KR20200057679A - 경화성 수지 조성물 및 그 용도 - Google Patents

경화성 수지 조성물 및 그 용도 Download PDF

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Abstract

(과제) 경화성이나 경화 후의 내용제성, 기판 (기재) 과의 밀착성, 내열성 및 투명성 등의 각종 물성을 안정적으로 발휘할 수 있고, 보존 안정성이 우수하고, 컬러 필터 등의 각종 용도에 유용한 경화성 수지 조성물을 제공한다. 또한, 이와 같은 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 경화물, 그리고 그 경화물을 사용한 컬러 필터 및 표시 장치를 제공한다.
(해결 수단) (메트)아크릴레이트계 중합체, 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 경화성 수지 조성물로서, 그 (메트)아크릴레이트계 중합체는 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래의 구성 단위를 갖는 중합체로, 그 경화성 수지 조성물은 추가로 수산기를 갖는 중합체를 포함하는 형태, 및 그 (메트)아크릴레이트계 중합체가 추가로 수산기를 갖는 형태로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 형태인 경화성 수지 조성물.

Description

경화성 수지 조성물 및 그 용도{CURABLE RESIN COMPOSITION AND ITS USE}
본 발명은 경화성 수지 조성물 및 그 용도에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 액정 표시 장치나 고체 촬상 소자 등에 사용되는 컬러 필터, 잉크, 인쇄판, 프린트 배선판, 반도체 소자, 포토레지스트 등의, 각종 광학 부재나 전기·전자 기기 등의 각종 용도에 유용한 경화성 수지 조성물, 그 경화물, 경화물을 사용한 컬러 필터 및 표시 장치에 관한 것이다.
열이나 활성 에너지선에 의해 경화시킬 수 있는 경화성 수지 조성물은, 예를 들어, 액정 표시 장치나 고체 촬상 소자 등에 사용되는 컬러 필터, 잉크, 인쇄판, 프린트 배선판, 반도체 소자, 포토레지스트 등의, 각종 광학 부재나 전기·전자 기기 등의 각종 용도에 대한 적용이 다양하게 검토되고, 각 용도에서 요구되는 특성이 우수한 경화성 수지 조성물의 개발이 이루어지고 있다. 이들 용도 중, 컬러 필터란, 액정 표시 장치나 고체 촬상 소자 등을 구성하는 주요 부재이며, 일반적으로, 기판, 적어도 3 원색 (적색 (R)·녹색 (G)· 청색 (B)) 의 화소, 및 그들을 단락짓는 수지 블랙 매트릭스 (BM) 에 더하여, 화소 및 수지 블랙 매트릭스를 피복·보호하고, 또한 그들의 요철을 평탄화하기 위해서 형성되는 보호막 등으로 구성되는 것이다.
통상적으로, 경화성 수지 조성물을 이용하여 컬러 필터의 화소 형성을 실시하는 경우에는, 화소 1 색에 대하여, (1) 기판 전체 면에 경화성 수지 조성물을 도포하는 도포 공정과, (2) 도포 공정에 의해 형성된 레지스트막에, 포토마스크를 개재하여 패턴 노광하여 노광부를 경화시킨 후, 경화부를 불용화하는 노광 공정과, (3) 현상액에 의해 미노광부를 제거한 후, 소성 (베이크) 에 의해 노광부를 추가로 경화시키는 현상·소성 (베이크) 처리 공정을 실시하고, 이와 동일한 공정을 각 색으로 반복하는 수법이 채용되고 있다. 이와 같은 컬러 필터 용도 등에 대한 적용을 고려하면, 경화성 수지 조성물에는 경화성이나 경화 후의 내용제성, 기판 (기재) 과의 밀착성, 내열성 및 투명성 등의 각종 물성을 가질 것이 요구되고 있다. 또한 최근에는, 광학 부재나 전기·전자 기기 등의 소형화·박형화·에너지 절약화가 진행되고 있고, 그에 수반하여, 사용되는 컬러 필터 등의 부재에는 고품위의 성능이 요망되고 있다.
종래의 경화성 수지 조성물에 관련하여, 컬러 필터 용도에 적합한 조성물로는, 예를 들어, 지방족 다고리형 에폭시기를 갖는 단량체로부터 유도되는 구성 단위 및 불포화 카르복실산계 단량체로부터 유도되는 구성 단위를 갖는 바인더 수지와, 착색제와, 광중합성 화합물과, 광중합 개시제와, 용제를 함유하는 착색 감광성 수지 조성물 (특허문헌 1 참조) 이나, 카르복실기/페놀성 수산기가 열분해성기로 보호된 잔기를 갖는 구성 단위, 에폭시기/옥세타닐기를 갖는 구성 단위, 및 카르복실기/페놀성 수산기를 갖는 구성 단위를 포함하는 공중합체와, 감방사선성 라디칼 중합 개시제와, 에틸렌성 불포화 화합물과, 착색제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물 (특허문헌 2 참조) 이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2007-333847호 일본 공개특허공보 2012-22048호
상기 서술한 바와 같이, 경화성 수지 조성물에는, 경화성이나 경화 후의 내용제성, 기판 (기재라고도 칭한다) 과의 밀착성, 내열성 및 투명성 등의 각종 물성을 가질 것이 요구되고 있다. 한편으로, 취급의 관점에서, 경화성 수지 조성물 그 자체가 보존 안정성 (저장 안정성이라고도 칭한다) 을 갖고, 경화물이 안정적으로 투명성이나 내용제성, 밀착성, 내열성 등을 발휘할 수 있을 것도 요구되고 있다. 그리고, 최근에는, 표시 장치 등의 기술의 진보에 수반하여, 사용되는 각 부재에 대해서도 더욱 고도의 성능이 강하게 요망되어 가고 있으며, 예를 들어 컬러 필터 용도에서는, 경화 후에 고도의 투명성이 요구되고 있다. 그러나, 종래의 수지 조성물에서는, 이들 요망에 충분히 대응할 수 없는 것이 현상황이다. 예를 들어, 특허문헌 1 이나 2 에 기재된 수지 조성물은, 경화성이 충분하지 않기 때문에 투명성이 높은 경화물을 얻을 수 없고, 또한, 보존 안정성도 충분하지 않은 점에서, 수지 조성물의 경화성을 보다 높여, 고도의 투명성 등을 안정적으로 발휘할 수 있도록 하기 위한 연구의 여지가 있었다. 또한, 수지 조성물의 보존 안정성을 개선하기 위한 연구의 여지도 있었다.
본 발명은 상기 현상황을 감안하여 이루어진 것으로, 경화성, 경화 후의 내용제성, 기판 (기재) 과의 밀착성, 내열성 및 투명성 등의 각종 물성을 안정적으로 발휘할 수 있고, 보존 안정성이 우수하고, 컬러 필터 등의 각종 용도에 유용한 경화성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한, 이와 같은 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 경화물, 그리고, 그 경화물을 사용한 컬러 필터 및 표시 장치를 제공하는 것도 목적으로 한다.
본 발명자는 컬러 필터 등의 각종 용도에 유용한 경화성 수지 조성물에 대하여 다양하게 검토한 결과, (메트)아크릴레이트계 중합체, 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 수지 조성물로 하면, 경화성을 갖는 것이 되는 것에 주목하였다. 그리고, (메트)아크릴레이트계 중합체를 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래의 구성 단위를 갖는 것으로 하고, 또한 당해 경화성 수지 조성물을, 추가로 수산기를 갖는 중합체를 포함하는 형태, 및/또는, 그 (메트)아크릴레이트계 중합체가 추가로 수산기를 갖는 형태로 하면, 경화성 수지 조성물이 보존 안정성이 우수한 한편으로, 경화성 및 경화 후의 내용제성이 비약적으로 향상되고, 고도의 투명성, 기판 (기재) 과의 밀착성, 내열성, 고경도 등의 각종 물성을 안정적으로 발현할 수 있는 경화물이 얻어지는 것을 알아냈다. 이와 같은 경화성 수지 조성물은 컬러 필터 용도에 특히 유용하고, 그 중에서도, 컬러 필터용 보호막이나 절연막 등을 형성하기 위한 수지 조성물로서 바람직하다. 그 때문에, 이와 같은 경화성 수지 조성물로부터 형성되는 경화물, 컬러 필터 및 표시 장치가 최근의 고성능화의 요망에 충분히 대응할 수 있는 것으로서 광학 분야나 전기·전자 분야에서 매우 유용한 것이 되는 것을 알아내고, 상기 과제를 훌륭하게 해결할 수 있는 것에 상도하여, 본 발명에 도달하였다.
여기서, 본 발명의 경화성 수지 조성물에 포함되는 (메트)아크릴레이트계 중합체는 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래의 구성 단위를 갖는데, 당해 구성 단위는 열에 의해 분해되기 쉽다. 구체적으로는, (메트)아크릴로일기에 인접하는 산소 원자와 거기에 인접하는 제 3 급 탄소 원자 사이의 O-C 결합이 절단되기 쉽고, 이로써, (메트)아크릴산과 제 3 급 탄소 원자측에서 발생하는 안정적인 화합물로 분해된다. 그 때문에, 예를 들어, 본 발명의 경화성 수지 조성물을 컬러 필터의 화소 형성에 사용한 경우에는, 현상 후의 가열 공정 (소성 공정 또는 포스트 베이크 공정이라고도 칭한다) 에 의해, 상기 서술한 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체에서 유래하는 구성 단위가 분해되어, (메트)아크릴산과 제 3 급 탄소 원자측에서 발생하는 안정적인 화합물이 생성된다. 그리고, 경화성 수지 조성물이 추가로 가질 수 있는 수산기를 갖는 중합체 중의 수산기, 및/또는, (메트)아크릴레이트계 중합체가 추가로 가질 수 있는 수산기와, 생성된 (메트)아크릴산 사이에서 에스테르 가교 구조가 발생하는 것에 기인하여, 수지 조성물의 경화성 및 경화 후의 내용제성이 비약적으로 향상되는 것으로 생각된다.
상기 (메트)아크릴레이트계 중합체나 수산기를 갖는 중합체는 또한, 후술하는 바와 같이 측사슬에 중합성 이중 결합을 갖는 중합체인 것이 바람직하다. 이로써 경화성을 더욱 높일 수 있는데, 측사슬에 중합성 이중 결합을 갖는 중합체를 단순히 사용한 경우보다, 본 발명에서는, 경화성 수지 조성물의 경화성과 함께 보존 안정성을 향상시키는 것이 가능해진다. 그렇다고 하는 것도, 본 발명에서는, 상기 서술한 바와 같이, 열분해에 의해 발생한 (메트)아크릴산과 수산기 사이에서 에스테르 가교 구조에 의한 경화 반응을 기대할 수 있고, 그 만큼, 중합체 중의 중합성 이중 결합의 함유량을 적게 해도 충분한 경화성을 발현할 수 있기 때문에, 보존 중에 측사슬의 중합성 이중 결합이 반응하여 겔화할 우려를 보다 저감시킬 수 있는 것에 의한다.
즉 본 발명은 (메트)아크릴레이트계 중합체, 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 경화성 수지 조성물로서, 그 (메트)아크릴레이트계 중합체는 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래의 구성 단위를 갖는 중합체이고, 그 경화성 수지 조성물은 추가로 수산기를 갖는 중합체를 포함하는 형태, 및, 그 (메트)아크릴레이트계 중합체가 추가로 수산기를 갖는 형태로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 형태인 경화성 수지 조성물이다.
본 발명은 또한 상기 경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 경화물이기도 하다.
본 발명은 나아가, 기판 상에, 상기 경화물을 갖는 컬러 필터이기도 하다.
본 발명은 그리고, 상기 컬러 필터를 이용하여 구성되는 표시 장치이기도 하다.
이하에 본 발명을 상세히 서술한다. 또한, 이하에 기재되는 본 발명의 개개의 바람직한 형태를 2 또는 3 이상 조합한 형태도 본 발명의 바람직한 형태이다.
[경화성 수지 조성물]
본 발명의 경화성 수지 조성물은 (메트)아크릴레이트계 중합체, 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하지만, 이들 함유 성분은 각각 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 추가로 다른 성분을 1 종 또는 2 종 이상 포함하고 있어도 된다.
<(메트)아크릴레이트계 중합체>
상기 경화성 수지 조성물에 있어서, (메트)아크릴레이트계 중합체는 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래의 구성 단위를 갖는 중합체이다. 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래의 구성 단위란, 당해 단량체 중의 중합성 탄소-탄소 이중 결합 (C=C) 이 단결합 (C-C) 이 된 구조 단위를 의미하지만, 당해 단량체는 (메트)아크릴로일기에 인접하는 산소 원자가 제 3 급 탄소 원자와 결합한 구조를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 상기 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 (메트)아크릴로일기에 인접하는 산소 원자가 제 3 급 탄소 원자와 결합한 구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제 3 급 탄소 원자란, 그 탄소 원자에 결합되어 있는 다른 탄소 원자가 3 개인 탄소 원자를 의미한다.
상기 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체로는, 분자 중에 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 1 개 갖는 화합물, 즉 분자 중에 (메트)아크릴로일기 (CH2=C(R)-C(=O)-) 를 1 개 갖는 화합물인 것이 바람직하고, 예를 들어, 하기 일반식 (1) :
CH2=C(R)-C(=O)-O-A (1)
(R 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. A 는 산소 원자 측에 제 3 급 탄소 원자를 갖는 구조를 포함하는, 1 가의 유기기를 나타낸다.) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.
상기 일반식 (1) 에 있어서, A 로 나타내는 유기기는, 예를 들어, -C(R1)(R2)(R3) 으로 나타낼 수 있다. 이 경우, R1, R2 및 R3 은 동일하거나 또는 상이하며, 탄소수 1 ∼ 30 의 탄화수소기인 것이 바람직하고, 당해 탄화수소기는 포화 탄화수소기이어도 되고, 불포화 탄화수소기이어도 된다. 또한, 고리형 구조를 갖는 것이어도 되고, 추가로 치환기를 가지고 있어도 된다. 또한, R1, R2 및 R3 은 서로 말단 부위에서 연결되어 고리형 구조를 형성하고 있어도 된다.
또한, 본 발명에서는, 후술하는 바와 같이, (메트)아크릴로일기에 인접하는 산소 원자와 거기에 인접하는 A 중의 제 3 급 탄소 원자 사이의 O-C 결합이 절단되어 생성되는 새로운 화합물이 휘발하기 쉬운 점에서, A 로 나타내는 유기기의 탄소수는 12 이하인 것이 바람직하다. 그 중에서도, A 로 나타내는 유기기가 (메트)아크릴산t-부틸 및/또는 (메트)아크릴산t-아밀에서 유래하는 기인 것이 바람직하다. 또한, A 로 나타내는 유기기는 분기 구조를 가지고 있어도 된다.
여기서, 상기 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체에 있어서, (메트)아크릴로일기에 인접하는 산소 원자에 결합하는 제 3 급 탄소 원자는 인접하는 탄소 원자의 적어도 1 개가 수소 원자와 결합되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체가 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물로서, A 가 -C(R1)(R2)(R3) 으로 나타내는 기인 경우, R1, R2 및 R3 중 적어도 1 개가 수소 원자를 1 개 이상 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 형태에서는, 가열에 의해, (메트)아크릴로일기에 인접하는 산소 원자와 거기에 인접하는 제 3 급 탄소 원자 사이의 O-C 결합이 절단되고, (메트)아크릴산이 생성되는 동시에, 그 제 3 급 탄소 원자와 거기에 인접하는 탄소 원자 사이에서 이중 결합 (C=C) 이 형성되어 새로운 화합물이 보다 안정적으로 생성되게 된다.
상기와 같이 하여 생성한 새로운 화합물은 휘발되는 것이 바람직하다. 이 경우, 당해 새로운 화합물이 경화물 중으로부터 휘산하는 것에서 기인하여, 경화물 (경화막) 의 막두께가 저감되는 동시에, 예를 들어, 상기 경화성 수지 조성물이 색재를 추가로 포함하는 경우에는, 색재 농도가 가열 후에 높아진다. 그 때문에, 더욱 박막화를 실현할 수 있음과 함께, 고색순도화나 블랙 매트릭스의 고차광률화를 보다 도모하는 것이 가능해진다. 이 점을 고려하면, 상기 R1, R2 및 R3 은 동일하거나 또는 상이하며, 탄소수 1 ∼ 15 의 포화 탄화수소기인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1 ∼ 10 의 포화 탄화수소기, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 5 의 포화 탄화수소기, 특히 바람직하게는 1 ∼ 3 의 포화 탄화수소기이다.
상기 (메트)아크릴레이트계 중합체는, 현상성의 관점에서, 알칼리 가용성을 나타내는 중합체인 것이 바람직하고, 분자 내에 산기를 갖는 중합체인 것이 바람직하다.
상기 산기로는, 예를 들어, 카르복실기, 페놀성 수산기, 카르복실산 무수물기, 인산기, 술폰산기 등, 알칼리수와 중화 반응하는 관능기를 들 수 있고, 이들의 1 종만을 가지고 있어도 되고, 2 종 이상 가지고 있어도 된다. 그 중에서도, 카르복실기, 카르복실산 무수물기가 바람직하고, 카르복실기가 보다 바람직하다.
상기 (메트)아크릴레이트계 중합체가 분자 내에 산기를 갖는 중합체인 경우, 당해 중합체의 산가 (AV) 로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 20 ㎎KOH/g 이상, 300 ㎎KOH/g 미만인 것이 바람직하다. 이로써, 보다 충분한 알칼리 가용성이 발현되어, 현상성이 보다 우수한 경화물을 얻는 것이 가능해진다. 산가의 하한치로서 보다 바람직하게는 30 ㎎KOH/g 이상, 더욱 바람직하게는 40 ㎎KOH/g 이상이다. 또한, 200 ㎎KOH/g 이하가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 150 ㎎KOH/g 이하이다.
중합체의 산가는, 예를 들어, 후술하는 바와 같이 하여 구할 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트계 중합체는 또한 분자 내에 수산기 (하이드록실기) 를 갖는 중합체이어도 된다. 즉, 상기 (메트)아크릴레이트계 중합체는 추가로 수산기를 갖는 중합체이어도 되고, 이와 같은 형태도 또한, 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다. 이로써, 경화성 수지 조성물의 경화성이 보다 향상되고, 투명성이 보다 우수한 경화물을 부여할 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트계 중합체는, 예를 들어, 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체를 포함하는 단량체 성분을 중합함으로써 얻을 수 있다. 바람직하게는, 이 단량체 성분이 산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체를 추가로 포함하는 것이다. 또한, 상기 (메트)아크릴레이트계 중합체가 수산기를 갖는 경우에는, 상기 단량체 성분이 수산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 사용되는 각 단량체는 각각 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트계 중합체는 이와 같은 단량체 성분을 중합함으로써 얻어지는 중합체 (베이스 폴리머라고도 칭한다) 이어도 되고, 후술하는 바와 같이, 당해 베이스 폴리머에, 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 중합체 (측사슬에 중합성 이중 결합을 갖는 중합체, 또는, 측사슬 이중 결합 함유 중합체라고도 칭한다) 이어도 되고, 이것의 어느 것도 바람직하다. 보다 바람직하게는, 측사슬 이중 결합 함유 중합체이고, 이로써, 경화성이 더욱 향상되고, 투명성이나 밀착성 등이 더욱 우수한 경화물을 얻을 수 있다. 또한, 측사슬의 중합성 이중 결합은 라디칼 중합성의 이중 결합인 것이 바람직하다.
상기 단량체 성분에 있어서, 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 상기 서술한 바와 같지만, 그 단량체의 함유 비율이, 상기 단량체 성분의 총량 100 질량% 에 대하여, 5 질량% 이상인 것이 바람직하다. 이로써, 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래의 구성 단위에서 기인하는 본 발명의 효과가 더욱 발현되게 된다. 보다 바람직하게는 15 질량% 이상, 특히 바람직하게는 20 질량% 이상이다. 또한, 상기 함유 비율의 상한은 다른 단량체의 함유 비율을 고려하여 적절히 설정하면 되는데, 예를 들어, 컬러 필터 용도에 사용하는 경우, 패턴 특성이나 현상성을 보다 향상시키는 관점에서, 90 질량% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 75 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 60 질량% 이하이다.
상기 산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체로는, 예를 들어, (메트)아크릴산, 크로톤산, 계피산, 비닐벤조산 등의 불포화 모노카르복실산류 ; 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산 등의 불포화 다가 카르복실산류 ; 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등의 불포화기와 카르복실기 사이가 사슬 연장되어 있는 불포화 모노카르복실산류 ; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 불포화 산무수물류 ; 라이트 에스테르 P-1M (쿄에이샤 화학 제조) 등의 인산기 함유 불포화 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 범용성, 입수성 등의 관점에서, 카르복실산계 단량체 (불포화 모노카르복실산류, 불포화 다가 카르복실산류, 불포화 산무수물류) 를 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 반응성, 알칼리 가용성 등의 점에서, 불포화 모노카르복실산류를 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 (메트)아크릴산이며, 이 중 특히 바람직하게는 메타크릴산이다.
또한, (메트)아크릴산이란, 아크릴산 및/또는 메타크릴산을 의미한다.
상기 산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체의 함유 비율은 (메트)아크릴레이트계 중합체의 산가가 상기 서술한 바람직한 범위 내가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 단량체 성분의 총량 100 질량% 에 대하여, 산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체의 함유 비율이 5 질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 20 질량% 이상이다. 또한, 85 질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 50 질량% 이하이다.
상기 단량체 성분은 또한 상기 서술한 바와 같이 수산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체를 포함하는 것도 바람직하다. 이와 같은 단량체는 측사슬에 수산기를 갖는 단량체인 것이 바람직하고, 또한, 반응성의 관점에서, 수산기와 (메트)아크릴로일기를 갖는 단량체인 것이 바람직하다. 예를 들어, (메트)아크릴산2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산2-하이드록시프로필, (메트)아크릴산3-하이드록시프로필, (메트)아크릴산2-하이드록시부틸, (메트)아크릴산3-하이드록시부틸, (메트)아크릴산4-하이드록시부틸, (메트)아크릴산2,3-하이드록시프로필 등의 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트를 바람직하게 들 수 있다.
또한, (메트)아크릴로일기란, 메타크릴로일기 및/또는 아크릴로일기를 의미한다.
상기 단량체 성분이 수산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체를 포함하는 경우, 그 단량체의 함유 비율은, 예를 들어, 상기 단량체 성분의 총량 100 질량% 에 대하여, 1 질량% 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 5 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 10 질량% 이상이다. 또한, 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체나 산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체의 함유 비율을 고려하면, 70 질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 질량% 이하이다.
본 발명의 경화성 수지 조성물에 포함되는 (메트)아크릴레이트계 중합체는 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래의 구성 단위를 갖는 중합체이지만, 추가로 주사슬에 고리 구조를 갖는 것이 바람직하다. 고리 구조로는, 이미드 고리, 테트라하이드로피란 고리, 테트라하이드로푸란 고리, 락톤 고리 등을 들 수 있다. 이들 고리 구조를 갖기 위해서, 상기 단량체 성분은 추가로, 상기 서술한 단량체 이외에, 다른 공중합 가능한 단량체 (다른 단량체라고도 칭한다) 를 포함하고 있어도 된다.
상기 다른 단량체로는, 예를 들어, 상기 서술한 단량체 이외의, N 치환 말레이미드계 단량체, 디알킬-2,2'-(옥시디메틸렌)디아크릴레이트계 단량체, α-(불포화 알콕시알킬)아크릴레이트계 단량체 (바람직하게는 알킬-(α-알릴옥시메틸)아크릴레이트계 단량체) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 상기 단량체 성분이, 추가로, N 치환 말레이미드계 단량체, 디알킬-2,2'-(옥시디메틸렌)디아크릴레이트계 단량체 및 α-(불포화 알콕시알킬)아크릴레이트계 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 단량체를 포함하는 형태는 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다. 그 외에, 요구 물성에 따라 (메트)아크릴산에스테르계 단량체나 방향족 비닐계 단량체 등의 1 종 또는 2 종 이상이 바람직하게 사용된다.
여기서, 예를 들어, N 치환 말레이미드계 단량체 및/또는 디알킬-2,2'-(옥시디메틸렌)디아크릴레이트계 단량체 및/또는 알킬-(α-알릴옥시메틸)아크릴레이트계 단량체를 사용하면, 내열성이나 경도, 색재 분산성 등이 보다 향상된 경화물을 부여하는 것이 가능해진다. 특히, 디알킬-2,2'-(옥시디메틸렌)디아크릴레이트계 단량체 및/또는 알킬-(α-알릴옥시메틸)아크릴레이트계 단량체를 사용하면, 내열 착색성의 점에서 보다 우수한 경화물이 얻어진다.
또한, 상기 다른 단량체의 함유 비율은, 상기 단량체 성분의 총량 100 질량% 중, 60 질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 50 질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 특히 N 치환 말레이미드계 단량체, 디알킬-2,2'-(옥시디메틸렌)디아크릴레이트계 단량체 및/또는 α-(불포화 알콕시알킬)아크릴레이트계 단량체를 포함하는 경우, 그 함유 비율은, 내열성이나 경도, 색재 분산성, 현상 속도, 투명성 등의 관점에서, 2 ∼ 60 질량% 로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 50 질량%, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 40 질량% 이다.
상기 N 치환 말레이미드계 단량체로는, 예를 들어, N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드, N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드, N-이소프로필말레이미드, N-t-부틸말레이미드, N-도데실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-나프틸말레이미드 등을 들 수 있고, 이들의 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 투명성의 관점에서, N-페닐말레이미드, N-벤질말레이미드가 바람직하고, 특히 N-벤질말레이미드가 바람직하다.
상기 N-벤질말레이미드로는, 예를 들어, 벤질말레이미드 ; p-메틸벤질말레이미드, p-부틸벤질말레이미드 등의 알킬 치환 벤질말레이미드 ; p-하이드록시벤질말레이미드 등의 페놀성 수산기 치환 벤질말레이미드 ; o-클로로벤질말레이미드, o-디클로로벤질말레이미드, p-디클로로벤질말레이미드 등의 할로겐 치환 벤질말레이미드 등을 들 수 있다.
상기 디알킬-2,2'-(옥시디메틸렌)디아크릴레이트계 단량체로는, 예를 들어, 2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스아크릴산, 디알킬-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 디알킬-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트 등의, 에스테르 부위의 적어도 1 개가 3 급 탄소를 함유하고 있는 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성이나 분산성, 공업적 입수의 용이함 등의 관점에서, 예를 들어, 디메틸-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트 등을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 α-(불포화 알콕시알킬)아크릴레이트계 단량체로는, 예를 들어, α-알릴옥시메틸아크릴산, α-알릴옥시메틸아크릴산메틸, α-알릴옥시메틸아크릴산에틸, α-알릴옥시메틸아크릴산n-프로필, α-알릴옥시메틸아크릴산i-프로필, α-알릴옥시메틸아크릴산n-부틸, α-알릴옥시메틸아크릴산s-부틸, α-알릴옥시메틸아크릴산t-부틸, α-알릴옥시메틸아크릴산n-아밀, α-알릴옥시메틸아크릴산s-아밀, α-알릴옥시메틸아크릴산t-아밀, α-알릴옥시메틸아크릴산네오펜틸 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 알킬-(α-알릴옥시메틸)아크릴레이트계 단량체가 바람직하다. 알킬-(α-알릴옥시메틸)아크릴레이트계 단량체로는, 투명성이나 분산성, 공업적 입수의 용이함 등의 관점에서, 예를 들어, 메틸-(α-알릴옥시메틸)아크릴레이트 등을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 α-(불포화 알콕시알킬)아크릴레이트는, 예를 들어, 국제 공개 제2010/114077호 팜플렛에 개시되어 있는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
상기 (메트)아크릴산에스테르계 단량체로는, 예를 들어, 경화물의 표면 경도 등을 고려하면, 지환 골격을 갖는 단량체가 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 시클로헥실메틸(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 1-아다만틸(메트)아크릴레이트, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메트)아크릴레이트, 디메틸올-트리시클로데칸디(메트)아크릴레이트, 펜타시클로펜타데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트, 시클로헥산디메탄올디(메트)아크릴레이트, 노르보르난디메탄올디(메트)아크릴레이트, p-멘탄-1,8-디올디(메트)아크릴레이트, p-멘탄-2,8-디올디(메트)아크릴레이트, p-멘탄-3,8-디올디(메트)아크릴레이트, 비시클로[2.2.2]-옥탄-1-메틸-4-이소프로필-5,6-디메틸올디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 범용성, 입수성 등의 관점에서, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 시클로헥실메틸(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메트)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 메틸글리시딜(메트)아크릴레이트, 에틸글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 지환식 에폭시 화합물을 사용하는 것도 바람직하다.
상기 (메트)아크릴산에스테르계 단량체는 또한, 예를 들어, (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산n-프로필, (메트)아크릴산i-프로필, (메트)아크릴산n-부틸, (메트)아크릴산s-부틸, (메트)아크릴산n-아밀, (메트)아크릴산s-아밀, (메트)아크릴산n-헥실, (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산이소데실, (메트)아크릴산트리데실, (메트)아크릴산옥틸, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산라우릴, (메트)아크릴산스테아릴, (메트)아크릴산벤질, (메트)아크릴산페닐, (메트)아크릴산2-메톡시에틸, (메트)아크릴산2-에톡시에틸, (메트)아크릴산페녹시에틸, (메트)아크릴산테트라하이드로푸르푸릴, (메트)아크릴산N,N-디메틸아미노에틸, α-하이드록시메틸아크릴산메틸, α-하이드록시메틸아크릴산에틸, α-하이드록시메틸아크릴산t-부틸, α-하이드록시메틸아크릴산t-아밀 등의 외에, 1,4-디옥사스피로[4,5]데크-2-일메타크릴산, (메트)아크릴로일모르폴린, 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트, 4-(메트)아크릴로일옥시메틸-2-메틸-2-에틸-1,3-디옥소란, 4-(메트)아크릴로일옥시메틸-2-메틸-2-이소부틸-1,3-디옥소란, 4-(메트)아크릴로일옥시메틸-2-메틸-2-시클로헥실-1,3-디옥소란, 4-(메트)아크릴로일옥시메틸-2,2-디메틸-1,3-디옥소란 등도 들 수 있다. 그 중에서도, 내열성이나 색재 분산성, 용제 재용해성의 밸런스를 갖기 쉬운 점에서, (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산벤질 등의 (메트)아크릴산알킬이 바람직하다.
상기 방향족 비닐계 단량체로는, 예를 들어, 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌, 메톡시스티렌 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 수지의 내열 착색성이나 내열 분해성의 점에서, 스티렌 및/또는 비닐톨루엔이 바람직하다.
상기 다른 단량체는 또한, 예를 들어, 하기 화합물 등의 1 종 또는 2 종 이상이어도 된다.
N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드 등의 (메트)아크릴아미드류 ; 폴리스티렌, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리실록산, 폴리카프로락톤, 폴리카프로락탐 등의 중합체 분자 사슬의 편말단에 (메트)아크릴로일기를 갖는 매크로 모노머류 ; 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 공액 디엔류 ; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐 등의 비닐에스테르류 ; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 프로필비닐에테르, 부틸비닐에테르, 2-에틸헥실비닐에테르, n-노닐비닐에테르, 라우릴비닐에테르, 시클로헥실비닐에테르, 메톡시에틸비닐에테르, 에톡시에틸비닐에테르, 메톡시에톡시에틸비닐에테르, 메톡시폴리에틸렌글리콜비닐에테르, 2-하이드록시에틸비닐에테르, 4-하이드록시부틸비닐에테르 등의 비닐에테르류 ; N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, N-비닐이미다졸, N-비닐모르폴린, N-비닐아세트아미드 등의 N-비닐 화합물류 ; (메트)아크릴산이소시아나토에틸, 알릴이소시아네이트 등의 불포화 이소시아네이트류 등.
상기 단량체 성분을 중합하는 방법으로는, 벌크 중합, 용액 중합, 유화 중합 등의 통상적으로 사용되는 수법을 사용할 수 있으며, 목적, 용도에 따라 적절히 선택하면 된다. 그 중에서도 용액 중합이 공업적으로 유리하고, 분자량 등의 구조 조정도 용이하기 때문에 바람직하다. 또한, 상기 단량체 성분의 중합 기구는 라디칼 중합, 아니온 중합, 카티온 중합, 배위 중합 등의 기구에 기초한 중합 방법을 사용할 수 있지만, 라디칼 중합 기구에 기초한 중합 방법이 공업적으로도 유리하기 때문에 바람직하다.
상기 중합 반응에 있어서의 중합 개시 방법은 열이나 전자파 (예를 들어 적외선, 자외선, X 선 등), 전자선 등의 활성 에너지원으로부터 중합 개시에 필요한 에너지를 단량체 성분으로 공급하면 되고, 추가로 중합 개시제를 병용하면, 중합 개시에 필요한 에너지를 크게 낮출 수 있고, 또한, 반응 제어가 용이해지기 때문에 바람직하다.
또한 상기 단량체 성분을 중합하여 얻어지는 중합체의 분자량은 중합 개시제의 양이나 종류, 중합 온도, 연쇄 이동제의 종류나 양의 조정 등에 의해 제어할 수 있다.
상기 단량체 성분을 용액 중합법에 의해 중합하는 경우, 중합에 사용하는 용매로는, 중합 반응에 불활성인 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 중합 기구, 사용하는 단량체의 종류나 양, 중합 온도, 중합 농도 등의 중합 조건에 따라 적절히 설정하면 되는데, 후에 경화성 수지 조성물로 했을 때에, 희석제 등으로서 용제를 사용하는 경우에는, 그 용제를 포함하는 용매를, 단량체 성분의 용액 중합으로 사용하는 것이 효율적이어서 바람직하다.
상기 용매로는, 예를 들어, 하기 화합물 등을 바람직하게 들 수 있고, 이들의 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.
메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, s-부탄올 등의 모노 알코올류 ; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 글리콜류 ; 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 고리형 에테르류 ; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 3-메톡시부탄올 등의 글리콜모노에테르류 ; 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르 등의 글리콜에테르류 ; 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트 등의 글리콜모노에테르의 에스테르류 ; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산부틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산부틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 락트산부틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸 등의 알킬에스테르류 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류 ; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류 ; 헥산, 시클로헥산, 옥탄 등의 지방족 탄화수소류 ; 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류 등.
이들 용매 중에서도, 얻어지는 중합체의 용해성, 도포막을 형성할 때의 표면 평활성, 인체 및 환경에 대한 영향의 적음, 공업적 입수의 용이함으로부터, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 락트산에틸을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 용매의 사용량으로는, 상기 단량체 성분 100 질량부에 대하여, 50 ∼ 1000 질량부인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 100 ∼ 500 질량부이다.
상기 단량체 성분을 라디칼 중합 기구에 의해 중합하는 경우에는, 열에 의해 라디칼을 발생하는 중합 개시제를 사용하는 것이 공업적으로 유리하여 바람직하다. 이와 같은 중합 개시제로는, 열 에너지를 공급함으로써 라디칼을 발생하는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 중합 온도나 용매, 중합시키는 단량체의 종류 등의 중합 조건에 따라, 적절히 선택하면 된다. 또한, 중합 개시제와 함께, 천이 금속염이나 아민류 등의 환원제를 병용해도 된다.
상기 중합 개시제로는, 예를 들어, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 아조비스이소부티로니트릴, 1,1'-아조비스(시클로헥산카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 디메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 과산화수소, 과황산염 등의 통상적으로 중합 개시제로서 사용되는 과산화물이나 아조 화합물 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 이용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
상기 중합 개시제의 사용량은 사용하는 단량체의 종류나 양, 중합 온도, 중합 농도 등의 중합 조건, 목표로 하는 중합체의 분자량 등에 따라 적절히 설정하면 되고, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 중량 평균 분자량이 수천 ∼ 수만인 중합체를 얻는 데에 있어서는, 상기 단량체 성분 100 질량부에 대하여, 0.1 ∼ 20 질량부로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 15 질량부이다.
상기 중합에서는 또한, 필요에 따라, 통상적으로 사용되는 연쇄 이동제를 사용해도 된다. 바람직하게는, 중합 개시제와 연쇄 이동제를 병용하는 것이다. 또한, 중합시에 연쇄 이동제를 사용하면, 분자량 분포의 증대나 겔화를 억제할 수 있는 경향이 있다.
상기 연쇄 이동제로는, 예를 들어, 메르캅토아세트산, 3-메르캅토프로피온산 등의 메르캅토카르복실산류 ; 메르캅토아세트산메틸, 3-메르캅토프로피온산메틸, 3-메르캅토프로피온산2-에틸헥실, 3-메르캅토프로피온산n-옥틸, 3-메르캅토프로피온산메톡시부틸, 3-메르캅토프로피온산스테아릴, 트리메틸올프로판트리스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 디펜타에리트리톨헥사키스(3-메르캅토프로피오네이트) 등의 메르캅토카르복실산에스테르류 ; 에틸메르캅탄, t-부틸메르캅탄, n-도데실메르캅탄, 1,2-디메르캅토에탄 등의 알킬메르캅탄류 ; 2-메르캅토에탄올, 4-메르캅토-1-부탄올 등의 메르캅토알코올류 ; 벤젠티올, m-톨루엔티올, p-톨루엔티올, 2-나프탈렌티올 등의 방향족 메르캅탄류 ; 트리스[(3-메르캅토프로피오닐옥시)-에틸]이소시아누레이트 등의 메르캅토이소시아누레이트류 ; 2-하이드록시에틸디설파이드, 테트라에틸티우람디설파이드 등의 디설파이드류 ; 벤질디에틸디티오카르바메이트 등의 디티오카르바메이트류 ; α-메틸스티렌 다이머 등의 단량체 다이머류 ; 사브롬화탄소 등의 할로겐화알킬류 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
이들 중에서도, 입수성, 가교 방지능, 중합 속도 저하의 정도가 작은 등의 점에서, 메르캅토카르복실산류, 메르캅토카르복실산에스테르류, 알킬메르캅탄류, 메르캅토알코올류, 방향족 메르캅탄류, 메르캅토이소시아누레이트류 등의 메르캅토기를 갖는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 알킬메르캅탄류, 메르캅토카르복실산류, 메르캅토카르복실산에스테르류이며, 더욱 바람직하게는 n-도데실메르캅탄, 메르캅토프로피온산이다.
상기 연쇄 이동제의 사용량은 사용하는 단량체의 종류나 양, 중합 온도, 중합 농도 등의 중합 조건, 목표로 하는 중합체의 분자량 등에 따라 적절히 설정하면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 중량 평균 분자량이 수천 ∼ 수만인 중합체를 얻는 데에 있어서는, 상기 단량체 성분 100 질량부에 대하여, 0.1 ∼ 20 질량부로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 15 질량% 이다.
상기 중합 조건에 관련하여, 중합 온도로는, 사용하는 단량체의 종류나 양, 중합 개시제의 종류나 양 등에 따라 적절히 설정하면 되는데, 예를 들어, 50 ∼ 150 ℃ 가 바람직하고, 70 ∼ 120 ℃ 가 보다 바람직하다. 또한, 중합 시간도 마찬가지로 적절히 설정할 수 있는데, 예를 들어, 1 ∼ 6 시간이 바람직하고, 2 ∼ 5 시간이 보다 바람직하다.
상기 (메트)아크릴레이트계 중합체가, 상기 단량체 성분을 중합하여 얻어지는 베이스 폴리머에, 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 중합체 (측사슬 이중 결합 함유 중합체라고도 칭한다) 인 경우, 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물로는, 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 이와 같은 화합물에 있어서, 중합성 이중 결합으로는, 예를 들어, (메트)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기, 메탈릴기 등을 들 수 있고, 당해 화합물로서 이들의 1 종 또는 2 종 이상을 갖는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 반응성의 점에서, (메트)아크릴로일기가 바람직하다. 또한, 산기와 결합할 수 있는 관능기로는, 예를 들어, 하이드록시기, 에폭시기, 옥세타닐기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있고, 당해 화합물로서 이들의 1 종 또는 2 종 이상을 갖는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 변성 처리 반응의 빠르기, 내열성, 분산성의 점에서, 에폭시기 (글리시딜기를 포함한다) 가 바람직하다.
상기 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물로는, 예를 들어, (메트)아크릴산글리시딜, (메트)아크릴산β-메틸글리시딜, (메트)아크릴산β-에틸글리시딜, 비닐벤질글리시딜에테르, 알릴글리시딜에테르, (메트)아크릴산(3,4-에폭시시클로헥실)메틸, 비닐시클로헥센옥사이드 등을 들 수 있고, 이들의 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 에폭시기 및 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물 (단량체) 을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 측사슬 이중 결합 함유 중합체를 얻는 방법으로는, 예를 들어, 상기 베이스 폴리머와, 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시킬 때에, 그 베이스 폴리머의 산기 (바람직하게는 카르복실기) 의 양을, 그 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물의 양보다 과잉으로 하는 방법 ; 상기 베이스 폴리머와, 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시킨 후에, 추가로 다염기 산무수물기를 갖는 화합물을 반응시키는 방법 등을 들 수 있다.
상기 베이스 폴리머 (바람직하게는 산기로서 카르복실기를 갖는 중합체) 와, 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시키는 공정은, 양호한 반응 속도를 확보하고, 또한 겔화를 방지하기 위해서, 50 ∼ 160 ℃ 의 온도 범위에서 실시하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 70 ∼ 140 ℃, 더욱 바람직하게는 90 ∼ 130 ℃ 이다. 또한, 반응 속도를 향상시키기 위해서, 촉매로서, 통상적으로 사용되는 에스테르화 또는 에스테르 교환용의 염기성 촉매나 산성 촉매를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 부반응이 적어지기 때문에, 염기성 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 염기성 촉매로는, 예를 들어, 디메틸벤질아민, 트리에틸아민, 트리-n-옥틸아민, 테트라메틸에틸렌디아민 등의 3 급 아민 ; 테트라메틸암모늄클로라이드, 테트라메틸암모늄브로마이드, 테트라부틸암모늄브로마이드, n-도데실트리메틸암모늄클로라이드 등의 4 급 암모늄염 ; 테트라메틸우레아 등의 우레아 화합물 ; 테트라메틸구아니딘 등의 알킬구아니딘 ; 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드 화합물 ; 트리페닐포스핀, 트리부틸포스핀 등의 3 급 포스핀 ; 테트라페닐포스포늄브로마이드, 벤질트리페닐포스포늄브로마이드 등의 4 급 포스포늄염 등을 들 수 있고, 이들의 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 반응성, 취급성이나 할로겐 프리 등의 점에서, 디메틸벤질아민, 트리에틸아민, 테트라메틸우레아, 트리페닐포스핀이 바람직하다.
상기 촉매의 사용량은, 상기 단량체 성분과, 산기와 결합할 수 있는 관능기 (예를 들어 에폭시기 등) 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물의 합계량 100 질량부에 대하여, 0.01 ∼ 5.0 질량부로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 3.0 질량부이다.
상기 베이스 폴리머와, 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시키는 공정은 또한 겔화를 방지하기 위해서, 중합 금지제를 첨가하고, 분자상 산소 함유 가스의 존재하에서 실시하는 것이 바람직하다. 분자상 산소 함유 가스로는, 통상적으로, 질소 등의 불활성 가스로 희석된 공기 또는 산소 가스가 이용되고, 반응 용기 내에 흡수된다.
상기 중합 금지제로는, 통상적으로 사용되는 라디칼 중합성 단량체용의 중합 금지제를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논, 트리메틸하이드로퀴논, t-부틸하이드로퀴논, 메토퀴논, 6-t-부틸-2,4-자일레놀, 2,6-디-t-부틸페놀, 2,6-디-t-부틸-4-메톡시페놀, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 등의 페놀계 금지제, 유기산 구리염이나 페노티아진 등을 들 수 있고, 이들의 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 저착색, 중합 방지 능력 등의 점에서 페놀계 금지제가 바람직하고, 입수성, 경제성의 관점에서, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 메토퀴논, 6-t-부틸-2,4-자일레놀, 2,6-디-t-부틸페놀이 보다 바람직하다.
상기 중합 금지제의 사용량으로는, 충분한 중합 방지 효과의 확보, 및 경화성 수지 조성물로 했을 때의 경화성 등의 관점에서, 상기 단량체 성분과, 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물의 합계량 100 질량부에 대하여, 0.001 ∼ 1.0 질량부인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01 ∼ 0.5 질량부이다.
상기 다염기 산무수물기를 갖는 화합물로는, 예를 들어, 무수 숙신산, 도데세닐숙신산, 펜타데세닐숙신산, 옥타데세닐숙신산, 테트라하이드로 무수 프탈산, 메틸테트라하이드로 무수 프탈산, 헥사하이드로 무수 프탈산, 메틸헥사하이드로 무수 프탈산, 엔드메틸렌테트라하이드로 무수 프탈산, 메틸엔드메틸렌테트라하이드로 무수 프탈산, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 무수 프탈산, 무수 글루타르산, 무수 프탈산, 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산 등을 들 수 있고, 이들의 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트계 중합체는 중량 평균 분자량이 2000 ∼ 250000 인 것이 바람직하다. 이와 같은 범위에 있음으로써, 보다 양호한 현상성을 발휘하는 것이 가능해진다. 보다 바람직하게는 3000 ∼ 100000, 더욱 바람직하게는 4000 ∼ 50000 이다. 또한, 상기 (메트)아크릴레이트계 중합체가 고분자량 (예를 들어 10000 ∼ 50000) 인 경우에는, 보다 고경도의 경화물이 얻어지는 경향이 있으며, 산가를 높은 쪽 (바람직하게는 150 ㎎KOH/g 이상, 200 ㎎KOH/g 이하) 으로 제어함으로써 현상되기 쉬워지는 경향이 있다.
중합체의 중량 평균 분자량은, 예를 들어, 후술하는 바와 같이 하여 구할 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트계 중합체가 측사슬에 이중 결합을 갖는 중합체 (즉 측사슬 이중 결합 함유 중합체) 인 경우, 이중 결합 당량은 200 ∼ 10000 인 것이 바람직하다. 이와 같은 범위에 있음으로써, 중합체의 보존 안정성이 보다 양호한 것이 된다. 보다 바람직하게는 200 ∼ 5000, 더욱 바람직하게는 250 ∼ 4000, 특히 바람직하게는 300 ∼ 4000 이다.
이중 결합 당량이란, 중합체의 이중 결합 1 ㏖ 당의 중합체 용액 (수지 용액이라고도 칭한다) 의 고형분의 질량이다. 여기서 말하는 중합체 용액의 고형분의 질량이란, 상기 단량체 성분의 구성 성분의 질량과 중합 금지제의 질량을 합계한 것이다. 중합체 용액의 고형분의 질량을 중합체의 이중 결합량으로 나눔으로써, 구하는 것이 가능하다. 중합체의 이중 결합량은 투입한 산기와, 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물의 양으로부터 구할 수 있다.
본 발명의 경화성 수지 조성물은 또한, 추가로 수산기를 갖는 중합체를 포함하는 형태, 및 그 (메트)아크릴레이트계 중합체가 추가로 수산기를 갖는 형태로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 형태의 것이다. 이와 같이 계 중에 수산기를 가짐으로써, 상기 서술한 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래의 구성 단위의 분해에 의해 발생하는 (메트)아크릴산과의 사이에서 에스테르 가교 구조가 발생하는 것에서 기인하여, 경화성이 현격히 높아져, 특히 투명성이 우수한 경화물을 부여하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 경화성 수지 조성물이 추가로 수산기를 갖는 중합체를 포함하는 동시에, 상기 (메트)아크릴레이트계 중합체가 추가로 수산기를 가지고 있어도 된다.
상기 (메트)아크릴레이트계 중합체가 추가로 수산기를 갖는 형태로는, 상기 서술한 바와 같이, 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체, 및 수산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체를 포함하고, 바람직하게는 산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체를 추가로 포함하는 단량체 성분을 중합하여 얻어지는 베이스 폴리머 ; 당해 베이스 폴리머에, 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 측사슬 이중 결합 함유 중합체를 바람직하게 들 수 있다. 그 중에서도, 후자의 측사슬 이중 결합 함유 중합체가 바람직하다.
<수산기를 갖는 중합체>
상기 경화성 수지 조성물이 상기 (메트)아크릴레이트계 중합체에 더하여 수산기를 갖는 중합체를 추가로 포함하는 경우, 그 수산기를 갖는 중합체로는, 분자 내에 수산기를 갖는 것인 한 특별히 한정되는 것은 아니다. 그 중에서도, 현상성을 보다 높이는 관점에서, 알칼리 가용성을 나타내는 중합체인 것이 바람직하고, 분자 내에 산기를 갖는 중합체인 것이 바람직하다. 산기에 대해서는, 상기 (메트)아크릴레이트계 중합체에 있어서 상기 서술한 바와 같고, 상기 수산기를 갖는 중합체의 산가에 대해서도, 상기 (메트)아크릴레이트계 중합체에 있어서 상기 서술한 바람직한 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
상기 수산기를 갖는 중합체로는, 예를 들어, 수산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체를 포함하며, 바람직하게는 산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체를 추가로 포함하는 단량체 성분을 중합하여 얻어지는 베이스 폴리머 ; 당해 베이스 폴리머에, 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 측사슬 이중 결합 함유 중합체를 바람직하게 들 수 있다. 그 중에서도, 후자의 측사슬 이중 결합 함유 중합체가 바람직하다.
이와 같이, 상기 (메트)아크릴레이트계 중합체 및/또는 수산기를 갖는 중합체가 측사슬에 중합성 이중 결합을 갖는 중합체인 형태는 본 발명의 바람직한 형태에 포함된다.
상기 수산기를 갖는 중합체를 형성하는 단량체 성분에 있어서, 수산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체, 그리고, 산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체의 바람직한 형태나 구체예 등은 상기 서술한 바와 같고, 각 단량체는 각각 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.
상기 수산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체의 함유 비율은, 예를 들어, 상기 수산기를 갖는 중합체를 형성하는 단량체 성분의 총량 100 질량% 에 대하여, 1 질량% 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 5 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 10 질량% 이상이다. 또한, 90 질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 25 질량% 이하이다.
상기 산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체의 함유 비율은 산가가 상기 서술한 바람직한 범위 내가 되도록 설정하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 상기 수산기를 갖는 중합체를 형성하는 단량체 성분의 총량 100 질량% 에 대하여, 산기 및 중합성 이중 결합을 갖는 단량체의 함유 비율이 5 질량% 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 20 질량% 이상이다. 또한, 99 질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 85 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 60 질량% 이하, 특히 바람직하게는 50 질량% 이하이다.
상기 수산기를 갖는 중합체를 형성하는 단량체 성분은 또한, 상기 서술한 단량체 이외에, 다른 공중합 가능한 단량체를 포함하고 있어도 된다. 다른 단량체로는, 예를 들어, 상기 서술한 단량체 이외의, N 치환 말레이미드계 단량체, 디알킬-2,2'-(옥시디메틸렌)디아크릴레이트계 단량체, 알킬-(α-알릴옥시메틸)아크릴레이트계 단량체, (메트)아크릴산에스테르계 단량체, 방향족 비닐계 단량체 등의 1 종 또는 2 종 이상이 바람직하게 사용된다. 이들의 바람직한 형태나 구체예 등은 상기 서술한 바와 같다.
또한, 다른 단량체의 함유 비율은, 상기 수산기를 갖는 중합체를 형성하는 단량체 성분의 총량 100 질량% 중, 60 질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 50 질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 특히 N 치환 말레이미드계 단량체를 포함하는 경우, 그 함유 비율은, 내열성이나 경도, 색재 분산성, 현상 속도, 투명성 등의 관점에서, 2 ∼ 60 질량% 로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 50 질량%, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 40 질량% 이다.
상기 단량체 성분을 중합하는 방법이나, 상기 단량체 성분을 중합하여 얻어진 베이스 폴리머에, 산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시키는 방법에 대해서는, 상기 서술한 바와 같다.
상기 경화성 수지 조성물에 있어서, (메트)아크릴레이트계 중합체 및 수산기를 갖는 중합체의 함유 비율은 용도나 다른 성분의 배합 등에 따라 적절히 설정하면 되는데, 예를 들어, 그들의 합계 고형분 함량 (수산기를 갖는 중합체를 포함하지 않는 경우에는, (메트)아크릴레이트계 중합체만의 고형분 함량을 의미한다) 이, 경화성 수지 조성물의 고형분 총량 100 질량% 에 대하여, 5 질량% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 80 질량% 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 범위에 있음으로써, 본 발명의 효과를 보다 현저하게 나타내는 것이 가능해진다. 보다 바람직하게는 7 ∼ 70 질량%, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 60 질량% 이다.
또한, 「고형분 총량」 이란, 경화물을 형성하는 성분 (경화물의 형성시에 휘발하는 용매 등을 제외) 의 총량을 의미한다.
여기서, 상기 (메트)아크릴레이트계 중합체와 수산기를 갖는 중합체를 모두 포함하는 경우, 이들의 배합비는, 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래의 구성 단위의 열 분해에 의해 발생하는 (메트)아크릴산과 계 중의 수산기가 에스테르 가교하기 쉬워지도록 배합비를 설정하면 되고, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 이들의 질량비 ((메트)아크릴레이트계 중합체/수산기를 갖는 중합체) = 1 ∼ 99/99 ∼ 1 로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10 ∼ 90/90 ∼ 10 이다.
<중합성 화합물>
상기 경화성 수지 조성물은 또한 중합성 화합물을 포함한다. 중합성 화합물이란, 중합성 단량체라고도 칭하며, 프리 라디칼, 전자파 (예를 들어 적외선, 자외선, X 선 등), 전자선 등의 활성 에너지선의 조사 등에 의해 중합할 수 있는, 중합성 불포화 결합 (중합성 불포화기라고도 칭한다) 을 갖는 저분자 화합물이다. 예를 들어, 중합성 불포화기를 분자 중에 1 개 갖는 단관능의 화합물과 2 개 이상 갖는 다관능의 화합물을 들 수 있다.
상기 단관능의 중합성 단량체로는, 예를 들어, 상기 (메트)아크릴레이트계 중합체의 단량체 성분에 바람직하게 함유되는 다른 단량체로서 예시한 화합물 중, N 치환 말레이미드나 (메트)아크릴산에스테르류 ; (메트)아크릴아미드류 ; 불포화 모노카르복실산류 ; 불포화 다가 카르복실산류 ; 불포화기와 카르복실기 사이가 사슬 연장되어 있는 불포화 모노카르복실산류 ; 불포화 산무수물류 ; 방향족 비닐류 ; 공액 디엔류 ; 비닐에스테르류 ; 비닐에테르류 ; N-비닐 화합물류 ; 불포화 이소시아네이트류 등을 들 수 있다.
상기 다관능의 중합성 단량체로는, 예를 들어, 하기의 화합물 등을 들 수 있다.
에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 시클로헥산디메탄올디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 알킬렌옥사이드디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 F 알킬렌옥사이드디(메트)아크릴레이트 등의 2 관능 (메트)아크릴레이트 화합물 ;
트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 글리세린트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨헵타(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨옥타(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 부가 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 부가 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 부가 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 부가 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, ε-카프로락톤 부가 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, ε-카프로락톤 부가 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, ε-카프로락톤 부가 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, ε-카프로락톤 부가 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 3 관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 ;
에틸렌글리콜디비닐에테르, 디에틸렌글리콜디비닐에테르, 폴리에틸렌글리콜디비닐에테르, 프로필렌글리콜디비닐에테르, 부틸렌글리콜디비닐에테르, 헥산디올디비닐에테르, 비스페놀 A 알킬렌옥사이드디비닐에테르, 비스페놀 F 알킬렌옥사이드디비닐에테르, 트리메틸올프로판트리비닐에테르, 디트리메틸올프로판테트라비닐에테르, 글리세린트리비닐에테르, 펜타에리트리톨테트라비닐에테르, 디펜타에리트리톨펜타비닐에테르, 디펜타에리트리톨헥사비닐에테르, 에틸렌옥사이드 부가 트리메틸올프로판트리비닐에테르, 에틸렌옥사이드 부가 디트리메틸올프로판테트라비닐에테르, 에틸렌옥사이드 부가 펜타에리트리톨테트라비닐에테르, 에틸렌옥사이드 부가 디펜타에리트리톨헥사비닐에테르 등의 다관능 비닐에테르류 ;
(메트)아크릴산2-비닐옥시에틸, (메트)아크릴산3-비닐옥시프로필, (메트)아크릴산1-메틸-2-비닐옥시에틸, (메트)아크릴산2-비닐옥시프로필, (메트)아크릴산4-비닐옥시부틸, (메트)아크릴산4-비닐옥시시클로헥실, (메트)아크릴산5-비닐옥시펜틸, (메트)아크릴산6-비닐옥시헥실, (메트)아크릴산4-비닐옥시메틸시클로헥실메틸, (메트)아크릴산p-비닐옥시메틸페닐메틸, (메트)아크릴산2-(비닐옥시에톡시)에틸, (메트)아크릴산2-(비닐옥시에톡시에톡시에톡시)에틸 등의 비닐에테르기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 ;
에틸렌글리콜디알릴에테르, 디에틸렌글리콜디알릴에테르, 폴리에틸렌글리콜디알릴에테르, 프로필렌글리콜디알릴에테르, 부틸렌글리콜디알릴에테르, 헥산디올디알릴에테르, 비스페놀 A 알킬렌옥사이드디알릴에테르, 비스페놀 F 알킬렌옥사이드디알릴에테르, 트리메틸올프로판트리알릴에테르, 디트리메틸올프로판테트라알릴에테르, 글리세린트리알릴에테르, 펜타에리트리톨테트라알릴에테르, 디펜타에리트리톨펜타알릴에테르, 디펜타에리트리톨헥사알릴에테르, 에틸렌옥사이드 부가 트리메틸올프로판트리알릴에테르, 에틸렌옥사이드 부가 디트리메틸올프로판테트라알릴에테르, 에틸렌옥사이드 부가 펜타에리트리톨테트라알릴에테르, 에틸렌옥사이드 부가 디펜타에리트리톨헥사알릴에테르 등의 다관능 알릴에테르류 ;
(메트)아크릴산알릴 등의 알릴기 함유 (메트)아크릴산에스테르류 ;
트리(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 트리(메타크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 알킬렌옥사이드 부가 트리(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 알킬렌옥사이드 부가 트리(메타크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트 등의 다관능 (메트)아크릴로일기 함유 이소시아누레이트류 ;
트리알릴이소시아누레이트 등의 다관능 알릴기 함유 이소시아누레이트류 ;
톨릴렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 등의 다관능 이소시아네이트와 (메트)아크릴산2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산2-하이드록시프로필 등의 수산기 함유 (메트)아크릴산에스테르류의 반응으로 얻어지는 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트류 ;
디비닐벤젠 등의 다관능 방향족 비닐류 등.
상기 중합성 화합물 중에서도, 본 발명의 경화성 수지 조성물의 경화성을 보다 높이는 관점에서, 다관능의 중합성 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 중합성 화합물로서 다관능의 중합성 화합물을 사용하는 경우, 그 관능 수로서 바람직하게는 3 이상이고, 보다 바람직하게는 4 이상, 더욱 바람직하게는 5 이상이다. 또한, 경화 수축을 보다 억제하는 관점에서, 관능 수는 10 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 8 이하이다.
또한 상기 중합성 화합물의 분자량으로는 특별히 한정되지 않지만, 취급의 관점에서, 예를 들어, 2000 이하가 바람직하다.
상기 중합성 화합물로서 다관능의 중합성 화합물을 사용하는 경우, 당해 중합성 화합물 중에서도, 반응성, 경제성, 입수성 등의 관점에서, 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물, 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물, (메트)아크릴로일기 함유 이소시아누레이트 화합물 등의, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물이며, 이로써 경화성 수지 조성물이 감광성 및 경화성이 보다 우수한 것이 되어, 더욱 고경도이고 고투명성의 경화물을 얻는 것이 가능해진다. 더욱 바람직하게는, 3 관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물을 사용하는 것이다.
상기 중합성 화합물의 함유 비율로는, 사용하는 중합성 화합물이나 상기 (메트)아크릴레이트계 중합체의 종류 외에, 목적이나 용도 등에 따라 적절히 설정하면 되는데, 현상성이나 제판성이 보다 우수한 관점에서, 경화성 수지 조성물의 고형분 총량 100 질량% 에 대하여, 2 질량% 이상인 것이 바람직하고, 또한 80 질량% 이하인 것이 바람직하다. 하한치로서 보다 바람직하게는 5 질량% 이상, 더욱 바람직하게는 8 질량% 이상, 특히 바람직하게는 10 질량% 이상이고, 상한치로서 보다 바람직하게는 70 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 50 질량% 이하, 특히 바람직하게는 30 질량% 이하, 가장 바람직하게는 20 질량% 이하이다.
<광중합 개시제>
상기 경화성 수지 조성물은 추가로 광중합 개시제를 포함한다. 광중합 개시제로서 바람직하게는, 라디칼 중합성의 광중합 개시제이다. 라디칼 중합성의 광중합 개시제란, 전자파나 전자선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해 중합 개시 라디칼을 발생시키는 것으로, 통상적으로 사용되는 것을 1 종 또는 2 종 이상 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 광 증감제나 광 라디칼 중합 촉진제 등을 1 종 또는 2 종 이상 병용해도 된다. 광중합 개시제와 함께, 광 증감제 및/또는 광 라디칼 중합 촉진제를 사용해도 되고, 사용하지 않아도 된다. 광 증감제 및/또는 광 라디칼 중합 촉진제를 병용하지 않아도 본원 발명의 효과는 충분히 발휘되지만, 병용한 경우에는 감도나 경화성이 보다 향상된다.
상기 광중합 개시제로서 구체적으로는, 예를 들어, 하기의 화합물 등을 들 수 있다.
2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 2-하이드록시-1-{4-[4-(2-하이드록시-2-메틸프로피오닐)벤질]페닐}-2-메틸프로판-1-온, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1, 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논 등의 알킬페논계 화합물 ; 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 2-카르복시벤조페논 등의 벤조페논계 화합물 ; 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인계 화합물 ; 티오크산톤, 2-에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤 등의 티오크산톤계 화합물 ;
2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-에톡시나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-에톡시카르보닐나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진 등의 할로메틸화트리아진계 화합물 ; 2-트리클로로메틸-5-(2'-벤조푸릴)-1,3,4-옥사디아졸, 2-트리클로로메틸-5-[β-(2'-벤조푸릴)비닐]-1,3,4-옥사디아졸, 4-옥사디아졸, 2-트리클로로메틸-5-푸릴-1,3,4-옥사디아졸 등의 할로메틸화옥사디아졸계 화합물 ; 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4,6-트리클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 등의 비이미다졸계 화합물 ; 1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-, 2-(O-벤조일옥심)], 에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸옥심) 등의 옥심에스테르계 화합물 ; 비스(η5-2,4-시클로펜타디엔-1-일)-비스(2,6-디플루오로-3-(1H-피롤-1-일)-페닐)티타늄 등의 티타노센계 화합물 ; p-디메틸아미노벤조산, p-디에틸아미노벤조산 등의 벤조산에스테르계 화합물 ; 9-페닐아크리딘 등의 아크리딘계 화합물 등.
상기 광중합 개시제와 병용해도 되는 광 증감제나 광 라디칼 중합 촉진제로는, 예를 들어, 크산텐 색소, 쿠마린 색소, 3-케토쿠마린계 화합물, 피로메텐 색소 등의 색소계 화합물 ; 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산2-에틸헥실 등의 디알킬아미노벤젠계 화합물 ; 2-메르캅토벤조티아졸, 2-메르캅토벤조옥사졸, 2-메르캅토벤조이미다졸 등의 메르캅탄계 수소 공여체 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제의 함유량은 목적, 용도 등에 따라 적절히 설정하면 되고, 특별히 한정되지 않지만, 광중합 개시제를 제외한 경화성 수지 조성물의 고형분 총량 100 질량부에 대하여, 0.1 질량부 이상인 것이 바람직하다. 이로써, 밀착성이 보다 우수한 경화물을 얻을 수 있어, 고온 노출 후에 있어서도 박리가 보다 충분히 억제된다. 또한, 광중합 개시제의 분해물이 주는 영향이나 경제성 등의 밸런스를 고려하면, 30 질량부 이하인 것이 바람직하다. 하한치로서 보다 바람직하게는 0.5 질량부 이상, 더욱 바람직하게는 1 질량부 이상, 특히 바람직하게는 2 질량부 이상이며, 상한치로서 보다 바람직하게는 25 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 20 질량부 이하이다.
상기 광 증감제 및 광 라디칼 중합 촉진제는, 상기 서술한 바와 같이 사용하지 않아도 되지만, 사용하는 경우에는, 경화성, 분해물이 주는 영향 및 경제성의 밸런스의 관점에서, 경화성 수지 조성물의 고형분 총량 100 질량% 에 대하여, 0.001 ∼ 20 질량% 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01 ∼ 15 질량%, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 10 질량% 이다.
<다른 성분>
-용제-
상기 경화성 수지 조성물은 또한 용제를 포함하는 것이 바람직하다. 용제는 희석제 등으로서 바람직하게 사용된다. 즉 구체적으로는, 점도를 낮추고 취급성을 향상시키고 ; 건조에 의해 도포막을 형성하고 ; 색재의 분산매로 하는 등을 위해서 바람직하게 사용되는 것으로, 경화성 수지 조성물 중의 각 함유 성분을 용해 또는 분산시킬 수 있는, 저점도의 유기 용매 또는 물이다.
상기 용제로는, 통상적으로 사용하는 것을 사용할 수 있으며, 목적, 용도에 따라 적절히 선택하면 되고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 하기의 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, s-부탄올 등의 모노알코올류 ; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 글리콜류 ; 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 고리형 에테르류 ; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 3-메톡시부탄올 등의 글리콜모노에테르류 ; 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르 등의 글리콜에테르류 ;
에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트 등의 글리콜모노에테르의 에스테르류 ; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산부틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산부틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 락트산부틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸 등의 알킬에스테르류 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류 ; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류 ; 헥산, 시클로헥산, 옥탄 등의 지방족 탄화수소류 ; 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류 ; 물 등.
상기 용제의 사용량으로는, 목적, 용도에 따라 적절히 설정하면 되고, 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 경화성 수지 조성물의 총량 100 질량% 중에, 10 ∼ 90 질량% 포함되도록 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20 ∼ 80 질량% 이다.
상기 경화성 수지 조성물은 추가로, 그것이 적용되는 각 용도의 요구 특성에 따라, 예를 들어, 색재 (착색제라고도 칭한다) ; 분산제 ; 내열 향상제 ; 레벨링제 ; 현상 보조제 ; 실리카 미립자 등의 무기 미립자 ; 실란계, 알루미늄계, 티탄계 등의 커플링제 ; 필러, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리비닐페놀 등의 열경화성 수지 ; 다관능 티올 화합물 등의 경화 보조제 ; 가소제 ; 중합 금지제 ; 자외선 흡수제 ; 산화 방지제 ; 광택 제거제 ; 소포제 ; 대전 방지제 ; 슬립제 ; 표면 개질제 ; 요변화제 ; 요변 보조제 ; 퀴논디아지드 화합물 ; 다가 페놀 화합물 ; 카티온 중합성 화합물 ; 산 발생제 등의 1 종 또는 2 종 이상을 추가로 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 상기 경화성 수지 조성물을 컬러 필터 용도에 사용하는 경우에는, 색재를 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 경화성 수지 조성물이 추가로 색재를 포함하는 형태도 또한 본 발명의 바람직한 형태의 하나이다. 또한, 색재, 분산제, 내열 향상제, 레벨링제, 커플링제 및 현상 보조제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 형태도 바람직하다. 이하, 이들의 함유 성분에 대하여 설명한다.
-색재-
상기 색재로는, 예를 들어, 안료나 염료가 바람직하게 사용된다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또한, 안료와 염료를 조합해도 된다. 예를 들어, 컬러 필터의 적색, 청색, 녹색 화소를 형성하는 경우, 청색과 보라색, 녹색과 황색 등, 색재를 조합하여 요구하는 색 특성을 발휘시키는 수법이 바람직하게 사용된다. 또한, 블랙 매트릭스를 형성하는 경우에도 흑색의 색재를 이용하여 형성할 수 있다.
상기 안료 및 염료 중에서도, 예를 들어 내구성의 점에서는, 안료 (예를 들어 유기 안료 또는 무기 안료) 가 우수하고, 또한, 예를 들어 패널 등의 휘도 향상의 점에서는 염료가 우수한 점에서, 요구되는 특성에 따라 적절히 이들을 선택 또는 병용하면 된다. 또한, 안료 중에서도 보다 바람직하게는 유기 안료이다.
상기 안료로는, 예를 들어, 아조계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 다고리형 안료 (예를 들어 퀴나크리돈계, 페릴렌계, 페리논계, 이소인돌리논계, 이소인돌린계, 디옥사진계, 티오인디고계, 안트라퀴논계, 퀴노프탈론계, 금속 착물계, 디케토피롤로피롤계 등), 염료 레이크계 안료 등의 유기 안료 ; 백색·체질 안료 (예를 들어 산화티탄, 산화아연, 황화아연, 클레이, 탤크, 황산바륨, 탄산칼슘 등), 유채 안료 (예를 들어 황연, 카드뮴계, 크롬버밀리온, 니켈티탄, 크롬티탄, 황색 산화철, 벵갈라, 징크 크로메이트, 연단 (鉛丹), 군청, 감청, 코발트 블루, 크롬 그린, 산화크롬, 바나드산비스무트 등), 흑색 안료 (예를 들어 카본 블랙, 본 블랙, 그라파이트, 철흑, 티탄 블랙 등), 광 휘재 안료 (예를 들어 펄 안료, 알루미늄 안료, 브론즈 안료 등), 형광 안료 (예를 들어 황화아연, 황화스트론튬, 알루민산스트론튬 등) 등의 무기 안료를 들 수 있다. 또한, 사용할 수 있는 안료의 색으로는, 황색, 적색, 보라색, 청색, 녹색, 갈색, 흑색, 백색 등을 들 수 있다.
상기 안료는 또한, 목적이나 용도에 따라, 로진 처리, 계면 활성제 처리, 수지계 분산제 처리, 안료 유도체 처리, 산화 피막 처리, 실리카 코팅, 왁스 코팅 등의 표면 처리가 이루어져 있어도 된다.
상기 안료의 구체예를, 하기에 색별로, 컬러 인덱스 (C.I. ; The Society of Dyers and Colourists 발행) 번호에 의해 나타내지만, 본 발명의 색재는 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이하의 「C.I.」 는 컬러 인덱스를 의미하며, 숫자는 컬러 인덱스 넘버를 의미한다.
황색 안료로는, 예를 들어, C.I. 피그먼트 옐로우 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35 : 1, 36, 36 : 1, 37, 37 : 1, 40, 41, 42, 43, 48, 49, 53, 55, 60, 61, 61 : 1, 62, 62 : 1, 63, 65, 71, 73, 74, 75, 77, 81, 83, 87, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 104, 105, 106, 108, 109, 110, 111, 113, 114, 116, 117, 119, 120, 123, 124, 126, 127, 127 : 1, 128, 129, 130, 133, 134, 136, 138, 139, 142, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 188, 189, 190, 191, 191 : 1, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 209 : 1, 212, 213, 214, 215, 219 등을 들 수 있다.
등색 안료로는, 예를 들어, C.I. 피그먼트 오렌지 1, 2, 3, 4, 5, 13, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 31, 34, 36, 38, 39, 40, 43, 46, 48, 49, 51, 60, 61, 62, 64, 65, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 77, 78, 79, 81 등을 들 수 있다.
보라색 안료로는, 예를 들어, C.I. 피그먼트 바이올렛 1, 1 : 1, 2, 2 : 2, 3, 3 : 1, 3 : 3, 5, 5 : 1, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 23, 25, 27, 29, 31, 32, 36, 37, 38, 39, 42, 44, 47, 49, 50 등을 들 수 있다.
적색 안료로는, 예를 들어, C.I. 피그먼트 레드 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 21, 22, 23, 31, 32, 37, 38, 40, 41, 42, 47, 48, 48 : 1, 48 : 2, 48 : 3, 48 : 4, 48 : 5, 49, 49 : 1, 49 : 2, 50 : 1, 52, 52 : 1, 52 : 2, 53, 53 : 1, 53 : 2, 53 : 3, 54, 57, 57 : 1, 57 : 2, 58, 58 : 2, 58 : 4, 60, 60 : 1, 63, 63 : 1, 63 : 2, 64, 64 : 1, 68, 69, 81, 81 : 1, 81 : 2, 81 : 3, 81 : 4, 83, 88, 89, 90 : 1, 95, 97, 101, 101 : 1, 102, 104, 105, 106, 108, 108 : 1, 109, 112, 113, 114, 122, 123, 136, 144, 146, 147, 149, 150, 151, 164, 166, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 187, 188, 190, 193, 194, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 213, 214, 215, 216, 220, 221, 224, 226, 230, 231, 232, 233, 235, 236, 237, 238, 239, 242, 243, 245, 247, 248, 249, 250, 251, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 279 등을 들 수 있다.
청색 안료로는, 예를 들어, C.I. 피그먼트 블루 1, 1 : 2, 9, 14, 15, 15 : 1, 15 : 2, 15 : 3, 15 : 4, 15 : 5, 15 : 6, 16, 17, 17 : 1, 19, 24, 24 : 1, 25, 26, 27, 28, 29, 33, 35, 36, 56, 56 : 1, 60, 61, 61 : 1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79, 80 등을 들 수 있다.
녹색 안료로는, 예를 들어, C.I. 피그먼트 그린 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55, 58 등을 들 수 있다.
갈색 안료로는, 예를 들어, C.I. 피그먼트 브라운 5, 6, 23, 24, 25, 32, 41, 42 등을 들 수 있다.
흑색 안료로는, 예를 들어, 아닐린 블랙, 카본 블랙, 램프 블랙, 본 블랙, 흑철, 티탄 블랙, C.I. 피그먼트 블랙 1, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 20, 31, 32, 34 등을 들 수 있다. 백색 안료로는, 예를 들어, C.I. 피그먼트 화이트 1, 2, 4, 5, 6, 7, 11, 12, 18, 19, 21, 22, 23, 26, 27, 28 등을 들 수 있다.
상기 염료로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2010-9033호, 일본 공개특허공보 2010-211198호, 일본 공개특허공보 2009-51896호, 일본 공개특허공보 2008-50599호에 기재되어 있는 유기 염료를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 아조계 염료, 안트라퀴논계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 퀴논이민계 염료, 퀴놀린계 염료, 니트로계 염료, 카르보닐계 염료, 메틴계 염료 등이 바람직하다.
상기 색재의 함유 비율 (즉 안료 및 염료의 합계 비율) 은 목적, 용도에 따라, 적절히 설정할 수 있지만, 당해 색재의 함유 비율의 바람직한 범위는 경화성 수지 조성물의 고형분 총량 100 질량% 에 대하여 3 ∼ 70 질량% 이다. 보다 바람직하게는 5 ∼ 60 질량%, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 50 질량% 이다.
-분산제-
상기 분산제란, 색재에 대한 상호 작용 부위와 분산매 (예를 들어 용제나 바인더 수지) 에 대한 상호 작용 부위를 갖고, 색재의 분산매에 대한 분산을 안정화하는 기능을 가지는 것으로, 일반적으로는, 수지형 분산제 (예를 들어 고분자 분산제), 계면 활성제 (예를 들어 저분자 분산제), 색소 유도체로 분류된다. 본 발명의 경화성 수지 조성물은 색재와 함께 분산제를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 분산제 (즉, 수지형 분산제, 계면 활성제 및/또는 색소 유도체) 로는, 통상적으로 사용되는 분산제를 사용할 수 있다. 또한, 분산제로서 1 종의 것을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
상기 수지형 분산제로는, 예를 들어, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트 등의 폴리카르복실산에스테르, 불포화 폴리아미드, 폴리카르복실산, 폴리카르복실산아민염, 폴리카르복실산암모늄염, 폴리카르복실산알킬아민염, 폴리실록산, 장사슬 폴리아미노아마이드인산염, 수소기 함유 폴리카르복실산에스테르, 폴리(저급 알킬렌이민) 과 유리된 카르복실기를 갖는 폴리에스테르의 반응에 의해 형성된 아미드나 그 염, (메트)아크릴산-스티렌 공중합체, (메트)아크릴산-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에스테르계, 변성 폴리아크릴레이트, 에틸렌옥사이드/폴리프로필렌옥사이드 부가물 등을 들 수 있다.
또한 상기 수지형 분산제의 구조로는, 주사슬이 색재에 대한 상호 작용 부위를 갖는 앵커 사슬로, 그래프트 사슬이 분산매에 대한 상호 작용성을 갖는 상용성 사슬인 것과 같은 그래프트 구조의 수지나, 앵커 사슬과 상용성 사슬이 블록 구조로 되어 있는 수지가 특히 바람직하게 사용된다.
상기 수지형 분산제의 상품명을 예시하면, 예를 들어, 이하와 같은 것을 들 수 있다. 단, 이들에 한정되는 것은 아니다.
EFKA-46, 47, 48, 745, 1101, 1120, 1125, 4008, 4009, 4046, 4047, 4520, 4540, 4550, 6750, 4010, 4015, 4020, 4050, 4055, 4060, 4080, 4300, 4330, 4400, 4401, 4402, 4403, 4406, 4800, 5010, 5044, 5244, 5054, 5055, 5063, 5064, 5065, 5066, 1210, 2150, KS860, KS873N, 7004, 1813, 1860, 1401, 1200, 550, EDAPLAN470, 472, 480, 482, K-SPERSE131, 1525070, 5207 (이상, 에프카 에디티브스 (EFKA ADDITIVES) 사 제조) ; Anti-Terra-U, Anti-Terra-U100, Anti-Terra-204, Anti-Terra-205, Anti-Terra-P, Disperbyk-101, 102, 103, 106, 108, 109, 110, 111, 112, 151, 160, 161, 162, 163, 164, 166, 182, P-104, P-104S, P105, 220S, 203, 204, 205, 2000, 2001, 9075, 9076, 9077 (이상, 비크 케미사 제조) ; SOLSPERSE3000, 5000, 9000, 12000, 13240, 13940, 17000, 20000, 22000, 24000, 24000GR, 26000, 28000 (이상, 니혼 루브리졸사 제조) ; Disperlon7301, 325, 374, 234, 1220, 2100, 2200, KS260, KS273N, 152MS (이상, 쿠스모토 화성사 제조) ; 아지스퍼 PB-711, 821, 822, 880, PN-411, PA-111 (이상, 아지노모토 파인 테크노사 제조) ; KP 시리즈 (신에츠 화학 공업사 제조) ; 폴리플로우 시리즈 (쿄에이샤 화학사 제조) ; 메가팍 시리즈 (디아이시 (DIC) 사 제조) ; 디스퍼에이드 시리즈 (산노프코사 제조) 등을 들 수 있다.
상기 계면 활성제로는, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산염, 도데실벤젠술폰산나트륨, 알킬나프탈린술폰산나트륨, 알킬디페닐에테르디술폰산나트륨, 라우릴황산모노에탄올아민, 라우릴황산트리에탄올아민, 라우릴황산암모늄, 스테아르산나트륨, 라우릴황산나트륨 등의 아니온성 계면 활성제 ; 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜모노라우레이트 등의 논이온성 계면 활성제 ; 알킬 4 급 암모늄염이나 그들의 에틸렌옥사이드 부가물 등의 카티온성 계면 활성제 ; 알킬디메틸아미노아세트산베타인 등의 알킬베타인, 알킬이미다졸린 등의 양쪽성 계면 활성제 등을 들 수 있다.
상기 색소 유도체란, 관능기를 색소에 도입한 구조의 화합물로, 관능기로는, 예를 들어, 술폰산기, 술폰아미드기 및 그 4 급 염, 디알킬아미노기, 수산기, 카르복실기, 아미드기, 프탈이미드기 등을 들 수 있다. 모체가 되는 색소의 구조로는, 예를 들어, 아조계, 안트라퀴논계, 퀴노프탈론계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 벤즈이미다졸론계, 이소인돌린계, 디옥사진계, 인단트렌계, 페릴렌계, 디케토피롤로피롤계 등을 들 수 있다.
상기 분산제 (즉, 수지형 분산제, 계면 활성제 및/또는 색소 유도체) 의 함유 비율은 목적이나 용도에 따라 적절히 설정하면 되는데, 분산 안정성, 내구성 (내열성, 내광성, 내후성 등) 및 투명성의 밸런스의 관점에서, 예를 들어, 경화성 수지 조성물의 고형분 총량 100 질량% 에 대하여, 0.01 ∼ 60 질량% 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 50 질량%, 더욱 바람직하게는 0.3 ∼ 40 질량% 이다.
-내열 향상제-
상기 내열 향상제는 내열성이나 강도의 향상을 위해서 바람직하게 사용된다. 내열 향상제로는, 예를 들어, N-(알콕시메틸)멜라민 화합물, 2 개 이상의 에폭시기나 옥세타닐기를 갖는 화합물 등이 바람직하다. 특히, 상기 경화성 수지 조성물을, 포토스페이서용 레지스트, 보호막용 투명 레지스트나 층간 절연막용 레지스트로서 사용하는 경우에는, 이들의 사용이 바람직하다.
-레벨링제-
상기 레벨링제는 레벨링성 향상을 위해서 바람직하게 사용된다. 레벨링제로는, 불소계, 실리콘계의 계면 활성제가 바람직하다.
-커플링제-
상기 커플링제는 밀착성 향상을 위해서 바람직하게 사용된다. 커플링제로는, 실란계의 커플링제가 바람직하고, 예를 들어, 에폭시계, 메타크릴계, 아미노계의 실란 커플링제를 들 수 있다. 그 중에서도, 에폭시계의 실란 커플링제가 바람직하다.
-현상 보조제-
상기 현상 보조제는 현상성 향상을 위해서 바람직하게 사용된다. 현상 보조제로는, 예를 들어, (메트)아크릴산, 아세트산, 프로피온산 등의 모노카르복실산류 ; 말레산, 푸마르산, 숙신산, 테트라하이드로프탈산, 트리멜리트산 등의 다가 카르복실산류 ; 무수 말레산, 무수 숙신산, 테트라하이드로프탈산 무수물, 트리멜리트산 무수물 등의 카르복실산 무수물류 등이 바람직하다.
상기 경화성 수지 조성물의 제조 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 상기 서술한 함유 성분을, 각종 혼합기나 분산기를 이용하여 혼합 분산함으로써 조제할 수 있다. 혼합·분산 공정은 특별히 한정되지 않고, 통상적인 수법에 의해 실시하면 된다. 또한, 통상적으로 실시되는 다른 공정을 추가로 포함하는 것이어도 된다. 또한, 상기 경화성 수지 조성물이 색재를 포함하는 경우에는, 색재의 분산 처리 공정을 거쳐 제조하는 것이 바람직하다.
상기 색재의 분산 처리 공정으로는, 예를 들어, 먼저, 색재 (바람직하게는 유기 안료), 분산제 및 용제를 각 소정량 칭량하고, 페인트 컨디셔너, 비즈 밀, 롤 밀, 볼 밀, 제트 밀, 호모게나이저, 니더, 블렌더 등의 분산기를 이용하여, 색재를 미립자 분산시켜 액상의 색재 분산액 (밀 베이스라고도 칭한다) 으로 하는 수법을 들 수 있다. 바람직하게는, 롤 밀, 니더, 블렌더 등으로 혼련 분산 처리를 하고 나서, 0.01 ∼ 1 ㎜ 의 비즈를 충전한 비즈 밀 등의 미디어 밀로 미세 분산 처리를 한다. 얻어진 밀 베이스에, 별도로 교반 혼합해 둔, (메트)아크릴레이트계 중합체, 중합성 단량체, 및 광중합 개시제, 그리고, 필요에 따라 용제나 레벨링제 등을 포함하는 조성물 (바람직하게는 투명액) 을 첨가하여 혼합, 균일한 분산 용액으로 하여, 경화성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
또한, 얻어진 경화성 수지 조성물은, 필터 등에 의해, 여과 처리를 하여 미세한 먼지를 제거하는 것이 바람직하다.
[경화물]
본 발명의 경화성 수지 조성물은, 상기 서술한 바와 같이, 감광성이나 경화성이 특히 우수하고, 현상성, 내용제성, 기판 (기재) 과의 밀착성, 내열성 및 투명성 등의 기본 성능이 우수한 경화물을 부여하는 것이다. 이와 같은 경화물은 또한, 화상 형성성 및 표면 평활성도 우수하여, 예를 들어, 현상 후에 미노광부의 잔류물이나 땅 오염 등이 없는 것이다. 이와 같은 상기 경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 경화물도 또한, 본 발명의 하나이다.
상기 경화물 (경화막) 은 그 막두께 (두께) 가 0.1 ∼ 20 ㎛ 인 것이 바람직하다. 이로써, 상기 경화물을 사용한 부재 등이나 표시 장치 등의 저배화 (低背化) 요구에 충분히 대응할 수 있다. 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 10 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 8 ㎛ 이다.
상기 경화물은 예를 들어, 액정 표시 장치나 고체 촬상 소자 등에 사용되는 컬러 필터, 잉크, 인쇄판, 프린트 배선판, 반도체 소자, 포토레지스트 등의, 각종 광학 부재나 전기·전자 기기 등의 용도에 바람직하게 사용된다. 그 중에서도, 컬러 필터에 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 경화성 수지 조성물을 이용하여 이루어지는 컬러 필터, 즉 구체적으로는, 기판 상에 상기 경화물을 갖는 컬러 필터도 또한 본 발명의 하나이다. 이하, 컬러 필터에 대하여, 추가로 설명한다.
<컬러 필터>
본 발명의 컬러 필터는 기판 상에 상기 경화물을 갖는 형태로 이루어진다.
상기 컬러 필터에 있어서, 본 발명의 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 경화물은, 예를 들어, 블랙 매트릭스나, 적색, 녹색, 청색, 황색 등의 각 화소와 같은 착색이 필요한 세그먼트로서 특히 바람직하지만, 포토 스페이서, 보호층, 배향 제어용 리브 등의 착색을 반드시 필요로 하지 않는 세그먼트로 해도 바람직하다.
상기 컬러 필터에 사용되는 기판으로는, 예를 들어, 백판 유리, 청판 유리, 알칼리 강화 유리, 실리카 코트 청판 유리 등의 유리 기판 ; 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리술폰, 고리형 올레핀의 개환 중합체나 그 수소 첨가물 등의 열가소성 수지로 이루어지는 시트, 필름 또는 기판 ; 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등의 열경화성 수지로 이루어지는 시트, 필름 또는 기판 ; 알루미늄판, 구리판, 니켈판, 스테인리스판 등의 금속 기판 ; 세라믹 기판 ; 광전 변환 소자를 갖는 반도체 기판 ; 표면에 색재층을 구비하는 유리 기판 (예를 들어 LCD 용 컬러 필터) 등의 각종 재료로 구성되는 부재 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 내열성의 점에서, 유리 기판이나, 내열성 수지로 이루어지는 시트, 필름 또는 기판이 바람직하다. 또한, 상기 기판은 투명 기판인 것이 바람직하다.
또한 상기 기재에는, 필요에 따라, 코로나 방전 처리, 오존 처리, 실란 커플링제 등에 의한 약품 처리 등을 실시해도 된다.
<컬러 필터의 제조 방법>
상기 컬러 필터를 얻는 데에 있어서는, 예를 들어, 화소 1 색에 대하여, 기판 상에, 상기 경화성 수지 조성물을 배치하는 공정 (배치 공정이라고도 칭한다) 과, 그 기판 상에 배치된 경화성 수지 조성물에 광을 조사하는 공정 (광 조사 공정이라고도 칭한다) 과, 현상액에 의해 현상 처리하는 공정 (현상 공정이라고도 칭한다) 과, 가열 처리하는 공정 (가열 공정이라고도 칭한다) 을 포함하는 수법을 채용하고, 이것과 동일한 수법을 각 색으로 반복하는 제조 방법을 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 각 색의 화소의 형성 순서는 특별히 한정되는 것은 아니다.
-배치 공정 (바람직하게는 도포 공정)-
상기 배치 공정은 도포에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 기판 상에 상기 경화성 수지 조성물을 도포하는 방법으로는, 예를 들어, 스핀 도포, 슬릿 도포, 롤 도포, 유연 도포 등을 들 수 있고, 어느 방법도 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 배치 공정에서는 또한, 상기 경화성 수지 조성물을 기판 상에 도포한 후, 도포막을 건조하는 것이 바람직하다. 도포막의 건조는, 예를 들어, 핫 플레이트, IR 오븐, 컨벡션 오븐 등을 이용하여 실시할 수 있다. 건조 조건은 포함되는 용매 성분의 비점, 경화 성분의 종류, 막두께, 건조기의 성능 등에 따라 적절히 선택되지만, 통상적으로, 50 ∼ 160 ℃ 의 온도에서 10 초 ∼ 300 초간 실시하는 것이 바람직하다.
-광 조사 공정-
상기 광 조사 공정에 있어서, 사용되는 활성 광선의 광원으로는, 예를 들어, 크세논 램프, 할로겐 램프, 텅스텐 램프, 고압 수은등, 초고압 수은등, 메탈 할라이드 램프, 중압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크, 형광 램프 등의 램프 광원, 아르곤 이온 레이저, YAG 레이저, 엑시머 레이저, 질소 레이저, 헬륨카드뮴 레이저, 반도체 레이저 등의 레이저 광원 등이 사용된다. 또한, 노광기의 방식으로는, 프록시미티 방식, 미러 프로젝션 방식, 스테퍼 방식을 들 수 있지만, 프록시미티 방식이 바람직하게 사용된다.
또한, 활성 에너지 광선의 조사 공정에서는, 용도에 따라서는, 소정의 마스크 패턴을 개재하여 활성 에너지 광선을 조사하는 것으로 해도 된다. 이 경우, 노광부가 경화되고, 경화부가 현상액에 대하여 불용화 또는 난용화되게 된다.
-현상 공정-
상기 현상 공정은, 상기 서술한 광 조사 공정 후, 현상액에 의해 현상 처리하고, 미노광부를 제거하여 패턴을 형성하는 공정이다. 이로써, 패턴화된 경화막을 얻을 수 있다. 현상 처리는, 통상적으로 10 ∼ 50 ℃ 의 현상 온도에서, 침지 현상, 스프레이 현상, 브러쉬 현상, 초음파 현상 등의 방법으로 실시할 수 있다.
상기 현상 공정에서 사용되는 현상액은 본 발명의 경화성 수지 조성물을 용해시키는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로, 유기 용매나 알칼리성 수용액이 이용되며, 이들의 혼합물을 사용해도 된다. 또한, 현상액으로서 알칼리성 수용액을 사용하는 경우에는, 현상 후, 물로 세정하는 것이 바람직하다.
상기 현상액으로서 바람직한 유기 용매로는, 예를 들어, 에테르계 용매나 알코올계 용매 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 디알킬에테르류, 에틸렌글리콜모노알킬에테르류, 에틸렌글리콜디알킬에테르류, 디에틸렌글리콜디알킬에테르류, 트리에틸렌글리콜디알킬에테르류, 알킬페닐에테르류, 아르알킬페닐에테르류, 디방향족 에테르류, 이소프로판올, 벤질알코올 등을 들 수 있다.
상기 알칼리성 수용액에는, 알칼리제 외에, 필요에 따라, 계면 활성제, 유기 용매, 완충제, 염료, 안료 등을 함유시킬 수 있다. 이 경우의 유기 용매로는, 상기 서술한 현상액으로서 바람직한 유기 용매 등을 들 수 있다.
상기 알칼리제로는, 예를 들어, 규산나트륨, 규산칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 제 3 인산나트륨, 제 2 인산나트륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨 등의 무기 알칼리제 ; 트리메틸아민, 디에틸아민, 이소프로필아민, n-부틸아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드 등의 아민류를 들 수 있고, 이들은 단독이어도 되고 2 종 이상을 조합해도 된다.
상기 계면 활성제로는, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르류, 소르비탄산알킬에스테르류, 모노글리세리드알킬에스테르류 등의 논이온계 계면 활성제 ; 알킬벤젠술폰산염류, 알킬나프탈렌술폰산염류, 알킬황산염류, 알킬술폰산염류, 술포숙신산에스테르염류 등의 아니온성 계면 활성제 ; 알킬베타인류, 아미노산류 등의 양쪽성 계면 활성제 등을 들 수 있고, 이들은 단독이어도 되고 2 종 이상을 조합해도 된다.
-가열 공정-
상기 가열 공정은, 상기 서술한 현상 공정 후, 소성에 의해 노광부 (경화부) 를 추가로 경화시키는 공정 (후 경화 공정이라고도 칭한다) 이다. 예를 들어, 고압 수은등 등의 광원을 사용하여, 예를 들어 0.5 ∼ 5 J/㎠ 의 광량으로 후 노광하는 공정이나, 예를 들어 60 ∼ 260 ℃ 의 온도에서 10 초 ∼ 120 분간에 걸쳐서 후 가열하는 공정 등을 들 수 있다. 이와 같은 후 경화 공정을 실시함으로써, 패턴화된 경화막의 경도 및 밀착성을 더욱 강고한 것으로 하는 것이 가능해진다. 또한, 이 가열 공정에 의해, 상기 경화성 수지 조성물에 포함되는 (메트)아크릴레이트계 중합체의 구성 단위의 일부 (즉, 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체의 일부에서 유래하는 부분) 가 분해되기 때문에, 경화성 및 내용제성을 높일 수 있다.
상기 가열 공정에 의해 얻어지는 경화막 (즉, 상기 경화성 수지 조성물을 열 경화시켜 얻어지는 경화막) 의 막두께는 0.1 ∼ 20 ㎛ 인 것이 바람직하다. 본 발명의 경화성 수지 조성물을 사용함으로써, 충분히 막두께가 저감된 경화막을 부여할 수 있다. 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 10 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 8 ㎛ 이다.
또한, 상기 가열 공정에 의해 얻어지는 도포막 (즉 경화막) 의 막두께는, 가열 전의 도포막의 막두께를 100 % 라고 하면, 90 % 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 80 % 이하, 더욱 바람직하게는 70 % 이하이다.
상기 가열 공정에 있어서, 가열 온도는 150 ℃ 이상인 것이 바람직하다. 이로써, 상기 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체의 일부에서 유래하는 부분이 보다 효과적으로 분해되기 때문에, 경화성 및 내용제성의 향상을 보다 실현시키는 것이 가능해진다. 보다 바람직하게는 160 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 170 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 180 ℃ 이상이다. 또한, 260 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 250 ℃ 이하이다.
상기 가열 공정에 있어서의 가열 시간은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 5 ∼ 60 분간으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 가열 방법도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 핫 플레이트, 컨벡션 오븐, 고주파 가열기 등의 가열 기기를 이용하여 실시할 수 있다.
[표시 장치]
본 발명은 또한 상기 컬러 필터를 이용하여 구성되어 이루어지는 표시 장치이기도 하다.
또한, 상기 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 경화물을 갖는 표시 장치용 부재 및 표시 장치도 또한 본 발명의 바람직한 실시형태에 포함된다. 상기 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 경화물 (경화막) 은 안정적이고, 기재 등에 대한 밀착성이 우수하고, 또한 고경도이면서, 게다가 고평활성을 나타내고, 높은 투과율을 갖는 것이기 때문에, 투명 부재로서 특히 바람직하고, 또한, 각종 표시 장치에 있어서의 보호막이나 절연막으로서도 유용하다.
상기 표시 장치로는, 예를 들어, 액정 표시 장치, 고체 촬상 소자, 터치 패널식 표시 장치 등이 바람직하다.
또한, 상기 경화물 (경화막) 을 표시 장치용 부재로서 사용하는 경우, 당해 부재는 상기 경화막으로 구성되는 필름상의 단층 또는 다층의 부재이어도 되고, 그 단층 또는 다층의 부재에 추가로 다른 층이 조합된 부재이어도 되고, 또한, 상기 경화막을 구성 중에 포함하는 부재이어도 된다.
본 발명의 경화성 수지 조성물은 상기 서술한 바와 같은 구성이기 때문에, 경화성이나 경화 후의 내용제성, 기판 (기재) 과의 밀착성, 내열성 및 투명성 등의 각종 물성을 안정적으로 발휘할 수 있고, 보존 안정성이 우수하고, 컬러 필터 등의 각종 용도에 유용한 것이다. 따라서, 이와 같은 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 경화물 (경화막) 을 갖는 컬러 필터 및 표시 장치는 광학 분야나 전기·전자 분야에서 매우 유용한 것이다.
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별한 언급이 없는 한, 「부」 는 「질량부」 를 의미한다.
이하의 합성예 등에 있어서, 각종 물성 등은 이하와 같이 하여 측정하였다.
<중량 평균 분자량>
폴리스티렌을 표준 물질로 하고, 테트라하이드로푸란을 용리액으로 하여, HLC-8220GPC (토소사 제조), 칼럼 : TSKgel SuperHZM-M (토소사 제조) 에 의한 GPC (겔 침투 크로마토그래피) 법으로 중량 평균 분자량을 측정하였다.
<고형분>
중합체 용액 (수지 용액 또는 폴리머 용액이라고도 칭한다) 을 알루미늄 컵에 약 1 g 칭량하여 담고, 아세톤 약 3 g 을 첨가하여 용해시킨 후, 상온에서 자연 건조시켰다. 그리고, 열풍 건조기 (에스펙사 제조, 상품명 : PHH-101) 를 이용하여, 진공하 140 ℃ 에서 1.5 시간 건조시킨 후, 데시케이터 내에서 방랭하고, 질량을 측정하였다. 그 질량 감소량으로부터, 중합체 용액의 고형분 (질량%) 을 계산하였다.
<산가>
수지 용액 3 g 을 정밀 칭량하고, 아세톤 90 g 과 물 10 g 의 혼합 용매에 용해시키고, 0.1 N 의 KOH 수용액을 적정액으로서 이용하여, 자동 적정 장치 (히라누마 산업사 제조, 상품명 : COM-555) 에 의해, 중합체 용액의 산가를 측정하고, 용액의 산가와 용액의 고형분으로부터 고형분 1 g 당의 산가 (AV) 를 구하였다.
<경화성 수지 조성물의 흡광도>
경화성 수지 조성물을 가로세로 5 cm 의 유리 기판 상에 스핀 코트하고, 80 ℃ 에서 3 분간 건조 후, 고압 수은등으로 100 mJ 로 노광을 실시하고, 220 ℃ 에서 30 분간 열처리를 실시하여, 막두께 5 ㎛ 의 박막을 얻었다. 그 후, 1-메틸-2-피롤리돈 20 g 에 25 ℃ 에서 2 시간 침지시키고, 도포막으로부터 용출된 1-메틸-2-피롤리돈의 색상을 분광 광도계 UV3100 (시마즈 제작소사 제조) 로 측정하여, 450 ㎚ 의 흡광도를 구하였다.
합성예 1
수지 용액 1 (BzMI-CHMA-t-BMA-MAA 공중합체 용액) 의 합성
온도계, 교반기, 가스 도입관, 냉각관 및 적하조 도입구를 구비한 반응조에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 844.57 g 을 주입하고, 질소 치환한 후, 가열하여 90 ℃ 까지 승온하였다. 다른 한편, 적하조 (A) 로서, 비커에 N-벤질말레이미드 50 g, 메타크릴산시클로헥실 125 g, 메타크릴산t-부틸 225 g, 메타크릴산 100 g 및 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 (닛폰 유지사 제조 「퍼부틸 O」) 10 g 을 교반 혼합한 것을 준비하고, 적하조 (B) 에, n-도데실메르캅탄 21 g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 84 g 을 교반 혼합한 것을 준비하였다. 반응조의 온도가 90 ℃ 가 된 후, 동일 온도를 유지하면서, 적하조로부터 3 시간에 걸쳐서 적하를 개시하고, 중합을 실시하였다. 적하 종료 후 30 분간 90 ℃ 를 유지한 후, 115 ℃ 까지 승온하고, 90 분간 숙성을 실시하였다.
얻어진 폴리머 용액을 분석한 결과, 중량 평균 분자량은 7800, 산가는 129 ㎎KOH/g, 수지 고형분은 35.0 질량% 였다.
합성예 2
수지 용액 2 (BzMI-CHMA-HEMA-MAA 공중합체 용액) 의 합성
온도계, 교반기, 가스 도입관, 냉각관 및 적하조 도입구를 구비한 반응조에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 844.57 g 을 주입하고, 질소 치환한 후, 가열하여 90 ℃ 까지 승온하였다. 다른 한편, 적하조 (A) 로서, 비커에 N-벤질말레이미드 50 g, 메타크릴산시클로헥실 250 g, 메타크릴산2-하이드록시에틸 100 g, 메타크릴산 100 g 및 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 (닛폰 유지사 제조 「퍼부틸 O」) 10 g 을 교반 혼합한 것을 준비하고, 적하조 (B) 에, n-도데실메르캅탄 21 g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 84 g 을 교반 혼합한 것을 준비하였다. 반응조의 온도가 90 ℃ 가 된 후, 동일 온도를 유지하면서, 적하조로부터 3 시간에 걸쳐서 적하를 개시하고, 중합을 실시하였다. 적하 종료 후 30 분간 90 ℃ 를 유지한 후, 115 ℃ 까지 승온하고, 90 분간 숙성을 실시하였다.
얻어진 폴리머 용액을 분석한 결과, 중량 평균 분자량은 7700, 산가는 129 ㎎KOH/g, 수지 고형분은 35.0 질량% 였다.
합성예 3
수지 용액 3 (측사슬 이중 결합 함유 공중합체 ; BzMI-t-BA-AA//GMA 공중합체 용액) 의 합성
온도계, 교반기, 가스 도입관, 냉각관 및 적하조 도입구를 구비한 반응조에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 1006.67 g 을 주입하고, 질소 치환한 후, 가열하여 90 ℃ 까지 승온하였다. 다른 한편, 적하조 (A) 로서, 비커에 N-벤질말레이미드 20 g, 아크릴산t-부틸 250 g, 아크릴산 230 g 및 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 (닛폰 유지사 제조 「퍼부틸 O」) 10 g 을 교반 혼합한 것을 준비하고, 적하조 (B) 에, n-도데실메르캅탄 40 g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 160 g 을 교반 혼합한 것을 준비하였다. 반응조의 온도가 90 ℃ 가 된 후, 동일 온도를 유지하면서, 적하조로부터 3 시간에 걸쳐서 적하를 개시하고, 중합을 실시하였다. 적하 종료 후 30 분간 90 ℃ 를 유지한 후, 115 ℃ 까지 승온하고, 90 분간 숙성을 실시하였다.
그 후, 가스 도입관의 질소를 산소/질소 혼합 가스 (산소/질소 = 5/95 vol%) 로 바꾸고, 금지제로서 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) (카와구치 화학사 제조, 「안테이지 w-400」) 1.34 g, 및 촉매로서 트리에틸아민 2.68 g 을 첨가하고, 교반 혼합한 후, 부가 화합물로서 글리시딜메타크릴레이트 393.74 g 을 첨가하고, 115 ℃ 까지 승온하여 부가 반응을 실시하고, 8 시간 후, GC (가스 크로마토그래피) 분석에 의한 잔존 GMA 량이 0.5 질량% 이하가 된 시점에서 반응을 종료하고, 측사슬에 라디칼 중합성 이중 결합을 갖는 산기 함유 공중합체의 폴리머 용액을 얻었다.
얻어진 폴리머 용액을 분석한 결과, 중량 평균 분자량은 6800, 산가는 58 ㎎KOH/g, 수지 고형분은 39.0 질량% 였다.
합성예 4
수지 용액 4 (측사슬 이중 결합 함유 공중합체 ; BzMI-CHA-HEA-AA//GMA 공중합체 용액) 의 합성
온도계, 교반기, 가스 도입관, 냉각관 및 적하조 도입구를 구비한 반응조에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 1006.67 g 을 주입하고, 질소 치환한 후, 가열하여 90 ℃ 까지 승온하였다. 다른 한편, 적하조 (A) 로서, 비커에 N-벤질말레이미드 20 g, 아크릴산시클로헥실 150 g, 아크릴산2-하이드록시에틸 100 g, 아크릴산 230 g 및 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 (닛폰 유지사 제조 「퍼부틸 O」) 10 g 을 교반 혼합한 것을 준비하고, 적하조 (B) 에, n-도데실메르캅탄 40 g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 160 g 을 교반 혼합한 것을 준비하였다. 반응조의 온도가 90 ℃ 가 된 후, 동일 온도를 유지하면서, 적하조로부터 3 시간에 걸쳐서 적하를 개시하고, 중합을 실시하였다. 적하 종료 후 30 분간 90 ℃ 를 유지한 후, 115 ℃ 까지 승온하고, 90 분간 숙성을 실시하였다.
그 후, 가스 도입관의 질소를 산소/질소 혼합 가스 (산소/질소 = 5/95 vol%) 로 바꾸고, 금지제로서 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) (카와구치 화학사 제조, 「안테이지 w-400」) 1.34 g, 및 촉매로서 트리에틸아민 2.68 g 을 첨가하고, 교반 혼합한 후, 부가 화합물로서 글리시딜메타크릴레이트 393.74 g 을 첨가하고, 115 ℃ 까지 승온하여 부가 반응을 실시하고, 8 시간 후, GC (가스 크로마토그래피) 분석에 의한 잔존 GMA 량이 0.5 질량% 이하가 된 시점에서 반응을 종료하고, 측사슬에 라디칼 중합성 이중 결합을 갖는 산기 함유 공중합체의 폴리머 용액을 얻었다.
얻어진 폴리머 용액을 분석한 결과, 중량 평균 분자량은 6800, 산가는 58 ㎎KOH/g, 수지 고형분은 39.0 질량% 였다.
합성예 5
수지 용액 5 (BzMI-CHMA-t-BMA-HEMA-MAA 공중합체 용액) 의 합성
온도계, 교반기, 가스 도입관, 냉각관 및 적하조 도입구를 구비한 반응조에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 844.57 g 을 주입하고, 질소 치환한 후, 가열하여 90 ℃ 까지 승온하였다. 다른 한편, 적하조 (A) 로서, 비커에 N-벤질말레이미드 50 g, 메타크릴산시클로헥실 125 g, 메타크릴산t-부틸 125 g, 메타크릴산2-하이드록시에틸 100 g, 메탈릴산 100 g 및 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 (닛폰 유지사 제조 「퍼부틸 O」) 10 g 을 교반 혼합한 것을 준비하고, 적하조 (B) 에, n-도데실메르캅탄 21 g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 84 g 을 교반 혼합한 것을 준비하였다. 반응조의 온도가 90 ℃ 가 된 후, 동일 온도를 유지하면서, 적하조로부터 3 시간에 걸쳐서 적하를 개시하고, 중합을 실시하였다. 적하 종료 후 30 분간 90 ℃ 를 유지한 후, 115 ℃ 까지 승온하고, 90 분간 숙성을 실시하였다.
얻어진 폴리머 용액을 분석한 결과, 중량 평균 분자량은 7700, 산가는 133 ㎎KOH/g, 수지 고형분은 35.0 질량% 였다.
합성예 6
수지 용액 6 (측사슬 이중 결합 함유 공중합체 ; BzMI-t-BA-HEA-AA//GMA 공중합체 용액) 의 합성
온도계, 교반기, 가스 도입관, 냉각관 및 적하조 도입구를 구비한 반응조에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 1006.67 g 을 주입하고, 질소 치환한 후, 가열하여 90 ℃ 까지 승온하였다. 다른 한편, 적하조 (A) 로서, 비커에 N-벤질말레이미드 20 g, 아크릴산t-부틸 150 g, 아크릴산2-하이드록시에틸 100 g, 아크릴산 230 g 및 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 (닛폰 유지사 제조 「퍼부틸 O」) 10 g 을 교반 혼합한 것을 준비하고, 적하조 (B) 에, n-도데실메르캅탄 40 g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 160 g 을 교반 혼합한 것을 준비하였다. 반응조의 온도가 90 ℃ 가 된 후, 동일 온도를 유지하면서, 적하조로부터 3 시간에 걸쳐서 적하를 개시하고, 중합을 실시하였다. 적하 종료 후 30 분간 90 ℃ 를 유지한 후, 115 ℃ 까지 승온하고, 90 분간 숙성을 실시하였다.
그 후, 가스 도입관의 질소를 산소/질소 혼합 가스 (산소/질소 = 5/95 vol%) 로 바꾸고, 금지제로서 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) (카와구치 화학사 제조, 「안테이지 w-400」) 1.34 g, 및 촉매로서 트리에틸아민 2.68 g 을 첨가하고, 교반 혼합한 후, 부가 화합물로서 글리시딜메타크릴레이트 393.74 g 을 첨가하고, 115 ℃ 까지 승온하여 부가 반응을 실시하고, 8 시간 후, GC (가스 크로마토그래피) 분석에 의한 잔존 GMA 량이 0.5 질량% 이하가 된 시점에서 반응을 종료하고, 측사슬에 라디칼 중합성 이중 결합을 갖는 산기 함유 공중합체의 폴리머 용액을 얻었다.
얻어진 폴리머 용액을 분석한 결과, 중량 평균 분자량은 6800, 산가는 58 ㎎KOH/g, 수지 고형분은 39.0 질량% 였다.
합성예 7
수지 용액 7 (MMA-MAA 공중합체 용액) 의 합성
온도계, 교반기, 가스 도입관, 냉각관 및 적하조 도입구를 구비한 반응조에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 844.57 g 을 주입하고, 질소 치환한 후, 가열하여 90 ℃ 까지 승온하였다. 다른 한편, 적하조 (A) 로서, 비커에 메타크릴산메틸 400 g, 메탈릴산 100 g 및 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 (닛폰 유지사 제조 「퍼부틸 O」) 10 g 을 교반 혼합한 것을 준비하고, 적하조 (B) 에, n-도데실메르캅탄 21 g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 84 g 을 교반 혼합한 것을 준비하였다. 반응조의 온도가 90 ℃ 가 된 후, 동일 온도를 유지하면서, 적하조로부터 3 시간에 걸쳐서 적하를 개시하고, 중합을 실시하였다. 적하 종료 후 30 분간 90 ℃ 를 유지한 후, 115 ℃ 까지 승온하고, 90 분간 숙성을 실시하였다.
얻어진 폴리머 용액을 분석한 결과, 중량 평균 분자량은 7700, 산가는 133 ㎎KOH/g, 수지 고형분은 35.0 질량% 였다.
합성예 8
수지 용액 8 (BzMI-t-BMA-HEMA-MAA 공중합체 용액) 의 합성
온도계, 교반기, 가스 도입관, 냉각관 및 적하조 도입구를 구비한 반응조에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 874.57 g 을 주입하고, 질소 치환한 후, 가열하여 90 ℃ 까지 승온하였다. 다른 한편, 적하조 (A) 로서, 비커에 N-벤질말레이미드 50 g, 메타크릴산t-부틸 235 g, 메타크릴산2-하이드록시에틸 100 g, 메탈릴산 115 g 및 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 (닛폰 유지사 제조 「퍼부틸 O」) 10 g 을 교반 혼합한 것을 준비하고, 적하조 (B) 에, n-도데실메르캅탄 6 g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 54 g 을 교반 혼합한 것을 준비하였다. 반응조의 온도가 90 ℃ 가 된 후, 동일 온도를 유지하면서, 적하조로부터 3 시간에 걸쳐서 적하를 개시하고, 중합을 실시하였다. 적하 종료 후 30 분간 90 ℃ 를 유지한 후, 115 ℃ 까지 승온하고, 90 분간 숙성을 실시하였다.
얻어진 폴리머 용액을 분석한 결과, 중량 평균 분자량은 15500, 산가는 150 ㎎KOH/g, 수지 고형분은 35.0 질량% 였다.
합성예 9
수지 용액 9 (MD-t-BMA-HEMA-MAA 공중합체 용액) 의 합성
온도계, 교반기, 가스 도입관, 냉각관 및 적하조 도입구를 구비한 반응조에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 844.57 g 을 주입하고, 질소 치환한 후, 가열하여 90 ℃ 까지 승온하였다. 다른 한편, 적하조 (A) 로서, 비커에 디메틸-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트 (MD) 50 g, 메타크릴산t-부틸 250 g, 메타크릴산2-하이드록시에틸 100 g, 메탈릴산 100 g 및 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 (닛폰 유지사 제조 「퍼부틸 O」) 10 g 을 교반 혼합한 것을 준비하고, 적하조 (B) 에, n-도데실메르캅탄 15 g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 84 g 을 교반 혼합한 것을 준비하였다. 반응조의 온도가 90 ℃ 가 된 후, 동일 온도를 유지하면서, 적하조로부터 3 시간에 걸쳐서 적하를 개시하고, 중합을 실시하였다. 적하 종료 후 30 분간 90 ℃ 를 유지한 후, 115 ℃ 까지 승온하고, 90 분간 숙성을 실시하였다.
얻어진 폴리머 용액을 분석한 결과, 중량 평균 분자량은 12000, 산가는 133 ㎎KOH/g, 수지 고형분은 35.0 질량% 였다.
합성예 10
수지 용액 10 (AMA-t-BMA-HEMA-MAA 공중합체 용액) 의 합성
온도계, 교반기, 가스 도입관, 냉각관 및 적하조 도입구를 구비한 반응조에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 844.57 g 을 주입하고, 질소 치환한 후, 가열하여 90 ℃ 까지 승온하였다. 다른 한편, 적하조 (A) 로서, 비커에 메틸-(α-알릴옥시메틸)아크릴레이트 (AMA) 50 g, 메타크릴산t-부틸 250 g, 메타크릴산2-하이드록시에틸 100 g, 메탈릴산 100 g 및 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 (닛폰 유지사 제조 「퍼부틸 O」) 10 g 을 교반 혼합한 것을 준비하고, 적하조 (B) 에, n-도데실메르캅탄 15 g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 84 g 을 교반 혼합한 것을 준비하였다. 반응조의 온도가 90 ℃ 가 된 후, 동일 온도를 유지하면서, 적하조로부터 3 시간에 걸쳐서 적하를 개시하고, 중합을 실시하였다. 적하 종료 후 30 분간 90 ℃ 를 유지한 후, 115 ℃ 까지 승온하고, 90 분간 숙성을 실시하였다.
얻어진 폴리머 용액을 분석한 결과, 중량 평균 분자량은 12300, 산가는 132 ㎎KOH/g, 수지 고형분은 35.2 질량% 였다.
표 1 에, 수지 용액 1 ∼ 10 의 상세를 나타낸다.
또한, 표 1 중의 수지를 구성하는 단량체의 배합량에 관련하여, 베이스 폴리머를 구성하는 각 단량체의 수치는 이들의 총량을 100 질량% 로 했을 때의 각각의 배합 비율 (질량%) 을 기재하였다. 또한, 합성예 4 및 6 에 있어서, 당해 베이스 폴리머에 부가하는 GMA (산기와 결합할 수 있는 관능기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물) 의 수치는, 산기와 중합성 이중 결합을 갖는 단량체 (이 경우에는 AA 이다) 의 카르복실산분에, 부가시킨 GMA 비율로서 기재하고 있고, 「GMA 배합 비율 (GMA 를 부가시킨 AA 배합 비율 (질량%)) = {GMA 의 몰량 (㏖)/AA 의 몰량 (㏖)}×AA 배합 비율 (질량%)」 에 의해 구해진다. 예를 들어, 합성예 4 에서는, 베이스 폴리머 (100 질량%) 중의 AA 가 46 질량% 로 구성되고, 이 46 질량% (3191 m㏖) 의 AA 에, 2769 m㏖ 의 GMA 를 부가시킨 것으로써, 당해 GMA 의 배합 비율 (질량%) 을 「40」이라고 규정하였다.
Figure pat00001
표 1 중의 기호는 하기와 같다.
BzMI : N-벤질말레이미드
MD : 디메틸-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트
AMA : 메틸-(α-알릴옥시메틸)아크릴레이트
MMA : 메타크릴산메틸
CHMA : 메타크릴산시클로헥실
CHA : 아크릴산시클로헥실
t-BMA : 메타크릴산t-부틸
t-BA : 아크릴산t-부틸
HEMA : 메타크릴산2-하이드록시에틸
HEA : 아크릴산2-하이드록시에틸
MAA : 메타크릴산
AA : 아크릴산
GMA : 글리시딜메타크릴레이트
제작예 1
안료 분산체 1 의 제작
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 12.9 부, 분산제로서 디스팔론 DA-7301 을 0.4 부, 색재로서 C.I. 피그먼트 그린 36 (Monastral Green 6Y-CL, Heubach 사 제조) 을 2.25 부, 및 C.I. 피그먼트 옐로우 150 (Yellow Pigment E4GN-GT, Lanxess 사 제조) 1.5 부를 혼합하고, 페인트 쉐이커로 3 시간 분산시킴으로써 안료 분산체 1 을 얻었다.
실시예 1
수지 용액 1 을 1.0 부, 수지 용액 2 를 1.0 부, 라디칼 중합성 화합물로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트를 0.70 부, 라디칼 중합성 광중합 개시제로서 이르가큐어 369 (치바·스페셜티·케미컬즈사 제조) 를 0.35 부, 안료 분산체 1 을 7.88 부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 6.57 부를 혼합하여, 경화성 수지 조성물 1 을 얻었다. 이 경화성 수지 조성물 1 에 대하여 흡광도를 측정하면, 1.6×10-2 였다.
실시예 2 ∼ 8, 비교예 1 ∼ 7
표 2 및 3 에 나타내는 배합으로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 경화성 수지 조성물 2 ∼ 15 를 각각 얻은 후, 흡광도를 각각 측정하였다. 결과를 표 2 및 3 에 나타낸다.
Figure pat00002
Figure pat00003
표 2 및 3 의 결과로부터, 하기의 것이 확인되었다.
실시예 1 과 비교예 1, 2, 5 및 6 ; 실시예 2 와 비교예 3 및 4 ; 실시예 3, 6, 7 및 8 과 비교예 7 ; 실시예 4 와 비교예 3 및 4 는 각각 동일한 조건으로 경화물을 얻어 흡광도를 측정한 예인데, 이들을 각각 비교하면, 모두, 실시예에 비교하여 비교예에서는 흡광도가 현저하게 크고, 경화물의 투명성이 열등한 것을 알 수 있다. 여기서, 경화성 수지 조성물의 경화성이나 내용제성이 불충분하면, 색재가 용출되는 것에서 기인하여 경화물의 흡광도가 커지기 때문에, 표 2 및 3 의 결과로부터, 실시예에 비교하여 비교예의 경화성 수지 조성물은 경화성 및 내용제성이 불충분했던 것을 알 수 있다. 또한, 표에는 나타내지 않았지만, 실시예에서 얻은 경화물은 모두 현상성이나 기판과의 밀착성, 내열성 등의 각종 물성도 우수한 것이었다.

Claims (6)

  1. (메트)아크릴레이트계 중합체, 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 경화성 수지 조성물로서,
    그 (메트)아크릴레이트계 중합체는 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래의 구성 단위를 갖는 중합체로,
    그 경화성 수지 조성물은 추가로 수산기를 갖는 중합체를 포함하는 형태, 및, 그 (메트)아크릴레이트계 중합체가 추가로 수산기를 갖는 형태로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 형태인 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 3 급 탄소 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 (메트)아크릴로일기에 인접하는 산소 원자가 제 3 급 탄소 원자와 결합한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴레이트계 중합체 및/또는 수산기를 갖는 중합체는 측사슬에 중합성 이중 결합을 갖는 중합체인 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 경화물.
  5. 기판 상에, 제 4 항에 기재된 경화물을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  6. 제 5 항에 기재된 컬러 필터를 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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