KR20080020902A

KR20080020902A - 경화도가 우수한 경화성 수지 조성물

Info

Publication number: KR20080020902A
Application number: KR1020060084411A
Authority: KR
Inventors: 이경호; 문성배; 윤종흠
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2008-03-06
Also published as: KR101308236B1

Abstract

본 발명은 무수물을 함유한 공중합체; 및 에폭시기, 옥세탄기 또는 무수물을 함유한 단량체를 포함하고 3차 아민 또는 4차 암모늄 염을 반응 촉진제로 사용하여 내알칼리성, 내산성 등의 내화학성과 내열성을 개선한 경화성 수지 조성물에 관한 것이다. 이 시스템은 경화시 발열량이 적어서 칼라필터 등의 보호물의 안정성을 도모할 수 있으며 수축율이 적고 열안정성 및 내화학성이 좋아서 매우 우수한 보호재로 사용할 수 있다.

경화성, 경화촉진제, 디스플레이 칼라 필터

Description

경화도가 우수한 경화성 수지 조성물{Curing resin compositing having excellent hardeness}

본 발명은 경화성 수지 조성물, 특히 디스플레이 칼라필터 보호막용 경화성 수지 조성물에 관한 것이며, 더욱 상세하게 수지 기판상에 액정 표시소자(LCD)용 컬러 필터에 사용되는 보호막 및 전하 결합 소자(CCD)용 컬러 필터에 사용되는 보호막을 형성하기 위한 재료로서 바람직한 보호막 형성용 경화성 조성물에 관한 것이다.

컬러 필터 보호막에 요구되는 성능으로서는 내열성, 내약품성 외에도, 컬러 필터의 유리 기판 등과의 밀착성, 평탄성, 고경도 등을 들 수 있다. 이 중, 내열성에 대해서는 보호막에 ITO(인듐주석옥사이드) 등의 투명 전극을 스퍼터링 방법에 의하여 제작할 때에, 보호막이 200℃ 이상, 또한 ITO 위에 액정 배향막을 소성할 경우에는 250℃, 게다가 강유전 액정에 대응하는 경우에는 270℃의 가열이 필요해지며, 이 온도 조건하에서 안정될 것이 요구된다.

이와 같은 보호막을 형성하기 위한 수지로서는, 현재 아크릴 수지, 멜라민 수지, 폴리이미드 수지(일본국 특허공개 평1-156371호 공보), 에폭시 수지(일본국 특허공개 평4-170421호 공보) 등이 제안되어 있다. 그러나, 종래의 이들 보호막용 수지는 그 어느것도 보호막으로서 요구되는 조건을 전부 만족시키지는 못하고 있는데, 예를 들면 멜라민 수지에 관해서는 삼차원의 그물코 구조를 가지므로 내열성이 양호하며, 또 ITO 스퍼터링시에 주름이나 크랙이 잘 생기지 않는다는 이점은 있으나, 유리기판이나 컬러필터와의 습윤성이 나쁘고 도포성이 떨어지며, 그 결과 형성된 보호막의 평탄성이 손상된다고 하는 문제가 있다.

또한, 에폭시 수지는 유리기판과의 밀착성이 양호하며 투명성이나 내약품성이 우수한 보호막을 제공하지만, 도포시에 구멍이 생기기 쉬워서 도포성이 떨어지며, 결과적으로 평탄성과 내열성의 밸런스를 취하기 어렵다고 하는 문제가 있다.

한편, 본 발명자들은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 일액형에서도 보존 안정성이 우수한 컬러 필터 보호막용 경화성 수지 조성물로, 주쇄에 무수물 구조를 갖는 공중합체 및 무수물과 반응할 수 있는 경화제로써 특정의 단량체를 포함하는 경화성 수지 조성물을 개발한 바 있다. 본 발명은 이러한 개발의 연장으로, 상기 경화성 수지 조성물에 특정의 촉진제를 사용하는 경우 얻어지는 경도막의 물성이 보다 향상됨을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 투명성, 내열성, 표면 경도 등의 우수한 특성을 가질 뿐만 아니라, 기판의 칼라필터, 블랙 매트릭스 등에 생기는 표면의 요철을 은폐하는 능력이 우수한 고평탄화 성능을 갖고 일액형에서도 보존 안정성이 우수한 컬러 필터 보호막용 경화성 수지조성물을 제공하 는데 있다.

즉, 본 발명은 경화도가 높은 수지 조성물을 제공하는 것으로서, 필름을 형성하는 경우 내알칼리성, 내산성등의 내화학성과 내열성을 개선하여 극한 에칭 조건에서도 우수한 도막 경도를 얻을 수 있는 경화성 수지 조성물을 제공하고자 하는 것이다. 특히 경화시 발열량이 적어서 칼라필터 등의 보호물의 안정성을 도모할 수 있으며, 얻어진 경도막의 수축율이 적고 열안정성 및 내화학성이 좋아서 매우 우수한 보호재로 사용할 수 있으며 경화도도 높은 경화성 수지 조성물을 제공하고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 성분 [A] 및 성분 [B]를 포함하는 경화성 수지 조성물에서 반응 촉진제로 3가 아민 또는 4가 암모늄염을 사용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 칼라필터 보호막용 경화성 수지 조성물을 제공한다.

즉, 본발명은

[A] (a)주쇄에 무수물 구조를 중합시킨 구조를 갖는 단량체 및 (b)스티렌계 단량체를 부가중합시켜 수득되는 중합체를 포함하는 800이상의 분자량을 갖는 경화성 수지 35 내지 90 중량%;

[B] 무수물과 반응할 수 있는 경화제로써 에폭시 관능기를 가진 단량체 또는 수지, 및 옥세탄 관능기를 가진 단량체 또는 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 5~60중량%; 및

[C] 반응개시제로 3가 아민 또는 4가 암모늄 염 0.1 내지 10중량%를 포함하는 디스플레이 칼라필터 보호막용 경화성 수지 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 경화제로 카르복실산 무수물기를 가진 단량체를 추가로 포함하는 디스플레이 칼라필터 보호막용 경화성 수지 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한 계면활성제를 추가로 함유하는 디스플레이 칼라필터 보호막용 경화성 수지 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 경화성 수지 조성물에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 칼라필터 보호막을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 경화성 수지 조성물에 의하여 형성된 칼라필터 보호막을 포함하는 디스플레이를 제공한다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에서 성분 [A]는 (a)주쇄에 무수물을 중합시킨 구조를 갖는 단량체, (b)스티렌계 단량체 및 필요한 경우 기타 단량체를 부가중합시켜 수득되는 중합체를 포함하며, 바람직하게는 하기 화학식(1)로 표시될 수 있다.

[화학식 1]

상기 식에서,

R1은 수소원자 또는 탄소수 1~2개의 알킬기이고.

R2은 하이드록실기, 수소원자 또는 탄소수 1~2개의 알킬기이고,

R3는 수소원자 또는 탄소수 1개의 알킬기이며,

a 및 b는 중합체 중 각 단량체의 몰분율을 의미하는 것으로 a는 0.05~0.8이고, b는 0.2~0.95이다.

성분 (a)는 주쇄에 무수물 구조를 중합시킨 구조를 갖는 단량체이다. 이 단량체로부터 유도된 구성단위는 전체 중합체 구성단위를 100%라고 하였을 때 5~80몰%, 바람직하게는 20%~60%가 적당하다.

성분 (b)는 스티렌계 단량체를 부가중합시켜 수득되는 중합체로서 구성단위는 전체구성단위를 100%라고 하였을 때, 20~95%이고 바람직하게는 40~80%이다. 구체적인 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌, 하이드록실 벤젠 등을 들 수 있다. 스티렌계 단량체로서는 2종 이상의 스티렌계 단량체를 사용할 수 있는데, 이중에서도 스티렌이 가장 적절하다.

본 발명의 성분 [A]는 필요한 경우 (메트)아크릴계 단량체를 추가로 공중합시킬 수 있다.

본 발명의 경화성 수지 조성물에 포함되는 성분 [A] 중합체는 분자량이 800이상이어야 하는데 분자량이 800미만인 경우 경화후 경화도가 낮아지는 문제점이 있다. 또한 본 발명의 경화성 수지 조성물 중의 성분[A]의 함량은 바람직하게는 35 내지 90 중량%인데, 35 중량% 미만이면 경도가 저하되는 문제점이 있으며, 90중량% 초과이면 투과도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명에서 성분 [B]는 레소신 타입 옥세탄 수지, 3관능 또는 4관능성 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 이소시아네이트 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 예를 들면, 3관능 및 4관능성 에폭시 수지로서는 YH-300, KDT-4400, 4342, 434(이상 국도화학㈜ 제조) 이고, 비스페놀 A형 에폭시 수지로서는 EPR173, 174, 174S, 174C, 174HG, 175(이상, Bakelite㈜ 제조)이고, 비스페놀 F형 에폭시 수지로서는 EPR164, 166, 495(이상, Bakelite ㈜ 제조), 노볼락형 에폭시 수지로는 EPR600, 626, 665, 673, 690(이상, Bakelite㈜ 제조), 이소시아네이트 에폭시 수지로는 EPR-05290~05293(이상, Bakelite㈜ 제조)를 들 수 있다. 이 중 바람직한 것은 3관능 및 4관능성의 에폭시 수지와 비스페놀 A형 에폭시 수지이다. 3관능 알킬 에폭시기를 함유한 에폭시의 바람직한 예는 아래 화학식 2와 같다(YH-300(국도화학㈜ 제조)).

[화학식 2]

또한 성분 [B]로 추가로 카르복실산 무수물을 사용 할 수 있다. 이와 같은 카르복실산 무수물로는 말레인산, 디카르복실산, 무수말레인산, 아크릴산, 말레인산 모노메틸 에스테르, 말레인산 모노에틸 에스테르 등을 예로 들 수 있다. 한편 카르복실산 디안하이드라이드의 바람직한 일예로 하기 화학식 3의 화합물(Epiclon B-4400, 다이닛뽄 잉크 앤드 케미칼즈(주) 제조)이 있다.

[화학식 3]

본 발명의 경화성 수지 조성물 중의 성분[B]의 함량은 바람직하게는 5 내지 60 중량%, 더욱 바람직하게는 20~50중량%이다. 5 중량% 미만이면 경도가 저하되는 문제점이 있으며, 60중량% 초과이면 표면 끈적거림이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 수지 조성물은 용매를 포함할 수 있다. 용매는 각 성분을 균일하게 용해할 수 있으며, 어느 한 성분과도 반응하지 않아야 할 뿐만 아니라 우수한 코팅성과 투명한 박막을 얻을 수 있는 용제를 사용하여야 한다.

용제의 구체적인 예로는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올 또는 사이클로헥산올 등의 알콜류; 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 디이소부틸 케톤, 사이클로펜탄온 또는 사이클로헥산온 등의 케톤류; 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 3-메톡시-1-부탄올 또는 3-메틸-3-메톡시-1-부탄올 등의 에테르류; 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 메틸 락테이트, 에틸 락테이트, 부틸 락테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 3-메틸-3-메톡시-1-부틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노아세테이트, 에틸렌 글리콜 디아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노아세테이트, 디에틸렌 글리콜 디아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노아세테이트, 프로필렌 글리콜 디아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트 또는 부티로락톤 등의 에스테르류; 톨루엔 또는 크실렌 등의 방향족 탄화수소류 등을 들 수 있다. 또한 이와 같은 용제는 목적에 맞추어 2종 이상을 함께 사용할 수 있다.

성분 [C]는 반응개시제로서 3가 아민 또는 4가 암모늄 염을 사용 할 수 있다. 본 발명은 상기 반응개시제를 사용함으로써, 경화시 발열량이 적어서 칼라필터 등의 보호물의 안정성을 도모할 수 있으며, 얻어진 경도막의 수축율이 적고 열안정성 및 내화학성이 좋아서 매우 우수한 보호재로 사용할 수 있으며, 경화도도 높은 장점이 있다. 본 발명에서 제시된 3가 아민은 바람직하게는 아래 화학식 4-(a), 4-(b), 4-(c) 또는 4-(d)의 화합물이며, 4가 암모늄 염은 바람직하게는 화학식 (5)의 화합물이다.

[화학식 4-(a)]

상기 식 중,

R₁, R₂ 및 R₃는 독립적으로 C1~20인 알킬, C6~20인 아릴, 벤질, 알킬벤질, 아릴벤질, 사이클로, C3~20인 사이클로알킬 또는 아릴사이클로인 3가 아민이다.

[화학식 4-(b)]

상기 식중,

R₁는 탄소 C1~20인 알킬, C6~20인 아릴, 벤질, 알킬벤질, 아릴벤질, 사이클로, C3~20인 사이클로알킬 또는 아릴사이클로인 3가 아민이다.

[화학식 4-(c)]

상기 화합물은 에폭시기 및 무수물과의 친화성을 위하여 하이드록실기를 탄소체인에 붙인 것으로써 n=0~1, m=1~10인 3가 아민이다.

[화학식 4-(d)]

메톡시 또는 에톡시기가 포함된 n=1~5인 3가 아민이다.

[화학식 5]

상기 식중,

R₁는 C1~10인 알킬, C6~20인 아릴, 벤질, 알킬벤질, 아릴벤질, 사이클로, 사이클로알킬 또는 아릴사이클로인 3가 아민이다.

본 발명의 수지 조성물 중에서 반응개시제로서 사용되는 성분 [C]의 비율은 전체 조성 중 통상적으로 0.1내지 10중량%이며 바람직하게는 1~5중량%이다. 상기 반응개시제의 함량이 0.1중량% 미만이면 경화도가 저하되는 문제점이 있으며, 10중량% 초과이면 경시 안정성의 문제점이 있다

본 발명의 수지 조성물에는 도포성 향상을 위해 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제 및 불소원자를 갖는 실리콘계 계면활성제로 이루어진 그룹으로부터 1종 이상의 계면활성제를 함유시키는 것이 바람직하다.

상기한 계면활성제중 실리콘계 계면활성제로는, 상품명 TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF-4446, TSF4452나 TSF4460 [지이도시바실리콘가부시키가이샤제]; 상품명 KP321, KP322, KP323, KP324, KP326, KP340이나 KP341[신에쓰실리콘가부시키가이샤제]; SH-8400 [트레실리콘가부시키가이샤제]; BYK-333,358N,UV3500,390,306,340[BYK- Chemie제]등이 있다.

불소계 계면활성제로서는 플로리네이트(등록상표) FC430이나 플로리네이트 FC431[스미또모스리엠가부시키가이샤제]; 메가팍(등록상표) F142D, 메가팍 F171, 메가팍 F172, 메가팍 F173, 메가팍 F177, 메가팍 F183이나 메가팍 R30[다이니혼잉크가가쿠고교가부시키가이샤제]; 에프톱(등록상표) EF301, 에프톱 EF303, 에프톱 EF351이나 에프톱 EF352[신아키다가세이가부시키가이샤제]; 사프론(등록상표) S381, 사프론 S382, 사프론 SC101 또는 사프론SC105[아사히가라스가부시키가이샤제]; 상품명 E5844 [가부시키가이샤 다이킨화인 케미컬겐큐쇼제]; 상품명 BM-1000이나 BM-1100[BM 케미(BM Chemie)사제] 등을 들 수 있다.

불소원자를 갖는 실리콘계 계면활성제로서는 메가팍(등록상표) R08, 메가팍 BL20, 메가팍 F443[다이니혼잉크가가쿠고교 가부시키가이사 제] 등을 들 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 이들만으로 본명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 실시예 중, "부"는 특별히 언급하지 않는 한 "중량부"를 의미한다.

실시예 1 내지 10 과 비교예 1

안하이드라이드와 에폭시수지 조성물 [A, B], 반응개시제, 기타 계면활성제 및 용매를 혼합하여 충분히 교반함으로서 아래 표 1과 같이 [비교예]와 [실시예]로 써 각각의 경도막 형성용 수지조성물을 제조하였다.

실시예와 비교예의 바인더 폴리머는 스티렌과 안하이드라이드의 비율이 1:1, 1:2이며 중합체의 평균 분자량(Mw)은 7,500인 것을 사용 하였으며, 비교예의 개시제로는 하기 화학식 6에서 R₃,R₄ 및 R₅는 각각 수소원자이고 X3는 질소이며 음이온 성분으로서는 PF₆ ^- 인 것으로 하였다.

[화학식 6]

실시예의 반응개시제로서는

[화학식 4-(a)]

상기 식 중,

R₁, R₂ 는 C1, R₃는 C16인 알킬기인 것을 사용하였다.

[화학식 4-(b)]

상기 식중,

R₁는 탄소 C1인 알킬기인 것을 사용 하였다.

[화학식 4-(c)]

상기 식중 n=1, m=1인 것을 사용하였다.

[화학식 4-(d)]

상기 식중 n=2인 것을 사용하였다.

[화학식 5]

상기 식중,

R₁는 C4인 알킬기인 것을 사용하였다.

[표 1]

	바인더 폴리머			모노머		반응개시제		계면활성제		용매
	성 분	비율	함량(중량부)	성 분	함량 (중량부)	성 분	함량 (중량부)	성 분	함량 (중량부)	성분
실시예1	(A)-(a) (A)-(b)	0.5 0.5	100	YH-300	50	4-(a) type	4	SH-8400	0.1	PGMEA
실시예2	(A)-(a) (A)-(b)	0.5 0.5	100	YH-300	50	4-(b) type	4	SH-8400	0.1	PGMEA
실시예3	(A)-(a) (A)-(b)	0.5 0.5	100	YH-300	50	4-(c) type	4	SH-8400	0.1	PGMEA
실시예4	(A)-(a) (A)-(b)	0.5 0.5	100	YH-300	50	4-(d) type	4			PGMEA
실시예5	(A)-(a) (A)-(b)	0.5 0.5	100	YH-300	50	5 type	4			PGMEA
실시예6	(A)-(a) (A)-(b)	0.33 0.67	100	YH-300	50	4-(a) type	4	SH-8400	0.1	PGMEA
실시예7	(A)-(a) (A)-(b)	0.33 0.67	100	YH-300	50	4-(b) type	4	SH-8400	0.1	PGMEA
실시예8	(A)-(a) (A)-(b)	0.33 0.67	100	YH-300	50	4-(c) type	4	SH-8400	0.1	PGMEA
실시예9	(A)-(a) (A)-(b)	0.33 0.67	100	YH-300	50	4-(d) type	4			PGMEA
실시예10	(A)-(a) (A)-(b)	0.33 0.67	100	YH-300	50	5 type	4			PGMEA
비교예1	(A)-(a) (A)-(b)	0.5 0.5	100	YH-300	50	열잠재성계	4	SH-8400	0.1	PGMEA

상기 [표1]과 같은 경도막 형성용 조성물을 스핀코터(Mikasa사)를 이용하여 유리기판 위에 막 두께가 1.5㎛ 이 되도록 코팅을 하고, 이를 클린 오븐에서 110 ℃, 1~5분간 예비 가열을 하여 용매를 제거한다. 이어서, 240℃의 가열 경화로에서 30~60분 동안 가열하여 경도막을 형성한다. 이들 형성된 경도막에 대해서는 다음과 같은 물성 측정 방법 및 조건에 의하여 실시한다.

<내열 평가 전후 투과율 평가>

경도막을 도포한 것과 동일한 유리기판을 참고로 하여, 먼저 240℃, 30~60분 후(포스트 베이크) 형성된 경도막에 대하여 색도계 측정기(Olympus社)를 이용하여 380nm 에서 700nm까지의 파장에 대한 투과율을 측정한다. 이후 250℃, 1시간 동안 가열 경화시킨 경도막에 대해서도 전과 동일한 방법으로 투과율을 측정한다. 전후의 투과율을 비교하여 오차 범위 1%이내에 해당하는 경우를 합격판정(O)으로 하고, 이를 벗어난 경우는 불합격 판정(×)을 한다.

<내열성 평가>

형성된 경도막을 250℃에서 1시간 동안 가열 처리한 다음, 경도막의 막두께를 측정한다. 막두께 측정방법은 가열전과 가열후의 막 두께의 차이를 백분율화하고 이를 수치화하여 내열성을 평가한다.

막두께 변화(%) = [가열후의 막두께/가열전의 막두께] X 100

평가 후 2%이내에 해당하는 경우, 합격판정(O)을 하고, 범위를 벗어난 경우 는 불합격 판정(×)을 한다.

<내화학성 평가>

내화학성 평가는 다음과 같은 조건의 약액에 대한 침지방법을 통하여 평가한다.

[표 2]

평가항목	사용 화학액	온도(℃)	침지시간
내산성	MA-SO2 (동우화인켐사 제조 ITO Etchant)	45	15분
내알칼리성	5% 수산화나트륨 수용액	30	30분
내용제성	N-메틸-2-피롤리돈(NMP)	40	40분
내박리액성	PRS-2000 (동우화인켐사 제조 포토레지스트 박리액)	70	10분

위의 내화학성 평가를 함에 있어, 평가 전후의 보호막 손상 및 막두께 변화를 확인한다. 막두께 변화는 전후의 막두께 측정에 의한 차이를 확인하고 이를 백분율화하여 평가한다(내열성 평가에서의 막두께 측정수식 및 평가방법 참고함).

<밀착성 평가>

각각의 내화학성 평가를 거친 샘플에 대하여 100개의 바둑판 눈을 만들고 셀로판 테이프 박리 평가를 통해 100개의 눈금 중에서 남는 수를 확인하여 기판과의 밀착성을 평가한다. 평가는 다음의 조건에 의하여 평가한다.

O : 100/100

△ : 99/100~50/100

× : 50/100 미만

<표면경도 평가>

240℃, 30~60분간 가열 경화로를 거쳐 형성된 경도막에 대하여, 연필 경도 측정기를 이용하여 하중 1Kg을 가하였을 때에, 경도막에 흠집이 나지 않는 가장 경도가 높은 값으로 표시하였다.

<보존 안정성 평가>

상기 실시예에 의해 형성된 경도막을 점도계(TVE-30L, Tokimec社)를 이용하여 23℃에서의 점도를 측정한다. 이후 23℃의 클린 오븐에서 10일 동안 밀폐하여 보관하고 초기에 측정하였던 방식 및 동일 점도계를 사용하여 보관후의 점도를 측정한다.

상기와 같은 평가 조건 등을 이용하여 평가를 한 결과를 아래의 [표 3] 에 제시하였다.

[표 3]

평가항목

실시예 1

실시예 2

실시예 3

실시예 4

실시예 5

실시예 6

실시예 7

실시예 8

실시예 9

실시예10

비교예 1

투과율

포스트 베이크 후

99%

97%

99%

98%

96%

250℃,1시간후

○

내열성

○

내화학성

내산성

○

△

○

△

내알칼리성

○

내용제성

○

내박리액성

○

△

밀착성

내산성

○

△

○

△

○

내알칼리성

○

△

내용제성

○

내박리액성

○

표면경도

7H

본 발명의 디스플레이 칼라필터 보호막용 경화성 수지 조성물은 무수물을 함유한 공중합체와 에폭시기 및 옥세탄기를 가진 단량체의 조성물에 3가 아민 및 4가 암모늄 염을 사용하여 경화시 발열량이 적어서 칼라필터등의 보호물의 안정성을 도모할 수 있으며 수축율이 적고 열안정성 및 내화학성이 우수하다. 또한, 본 발명의 수지 조성물은 내알칼리성 및 우수한 내산성을 가지며, 극성 용매(N-메틸피롤리돈 등), 포토레지스트 박리액등과 같은 화학약품에 대한 내화학약품성 또한 우수하다. 본 발명의 경화성 수지 조성물은 보존 안정성이 우수하므로 대형의 도포를 요하는 경우에도 조작성을 손상시키는 경우가 없다. 본 발명의 경도막은 이의 우수한 특성으로부터 컬러필터의 보호막 및 평탄성을 제공하는 용도의 막으로서 사용될 뿐만 아니라 액정 표시용 소자, 고체 촬영소자, 보호막 등의 전자재료, 그 외에 도료, 접착제 등에 적절하게 사용되어 질 수 있다.

Claims

[A] (a)주쇄에 무수물 구조를 중합시킨 구조를 갖는 단량체 및 (b)스티렌계 단량체를 부가중합시켜 수득되는 중합체를 포함하는 800이상의 분자량을 갖는 경화성 수지 35 내지 90 중량%;

[B] 무수물과 반응할 수 있는 경화제로써 에폭시 관능기를 가진 단량체 또는 수지, 및 옥세탄 관능기를 가진 단량체 또는 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 5~60중량%; 및

[C] 반응개시제로 3가 아민 또는 4가 암모늄 염 0.1 내지 10중량%를 포함하는 디스플레이 칼라필터 보호막용 경화성 수지 조성물.
청구항 1에 있어서, 경화제로 카르복실산 무수물기를 가진 단량체를 추가로 포함하는 디스플레이 칼라필터 보호막용 경화성 수지 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 성분 [A]가 아래 화학식 (1)로 표시되는 것임을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.

[화학식 (1)]

상기식에서,

R1은 수소원자 또는 탄소수 1~2개의 알킬기이고.

R2은 하이드록실기, 수소원자 또는 탄소수 1~2개의 알킬기이다.

R3는 수소원자 또는 탄소수 1개의 알킬기이고,

a 및 b는 중합체 중 각 단량체의 몰분율을 의미하는 것으로 a는 0.05~0.8이고, b는 0.2~0.95이다.
청구항 3에 있어서, 스티렌계 단량체가 스티렌, α-메틸스티렌 및 하이드록실 벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
청구항 1에 있어서, 성분 [B]가 레소신 타입 옥세탄 수지, 3관능 또는 4관능성 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 이소시아네이트, 에폭시, 말레인산, 디카르복실산, 무수말레인산, 아크릴산, 말레인산 모노메틸 에스테르 및 말레인산 모노에틸 에스테르로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 성분 [D]가 아래 화학식 4-(a), 4-(b), 4-(c), 4-(d) 또는 화학식 (5)으로 표시되는 것인 경화성 수지 조성물.

[화학식 4-(a)]

상기 식중,

R₁, R₂ 및 R₃는 각각 탄소개수가 1~20인 알킬, 아릴, 벤질, 알킬벤질, 아릴벤질, 사이클로, 사이클로알킬 또는 아릴사이클로이다;

[화학식 4-(b)]

상기 식중,

R₁는 탄소 개수가 1~20인 알킬, 아릴, 벤질, 알킬벤질, 아릴벤질, 사이클로, 사이클로알킬 또는 아릴사이클로이다;

[화학식 4-(c)]

상기 식중, n=1~5, m=1~10;

[화학식 4-(d)]

상기 식중, n=1~5; 또는

[화학식 5]

상기 식중,

R₁는 탄소 개수가 1~10인 알킬, 아릴, 벤질, 알킬벤질, 아릴벤질, 사이클로, 사이클로알킬 또는 아릴사이클로이다.
청구항 1에 있어서, 계면활성제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
청구항 7에 있어서, 상기 계면활성제가 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제 및 불소원자를 갖는 실리콘계 계면활성제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
청구항 1의 경화성 수지 조성물에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 칼라필터 보호막.
청구항 1의 경화성 수지 조성물에 의하여 형성된 칼라필터 보호막을 포함하는 디스플레이.