JP2005099404A - Thermosetting resin composition for planarization film of color filter and its application - Google Patents

Thermosetting resin composition for planarization film of color filter and its application Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermosetting resin composition which has excellent hardenability without using a hardening accelerator, is colorless and transparent in hardened matter, is little in discoloration under photoirradiation conditions of high temperature and high energy and is appropriate for a planarization film of a color filter. <P>SOLUTION: In the thermosetting resin composition for the planarization film of the color filter containing an epoxy group-containing resin (A) and a hardener (B), the hardener (B) is a compound obtained by bringing a carboxyl group of a cyclohexane tricarboxylic acid (b01) or its acid anhydride (b02) and a vinyl group of vinyl (thio)ether (b11) having one or more vinyl groups in one molecule into addition reaction. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、カラーフィルターの平坦化膜用の熱硬化性樹脂組成物およびその用途に関する。さらに詳しくは、液晶表示装置(LCD)を始めとする各種表示装置および固体撮像素子(CCD)等に使用されるカラーフィルターの平坦化膜用に好適に使用できる熱硬化性樹脂組成物および樹脂硬化物ならびにその用途に関する。   The present invention relates to a thermosetting resin composition for a planarizing film of a color filter and its use. More specifically, a thermosetting resin composition and resin curing that can be suitably used for flattening films of color filters used in various display devices such as liquid crystal display devices (LCD) and solid-state imaging devices (CCD). Product and its use.

近年、デジタルマルチメディア化の進展に伴い、画像関連の撮影装置および表示装置がめざましい勢いで普及してきており、これらの装置にはより一層の高機能化が求められている。これらの装置、例えば、カラー液晶表示装置(LCD)、エレクトロルミネッセンス(EL)装置、プラズマディスプレイパネル(PDP)装置、発光ポリマー(LEP)装置、フィールド・エミッション表示装置(FED)等の各種表示装置、および固体撮像素子(CCD)においては、ほとんどの場合、カラーフィルターが必須の構成部品となっている。
一般に、このカラーフィルターには、その赤(R)・緑(G)・青(B)の着色層が用いられ、その着色層を被覆・保護するために平坦化膜が形成される。この平坦化膜には、十分な硬度や密着性、画素の色彩に悪影響を及ぼさないための優れた透明性および優れた膜厚均一性が求められる。さらに、該平坦化膜が液晶化合物と接触する場合には、その膜には、液晶化合物の汚染(着色層側から液晶への汚染物質の移行)を阻止し得る平坦化膜のパシベーション性、平坦化膜自体が液晶に溶出しない非溶出性などの非汚染性が求められる。その他にも、樹脂組成物の貯蔵安定性、さらに樹脂硬化物の優れた耐熱性、硬度、耐温純水性、耐溶剤性などの性能が求められている。
特にCCDの用途においては、さらに小型化と高感度化が求められ、1〜5μmのオーダーの薄膜で、硬度、密着性、透明性、膜厚均一性、非汚染性、耐熱性、耐温純水性、耐溶剤性等の硬化膜物性が求められ、また、その樹脂組成物には貯蔵安定性等の性能が求められている。
カラーフィルター用の平坦化膜には、優れた無色透明性が必要であり、一般にエポキシ基/酸無水物硬化系の熱硬化性樹脂が使用されている。かかる熱硬化性樹脂の硬化剤としては、一般にメチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸等の脂環式酸無水物が使用されている。
In recent years, with the advancement of digital multimedia, image-related photographing devices and display devices have been remarkably popularized, and these devices are required to have higher functions. Various display devices such as color liquid crystal display devices (LCD), electroluminescence (EL) devices, plasma display panel (PDP) devices, light emitting polymer (LEP) devices, field emission display devices (FED), etc. In most cases, in a solid-state imaging device (CCD), a color filter is an essential component.
In general, the color filter uses the red (R), green (G), and blue (B) colored layers, and a planarizing film is formed to cover and protect the colored layers. This flattened film is required to have sufficient hardness and adhesion, excellent transparency so as not to adversely affect the color of the pixel, and excellent film thickness uniformity. Further, when the flattening film is in contact with the liquid crystal compound, the film has a passivation property and flatness that can prevent contamination of the liquid crystal compound (transfer of contaminants from the colored layer side to the liquid crystal). Non-contaminating properties such as non-eluting properties in which the chemical film itself does not elute into the liquid crystal are required. In addition, there are demands for the storage stability of the resin composition and the performance of the cured resin, such as excellent heat resistance, hardness, hot pure water resistance, and solvent resistance.
In particular, in CCD applications, further miniaturization and higher sensitivity are required. Thin films of the order of 1 to 5 μm, hardness, adhesion, transparency, film thickness uniformity, non-contamination, heat resistance, and temperature-resistant pure water Further, cured film properties such as solvent resistance are required, and performances such as storage stability are required for the resin composition.
The flattening film for the color filter requires excellent colorless transparency, and generally an epoxy group / acid anhydride curing system thermosetting resin is used. As a curing agent for such a thermosetting resin, alicyclic acid anhydrides such as methylhexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and tetrahydrophthalic anhydride are generally used.

しかしながら、上記の脂環式酸無水物を硬化剤とした場合、硬化反応性が低く、十分に硬化させるためには、硬化促進剤を添加する必要があった。
このような硬化促進剤としては、例えばトリフェニルホスホニウムブロマイド(特許文献1参照)、2−エチル−4−メチルイミダゾール(特許文献2参照)、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7のエチルヘキサン塩(特許文献3参照)、あるいはテトラフェニルホスホニウムブロマイド(特許文献4参照)が使用されている。
However, when the above alicyclic acid anhydride is used as a curing agent, the curing reactivity is low, and it is necessary to add a curing accelerator in order to sufficiently cure.
Examples of such a curing accelerator include triphenylphosphonium bromide (see Patent Document 1), 2-ethyl-4-methylimidazole (see Patent Document 2), and 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene- 7 ethyl hexane salt (see Patent Document 3) or tetraphenylphosphonium bromide (see Patent Document 4).

一方、熱硬化性樹脂組成物を硬化させて、上記カラーフィルターの平坦化膜用の樹脂硬化物として利用可能とするためには、無色透明性が長期間維持されることが必要である。しかしながら、LCDにおいてCOG(chip on glass)液晶デバイスなどがオーバーヘッドプロジェクター用途へ多く用いられつつあり、カラーフィルター用平坦化膜の樹脂硬化物は、より高温や高いエネルギーの光にさらされることとなり、それによる着色(黄変)が生じるなど長期間の無色透明性の維持が困難となってきた。上記着色の原因としては、熱硬化性樹脂組成物(例えば、特許文献5記載のもの)に含有される芳香族系酸無水物の硬化剤成分(例えば、トリメリット酸無水物)中のフェニル基の化学変化などがその一つと考えられ、この点から分子構造中に芳香族基を有する硬化剤の使用は好ましくない。また、硬化促進剤のフェニル基や窒素分等も熱硬化性樹脂組成物の着色原因の一つとして考えられることから、熱硬化性樹脂組成物の無色透明性を維持するという観点から考えると、カラーフィルターの平坦化膜用塗工液に硬化促進剤を使用することは好ましくない。
特許文献6においては、ブロック化カルボキシル基と酸無水物基を有する各種のカルボキシル基誘導体が、汎用硬化剤として使用できることが示唆されており、また、特許文献7には、ブロック化カルボン酸硬化剤を用いたカラーフィルターの保護膜用塗工液が開示されているが、これらの技術では芳香族カルボン酸を好ましく用いており、芳香族環を水添(水素化)することにより硬化物の着色が抑制される点に関しては記述されていない。
On the other hand, in order to cure the thermosetting resin composition so that it can be used as a cured resin for the planarizing film of the color filter, it is necessary to maintain colorless transparency for a long period of time. However, COG (chip on glass) liquid crystal devices and the like are being widely used for overhead projectors in LCDs, and the cured resin of the color filter flattening film is exposed to light of higher temperature and higher energy. It has become difficult to maintain colorless transparency for a long period of time, such as coloring (yellowing) due to. As a cause of the coloring, a phenyl group in a curing agent component (for example, trimellitic acid anhydride) of an aromatic acid anhydride contained in a thermosetting resin composition (for example, one described in Patent Document 5). The chemical change is considered to be one of them, and from this point, the use of a curing agent having an aromatic group in the molecular structure is not preferred. In addition, since the phenyl group and nitrogen content of the curing accelerator are also considered as one of the coloring causes of the thermosetting resin composition, from the viewpoint of maintaining the colorless transparency of the thermosetting resin composition, It is not preferable to use a curing accelerator in the color filter flattening film coating solution.
Patent Document 6 suggests that various carboxyl group derivatives having a blocked carboxyl group and an acid anhydride group can be used as a general-purpose curing agent, and Patent Document 7 discloses a blocked carboxylic acid curing agent. Although a coating solution for a protective film of a color filter using a colorant is disclosed, aromatic carboxylic acid is preferably used in these techniques, and the cured product is colored by hydrogenating (hydrogenating) the aromatic ring. There is no description on the point that is suppressed.

特開2000−344868号公報JP 2000-344868 A 特開2001−114868号公報JP 2001-114868 A 特開2002−97251号公報JP 2002-97251 A 特表2003−26763号公報Special Table 2003-26763 特開2001−158816号公報JP 2001-158816 A 特開平11−246543号公報JP 11-246543 A 特開2001−350010号公報JP 2001-350010 A

本発明の第1の目的は、硬化促進剤を使用することなしに優れた硬化性を有し、かつ硬化物が無色透明で、高温および高エネルギーの光照射条件下で着色が少なく、カラーフィルターの平坦化膜用に好適な熱硬化性樹脂組成物を提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、優れた硬化性と貯蔵安定性を有し、かつ、硬化後に無色透明で、高温および高エネルギーの光照射条件下での着色が少なく、さらにパシベーション性、平坦性などの諸物性に優れた、液晶表示装置(LCD)、エレクトロルミネッセンス(EL)装置、プラズマディスプレイパネル(PDP)装置、発光ポリマー(LEP)装置、フィールド・エミッション表示装置(FED)、および固体撮像素子(CCD)等のカラーフィルター用の平坦化膜を形成できる塗工液を提供することにある。
さらに、本発明の第3の目的は、前記樹脂組成物を硬化してなる樹脂硬化物、およびそれらの層を有するカラーフィルター、固体撮像素子ならびに表示素子を提供することにある。
A first object of the present invention is a color filter having excellent curability without using a curing accelerator, a cured product being colorless and transparent, and being less colored under high temperature and high energy light irradiation conditions. Another object of the present invention is to provide a thermosetting resin composition suitable for the flattening film.
In addition, the second object of the present invention is to have excellent curability and storage stability, and is colorless and transparent after curing, less colored under high temperature and high energy light irradiation conditions, and further has passivation properties. A liquid crystal display (LCD), an electroluminescence (EL) device, a plasma display panel (PDP) device, a light emitting polymer (LEP) device, a field emission display (FED), and a solid having excellent physical properties such as flatness An object of the present invention is to provide a coating liquid capable of forming a flattening film for a color filter such as an image sensor (CCD).
A third object of the present invention is to provide a cured resin obtained by curing the resin composition, a color filter having these layers, a solid-state imaging device, and a display device.

本発明者らは、前記の課題を解決するため鋭意検討した結果、エポキシ基含有樹脂(A)と硬化剤(B)を含有する熱硬化性樹脂組成物において、特定の構造を有するシクロヘキサントリカルボン酸またはその無水物とビニル(チオ)エーテル基含有化合物との反応生成物を硬化剤として用いることにより、硬化促進剤を用いなくても硬化性が良好で、無色透明性等に優れた硬化物を与える熱硬化性樹脂組成物が得られることの知見を得、またこの樹脂組成物が塗料、接着剤、成形品およびカラーフィルター平坦化膜用塗工液に好適であることの知見を得て、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a cyclohexanetricarboxylic acid having a specific structure in a thermosetting resin composition containing an epoxy group-containing resin (A) and a curing agent (B). Alternatively, by using a reaction product of the anhydride and a vinyl (thio) ether group-containing compound as a curing agent, a cured product having good curability and excellent colorless transparency without using a curing accelerator can be obtained. Obtaining knowledge that a thermosetting resin composition is obtained, and obtaining knowledge that this resin composition is suitable for paints, adhesives, molded articles, and color filter flattening film coating liquids, The present invention has been completed.

すなわち、本発明は、次の〔1〕〜〔7〕である。
〔1〕エポキシ基含有樹脂(A)と硬化剤(B)を含有するカラーフィルターの平坦化膜用の熱硬化性樹脂組成物であって、前記の硬化剤(B)が、シクロヘキサントリカルボン酸(b01)またはその酸無水物(b02)のカルボキシル基と、1分子中に1個以上のビニル基を有するビニル(チオ)エーテル(b11)のビニル基を付加反応して得られる化合物であることを特徴とするカラーフィルターの平坦化膜用の熱硬化性樹脂組成物。
〔2〕 前記のシクロヘキサントリカルボン酸(b01)が、シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸またはシクロヘキサン−1,3,5−トリカルボン酸であり、酸無水物(b02)がシクロヘキサン−1,3,4−トリカルボン酸−3,4−無水物である前記の〔1〕に記載のカラーフィルターの平坦化膜用の熱硬化性樹脂組成物。
〔3〕前記の〔1〕または〔2〕に記載の熱硬化性樹脂組成物よりなるカラーフィルターの平坦化膜用塗工液。
〔4〕前記の〔1〕または〔2〕に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させてなる樹脂硬化物。
〔5〕前記の〔1〕または〔2〕に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させてなる樹脂硬化物の層を有するカラーフィルター。
〔6〕前記の〔1〕または〔2〕に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させてなる樹脂硬化物の層を有する固体撮像素子。
〔7〕前記の〔1〕または〔2〕に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させてなる樹脂硬化物の層を有する表示装置。
That is, the present invention includes the following [1] to [7].
[1] A thermosetting resin composition for a planarizing film of a color filter containing an epoxy group-containing resin (A) and a curing agent (B), wherein the curing agent (B) is cyclohexanetricarboxylic acid ( b01) or an acid anhydride (b02) thereof and a compound obtained by addition reaction of a vinyl group of vinyl (thio) ether (b11) having one or more vinyl groups in one molecule. A thermosetting resin composition for a color filter planarizing film.
[2] The cyclohexanetricarboxylic acid (b01) is cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid or cyclohexane-1,3,5-tricarboxylic acid, and the acid anhydride (b02) is cyclohexane-1,3,3. The thermosetting resin composition for a planarizing film of a color filter according to the above [1], which is 4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride.
[3] A coating solution for a flattened film of a color filter comprising the thermosetting resin composition according to [1] or [2].
[4] A cured resin product obtained by curing the thermosetting resin composition according to [1] or [2].
[5] A color filter having a layer of a cured resin obtained by curing the thermosetting resin composition according to [1] or [2].
[6] A solid-state imaging device having a layer of a cured resin obtained by curing the thermosetting resin composition according to [1] or [2].
[7] A display device having a layer of a cured resin obtained by curing the thermosetting resin composition according to [1] or [2].

本発明の熱硬化性樹脂組成物は、硬化促進剤を添加しなくても硬化性が良好である。この熱硬化性樹脂組成物は、液晶表示装置(LCD)等の各種表示装置および固体撮像素子(CCD)の用途として、硬化して用いることにより、無色透明で、長期高温条件下や高エネルギーの光照射下での変色が少ないカラーフィルターの平坦化膜用の樹脂硬化物を得ることができる。   The thermosetting resin composition of the present invention has good curability without adding a curing accelerator. This thermosetting resin composition is colorless and transparent when used for various display devices such as a liquid crystal display device (LCD) and a solid-state imaging device (CCD). A cured resin for a flattened film of a color filter with little discoloration under light irradiation can be obtained.

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明において、カラーフィルターの平坦化膜用とは、カラーフィルターを有する固体撮像装置および表示装置の平坦化膜に用いるものを広く意味し、より詳しくは、1)RGB等のカラーフィルター部分、発光ないし受光の素子部分、電極部分等に直接に接して、これらを保護する保護膜で平坦化するもの、2)これら部分を他の材料を介して間接的に保護する保護膜で平坦化するものを意味する。(例えば、固体現像素子(CCD)のマイクロレンズとカラーフィルターの間に用いる中間膜、あるいは、カラーフィルターと電極等の間に用いる中間膜も含めて意味する。)
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ基含有樹脂(A)と硬化剤(B)を含有し、前記の硬化剤(B)が、シクロヘキサントリカルボン酸(b01)またはその酸無水物(b02)のカルボキシル基と、1分子中に1個以上のビニル基を有するビニル(チオ)エーテル(b11)を付加反応して得られる化合物であることを特徴とする。
本発明の熱硬化性樹脂組成物に使用する硬化剤(B)は、下記の式1aまたは式1bで表されるカルボキシル基のヘミアセタールエステル構造を有するシクロヘキサントリカルボン酸(b01)またはシクロヘキサントリカルボン無水物(b02)の誘導体である。
前記の硬化剤(B)は、1種単独で、または2種以上を混合して使用できる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the present invention, the term “for flattening film of a color filter” means broadly what is used for the flattening film of a solid-state imaging device and display device having a color filter. More specifically, 1) Color filter parts such as RGB, light emission Or directly touching the light receiving element portion, electrode portion, etc., and flattening with a protective film that protects them, 2) flattening these portions with a protective film that indirectly protects through other materials Means. (For example, an intermediate film used between a microlens of a solid development element (CCD) and a color filter, or an intermediate film used between a color filter and an electrode, etc.)
The thermosetting resin composition of the present invention contains an epoxy group-containing resin (A) and a curing agent (B), and the curing agent (B) is cyclohexanetricarboxylic acid (b01) or its acid anhydride (b02). ) And a vinyl (thio) ether (b11) having one or more vinyl groups in one molecule.
The curing agent (B) used in the thermosetting resin composition of the present invention is cyclohexanetricarboxylic acid (b01) or cyclohexanetricarboxylic anhydride having a hemiacetal ester structure of a carboxyl group represented by the following formula 1a or formula 1b: It is a derivative of (b02).
The said hardening | curing agent (B) can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

Figure 2005099404
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Figure 2005099404
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ここで、R、R、R、R’、R’およびR’はそれぞれ水素原子または炭素数1〜18の有機基であり、RおよびRはそれぞれ炭素数1〜18の有機基であり、YおよびY’はそれぞれ酸素原子または硫黄原子である。RとRは互いに結合してYをヘテロ原子とする複素環を形成していてもよい。また、R’、R’、R’およびY’はそれらがそれぞれ対応しているR、R、RおよびYと同じであってもよい。 Wherein, R 1, R 2, R 3, R 1 ', R 2' and R 3 'are each hydrogen atom or an organic group having 1 to 18 carbon atoms, R 4 and R 5 are each 1 to carbon atoms 18 organic groups, Y 1 and Y 1 ′ are each an oxygen atom or a sulfur atom. R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a heterocycle having Y 1 as a hetero atom. R 1 ′, R 2 ′, R 3 ′ and Y 1 ′ may be the same as R 1 , R 2 , R 3 and Y 1 to which they correspond, respectively.

上記式1aまたは1bで表されるカルボキシル基のヘミアセタールエステル構造を有する化合物(B)は、シクロヘキサントリカルボン酸(b01)またはその酸無水物(b02)のカルボキシル基とビニル(チオ)エーテル(b11)のビニル基とを反応させることによって、シクロヘキサントリカルボン酸(b01)またはその酸無水物(b02)のカルボキシル基をブロック(保護)した化合物である。
これら化合物(B)のうち、前記式1aで表される官能基を有する化合物は、シクロヘキサントリカルボン酸(b01)またはその酸無水物(b02)と下記式2aで表されるビニル(チオ)エーテル(b11)とを反応させることによって得られる。ここで、ビニル(チオ)エーテル(b11)とは、ビニルエーテル化合物、ビニルチオエーテル化合物あるいは酸素原子または硫黄原子をヘテロ原子とするビニル型二重結合を持つ複素環式化合物を意味する。
The compound (B) having a carboxyl group hemiacetal ester structure represented by the above formula 1a or 1b is a cyclohexane tricarboxylic acid (b01) or its acid anhydride (b02) carboxyl group and vinyl (thio) ether (b11). This is a compound in which the carboxyl group of cyclohexanetricarboxylic acid (b01) or its acid anhydride (b02) is blocked (protected) by reacting with the vinyl group.
Among these compounds (B), the compound having a functional group represented by the formula 1a is cyclohexanetricarboxylic acid (b01) or its acid anhydride (b02) and a vinyl (thio) ether represented by the following formula 2a ( obtained by reacting with b11). Here, the vinyl (thio) ether (b11) means a vinyl ether compound, a vinyl thioether compound, or a heterocyclic compound having a vinyl double bond having an oxygen atom or a sulfur atom as a hetero atom.

Figure 2005099404
Figure 2005099404

ここで、R、R、RおよびYは、式1aと同じであり、R、RおよびRは、それぞれ水素原子または炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、アルカリール基等の有機基であり、Rは炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、アルカリール基等の有機基であり、これらの有機基は適当な置換基を有していてもよく、またRとR4は互いに結合してYをヘテロ原子とする複素環を形成していてもよい。 Wherein, R 1, R 2, R 3 and Y 1 are the same as the formula 1a, R 1, R 2 and R 3 are each a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, alk It is an organic group such as a reel group, R 4 is an organic group such as an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, or an alkaryl group, and these organic groups may have an appropriate substituent. R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a heterocycle having Y 1 as a heteroatom.

式2aで表される化合物の具体例としては、例えばメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルなどの脂肪族ビニルエーテル化合物およびこれらに対応する脂肪族ビニルチオエーテル、さらには2,3−ジヒドロフラン、3,4−ジドロフラン、2,3−ジヒドロ−2H−ピラン、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン、3,4−ジヒドロ−2−メトキシ−2H−ピラン、3,4−ジヒドロ−4,4−ジメチル−2H−ピラン−2−オン、3,4−ジヒドロ−2−エトキシ−2H−ピラン、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン−2−カルボン酸ナトリウムなどの環状ビニルエーテル化合物およびこれらに対応する環状ビニルチオエーテル化合物などが挙げられる。   Specific examples of the compound represented by Formula 2a include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, and the like. Aliphatic vinyl ether compounds and corresponding aliphatic vinyl thioethers, as well as 2,3-dihydrofuran, 3,4-didofuran, 2,3-dihydro-2H-pyran, 3,4-dihydro-2H-pyran, 3 , 4-Dihydro-2-methoxy-2H-pyran, 3,4-dihydro-4,4-dimethyl-2H-pyran-2-one, 3,4-dihydro-2-ethoxy-2H-pyran, 3,4 -Dihydro-2H-pyran Such as 2-cyclic ether compounds such as carboxylate and the corresponding cyclic vinyl thioether compounds thereof.

前記化合物(B)のうち、式1bで表される官能基を有する化合物は、シクロヘキサントリカルボン酸(b01)またはその酸無水物(b02)と下記式2bで表されるビニル(チオ)エーテル(b11)とを反応させることによって得られる。   Among the compounds (B), the compound having a functional group represented by the formula 1b is cyclohexanetricarboxylic acid (b01) or its acid anhydride (b02) and a vinyl (thio) ether (b11 represented by the following formula 2b). ).

Figure 2005099404
Figure 2005099404

ここで、R、R、R、R、R1’、R2’、R3’、YおよびY1’は式1bと同じであり、R、R、R、R’、R’およびR’はそれぞれ水素原子または炭素数1〜18の有機基であり、RおよびRはそれぞれ炭素数1〜18の有機基であり、YおよびY’はそれぞれ酸素原子または硫黄原子である。RとRは互いに結合してYをヘテロ原子とする複素環を形成していてもよい。また、R’、R’、R’およびY’はそれらがそれぞれ対応しているR、R、RおよびYと同じであってもよい。 Here, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 1 ′ , R 2 ′ , R 3 ′ , Y 1 and Y 1 ′ are the same as those in formula 1b, and R 1 , R 2 , R 3 , R 1 ′, R 2 ′ and R 3 ′ are each a hydrogen atom or an organic group having 1 to 18 carbon atoms, R 4 and R 5 are each an organic group having 1 to 18 carbon atoms, and Y 1 and Y 1 ′ Are each an oxygen atom or a sulfur atom. R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a heterocycle having Y 1 as a hetero atom. R 1 ′, R 2 ′, R 3 ′ and Y 1 ′ may be the same as R 1 , R 2 , R 3 and Y 1 to which they correspond, respectively.

上記式2bで表されるジビニルエーテル化合物またはジビニルチオエーテル化合物の分子中には、カルボキシル基を保護することのできるビニル構造が2つ存在している。そのため、多価カルボン酸、特にジカルボン酸と上記式2bで表されるジビニルエーテル化合物またはジビニルチオエーテル化合物を反応させると、主鎖構成単位として前記式1bで表される官能基を有する化合物が得られる。   In the molecule of the divinyl ether compound or divinyl thioether compound represented by the above formula 2b, there are two vinyl structures capable of protecting the carboxyl group. Therefore, when a polycarboxylic acid, particularly dicarboxylic acid, is reacted with the divinyl ether compound or divinyl thioether compound represented by the above formula 2b, a compound having the functional group represented by the above formula 1b as a main chain constituent unit is obtained. .

式2bで表される化合物としては1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジオールジビニルエーテル、1,9−ノナンジオールジビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ビスフェノールAジビニルエーテル、水添ビスフェノールAジビニルエーテルなどのジビニルエーテル化合物、およびこれらに対応するジビニルチオエーテル化合物が挙げられる。   Examples of the compound represented by Formula 2b include 1,4-cyclohexanedimethanol divinyl ether, 1,4-cyclohexanediol divinyl ether, 1,9-nonanediol divinyl ether, 1,6-hexanediol divinyl ether, 1,4- Divinyl ether compounds such as butanediol divinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, tetraethylene glycol divinyl ether, bisphenol A divinyl ether, hydrogenated bisphenol A divinyl ether, and corresponding divinyl thioethers Compounds.

シクロヘキサントリカルボン酸(b01)としては、シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸、シクロヘキサン−1,3,5−トリカルボン酸、シクロヘキサン−1,2,3−トリカルボン酸などが挙げられる。また、シクロヘキサントリカルボン酸無水物(b02)としては、シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸−2,4−無水物、シクロヘキサン−1,3,5−トリカルボン酸−3,5−無水物、シクロヘキサン−1,2,3−トリカルボン酸−2,3−無水物などが挙げられる。本発明においては、これらの中で、シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸、シクロヘキサン−1,3,5−トリカルボン酸あるいはシクロヘキサン−1,3,4−トリカルボン酸−3,4−無水物を好ましく用いることができる。組成物の粘度がより低くなるため、シクロヘキサントリカルボン酸無水物(b02)に比べ、シクロヘキサントリカルボン酸(b01)がさらに好ましく用いることができる。
これらの化合物は、1種単独でまたは2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。また、これらの化合物は例えば、トリメリット酸等のベンゼントリカルボン酸の水素添加により合成することができる。
Examples of cyclohexanetricarboxylic acid (b01) include cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid, cyclohexane-1,3,5-tricarboxylic acid, cyclohexane-1,2,3-tricarboxylic acid, and the like. Moreover, as cyclohexanetricarboxylic acid anhydride (b02), cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid-2,4-anhydride, cyclohexane-1,3,5-tricarboxylic acid-3,5-anhydride, cyclohexane -1,2,3-tricarboxylic acid-2,3-anhydride and the like. In the present invention, among these, cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid, cyclohexane-1,3,5-tricarboxylic acid or cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride is used. It can be preferably used. Since the viscosity of the composition becomes lower, cyclohexanetricarboxylic acid (b01) can be more preferably used than cyclohexanetricarboxylic acid anhydride (b02).
These compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types as appropriate. These compounds can be synthesized, for example, by hydrogenation of benzenetricarboxylic acid such as trimellitic acid.

通常は、前記のシクロヘキサントリカルボン酸(b01)またはシクロヘキサントリカルボン無水物(b02)と、式2aまたは式2bで表されるビニル型二重結合含有化合物とを酸触媒の存在下、室温〜100℃の温度で反応させてカルボキシル基を保護(ブロック)することにより、式1aまたは式1bで表されるカルボキシル基のヘミアセタールエステル構造を有する化合物が得られる。また、前記化合物は、式1aおよび式1bで表される基を両方有していてもよい。   Usually, the cyclohexanetricarboxylic acid (b01) or cyclohexanetricarboxylic anhydride (b02) and the vinyl-type double bond-containing compound represented by the formula 2a or the formula 2b are mixed at room temperature to 100 ° C. in the presence of an acid catalyst. By reacting at a temperature to protect (block) the carboxyl group, a compound having a hemiacetal ester structure of the carboxyl group represented by Formula 1a or Formula 1b is obtained. Moreover, the said compound may have both group represented by Formula 1a and Formula 1b.

この際、反応を促進させる目的で酸触媒を使用することができる。そのような化合物としては例えば式3で表される酸性リン酸エステル化合物が挙げられる。   At this time, an acid catalyst can be used for the purpose of promoting the reaction. An example of such a compound is an acidic phosphate compound represented by Formula 3.

Figure 2005099404
Figure 2005099404

ここで、Rは炭素数3〜10のアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基、mは1または2である。 Here, R is an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aryl group, and m is 1 or 2.

前記の酸性リン酸エステル化合物としては、より具体的には、n−プロパノ−ル、n−ブタノール、n−ヘキサノール、n−オクタノール、2−エチルヘキサノール等の第一級アルコール類、およびイソプロパノール、2−ブタノール、2−ヘキサノール、2−オクタノール、シクロヘキサノールなどの第二級アルコール類のリン酸モノエステル類あるいはリン酸ジエステル類が挙げられる。   More specifically, examples of the acidic phosphate compound include primary alcohols such as n-propanol, n-butanol, n-hexanol, n-octanol and 2-ethylhexanol, and isopropanol, 2 -Phosphoric monoesters or phosphoric diesters of secondary alcohols such as butanol, 2-hexanol, 2-octanol and cyclohexanol.

また、反応系を均一にし、反応を容易にする目的で有機溶剤を使用することができる。そのような有機溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、芳香族石油ナフサ、テトラリン、テレビン油、ソルベッソ#100(エクソン化学(株)登録商標)、ソルベッソ#150(エクソン化学(株)登録商標)等の芳香族炭化水素;ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;酢酸メチル、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、酢酸イソブチル、酢酸第二ブチル、酢酸アミル、モノメチルエーテル、酢酸メトキシブチル等のエステルおよびエーテルエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、メシチルオキサイド、メチルイソアミルケトン、エチルブチルケトン、エチルアミルケトン、ジイソブチルケトン、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、ジイソプロピルケトン等のケトン類;トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート等のリン酸エステル類;ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶剤;トリ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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール−2−エチルヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコール誘導体が挙げられる。
より好ましくは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられる。
有機溶剤は、1種単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。前記の有機溶剤の使用量は、特に限定されないが、反応原料100重量部に対して、通常、5〜95重量部、好ましくは、20〜80重量部である。
An organic solvent can be used for the purpose of making the reaction system uniform and facilitating the reaction. Examples of such organic solvents include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, aromatic petroleum naphtha, tetralin, turpentine oil, Solvesso # 100 (registered trademark of Exxon Chemical), Solvesso # 150 (registered by Exxon Chemical) An aromatic hydrocarbon such as dioxane and tetrahydrofuran; methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, amyl acetate, monomethyl ether, Esters and ether esters such as methoxybutyl acetate; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, isophorone, mesityl oxide, methyl isoamyl ketone, ethyl butyl ketone, ethyl amylke Ketones such as styrene, diisobutyl ketone, diethyl ketone, methyl propyl ketone and diisopropyl ketone; phosphate esters such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate and tributyl phosphate; aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide and N, N-dimethylformamide Triethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, dipropylene glycol, diethylene glycol-2-ethylhexyl ether, tetra Ethylene glycol dimethyl Glycol derivatives such as ethers.
More preferably, propylene glycol monomethyl ether acetate is used.
An organic solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Although the usage-amount of the said organic solvent is not specifically limited, It is 5-95 weight part normally with respect to 100 weight part of reaction raw materials, Preferably, it is 20-80 weight part.

また、本発明においては、上記シクロヘキサントリカルボン酸またはシクロヘキサントリカルボン酸無水物とともに、熱硬化性樹脂組成物の硬化性や硬化物の透明性を損なわない範囲内で、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸等の脂環式酸無水物を使用することができる。   Further, in the present invention, together with the cyclohexanetricarboxylic acid or cyclohexanetricarboxylic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrohydride, and the like within a range not impairing the curability of the thermosetting resin composition and the transparency of the cured product. Alicyclic acid anhydrides such as phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and tetrahydrophthalic anhydride can be used.

本発明の熱硬化性樹脂組成物に用いるエポキシ基含有樹脂(A)として、エポキシ樹脂(a01)、あるいはエポキシ基を有する重合体(a02)が挙げられ、これらを単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of the epoxy group-containing resin (A) used in the thermosetting resin composition of the present invention include an epoxy resin (a01) or a polymer having an epoxy group (a02). These may be used alone or in combination of two or more. Can be used.

上記エポキシ樹脂(a01)としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、DPP(ジ−n−ペンチルフタレート)型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートやビニルシクロヘキセンジエポキサイド等の脂環式エポキシ樹脂、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテル、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ヘキサヒドロ無水フタル酸のジグリシジルエステル等の多塩基酸のポリグリシジルエステル、ブチルグリシジルエーテル、ラウリルグリシジルエーテル等のアルキルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル等のエポキシ基を1個有するグリシジルエーテル等が挙げられる。また上記エポキシ樹脂の核水添物も使用できる。   Examples of the epoxy resin (a01) include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, Naphthalene skeleton type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, DPP (di-n-pentylphthalate) type epoxy resin, trishydroxyphenylmethane type epoxy resin, dicyclopentadienephenol type epoxy resin, 3,4-epoxycyclohexylmethyl Of alicyclic epoxy resins such as -3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate and vinylcyclohexene diepoxide, and bisphenol A ethylene oxide adducts Polyglycidyl esters of polybasic acids such as glycidyl ether, diglycidyl ether of bisphenol A propylene oxide adduct, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, polyglycidyl ether of aliphatic polyhydric alcohol, diglycidyl ester of hexahydrophthalic anhydride, butyl Examples thereof include alkyl glycidyl ethers such as glycidyl ether and lauryl glycidyl ether, glycidyl ethers having one epoxy group such as phenyl glycidyl ether and cresyl glycidyl ether. Moreover, the nuclear hydrogenated product of the said epoxy resin can also be used.

これらの化合物は単独でまたは2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。特に、脂環式エポキシ樹脂または核水添エポキシ樹脂は、これらからなる樹脂組成物から得られる硬化物の無色透明性をさらに良好にする観点から好ましい。   These compounds can be used alone or in combination of two or more. In particular, an alicyclic epoxy resin or a nuclear hydrogenated epoxy resin is preferable from the viewpoint of further improving the colorless transparency of a cured product obtained from a resin composition comprising these.

エポキシ基を有する重合体としては、少なくとも下記式4で表される構成単位および下記式5で表される構成単位から構成され、式5で表される構成単位に含まれるグリシジル基を2個以上有しているものが挙げられる。   The polymer having an epoxy group is composed of at least a structural unit represented by the following formula 4 and a structural unit represented by the following formula 5, and includes two or more glycidyl groups contained in the structural unit represented by the formula 5. What has it is mentioned.

Figure 2005099404
Figure 2005099404

ここで、Rは、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基であり、Rは、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、またはそれぞれ主環構成炭素数3〜12の脂環式炭化水素基、アリール基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基、および芳香族ポリアルキレングリコール残基である。 Wherein, R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 6 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or each main ring structure alicyclic having 3 to 12 carbon atoms, A hydrocarbon group, an aryl group, an aryloxy group, an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic polyalkylene glycol residue.

Figure 2005099404
Figure 2005099404

ここで、Rは水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。 Here, R 7 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

式4で表される構成単位は、下記式6で表されるモノマーから誘導される。また式5で表される構成単位は、下記式7で表されるモノマーから誘導される。   The structural unit represented by Formula 4 is derived from a monomer represented by Formula 6 below. The structural unit represented by Formula 5 is derived from a monomer represented by Formula 7 below.

Figure 2005099404
Figure 2005099404

ここで、Rは水素原子または炭素数1〜12のアルキル基であり、Rは水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、またはそれぞれ主環構成炭素数3〜12の脂環式炭化水素基、アリール基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基、および芳香族ポリアルキレングリコール残基である。 Wherein, R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 6 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or each main ring alicyclic structure having 3 to 12 carbon atoms carbide, A hydrogen group, an aryl group, an aryloxy group, an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic polyalkylene glycol residue.

Figure 2005099404
Figure 2005099404

ここで、Rは水素原子または炭素数1〜10のアルキル基である。 Here, R 7 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

式6で表されるモノマーを用いることにより、保護膜に充分な硬度および透明性を付与することができる。式6において、Rで表される主環構成炭素数3〜12の脂環式炭化水素基は、付加的な構造、例えば環内二重結合、炭化水素基の側鎖、スピロ環の側鎖、環内架橋炭化水素基等を含んでいてもよい。 By using the monomer represented by Formula 6, sufficient hardness and transparency can be imparted to the protective film. In Equation 6, an alicyclic hydrocarbon group main ring structure carbon atoms 3-12 represented by R 6, additional structure, for example endocyclic double bond, a side chain hydrocarbon group, side spiro ring It may contain a chain, an intra-ring bridged hydrocarbon group or the like.

式6において、Rとしては水素またはメチル基が好ましく、Rとしては未置換または炭素数1〜5のアルキル基が置換したシクロヘキシル基が好ましい。 In Formula 6, R 5 is preferably hydrogen or a methyl group, and R 6 is preferably an unsubstituted or cyclohexyl group substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

前記の式6で表されるモノマーとしては、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メトキシ化シクロデカトリエンアクリレート、パラ−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート等を例示することができる。ここで、(メタ)アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートのいずれであっても良いことを意味する。   Specific examples of the monomer represented by the formula 6 include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, methoxylated cyclodecatriene acrylate, para-t-butylcyclohexyl (meta ) Acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth) acrylate, phenoxytetraethylene glycol ( Examples include meth) acrylate, phenoxyhexaethylene glycol (meth) acrylate, and phenyl (meth) acrylate. Here, (meth) acrylate means that either acrylate or methacrylate may be used.

式7で表されるモノマーは、重合体中にエポキシ基(エポキシの反応点)を導入するために用いられる。
式7において、Rとして好ましいのは水素またはメチル基である。式7で表されるモノマーとしては、具体的には、グリシジル(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)アクリレート等を例示することができ、その中ではグリシジルメタクリレート(GMA)が入手性の面などから好ましい。
The monomer represented by Formula 7 is used for introducing an epoxy group (epoxy reaction point) into the polymer.
In Formula 7, R 7 is preferably hydrogen or a methyl group. Specific examples of the monomer represented by Formula 7 include glycidyl (meth) acrylate and 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate. Among them, glycidyl methacrylate (GMA) is available. It is preferable from the aspect of sex.

エポキシ基を有する重合体は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。また、エポキシ基を有する重合体は、式4あるいは式5以外の主鎖構成単位を含むことができる。エポキシ基を有する重合体中の式4の構成単位と式5の構成単位の割合は、式4の構成単位を誘導する単量体と式5の構成単位を誘導する単量体との仕込み重量比(式4を誘導する単量体:式5を誘導する単量体)で、10:90〜90:10の範囲にあるのが好ましい。式4の構成単位の量が上記範囲内にあれば、硬化の反応点が十分となり高い架橋密度を得ることができ、一方、式5の構成単位の量が上記範囲内にあれば、嵩高の骨格が少ないことによる硬化収縮を抑制できる。分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で表した時に3,000〜100,000の範囲にあるのが好ましい。エポキシ基を有する重合体の分子量が上記範囲内にあれば、塗工膜のタック(べとつき)の発生を防止でき、また、均一な膜厚を容易に得ることができる。   The polymer having an epoxy group may be a random copolymer or a block copolymer. Moreover, the polymer which has an epoxy group can contain main chain structural units other than Formula 4 or Formula 5. The proportion of the structural unit of formula 4 and the structural unit of formula 5 in the polymer having an epoxy group is the charged weight of the monomer that derives the structural unit of formula 4 and the monomer that derives the structural unit of formula 5 The ratio (monomer deriving from Formula 4: monomer deriving from Formula 5) is preferably in the range of 10:90 to 90:10. If the amount of the structural unit of Formula 4 is within the above range, the curing reaction point is sufficient and a high crosslinking density can be obtained, while if the amount of the structural unit of Formula 5 is within the above range, the bulky is high. Curing shrinkage due to a small skeleton can be suppressed. The molecular weight is preferably in the range of 3,000 to 100,000 when expressed in terms of polystyrene-converted weight average molecular weight. If the molecular weight of the polymer having an epoxy group is within the above range, the occurrence of tackiness (stickiness) of the coating film can be prevented, and a uniform film thickness can be easily obtained.

エポキシ基を有する重合体の合成は、例えば以下のようにして行うことができる。
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに溶剤を仕込み、攪拌しながら80℃に昇温する。次いで上記式5で表されるモノマー、上記式6で表されるモノマー、および必要に応じて他のモノマーを組み合わせた組成物と重合開始剤の混合物(滴下成分)を、2時間かけて滴下ロートより等速滴下する。滴下終了後、80℃の温度を5時間維持したところで反応を終了することにより、エポキシ基を有する重合体が得られる。
The synthesis of the polymer having an epoxy group can be performed, for example, as follows.
A solvent is charged into a four-necked flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, and a dropping funnel, and the temperature is raised to 80 ° C. while stirring. Next, a mixture of the monomer represented by the above formula 5, the monomer represented by the above formula 6 and, if necessary, a combination of other monomers and a polymerization initiator (dropping component) is added to the dropping funnel over 2 hours. Drop more uniformly. After completion of the dropping, the reaction is terminated when the temperature of 80 ° C. is maintained for 5 hours, whereby a polymer having an epoxy group is obtained.

本発明に用いるエポキシ基含有樹脂(A)と硬化剤(B)の配合割合は、所定の効果が得られる限り特に限定されるものではないが、通常、
当量比=(樹脂中のカルボキシル基相当数/樹脂中のエポキシ基相当数)
で0.1〜3.0、好ましくは0.3〜1.5の範囲である。該当量比を0.1以上とすることで硬化の進行が十分となり、また3.0以下とすることで硬化物のガラス転移温度(Tg)の低下や吸湿性、無色透明性の低下を防止し、かつ高温条件下や高エネルギー光照射下での着色を防止することができる点で好ましい。
なお、ここで上記樹脂中のカルボキシル基相当数は中和滴定などにより求められる。またエポキシ基相当数はエポキシ当量などにより算出される。
The blending ratio of the epoxy group-containing resin (A) and the curing agent (B) used in the present invention is not particularly limited as long as a predetermined effect is obtained.
Equivalent ratio = (number of equivalents of carboxyl groups in resin / number of equivalents of epoxy groups in resin)
In the range of 0.1 to 3.0, preferably 0.3 to 1.5. Curing progress is sufficient by setting the corresponding amount ratio to 0.1 or more, and by setting it to 3.0 or less, the glass transition temperature (Tg) of the cured product, hygroscopicity, and colorless transparency are prevented from being lowered. And it is preferable at the point which can prevent coloring under high temperature conditions or high energy light irradiation.
Here, the number of carboxyl groups in the resin is determined by neutralization titration or the like. Further, the equivalent number of epoxy groups is calculated by epoxy equivalent.

本発明においては、硬化促進剤を使用しなくても良好な硬化性が得られるが、硬化物の無色透明性が損なわれない範囲で硬化促進剤を適宜使用することもできる。添加し得る硬化促進剤としては、例えば、ベンジルジメチルアミン、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ジメチルシクロヘキシルアミン等の3級アミン類;1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−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、亜リン酸トリフェニル等の有機リン系化合物;テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド等の4級ホスホニウム塩類;1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7等やその有機酸塩等のジアザビシクロアルケン類;オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、アルミニウムアセチルアセトン錯体等の有機金属化合物類;テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド等の4級アンモニウム塩類;三ふっ化ホウ素、トリフェニルボレート等のホウ素化合物;塩化亜鉛、塩化第二錫等の金属ハロゲン化物が挙げられる。さらには、高融点イミダゾール化合物、ジシアンジアミド、アミンなどエポキシ樹脂等に付加したアミン付加型促進剤等の高融点分散型潜在性促進剤;イミダゾール系、リン系、ホスフィン系促進剤の表面をポリマーで被覆したマイクロカプセル型潜在性促進剤;アミン塩型潜在性硬化促進剤、ルイス酸塩、ブレンステッド酸塩等の高温解離型の熱カチオン重合型の潜在性硬化促進剤等に代表される潜在性硬化促進剤も使用することができる。
硬化促進剤は、硬化物の液晶非汚染性等の観点から、ハロゲンフリーの酸性触媒であることが好ましい。さらに、樹脂組成物の保存安定性の観点を加味すると、ハロゲンフリーの酸性触媒のなかでも、具体的にはルイス酸塩高温解離型の潜在性硬化促進剤がより好ましく、市販品としてはノフキュアーLC−1およびノフキュアーLC−2(いずれも商品名、日本油脂(株)製)が挙げられる。
これらの硬化促進剤は1種単独でまたは2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
前記の硬化促進剤は、(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して、通常0.01〜10重量部で配合される。
In the present invention, good curability can be obtained without using a curing accelerator, but a curing accelerator can be appropriately used as long as the colorless transparency of the cured product is not impaired. Examples of the curing accelerator that can be added include tertiary amines such as benzyldimethylamine, tris (dimethylaminomethyl) phenol, dimethylcyclohexylamine; 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 2-ethyl- Imidazoles such as 4-methylimidazole and 1-benzyl-2-methylimidazole; Organophosphorus compounds such as triphenylphosphine and triphenyl phosphite; Quaternary compounds such as tetraphenylphosphonium bromide and tetra-n-butylphosphonium bromide Phosphonium salts; diazabicycloalkenes such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 and organic acid salts thereof; organometallic compounds such as zinc octylate, tin octylate, and aluminum acetylacetone complex; Tetraethylammoni Arm bromide, quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium bromide; boron trifluoride, boron compounds such as triphenyl borate; zinc chloride, metal halides such as stannic chloride. Furthermore, high melting point dispersion type latent accelerators such as amine addition type accelerators added to epoxy resins such as high melting point imidazole compounds, dicyandiamide and amines; the surfaces of imidazole, phosphorus and phosphine accelerators are coated with a polymer. Microcapsule type latent accelerator; Latent curing represented by amine salt type latent curing accelerator, high temperature dissociation type thermal cationic polymerization type latent curing accelerator such as Lewis acid salt, Bronsted acid salt, etc. Accelerators can also be used.
The curing accelerator is preferably a halogen-free acidic catalyst from the viewpoint of liquid crystal non-contamination of the cured product. Furthermore, in view of the storage stability of the resin composition, among the halogen-free acidic catalysts, specifically, a Lewis acid salt high-temperature dissociation type latent curing accelerator is more preferable. -1 and Nocure LC-2 (both are trade names, manufactured by NOF Corporation).
These curing accelerators can be used singly or in appropriate combination of two or more.
The said hardening accelerator is normally mix | blended with 0.01-10 weight part with respect to a total of 100 mass parts of (A) component and (B) component.

本発明の熱硬化性樹脂組成物には、本発明の硬化を損なわない範囲において、必要に応じて、エチレングリコール、プロピレングリコール等の脂肪族ポリオール、脂肪族または芳香族カルボン酸化合物、フェノール化合物等の炭酸ガス発生防止剤、ポリアルキレングリコール等の可撓性付与剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、シラン系等のカップリング剤、無機充填材等の表面処理剤、難燃剤、帯電防止剤、着色剤、レベリング剤、イオントラップ剤、摺動性改良剤、各種ゴム、有機ポリマービーズ、ガラスビーズ、グラスファイバー等の無機充填材等の耐衝撃性改良剤、揺変性付与剤、界面活性剤、表面張力低下剤、消泡剤、沈降防止剤、光拡散剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、離型剤、蛍光剤、導電性充填材等の添加剤を配合することができる。   In the thermosetting resin composition of the present invention, an aliphatic polyol such as ethylene glycol or propylene glycol, an aliphatic or aromatic carboxylic acid compound, a phenol compound, etc. Carbon dioxide generation inhibitor, flexibility imparting agent such as polyalkylene glycol, antioxidant, plasticizer, lubricant, silane-based coupling agent, surface treatment agent such as inorganic filler, flame retardant, antistatic agent , Colorants, leveling agents, ion trapping agents, slidability improving agents, various rubbers, impact resistance improving agents such as organic polymer beads, glass beads, glass fibers, etc., thixotropic agents, surfactants Additives such as surface tension reducing agents, antifoaming agents, anti-settling agents, light diffusing agents, UV absorbers, antioxidants, mold release agents, fluorescent agents, conductive fillers, etc. .

平坦化膜用塗工液は、熱硬化性樹脂組成物を溶剤で希釈して調製される。希釈溶剤としては、水酸基を含有しない溶剤を用いるのが好ましい。溶剤が水酸基を含有していると、ブロック化された化合物のブロック剤解離を促進してカルボキシル基が生成するため、エポキシ基を有する重合体(a02)およびエポキシ樹脂(a01)が有するエポキシ基と反応して、保存安定性(粘度安定性)を損なうので好ましくない。
また、溶剤中に水分が混入している場合も同様である。従って、酸−エポキシ間の架橋反応系から水分を実質的に除去するために、水との混和性の低い溶剤を用いて塗工液を調製するのが好ましい。かかる観点から、塗工液を調製する溶剤の水に対する溶解性は、液温が20℃の水100重量部に対して20重量部以下であることが好ましい。
The flattening film coating solution is prepared by diluting a thermosetting resin composition with a solvent. As the diluting solvent, it is preferable to use a solvent containing no hydroxyl group. When the solvent contains a hydroxyl group, the blocking agent dissociation of the blocked compound is promoted to generate a carboxyl group. Therefore, the epoxy group-containing polymer (a02) and the epoxy resin (a01) have an epoxy group Since it reacts and storage stability (viscosity stability) is impaired, it is not preferable.
The same applies when water is mixed in the solvent. Therefore, in order to substantially remove moisture from the acid-epoxy crosslinking reaction system, it is preferable to prepare a coating solution using a solvent having low miscibility with water. From this viewpoint, the solubility of the solvent for preparing the coating liquid in water is preferably 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of water having a liquid temperature of 20 ° C.

前記の平坦化膜用塗工液を調製する溶剤としては、例えば、3−メトキシブチルアセテート、3−エトキシエチルプロピオネート、メチル−β−メトキシイソブチレート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、二塩基酸ジメチルエステル混合物(商品名DBE、デュポン社製)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどが挙げられる。このなかでも3−メトキシブチルアセテートは、水酸基を含有しないだけでなく、水100重量部に対する溶解性も6.5重量部と低い値を示し、特に好ましい。   Examples of the solvent for preparing the flattening film coating solution include 3-methoxybutyl acetate, 3-ethoxyethyl propionate, methyl-β-methoxyisobutyrate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl. Examples include ether acetate, dibasic acid dimethyl ester mixture (trade name DBE, manufactured by DuPont), propylene glycol monoethyl ether acetate, and the like. Among these, 3-methoxybutyl acetate is particularly preferable because it not only contains no hydroxyl group but also has a low solubility of 6.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water.

エポキシ基を有する重合体(a02)をはじめとする各材料を溶剤に溶解、分散する際の投入順序や作業条件は特に制約を受けない。ただし、溶剤の液温が高すぎると塗工液を調製している段階で化合物の保護基が外れてカルボキシル基が再生してしまうので、溶剤の液温は化合物のカルボキシル基が再生しない程度の温度、通常は20〜30℃程度の範囲に調製する。   There are no particular restrictions on the order of introduction and working conditions when each material including the polymer (a02) having an epoxy group is dissolved and dispersed in a solvent. However, if the liquid temperature of the solvent is too high, the protective group of the compound is removed and the carboxyl group is regenerated at the stage of preparing the coating solution, so the liquid temperature of the solvent is such that the carboxyl group of the compound is not regenerated. It is prepared at a temperature, usually in the range of about 20-30 ° C.

このようにして調製されるカラーフィルターの平坦化膜用塗工液には、難溶性の多塩基カルボン酸を、当該多塩基カルボン酸のカルボキシル基をブロック(キャップ、保護)することにより溶解性の高い化合物の形にしてから溶解、分散させる。従って、塗工液中にカルボキシル基の反応点を高濃度でエポキシ基と共存させることができ、かかる塗工液を塗工して乾燥し、塗膜を形成し加熱すると、高い架橋密度が得られる。また、B成分の硬化剤は当該硬化剤に応じた所定の温度以上に加熱しなければカルボキシル基を再生しない。従って、カルボキシル基およびエポキシ基それぞれの反応点濃度が高いにもかかわらず、塗工液の状態では保存安定性に非常に優れており、調製直後から長期間に渡り良好な塗工性を保持し続ける。好ましいものでは、調製直後の初期粘度が0.1〜1000mPa・sであり、且つ調製してすぐ密閉容器に入れ20℃で40日間放置後の粘度を初期粘度の2倍以下に抑えることができる。   In the coating liquid for the flattening film of the color filter prepared in this way, a hardly soluble polybasic carboxylic acid is dissolved by blocking (cap, protecting) the carboxyl group of the polybasic carboxylic acid. Dissolve and disperse in high compound form. Accordingly, the reactive sites of the carboxyl group can be present in the coating solution at a high concentration with the epoxy group. When such a coating solution is applied and dried, a coating film is formed and heated, a high crosslinking density is obtained. It is done. Further, the B component curing agent does not regenerate the carboxyl group unless heated to a predetermined temperature or higher according to the curing agent. Therefore, despite the high reaction point concentration of each carboxyl group and epoxy group, it is very excellent in storage stability in the state of the coating solution, and maintains good coating properties for a long period from immediately after preparation. to continue. Preferably, the initial viscosity immediately after preparation is 0.1 to 1000 mPa · s, and immediately after preparation, the viscosity after being left in a sealed container for 40 days at 20 ° C. can be suppressed to less than twice the initial viscosity. .

エポキシ基含有樹脂(A)と硬化剤(B)の反応方法(硬化方法)には、特に制限はなく、密閉式硬化炉や連続硬化が可能なトンネル炉等の硬化装置を採用することができる。加熱源は特に制約されることなく、熱風循環、赤外線加熱、高周波加熱等の方法で行うことができる。硬化温度および硬化時間は、80℃〜250℃で30秒〜10時間の範囲が好ましい。硬化物の内部応力を低減したい場合は、80〜120℃、0.5時間〜5時間の条件で前硬化した後、120〜180℃、0.1時間〜5時間の条件で後硬化することが好ましい。短時間硬化を目的とする場合は150〜250℃、30秒〜30分の条件で硬化することが好ましい。   The reaction method (curing method) between the epoxy group-containing resin (A) and the curing agent (B) is not particularly limited, and a curing device such as a closed curing furnace or a tunnel furnace capable of continuous curing can be employed. . The heating source is not particularly limited, and can be performed by a method such as hot air circulation, infrared heating, high frequency heating or the like. The curing temperature and curing time are preferably in the range of 80 to 250 ° C. for 30 seconds to 10 hours. If you want to reduce the internal stress of the cured product, after pre-curing under conditions of 80-120 ° C, 0.5 hours to 5 hours, post-curing under conditions of 120-180 ° C, 0.1 hours to 5 hours Is preferred. When aiming at short-time curing, curing is preferably performed under conditions of 150 to 250 ° C. and 30 seconds to 30 minutes.

本発明の塗工液は安定性に優れるので、これを着色層上に塗工している間は粘度が上昇せず初期の良好な塗工性を維持し続け、塗工作業中に塗工条件を頻繁に変更する必要はない。従って、作業開始時に設定した塗工条件の下で高速且つ連続的に均一性の高い塗膜を形成することができる。そして、塗工終了後に塗膜を加熱すると、塗膜中に含有されている前述の化合物の保護基が外れ、式1aまたは1bの官能基からカルボキシル基が再生し、エポキシ基を有する重合体(a02)およびエポキシ樹脂(a01)中のエポキシ基と架橋反応を起こし、塗膜が硬化する。   Since the coating liquid of the present invention is excellent in stability, the viscosity does not increase while it is coated on the colored layer and the initial good coating property is maintained, and the coating liquid is applied during the coating operation. There is no need to change the conditions frequently. Accordingly, it is possible to form a highly uniform coating film at high speed and continuously under the coating conditions set at the start of the operation. Then, when the coating film is heated after the coating is completed, the protective group of the aforementioned compound contained in the coating film is removed, the carboxyl group is regenerated from the functional group of formula 1a or 1b, and a polymer having an epoxy group ( A crosslinking reaction occurs with the epoxy groups in a02) and the epoxy resin (a01), and the coating film is cured.

本発明の塗工液の安定性は上述のように高いので、一旦使用に供して残った塗工液の残液は、短時間の作業ではまだ劣化していない。従って、そのような残液を回収したりあるいは新鮮な塗工液を継ぎ足すなどして再使用することが可能であり、経済的である。   Since the stability of the coating liquid of the present invention is high as described above, the residual liquid of the coating liquid that has been once used for use has not yet deteriorated in a short operation. Therefore, such residual liquid can be collected or reused by adding a fresh coating liquid, which is economical.

本発明の熱硬化性樹脂組成物は、それから得られる硬化物が無色透明で、長期高温条件下および高エネルギーの光照射下での着色が少ないため、液晶ディスプレー、CCD、ELディスプレー等に用いられるカラーフィルターの平坦化膜用塗工液に好適に用いることができる。   The thermosetting resin composition of the present invention is used for liquid crystal displays, CCDs, EL displays, etc., because the cured product obtained from the composition is colorless and transparent and has little coloration under long-term high-temperature conditions and high-energy light irradiation. It can be suitably used for a color filter planarizing film coating solution.

本発明の熱硬化性樹脂組成物を溶融混合により調製する場合の混合順序は、特に限定されるものではなく、例えば、全成分を同時に溶剤に溶解して本発明の組成物溶液を調製してもよいし、必要に応じて各成分を別々に同一または異種の溶剤に溶解して2つ以上の溶液とし、これらの溶液を混合して本発明組成物の溶液を調製してもよい。
混合は、攪拌翼を取り付けたモーターやマグネットスターラーの攪拌子で攪拌を行ったり、または各成分をガロン容器に配合してから容器ごとミックスローターで回転させて行うことができる。
The mixing order in the case of preparing the thermosetting resin composition of the present invention by melt mixing is not particularly limited. For example, all the components are simultaneously dissolved in a solvent to prepare the composition solution of the present invention. Alternatively, if necessary, each component may be separately dissolved in the same or different solvent to form two or more solutions, and these solutions may be mixed to prepare a solution of the composition of the present invention.
Mixing can be performed by stirring with a stirring bar of a motor equipped with a stirring blade or a magnetic stirrer, or by mixing each component in a gallon container and then rotating the container together with a mix rotor.

次に、本発明のカラーフィルターの保護膜用塗工液を使用する方法について、以下に説明する。
カラーフィルターは、透明ガラス基板に所定のパターンで形成されたブラックマトリックスと、所定のパターンで形成された赤(R)・緑(G)・青(B)着色層と、当該着色層を覆うように形成された保護膜を備えている。保護膜上に必要に応じて液晶駆動用の透明電極が形成される場合もある。また、ブラックマトリックス層が形成された領域に合わせて、透明電極板上、着色層もしくは保護膜上に柱状スペーサーが形成される場合もある。
前記のようにして、熱硬化性樹脂組成物を塗工液とし、それをカラーフィルターの着色層を形成した側の表面に、スピンコーター、ロールコーター、スプレー、印刷等の方法により塗布し、得られた塗膜を乾燥し、さらに必要に応じてプリベークした後、加熱することにより保護層が形成される。
スピンコーターを使用する場合、回転数は通常500〜1500回転/分の範囲内で設定する。一般に、保護膜は0.5から3.0μm程度の厚さ(硬化完了後)に形成する。
Next, a method of using the color filter protective film coating solution of the present invention will be described below.
The color filter covers a black matrix formed in a predetermined pattern on a transparent glass substrate, a red (R) / green (G) / blue (B) colored layer formed in a predetermined pattern, and the colored layer. The protective film formed in the. A transparent electrode for driving liquid crystal may be formed on the protective film as necessary. Further, columnar spacers may be formed on the transparent electrode plate, the colored layer, or the protective film in accordance with the region where the black matrix layer is formed.
As described above, the thermosetting resin composition is used as a coating liquid, which is applied to the surface of the color filter on which the colored layer is formed by a method such as spin coater, roll coater, spraying, printing, etc. The obtained coating film is dried, further pre-baked as necessary, and then heated to form a protective layer.
When using a spin coater, the number of revolutions is usually set within a range of 500 to 1500 revolutions / minute. In general, the protective film is formed to a thickness of about 0.5 to 3.0 μm (after completion of curing).

本発明の熱硬化性樹脂組成物は前記用途に限定されるものではなく、その他の液晶等の接着剤、光造形用の樹脂、さらにプラスティック、ガラス、金属等の表面コーティング剤、装飾材料等の透明性を要求される用途にも用いることができる。   The thermosetting resin composition of the present invention is not limited to the above-mentioned applications, but includes other adhesives such as liquid crystal, resin for stereolithography, surface coating agents such as plastic, glass and metal, and decorative materials. It can also be used for applications that require transparency.

以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれによりなんら制限されるものではない。なお、以下特に断りのない限り、「部」とは質量部を示す。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. In the following, “part” means part by mass unless otherwise specified.

重合例1
<エポキシ基を有する重合体の合成>
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた容量500mLの4つ口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを40.0g仕込み、攪拌しながら加熱して80℃に昇温した。次いで、80℃の温度でグリシジルメタクリレート28.4g、メチルメタクリレート21.6g、日本油脂(株)製過酸化物系重合開始剤「パーブチルO」4.0g、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート6.0gを予め均一混合したもの(滴下成分)を、2時間かけて滴下ロートより等速滴下した。滴下終了後、80℃の温度を5時間維持したあと反応を終了した。重量平均分子量(Mw)15,000、固形分54.1%、粘度7.06Pa・s(25℃)および溶液のエポキシ当量462のエポキシ基を有する重合体溶液(a−1)を得た。なお、重量平均分子量(Mw)はGPCにより測定した。固形分は、溶液1gを精秤し、恒温機で170℃1時間乾燥後に乾燥前後の重量変化から算出した残存率に基く。粘度は、循環式恒温水浴を装備したCBCマテリアルズ(株)製振動式粘度計ビスコメイトVM−1G(商品名)を用いて温度20℃で測定した。エポキシ当量はJIS K7236−1986により測定した。
Polymerization example 1
<Synthesis of a polymer having an epoxy group>
In a 500 mL four-necked flask equipped with a thermometer, reflux condenser, stirrer, and dropping funnel, 40.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was charged and heated to 80 ° C. while stirring. Next, at a temperature of 80 ° C., 28.4 g of glycidyl methacrylate, 21.6 g of methyl methacrylate, 4.0 g of a peroxide-based polymerization initiator “Perbutyl O” manufactured by NOF Corporation, and 6.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate What was previously mixed uniformly (dropping component) was dropped at a constant rate from a dropping funnel over 2 hours. After completion of the dropping, the reaction was terminated after maintaining the temperature at 80 ° C. for 5 hours. A polymer solution (a-1) having an epoxy group with a weight average molecular weight (Mw) of 15,000, a solid content of 54.1%, a viscosity of 7.06 Pa · s (25 ° C.) and an epoxy equivalent of 462 of the solution was obtained. The weight average molecular weight (Mw) was measured by GPC. The solid content is based on the residual rate calculated from the change in weight before and after drying after precisely weighing 1 g of the solution and drying it at 170 ° C. for 1 hour with a thermostat. The viscosity was measured at a temperature of 20 ° C. using a vibratory viscometer Viscomate VM-1G (trade name) manufactured by CBC Materials Co., Ltd. equipped with a circulating constant temperature water bath. The epoxy equivalent was measured according to JIS K7236-1986.

合成例1
<ブロック化カルボン酸化合物の合成(b−1)>
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40.92g、三菱瓦斯化学(株)製シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸(以下、CHTAと略記する)22.10g、n−プロピルビニルエーテル36.93gおよび酸性りん酸エステル触媒(モノ−2−エチルヘキシルホスフェートとジ−2−エチルヘキシルホスフェート、商品名:AP−8、大八化学工業(株)製)0.05gを仕込み、攪拌しながら加熱し還流温度(約67℃)に昇温した。次いで、還流温度を保ちながら攪拌し続け、混合物の酸価が2.0mgKOH/g以下になったところで反応を終了し、溶液の酸価0.76mgKOH/gのブロック化カルボン酸化合物溶液(b−1)が得られた。なお、溶液の酸価は0.1NのKOHエタノール溶液で滴定し、算出した。また、カルボキシル基および酸無水基の全酸当量は、JIS K0070の加水分解酸価測定(全酸価測定)に基づき、加水分解後に溶液酸価と同様の滴定を行って算出した。
Synthesis example 1
<Synthesis of Blocked Carboxylic Acid Compound (b-1)>
In a four-necked flask equipped with a thermometer, reflux condenser, stirrer, and dropping funnel, 40.92 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid (hereinafter referred to as CHTA) manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. 22.10 g, n-propyl vinyl ether 36.93 g and acidic phosphoric acid ester catalyst (mono-2-ethylhexyl phosphate and di-2-ethylhexyl phosphate, trade name: AP-8, Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) 0.05 g) was added and heated with stirring to raise the reflux temperature (about 67 ° C.). Next, stirring was continued while maintaining the reflux temperature, and the reaction was terminated when the acid value of the mixture became 2.0 mgKOH / g or less, and the blocked carboxylic acid compound solution (b- 1) was obtained. The acid value of the solution was calculated by titration with a 0.1N KOH ethanol solution. Moreover, the total acid equivalent of a carboxyl group and an acid anhydride group was computed by performing titration similar to a solution acid value after hydrolysis based on the hydrolysis acid value measurement (total acid value measurement) of JIS K0070.

合成例2
<ブロック化カルボン酸化合物の合成(b−2)>
CHTA22.10gに代えて、シクロヘキサン−1,3,4−トリカルボン酸−3,4−無水物(以下、CHTAnと略記する)20.26gを使用した以外はブロック化カルボン酸の合成(b−1)と同様に反応を行った。混合物の酸価が2.0mgKOH/g以下になったところで反応を終了し、溶液の酸価0.25mgKOH/gのブロック化カルボン酸化合物溶液(b−2)が得られた。
Synthesis example 2
<Synthesis of Blocked Carboxylic Acid Compound (b-2)>
Synthesis of blocked carboxylic acid (b-1) except that 20.26 g of cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride (hereinafter abbreviated as CHTAn) was used instead of 22.10 g of CHTA The reaction was conducted in the same manner as in (1). The reaction was terminated when the acid value of the mixture became 2.0 mgKOH / g or less, and a blocked carboxylic acid compound solution (b-2) having an acid value of 0.25 mgKOH / g of the solution was obtained.

合成例3
<ブロック化カルボン酸化合物の合成(b−3)>
シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸22.10gに代えて、1,2,4−トリメリット酸21.49部を使用した以外はブロック化カルボン酸の合成(b−1)と同様に反応を行った。混合物の酸価が2.0mgKOH/g以下になったところで反応を終了し、溶液の酸価1.6mgKOH/gのブロック化カルボン酸化合物溶液(b−3)が得られた。
Synthesis example 3
<Synthesis of Blocked Carboxylic Acid Compound (b-3)>
The reaction was the same as in the synthesis of the blocked carboxylic acid (b-1) except that 21.49 parts of 1,2,4-trimellitic acid was used instead of 22.10 g of cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid. Went. The reaction was terminated when the acid value of the mixture became 2.0 mgKOH / g or less, and a blocked carboxylic acid compound solution (b-3) having an acid value of 1.6 mgKOH / g of the solution was obtained.

<硬化性評価>
まず、熱硬化性樹脂組成物の硬化性についての評価を、以上の重合例および合成例で得られた化合物を用いて、実施例1〜4および比較例1〜3において行った。
実施例1
前記の合成例1に記載のブロック化シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸(b−1)26.0部と、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の核水添物(a−2、ジャパンエポキシレジン(株)製エピコートYX8000(商品名)、エポキシ当量205)16.3部と均一混合して調製した熱硬化性樹脂組成物をラボプラストミル((株)東洋精機製作所製LABO PLASTOMILL 30C150)にて170℃におけるトルク上昇開始時間を測定し、硬化性を評価した。配合割合および結果を表1に示す。
<Curability evaluation>
First, evaluation about sclerosis | hardenability of a thermosetting resin composition was performed in Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3 using the compound obtained by the above polymerization example and the synthesis example.
Example 1
26.0 parts of the blocked cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid (b-1) described in Synthesis Example 1 above, and a nuclear hydrogenated product of bisphenol A type epoxy resin (a-2, Japan epoxy resin ( A thermosetting resin composition prepared by uniformly mixing with 16.3 parts of Epicoat YX8000 (trade name) manufactured by Co., Ltd. and epoxy equivalent 205) was 170 in a lab plast mill (LABO PLASTOMILL 30C150 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). The torque rise start time at ° C. was measured to evaluate curability. The blending ratio and results are shown in Table 1.

実施例2
ブロック化シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸(b−1)26.0部に代えて、合成例2で得られたブロック化シクロヘキサン−1,3,4−トリカルボン酸−3,4−無水物(b−2)26.1部を使用した以外は実施例1と同様に硬化物を調製し、得られた硬化物を評価した。配合割合および結果を表1に示す。
Example 2
Instead of 26.0 parts of blocked cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid (b-1), the blocked cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride obtained in Synthesis Example 2 was used. A cured product was prepared in the same manner as in Example 1 except that 26.1 parts of the product (b-2) was used, and the obtained cured product was evaluated. The blending ratio and results are shown in Table 1.

実施例3
ビスフェノールA型エポキシ樹脂の核水添物(a−2)16.3部に代えて、重合例1で得られたエポキシ基を有する重合体溶液(a−1)36.8部を使用した以外は実施例1と同様に硬化物を調製し、得られた硬化物を評価した。配合割合および結果を表1に示す。
Example 3
Instead of 16.3 parts of the nuclear hydrogenated product (a-2) of bisphenol A type epoxy resin, 36.8 parts of the polymer solution (a-1) having an epoxy group obtained in Polymerization Example 1 was used. Prepared a cured product in the same manner as in Example 1, and evaluated the obtained cured product. The blending ratio and results are shown in Table 1.

実施例4
ビスフェノールA型エポキシ樹脂の核水添物(a−2)の使用量を16.3部から3.6部に代え、重合例1で得られたエポキシ基を有する重合体溶液(a−1)28.7部を使用した以外は実施例1と同様に硬化物を調製し、得られた硬化物を評価した。配合割合および結果を表1に示す。
Example 4
The amount of the bisphenol A type epoxy resin nuclear hydrogenated product (a-2) used is changed from 16.3 parts to 3.6 parts, and the polymer solution (a-1) having an epoxy group obtained in Polymerization Example 1 is used. A cured product was prepared in the same manner as in Example 1 except that 28.7 parts were used, and the obtained cured product was evaluated. The blending ratio and results are shown in Table 1.

比較例1
ブロック化シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸(b−1)26.0部に代えて、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(b’−4、新日本理化(株)製リカシッドMH700(商品名))6.7部を使用した以外は実施例1と同様に硬化物を調製し、得られた硬化物を評価した。配合割合および結果を表1に示す。
Comparative Example 1
Instead of 26.0 parts of blocked cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid (b-1), methylhexahydrophthalic anhydride (b′-4, Rikacid MH700 (trade name) manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) ) A cured product was prepared in the same manner as in Example 1 except that 6.7 parts were used, and the obtained cured product was evaluated. The blending ratio and results are shown in Table 1.

比較例2
ブロック化シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸(b−1)26.0部に代えて、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(b’−4、新日本理化(株)製リカシッドMH700(商品名))6.7部を使用し、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の核水添物(a−2)16.3部に代えて、重合例1で得られたエポキシ基を有する重合体溶液(a−1)37.0部を使用した以外は実施例1と同様に硬化物を調製し、得られた硬化物を評価した。配合割合および結果を表1に示す。
Comparative Example 2
Instead of 26.0 parts of blocked cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid (b-1), methylhexahydrophthalic anhydride (b′-4, Rikacid MH700 (trade name) manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) 6.7 parts of polymer solution (a-1) having an epoxy group obtained in Polymerization Example 1 instead of 16.3 parts of bisphenol A type epoxy resin nuclear hydrogenated product (a-2) ) A cured product was prepared in the same manner as in Example 1 except that 37.0 parts were used, and the obtained cured product was evaluated. The blending ratio and results are shown in Table 1.

比較例3
ブロック化シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸(b−1)26.0部に代えて、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(b’−4、新日本理化(株)製リカシッドMH700(商品名))6.7部を使用し、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の核水添物(a−2)を3.6部、重合例1で得られたエポキシ基を有する重合体溶液(a−1)28.9部を使用した以外は実施例1と同様に硬化物を調製し、得られた硬化物を評価した。配合割合および結果を表1に示す。
Comparative Example 3
Instead of 26.0 parts of blocked cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid (b-1), methylhexahydrophthalic anhydride (b′-4, Rikacid MH700 (trade name) manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) 6.7 parts of bisphenol A type epoxy resin nuclear hydrogenated product (a-2) 3.6 parts, polymer solution having epoxy group obtained in Polymerization Example 1 (a-1) 28 A cured product was prepared in the same manner as in Example 1 except that 9 parts were used, and the obtained cured product was evaluated. The blending ratio and results are shown in Table 1.

Figure 2005099404
Figure 2005099404

なお、表1における略号は次のものを示す。
a−1:重合例1で得られたエポキシ基を有する重合体、エポキシ当量462g/eq。
a−2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂の核水添物「エピコートYX8000」(商品名)、ジャパンエポキシレジン(株)製、エポキシ当量205g/eq。
b−1:合成例1で得られたブロック化シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸、溶液の全酸当量325.8g/eq。
b−2:合成例1で得られたブロック化シクロヘキサン−1,3,4−トリカルボン酸−3,4−無水物、溶液の全酸当量326.9g/eq。
b’−4:メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(MH700)「リカシッドMH700」(商品名)、新日本理化(株)製、全酸当量84.1g/eq。
In addition, the symbol in Table 1 shows the following.
a-1: Polymer having an epoxy group obtained in Polymerization Example 1, epoxy equivalent of 462 g / eq.
a-2: Nuclear hydrogenated product “Epicoat YX8000” (trade name) of bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent of 205 g / eq.
b-1: Blocked cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid obtained in Synthesis Example 1, total acid equivalent of solution, 325.8 g / eq.
b-2: Blocked cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride obtained in Synthesis Example 1, total acid equivalent of 326.9 g / eq of solution.
b′-4: Methylhexahydrophthalic anhydride (MH700) “Licacid MH700” (trade name), manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., total acid equivalent of 84.1 g / eq.

実施例5〜8、比較例4〜7
表2に示すように、各種材料を用いて、実施例5〜8、比較例4〜7の塗工液を下記の調製方法により配合した。これらの試料を用いて評価を行った。
<塗工液の調製>
サンプル瓶にテトラフルオロエチレン樹脂被覆した回転子を入れ、マグネチックスターラーに設置した。このサンプル瓶の中に、表2に示す配合割合に従って、各種材料を加え十分攪拌溶解した後、粘度調整のために希釈溶剤を加えて、攪拌、溶解後、これを濾過して塗工液を得た。
Examples 5-8, Comparative Examples 4-7
As shown in Table 2, the coating liquids of Examples 5 to 8 and Comparative Examples 4 to 7 were blended by the following preparation methods using various materials. Evaluation was performed using these samples.
<Preparation of coating solution>
A rotor coated with tetrafluoroethylene resin was placed in a sample bottle and placed on a magnetic stirrer. In this sample bottle, according to the blending ratio shown in Table 2, after adding various materials and sufficiently stirring and dissolving, adding a diluting solvent for adjusting the viscosity, stirring and dissolving, this is filtered to obtain a coating solution. Obtained.

<塗膜の作成>
前記塗工液を用いて、良く洗浄したガラス基板にスピンコーティングし、十分に乾燥した後、ホットプレートにて230℃で30分間、最終硬化を行うことによって塗膜を得た。得られた塗膜について塗膜性能試験を行った。配合割合および結果を表2に示す。
<Creation of coating film>
A well-cleaned glass substrate was spin-coated using the coating solution, sufficiently dried, and finally cured at 230 ° C. for 30 minutes on a hot plate to obtain a coating film. The coating film performance test was done about the obtained coating film. The blending ratio and results are shown in Table 2.

表2中の各試験方法は以下の通りである。
<貯蔵安定性>
塗工液の初期粘度が0.1〜1000mPa・sで、かつ当該塗工液を密閉容器中に20℃で40日間放置後の粘度が初期粘度の2倍以下である時に良好と判定した。
<透明性>
400〜700nmの可視領域における透過率が90%以上の時に良好と判定した。
<耐光性>
透明性を判定した試験片を空気中(温度75℃)にて高圧水銀灯を光源として5000万ルクスの照度で500時間光照射し、同様に透明性を判定した。
<硬度>
JIS K5600−5−4に規定される塗膜の機械的性質−引っかき硬度(鉛筆法)のうち手掻き法で2H以上の鉛筆硬度を示す時に良好と判定した。
<耐熱性>
保護膜を設けたカラーフィルターを250℃で1時間放置後の保護膜の膜厚減少が10%以下で、かつ当該放置前後の色差が1以下の時に良好と判定した。なお、色差はCIE(国際照明委員会)によって1976年に定められたΔEabの色差式によって求めた。実際の測定は、分光測色計(ミノルタ(株)製分光測色計CM−3500d)によって行った。
<耐溶剤性>
保護膜を設けたカラーフィルターを、イソプロピルアルコール、N−メチルピロリドンおよびγ−ブチロラクトンの3種の各々の溶剤に液温40℃で1時間浸漬した後に保護膜の膜厚を測定して算出される膜厚減少が、いずれの溶剤に浸漬した場合でも10%以下である時に良好と判定した。
<耐温純水試験後密着性>
保護膜を設けたカラーフィルターを80℃の純水に1時間浸漬後にJIS K5600−5−6に規定される塗膜の機械的性質−付着性(クロスカット法)試験法を行った結果が、同法における分類0〜2のときに良好と判定した。
Each test method in Table 2 is as follows.
<Storage stability>
When the initial viscosity of the coating liquid was 0.1 to 1000 mPa · s, and the viscosity after leaving the coating liquid in a sealed container at 20 ° C. for 40 days was not more than twice the initial viscosity, it was determined to be good.
<Transparency>
When the transmittance in the visible region of 400 to 700 nm was 90% or more, it was judged good.
<Light resistance>
The test piece for which the transparency was determined was irradiated with light at an illuminance of 50 million lux for 500 hours in air (temperature 75 ° C.) using a high-pressure mercury lamp as a light source, and the transparency was similarly determined.
<Hardness>
Among the mechanical properties of the coating film specified in JIS K5600-5-4-scratch hardness (pencil method), it was determined to be good when it showed a pencil hardness of 2H or higher by the hand-scratching method.
<Heat resistance>
The color filter provided with the protective film was judged to be good when the decrease in the thickness of the protective film after being allowed to stand at 250 ° C. for 1 hour was 10% or less and the color difference before and after being left was 1 or less. The color difference was determined by the ΔEab color difference formula established in 1976 by the CIE (International Commission on Illumination). Actual measurement was performed with a spectrocolorimeter (Spectrocolorimeter CM-3500d manufactured by Minolta Co., Ltd.).
<Solvent resistance>
It is calculated by immersing a color filter provided with a protective film in each of three solvents of isopropyl alcohol, N-methylpyrrolidone and γ-butyrolactone at a liquid temperature of 40 ° C. for 1 hour and then measuring the film thickness of the protective film. When the film thickness reduction was 10% or less even when immersed in any solvent, it was judged good.
<Adhesion after heat-resistant pure water test>
The result of performing the mechanical property-adhesiveness (cross-cut method) test method of the coating film prescribed in JIS K5600-5-6 after the color filter provided with the protective film was immersed in pure water at 80 ° C. for 1 hour. It was determined to be good when the classification was 0 to 2 in the same method.

Figure 2005099404
Figure 2005099404

なお、表2における略号は次のものを示す。
a−1:重合例1で得られたエポキシ基を有する重合体、エポキシ当量462g/eq。
a−2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂の核水添物「エピコートYX8000」(商品名)、ジャパンエポキシレジン(株)製、エポキシ当量205g/eq。
b−1:合成例1で得られたブロック化シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸、溶液の全酸当量325.8g/eq。
b−2:合成例1で得られたブロック化シクロヘキサン−1,3,4−トリカルボン酸−3,4−無水物、溶液の全酸当量326.9g/eq。
b’−1:シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸(CHTA)、全酸当量72.1g/eq。
b’−2:シクロヘキサン−1,3,4−トリカルボン酸−3,4−無水物(CHTAn)、全酸当量66.1g/eq。
b’−3:合成例3で得られたブロック化トリメリット酸、溶液の全酸当量323.7g/eq。
b’−4:メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(MH700)「リカシッドMH700」(商品名)、新日本理化(株)製、全酸当量84.1g/eq。
LC−1:熱潜在性触媒「LC−1」(商品名)、日本油脂(株)製
PEGMMA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート。
In addition, the symbol in Table 2 shows the following.
a-1: Polymer having an epoxy group obtained in Polymerization Example 1, epoxy equivalent of 462 g / eq.
a-2: Nuclear hydrogenated product “Epicoat YX8000” (trade name) of bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent of 205 g / eq.
b-1: Blocked cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid obtained in Synthesis Example 1, total acid equivalent of solution, 325.8 g / eq.
b-2: Blocked cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride obtained in Synthesis Example 1, total acid equivalent of 326.9 g / eq of solution.
b′-1: cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid (CHTA), total acid equivalent 72.1 g / eq.
b′-2: Cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride (CHTAn), total acid equivalent 66.1 g / eq.
b′-3: Blocked trimellitic acid obtained in Synthesis Example 3, total acid equivalent of the solution 323.7 g / eq.
b′-4: Methylhexahydrophthalic anhydride (MH700) “Licacid MH700” (trade name), manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., total acid equivalent of 84.1 g / eq.
LC-1: Thermal latent catalyst “LC-1” (trade name), PEGMMA manufactured by NOF Corporation: Propylene glycol monomethyl ether acetate.

次に、実施例9、10の本発明の塗工液、および比較例8の市販塗工液を用いてカラーフィルターの平坦化膜および保護膜への適用評価を行った。
実施例9
実施例5と同様にして、各原料を配合し均一に溶解して熱硬化性樹脂組成物を得た。あらかじめ準備しておいたブラックマトリックス隔壁間にRGB色素層を形成してあるガラス基板上に、前記の熱硬化性樹脂組成物を3cc滴下し、900rpmでスピンコートし、基板上に均一な塗布膜を形成した。この基板を80℃のオーブンに入れ5分間プリベークし、200℃で60分間熱硬化させて液晶保護膜を得た。形成された保護膜層の平坦性は良好であり、また、この保護膜形成基板上に、液晶駆動用ITO電極をスパッタリング装置を用いて、120℃でHO/O導入下、約0.13μm厚でスパッタリングしたところ、設計どおりの20Ω/□の表面抵抗値がむらなく得られた。
Next, application evaluation to the flattening film and the protective film of the color filter was performed using the coating liquids of the present invention in Examples 9 and 10 and the commercial coating liquid of Comparative Example 8.
Example 9
In the same manner as in Example 5, each raw material was blended and dissolved uniformly to obtain a thermosetting resin composition. 3 cc of the above thermosetting resin composition is dropped on a glass substrate on which an RGB dye layer is formed between black matrix partitions prepared in advance, and spin-coated at 900 rpm to form a uniform coating film on the substrate. Formed. This substrate was put in an oven at 80 ° C. and pre-baked for 5 minutes, and was thermally cured at 200 ° C. for 60 minutes to obtain a liquid crystal protective film. The flatness of the formed protective film layer is good, and an ITO electrode for driving a liquid crystal is formed on this protective film-formed substrate at about 0 ° C. with H 2 O / O 2 introduced at 120 ° C. using a sputtering apparatus. When sputtering was performed with a thickness of 13 μm, a surface resistance value of 20Ω / □ as designed was obtained uniformly.

実施例10
実施例5と同様にして、各原料を配合し均一に溶解して熱硬化性樹脂組成物を得た。画素ピッチ5μm、受光部幅1.5μm、表面段差2μmの撮像素子の配設されたシリコンウエハー上に最終膜厚1.5μmとなるよう塗布し、表面温度200℃のホットプレート上で6分間加熱し、平坦化層を得た。このときの表面平坦性は0.2μmであった。この平坦化膜状に緑色顔料分散レジストを約1μm相当膜厚に塗布し、80℃のホットプレート上で3分間プリベーク後、所定のパターンフォトマスクを介して500mJの紫外線を照射した。続いてテトラメチルアンモニウムハイドライド0.1%水溶液にて現像、水洗乾燥後、200℃のホットプレート上で5分間ポストベークし緑色微細画素を形成した。同様にして赤色および青色微細画素を形成し、カラーフィルターが直付けされた固体撮像素子が得られた。これを顕微鏡により直上から観察したところ、下地の平坦化層上への残渣汚染は認められなかった。更にこの上に上記熱硬化性樹脂組成物を約1μm相当膜厚に塗布し、表面温度200℃のホットプレート上で5分間加熱し保護膜を形成した。このときの表面平坦性は0.08μmであった。保護膜の密着性をクロスカット剥離試験によって評価したところ、何れも剥離数0/100で強固な密着性を確認した。
Example 10
In the same manner as in Example 5, each raw material was blended and dissolved uniformly to obtain a thermosetting resin composition. A silicon wafer on which an image sensor having a pixel pitch of 5 μm, a light receiving portion width of 1.5 μm, and a surface level difference of 2 μm is applied is applied to a final film thickness of 1.5 μm, and heated on a hot plate having a surface temperature of 200 ° C. As a result, a planarization layer was obtained. The surface flatness at this time was 0.2 μm. A green pigment dispersion resist was applied to the flattened film in a thickness equivalent to about 1 μm, prebaked for 3 minutes on a hot plate at 80 ° C., and then irradiated with 500 mJ ultraviolet rays through a predetermined pattern photomask. Subsequently, after developing with 0.1% aqueous solution of tetramethylammonium hydride, washing with water and drying, it was post-baked on a hot plate at 200 ° C. for 5 minutes to form green fine pixels. In the same manner, a solid-state imaging device in which red and blue fine pixels were formed and a color filter was directly attached was obtained. When this was observed from directly above with a microscope, residue contamination on the underlying planarization layer was not observed. Further, the thermosetting resin composition was applied thereon to a thickness equivalent to about 1 μm, and heated on a hot plate having a surface temperature of 200 ° C. for 5 minutes to form a protective film. The surface flatness at this time was 0.08 μm. When the adhesiveness of the protective film was evaluated by a cross-cut peel test, all of them were confirmed to have strong adhesiveness with a peel number of 0/100.

比較例8
実施例10で用いた半導体基板と同様の基板上に、平坦化膜用として富士薬品(株)製の樹脂(商品名:TP−10)を、保護膜用として富士薬品(株)製の樹脂(商品名:TOC−1)を使用した以外は実施例10と同様に平坦化膜、カラーフィルターおよび保護膜を形成した。このときの平坦化膜の平坦性は0.63μm、保護膜の平坦性は0.25μmであった。
Comparative Example 8
On the same substrate as the semiconductor substrate used in Example 10, a resin (trade name: TP-10) manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd. is used for the planarizing film, and a resin manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd. is used for the protective film. A planarizing film, a color filter, and a protective film were formed in the same manner as in Example 10 except that (trade name: TOC-1) was used. At this time, the flatness of the flattening film was 0.63 μm, and the flatness of the protective film was 0.25 μm.

上記実施例10および比較例8の平坦性の試験方法は以下の通りである。
<平坦性>
表面の凹凸を表面粗度計((株)小坂研究所製全自動微細形状測定機Surfcorder ET4000(商品名))により計測した。
The flatness test methods of Example 10 and Comparative Example 8 are as follows.
<Flatness>
The surface roughness was measured with a surface roughness meter (Full Corder ET4000 (trade name) manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.).

実施例1〜4の結果より、170℃の加熱下で1.5〜11分で硬化の開始を示すトルク上昇が見られることから、本発明の熱硬化性樹脂組成物は硬化促進剤を添加しなくても硬化性に優れることがわかる。これに対し、比較例1〜3では、用いたエポキシ樹脂とメチルヘキサヒドロ無水フタル酸の系では、硬化が遅く実用的でないことがわかる。   From the result of Examples 1-4, since the torque rise which shows the start of hardening is seen in 1.5-11 minutes under the heating of 170 degreeC, the thermosetting resin composition of this invention adds a hardening accelerator. Even if it does not do, it turns out that it is excellent in curability. On the other hand, in Comparative Examples 1-3, it turns out that the system of the used epoxy resin and methylhexahydrophthalic anhydride is slow and is not practical.

また、表2の結果より、実施例5〜8の場合は、平坦性、透明性、硬度、耐熱性試験後の残膜率および色差、耐溶剤性試験後の残膜率、耐温純水性試験後の密着性、さらには貯蔵安定性に優れていた。
これに対して、比較例4、5および7は、ブロック化カルボン酸を用いていないため、塗工液の保存安定性が著しく劣っていた。比較例6は、ブロック化カルボン酸が芳香族を含むため、最終的な硬化膜の透明性が劣っていた。
Moreover, from the results of Table 2, in the case of Examples 5 to 8, flatness, transparency, hardness, residual film ratio and color difference after heat resistance test, residual film ratio after solvent resistance test, warm pure water resistance test It was excellent in later adhesion and storage stability.
On the other hand, Comparative Examples 4, 5 and 7 did not use the blocked carboxylic acid, and thus the storage stability of the coating solution was remarkably inferior. In Comparative Example 6, since the blocked carboxylic acid contained an aromatic, the transparency of the final cured film was inferior.

さらに、実施例9においてカラーフィルターの保護膜全般への適用性が、および実施例10において撮像素子用途のカラーフィルター平坦化膜および保護膜への適用性が極めて優れていることが示されている。実施例10の場合は、平坦化膜と保護膜2層の合計2.5μmという薄膜にもかかわらず、カラーフィルター上の最終的な表面平坦性を0.1μm以下にすることができた。一方、本発明ではない市販の塗工液を用いた比較例8の場合は表面平坦性が0.25μmであり、要求される薄膜化条件での平坦性を得ることができないことがわかる。   Furthermore, it is shown that the applicability of the color filter to the protective film in general in Example 9 and the applicability to the color filter flattening film and protective film for use in the imaging device are extremely excellent in Example 10. . In the case of Example 10, the final surface flatness on the color filter could be reduced to 0.1 μm or less despite the thin film of 2.5 μm in total of the planarizing film and the two protective films. On the other hand, in the case of Comparative Example 8 using a commercially available coating liquid that is not the present invention, the surface flatness is 0.25 μm, and it is understood that the flatness under the required thinning conditions cannot be obtained.

Claims (7)

エポキシ基含有樹脂(A)と硬化剤(B)を含有するカラーフィルターの平坦化膜用の熱硬化性樹脂組成物であって、前記の硬化剤(B)が、シクロヘキサントリカルボン酸(b01)またはその酸無水物(b02)のカルボキシル基と、1分子中に1個以上のビニル基を有するビニル(チオ)エーテル(b11)のビニル基を付加反応して得られる化合物であることを特徴とするカラーフィルターの平坦化膜用の熱硬化性樹脂組成物。   A thermosetting resin composition for a planarizing film of a color filter containing an epoxy group-containing resin (A) and a curing agent (B), wherein the curing agent (B) is cyclohexanetricarboxylic acid (b01) or It is a compound obtained by addition reaction of a carboxyl group of the acid anhydride (b02) and a vinyl group of vinyl (thio) ether (b11) having one or more vinyl groups in one molecule. A thermosetting resin composition for a color filter flattening film. 前記のシクロヘキサントリカルボン酸(b01)が、シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸またはシクロヘキサン−1,3,5−トリカルボン酸であり、酸無水物(b02)が、シクロヘキサン−1,3,4−トリカルボン酸−3,4−無水物である請求項1に記載のカラーフィルターの平坦化膜用の熱硬化性樹脂組成物。   The cyclohexanetricarboxylic acid (b01) is cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid or cyclohexane-1,3,5-tricarboxylic acid, and the acid anhydride (b02) is cyclohexane-1,3,4- The thermosetting resin composition for a flattened film of a color filter according to claim 1, which is tricarboxylic acid-3,4-anhydride. 請求項1または2に記載の熱硬化性樹脂組成物よりなるカラーフィルターの平坦化膜用塗工液。   A coating solution for a flattened film of a color filter comprising the thermosetting resin composition according to claim 1. 請求項1または2に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化させてなる樹脂硬化物。   A cured resin obtained by curing the thermosetting resin composition according to claim 1. 請求項1または2に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる樹脂硬化物の層を有するカラーフィルター。   A color filter having a layer of a cured resin obtained by curing the thermosetting resin composition according to claim 1. 請求項1または2に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる樹脂硬化物の層を有する固体撮像素子。   A solid-state imaging device having a layer of a cured resin obtained by curing the thermosetting resin composition according to claim 1. 請求項1または2に記載の熱硬化性樹脂組成物を硬化してなる樹脂硬化物の層を有する表示装置。
The display apparatus which has a layer of the resin cured material formed by hardening | curing the thermosetting resin composition of Claim 1 or 2.
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