を触針式膜厚計（日本真空技
術社製、Ｄｅｋｔａｋ３ＳＴ）によって測定した結果は
表４に示すように良好であった。このようにして作製さ
れた保護膜付きカラーフィルタ上に、インジウムチンオ
キシド（ＩＴＯ）を常法に従い蒸着した後、ホトリソグ
ラフィーによりパターニングした。このＩＴＯのパター
ンを有するカラーフィルタを、光学顕微鏡で詳細に観察
したが、カラーフィルタや保護膜にシワやクラック等は
全く認められず、カラーフィルタと保護膜、ＩＴＯと保
護膜との密着性も表４に示すように良好であった。

【００７７】比較例４ 比較例１〜３で調製した組成物溶液を用いた以外は実施
例１１と同様にしてカラーフィルタ基材への適性を調べ
た結果を表４に示す。

【００７８】

【表４】

【００７９】

【発明の効果】請求項１〜４のいずれかにおける透明塗
膜形成用樹脂組成物から形成される塗膜は、平滑であ
り、透明性、密着性、耐湿性、耐薬品性、耐熱性、耐傷
性等に優れている。請求項５におけるカラーフィルタ保
護膜は、請求項１〜４のいずれかにおける透明塗膜形成
用樹脂組成物を用いて形成され、前記の樹脂組成物から
形成される塗膜と同様の特長を示す。請求項６における
カラーフィルタは請求項５におけるカラーフィルタ保護
膜を用いて形成され、耐熱性、耐薬品性、密着性、塗布
性、透明性、耐傷性、平坦性等のカラーフィルタに要求
される全ての特性を満足させることができ、平坦性、密
着性、および耐熱性に関しては特に優れた特性を得るこ
とができる。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA45 BB02 BB14 BB28 BB37 BB44 4J038 DB211 JA64 JB03 JB32 JC26 JC30 JC32 JC35 KA04 NA04 NA12 NA14 NA24 PB08 PC02 PC03 PC08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記（Ａ）及び（Ｂ）を含有してなる透
   明塗膜形成用樹脂組成物。 （Ａ）下記一般式（Ｉ）で表される化合物を構成成分と
   して含む（共）重合体、 【化１】 ［式中、Ｒは水素原子または炭素数１〜５のアルキル基
   を表し、ｎは０または１の整数である］ （Ｂ）同一分子内に２個以上のフェノール性水酸基と１
   個以上のカルボキシル基を有する化合物。
2. 【請求項２】（Ｃ）官能性シランカップリング剤を含有
   してなる請求項１記載の透明塗膜形成用樹脂組成物。
3. 【請求項３】（Ｄ）硬化促進剤を含有してなる請求項１
   または２記載の透明塗膜形成用樹脂組成物。
4. 【請求項４】（Ｂ）同一分子内に２個以上のフェノール
   性水酸基と１個以上のカルボン酸基を有する化合物が下
   記一般式（ＩＩ）で表される化合物である請求項１〜３
   のいずれか１項に記載の透明塗膜形成用樹脂組成物。 【化２】 （式中、Ｒ₁、Ｒ₂，Ｒ₃及びＲ₄は、各々独立に水素原子
   または炭素数１〜５のアルキル基を表し、ｎは０〜６の
   整数である）
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の透
   明塗膜形成用樹脂組成物を少なくとも一部に含有するカ
   ラーフィルタ保護膜。
6. 【請求項６】 ＲＧＢ画素を表面に有する機材で構成さ
   れたカラーフィルタにおいて、請求項５に記載のカラー
   フィルタ保護膜をＲＧＢ画素上に積層したカラーフィル
   タ。