200811205 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係相關於含有具3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸烷 環的共聚物之硬化性樹脂組成物和使用該組成物的硬化塗 膜之形成方法。更詳細而言,係相關於爲要形成在半導體 加工中,使用遠紫外線、電子線、離子束、X線等活性光 線之微影、或設置於液晶顯示元件、集成電路元件、固體 攝影元件等電子零件之絕緣膜、保護膜等而使用的硬化性 φ -樹脂組成物和使用該組成物的硬化塗膜之形成方法。 【先前技術】 一般,以VLSI爲代表的亞微細粒級的微細加工爲必要 之各種電子裝置製造領域,更高密度、高集成化的裝置之 需求提高。因此,對微細圖形形成方法的光微影技術之要 求亦愈加嚴格。另一方面,液晶顯示元件、集成電路元件、 固體攝影元件等電子零件中,設置有爲要防止劣化或損傷 之保護膜、爲要使配設成層狀的配線之間絕緣而設置之層 _ 間絕緣膜、爲使元件表面平坦化之平坦化膜、爲維持電絕 緣之絕緣膜。爲液晶顯示元件時,例如TFT型液晶顯示元 件,於玻璃基板上設置偏光板,形成ITO等透明導電電路 層及薄膜晶體管(TFT ),以層間絕緣膜被覆作爲背面板, 另於玻璃板上設置偏光板,依需求形成黑矩陣層及濾色層 之圖形,更依序形成透明導電電路層、層間絕緣膜作爲上 面板,該背面板和上面板隔著調距器使呈相對,於兩板間 封入液晶而製造,惟,其中使用的感光性樹脂組成物須具 備優異的透明性、耐熱性、顯像性及平坦性。 200811205 光阻的高感度化之方法,例如使用作爲感光劑的光氧 發生劑之化學放大型光阻。例如使用含有具備含環氧基的 結構單位之樹脂和光酸發生劑之硬化性樹脂組成物,藉由 曝光由光酸發化劑生成質子酸,使環氧基裂開而引發交聯 反應。藉此,樹脂形成對顯像液呈不溶狀態之圖形,更藉 由曝光後的加熱處理而移動至光阻固態內,藉由該酸使光 阻樹脂等化學變化催化反應地放大。如此,相較於光反應 效率(每一光子的反應)低於1的先前之光阻,達成明顯 Φ 的高感度化。目前大多數開發的光阻係化學放大型,與曝 光光源的短波長化對應的高感度材料之開發,則必須採用 化學放大機制。 另一方面,設置於TFT型液晶顯示元件和集成電路元 件之絕緣膜,因必須實施微細加工,一般爲要形成該絕緣 膜之材料係使用感放射線性樹脂組成物,該感放射線性樹 脂組成物中,爲要具備高生產性,故需求具備高感放射線 性之物質。絕緣膜係低耐溶劑性者時,於該絕緣膜由於發 φ 生因有機溶劑而膨脹、變形而由基板剝離之現象,因此於 液晶顯示元件和集成電路元件之製造中造成極大的障礙。 因此,該絕緣膜需求優異的耐溶劑性。設置於液晶顯示元 件和固體攝影元件等之絕緣膜,依需求必須具備高透明性。 對於該需求,特開2003-760 1 2號公報中揭示含有具脂 環族環氧基聚合性不飽和化合物和自由基聚合性化合物的 共聚物之感光性樹脂組成物,自由基聚合性化合物係使用 不飽和羧酸等。環氧化合物係光放大型光阻時,藉著由光 酸發生劑所產生的酸和之後的加熱(後烤焙)易於交聯, 200811205 因製得具有良好蝕刻耐性之膜故有效益。惟,含脂環族環 氧基聚合性不飽和化合物的同時,因陽離子聚合性豐富的 反面易與爲使具有鹼溶性而使用的不飽和羧酸來源之羧基 反應,保存安定性差,故必須保存於-20°C以下的低溫下, 於實用性發生大困擾。 特許第3055495號公報中揭示一種含有由對應於有橋 環族烴基直接鍵結於酯的氧原子的(甲基)丙烯酸酯之單 體單位、含有具環氧基的烴基之單體單位、含有羧基之單 φ 體單位形成的共聚物之感光性樹脂組成物。惟,有橋環族 烴基直接鍵結於酯的氧原子之(甲基)丙烯酸酯,因於酯 基的鄰接位含有體積非常大的基,故大多不易合成單體, 對有機溶劑之溶解性差,不易於聚合反應時及製得的樹脂 之操作。且有橋環族烴基直接鍵結於酯的氧原子之(甲基) 丙烯酸酯係因極性非常低,與含有高極性的不飽和羧酸或 環氧基的單體共聚時,聚合物的單體組成不均而無法製得 均勻組成之聚合物,因而無法具有預期的光阻性能。 _ 另一方面,使含有環氧基等硬化性基的硬化性樹脂溶 解之溶劑係可使用各種溶劑,惟溶解性、塗布性、感度、 顯像性、形成的圖形特性等各種特性優異之溶劑,已知乙 二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯 等。 將硬化性樹脂溶解於溶劑之硬化性樹脂組成物塗布於 基材上之方法,雖可使用先前的旋轉塗層法、輥塗層法、 噴霧法,惟近年因塗布液的使用率之提升、工程短縮等方 面優異,故以狹縫塗層法和噴墨法形成塗膜。惟依據本發 200811205 明者等之探討,以狹縫塗層法和噴墨法形成塗膜時,隨著 樹脂的種類而發生部分的塗膜之厚度相異或塗膜破損。 專利文獻1 :特開2003 — 76Q12號公報 專利文獻2 :特許第305 5495號公報 【發明內容】 [解決發明之課題] 本發明的目的係提供一種不僅可形成硬度、透明性、 耐熱性、耐熱變色性等特性優異之皮膜(硬化塗膜),且保 φ 存安定性優異,特別是以狹縫塗布法和噴墨法實施塗布 時,不發生部分的塗膜厚度相異或塗膜破損之硬化性樹脂 組成物及硬化塗膜之形成方法。 [解決課題之方法] 本發明者等爲要完成上述目的而致力硏究之結果得知 下述事實。亦即,硏究一種不僅溶劑溶解性優異,溶液的 保存安定性極佳,且可形成透明性、耐熱性、耐蝕刻性、 平坦性、顯像性等優異的皮膜之聚合物的結果,發現使含 φ 有鹼溶性基的聚合性不飽和化合物與特定量的含有具3,4-環氧三環[5.2.1.02’6]癸烷環的聚合性不飽和化合物之單體 混合物共聚,而製得之聚合物係具備優異特性。惟,使該 聚合物溶解於一般作爲感光性樹脂的優異溶劑之丙二醇單 甲醚等而調製硬化性樹脂組成物,以狹縫塗布法或噴墨法 塗布於基板或基材上,使之硬化而形成皮膜時,發生部分 的塗膜厚度相異或塗膜破損等不理想之現象。爲要發現不 發生該類現象的溶劑而硏究之結果發現,特定的有機溶劑 非常有助益於特別是使用狹縫塗布法或噴墨法塗布上述硬 200811205 化性樹脂組成物時。本發明係基於該發現而完成。 亦即,本發明係提供一種硬化性樹脂組成物,其係含 有一共聚物和常壓下沸點爲1 80°C以上之有機溶劑,該共聚 物係具有鹼溶性基的單體(A )及對應於含有硬化性基聚合 性不飽和化合物的單體單位(B )之共聚物,上述單體單位 (B)的比率,相對於構成共聚物的總單體單位係5〜9 5重 量% ,且上述單體單位(B )中的3 0重量%以上,係對應 於至少1種選自含有以下述式(la)及(lb )表示的3,4-環氧三環[5.2.1. 02,6]癸烷環化合物的化合物的單體單位
(la) (lb) (式中,Ra分別表示氫原子或可以羥基取代的碳數1〜7 之烷基,A分別表示單鍵結或可含有雜原子的2價之烴基)。 上述共聚物除了單體單位(A)及(B)之外’更可含 有(C )對應於至少1種選自((:1)可以烷基取代的苯乙烯、 (c2)下述式(2)表示的不飽和羧酸酯、及(c3) N-取 代馬來酸酐縮亞胺所成的群組的不含硬化性基聚合性不飽 和化合物之單體單位, * 200811205 / 、
CH〇=C 、C=〇 (2) 1 0 R2 [式中,R1表示氫原子或碳數1〜7之烷基,R2表示碳數 1〜12的第1級或第2級烷基、碳數2〜12的烯基、芳基、芳 院基、或一(R3— 0) m— R4基(式中,R3表不碳數1〜12的 2價之烴基,R4表示氫原子或烴基,m表示1以上之整數)]。 _ 式(la)或(lb)表示的含3,4·環氧三環[5.2.1.02,6]癸 烷環化合物,宜爲3,4-環氧三環[5.2.1 ·02’6]癸烷-9-基(甲基) 丙烯酸酯、3,4-環氧三環[5·2.1 ·02’6]癸烷-8-基(甲基)丙烯 酸酯、2-( 3,4-環氧三環[5.2.1· 02’6]癸烷-9-基氧基)乙基(甲 基)丙烯酸酯、或2-(3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基氧 基)乙基(甲基)丙烯酸酯。 常壓下沸點爲1 80 °C以上之有機溶劑係可使用至少1 種選自C5-6環烷二醇、C5~6環烷二甲醇、C5~6環烷二醇單或 _ 二乙酸酯、C5~6環烷二甲醇單或二乙酸酯、丙二醇單或二 芳基醚、二丙二醇單C14烷基醚、二丙二醇二C2“烷基醚、 二丙二醇單烷基醚乙酸酯、三丙二醇單或二烷基 醚、丙二醇二乙酸酯、1,3-丙二醇二C3~4烷基醚、1,3-丙二 醇單C2~4烷基醚乙酸酯、1,3-丙二醇單或二乙酸酯、1,3-丁 二醇單或二C^4烷基醚、1,3·丁二醇單C2~4烷基醚乙酸酯、 、 1,3-丁二醇單或二乙酸酯、1,4-丁二醇單或二C3~4烷基醚、 14-丁二醇單C2-4烷基醚乙酸酯、1,4-丁二醇單或二乙酸 酯、甘油單、二或三C!“烷基醚、甘油單、二或三乙酸酯、 -10- 200811205 甘油單或二烷基醚二或單乙酸酯、3,5,5-三甲基-2-環己 烯-1-酮、二乙二醇單C2“烷基醚、及二乙二醇單C2“烷基 醚乙酸酯之有機溶劑。 本發明亦提供一種以狹縫塗布法和噴墨法將上述硬化 性樹脂組成物塗布於基板或基材上,且形成塗膜後使塗膜 硬化之硬化塗膜的形成方法。 [發明之效果] 依據本發明,不僅可形成硬度、透明性、耐熱性、耐 φ 熱變色性等特性優異之皮膜(硬化塗膜),且保存安定性優 異,特別是以狹縫塗布法和噴墨法實施塗布時,不發生部 分的塗膜厚度相異或塗膜破損等不理想現象。 [實施發明之最佳型態] [共聚物] 本發明的硬化性樹脂組成物中所含的共聚物,係含有 具有鹼溶性基的單體單位(A )及對應於含有硬化性基聚合 性不飽和化合物的單體單位(B )。含有鹼溶性基的單體單 φ 位(A )係具備使聚合物(共聚物)具鹼溶性之機能。因此, 聚合物係於顯像時溶解於鹼水溶液(顯像液)。單體單位(B ) 係具備在熱或光的存在下使聚合物硬化而附與皮膜所需的 硬度之機能。 含有鹼溶性基的單體單位(A )係藉由使含有鹼溶性基 的聚合性不飽和化合物(a )附加於共聚而導入聚合物中。 上述鹼溶性基係一般用於光阻領域之基即可,例如羧基、 苯酚性羥基等。含有鹼溶性基的聚合性不飽和化合物(a ) / 之代表例,例如不飽和羧酸或其酸酐、羥苯乙烯或其衍生 -11- 200811205 物等,惟不受限於此。其中,尤宜不飽和羧酸或其酸酐。 不飽和羧酸或其酸酐例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康 酸、巴豆酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸等α,/3 -不飽和羧酸及其酸酐(馬來酸酐、衣康酸酐等)。其中,尤 宜丙烯酸、甲基丙烯酸。含有鹼溶性基的聚合性不飽和化 合物(a )係可單獨或組合2種以上而使用。 含有鹼溶性基的單體單位(A )於共聚物中所佔的比例 係依據使用的單體之種類或光阻之種類(負型或正型)而 φ 異,一般,相對於構成共聚物的總單體單位係10〜50重量 % ,宜爲12〜40重量% ,尤宜14〜30重量% 。該比例若過 小,則不易溶解於鹼顯像液而顯像性變差,相反地若過大, 則顯像後的蝕刻耐性變差較不理想。 ^ 對應於含硬化性基聚合性不飽和化合物之單體單位 (B)係於曝光等時,藉由使用交聯劑之交聯或藉由與聚合 物分子:內的鹼溶性基(例如羧基、苯酚性羥基等)之反應 使聚合物硬化,附與皮膜作爲光阻所需之硬度,具有提高 φ 蝕刻耐性之機能和使聚合物變爲鹼不溶性之機能。 對應於含硬化性基聚合性不飽和化合物之單體單位 (B )係藉由使含有硬化性基的聚合性不飽和化合物(1^) 附加於共聚而導入聚合物中。含有硬化性基的聚合性不飽 和化合物(b)宜爲含有環上有環氧基的多環族脂肪族基和 含不飽和鍵結的基之化合物。上述多環族脂肪族基例如二 環戊基、三環癸基等。上述不飽和鍵例如碳-碳雙鍵,含有 不飽和鍵的基例如乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基、丙烯醯 基、甲基丙烯醯基等。 -12- 200811205 本發明中含有硬化性基的聚合性不飽和化合物(b)係 使用至少1種選自含有上述式(la)及(lb)表示的3,4-環氧三環[5 ·2·1 ·02’6]癸烷環化合物之化合物。式(la)、( lb) 中,Ra分別表示氫原子或可以羥基取代的碳數1〜7之烷基, A分別表示單鍵結或可含有雜原子的2價之烴基。
Ra中可以經基取代的碳數1〜7之烷基例如甲基、乙基、 丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、戊基、己基、 庚基等烷基;經甲基、1-羥乙基、2-羥乙基、1-羥丙基、2-φ 羥丙基、3-羥丙基、1-羥基-1-甲基乙基、2-羥基-卜甲基乙 基、1-羥丁基、2-羥丁基、3-羥丁基、4-羥丁基等羥烷基。 Ra宜爲氫原子或可以羥基取代的碳數1〜2之烷基,其中尤 宜氫原子或甲基。 A中可含有雜原子的2價之烴基中,雜原子可鍵結於 烴基之末端,亦可存在於構成烴基的碳原子間。雜原子例 如氮、氧、硫原子等。 A的代表例例如下述式(3 )表示之基’ φ ~(R5-〇V (3) (式中',R5表示碳數1〜1 2的2價之烴基,η表示0以 上之整數)。 R5中碳數1 ~ 1 2的2價之烴基,例如亞甲基、伸乙基、 伸丙基、三亞甲基、四亞甲基、六亞甲基、八亞甲基、十 亞甲基、十二亞甲基等2價的直鏈狀或分枝鏈狀之伸烷 基;伸環戊基、伸環己基、亞環戊基、亞環己基等2價的 脂環族烴基(環伸院基 '環亞院基、2價的交聯碳環族基 -13- 200811205 等);上述2種以上鍵結之2價的烴基等。R5中尤宜亞甲基、 伸乙基、伸丙基、四亞甲基、六亞甲基等碳數1~6的伸烷 基;伸環己基等3〜6元脂環族烴基等。η宜爲0〜10的整數, 尤宜0〜4之整數,特宜爲〇或1。 Α的其他代表例,例如亞甲基、伸乙基、伸丙基、三 亞甲基等伸烷基(例如碳數1〜12的伸烷基,特別是碳數1〜6 的伸烷基);硫亞甲基、硫伸乙基、硫伸丙基等硫伸烷基(例-如碳數1〜1 2的硫伸烷基,特別是碳數1 ~6的硫伸烷基); φ 胺基亞甲基、胺基伸乙基、胺基伸丙基等胺基伸烷基(例 如碳數1〜1 2的胺基伸烷基,特別是碳數1〜6的胺基伸烷基) 等。 A宜爲單鍵結[上述式(3)的η爲0時]、碳數1〜6(特 別是碳數1〜3 )的伸烷基、碳數1〜6 (特別是碳數2〜3)的 環氧烷基[上述式(3)中,η爲1,R5爲Cm伸烷基(特別 是C伸烷基)的基],尤宜單鍵結或環氧乙烷基。 上述式(la)及(lb)表示的含3,4-環氧三環[5.2 ·1.〇2,6] φ 癸烷環的化合物之代表例,例如環氧化二環戊烯基(甲基) 丙烯酸酯[3,4-環氧三環[5.2.1 ·02’6]癸烷-9-基(甲基)丙烯 酸酯;3,4-環氧三環[5.2丄02’6]癸烷-8-基(甲基)丙烯酸 酯]、環氧化二環戊烯基氧乙基(甲基)丙烯酸酯[2- ( 3,4-環氧三環[5·2·1·02’6]癸烷-9-基氧)乙基(甲基)丙烯酸酯; 2· ( 3,4-環氧三環[5·2· 1·02’6]癸烷-8-基氧)乙基(甲基)丙 烯酸酯]、環氧化二環戊烯基氧丁基(甲基)丙烯酸酯、環 氧化二環戊烯基氧己基(甲基)丙烯酸酯等。其中,尤宜 環氧化二環戊烯基(甲基)丙烯酸酯及環氧化二環戊烯基 -14- 200811205 氧乙基(甲基)丙烯酸酯。 式(la)表示的化合物和式(lb)表示的化合物可分 別單獨使用。亦可以任一比例混合使用。混合二者而使用 時,其比例宜爲式(la):式(lb) = 5: 95〜95: 5,尤宜 10 ·· 90〜90 : 10,特宜爲 20 : 80-80 : 20 〇 本發明中,亦可倂用上述式(la)、( lb)表示的含3,4-環氧三環[5.2.1.02’6]癸烷環之化合物和除此之外的含硬化 性基聚合性不飽和化合物(以下稱爲「其他含硬化性基聚 φ 合性不飽和化合物」)。其他含硬化性基聚合性不飽和化合 物,例如環氧乙烷基(甲基)丙烯酸酯、縮水甘油(甲基) 丙烯酸酯、2 -甲基縮水甘油(甲基)丙烯酸酯、2 -乙基縮 水甘油(甲基)丙烯酸酯、2-環氧乙烷基乙基(甲基)丙 烯酸酯、2-縮水甘油氧乙基(甲基)丙烯酸酯、3_縮水甘 油氧丙基(甲基)丙烯酸酯、縮水甘油氧苯基(甲基)丙 烯酸酯等含環氧乙烷環(單環)的聚合性不飽和化合物((甲 基)丙烯酸酯衍生物等);3,4-環氧環己基(甲基)丙烯酸 φ 酯、3,4 -環氧環己基甲基(甲基)丙烯酸酯、2-(3,4 -環氧 環己基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3,4-環氧環己基甲基氧) 乙基(甲基)丙烯酸酯、3- ( 3,4-環氧環己基甲基氧)丙基 (甲基)丙烯酸酯等含有具3,4-環氧環己基環等環氧基脂 環族碳環之聚合性不飽和化合物((甲基)丙烯酸酯衍生物 等);5,6-環氧-2-二環[2.2.1]庚基(甲基)丙烯酸酯等5,6-環氧-2-二環[2.2.1]庚環聚合性不飽和化合物甲基)丙烯 酸酯衍生物等)等。 其他含硬化性基聚合性不飽和化合物例如氧雜環丁烷 -15 - 200811205 基(甲基)丙烯酸酯、3 -甲基-3 -氧雜環丁烷基(甲基)丙 烯酸酯、3-乙基-3-氧雜環丁烷基(甲基)丙烯酸酯、(3-甲基-3-氧雜環丁烷基)甲基(甲基)丙烯酸酯、(3-乙基- 3-氧雜環丁烷基)甲基(甲基)丙烯酸酯、2- ( 3-甲基-3-氧 雜環丁烷基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2- ( 3-乙基-3-氧雜 環丁烷基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-[(3-甲基-3-氧雜環 丁烷基)甲基氧]乙基(甲基)丙烯酸酯、2-[( 3-乙基- 3-氧雜環丁烷基)甲基氧]乙基(甲基)丙烯酸酯、3-[( 3-甲基-3-氧雜環丁烷基)甲基氧]丙基(甲基)丙烯酸酯、3-[( 3-乙基-3-氧雜環丁烷基)甲基氧]丙基(甲基)丙烯酸酯等含 氧雜環丁烷環聚合性不飽和化合物;四氫糠基(甲基)丙 烯酸酯等含氧雜環戊烷環(oxolane)聚合性不飽和化合物 等。其他含硬化性基聚合性不飽和化合物,亦可使用含環 氧乙烷環、氧雜環丁烷環或氧雜環戊烷環之乙烯醚化合 物、含環氧乙烷環、氧雜環丁烷環或氧雜環戊烷環之烯丙 醚化合物等。 對應於含硬化性基聚合性不飽和化合物之單體單位 (B )於共聚物中所佔的比例,相對於總單體單位係5〜9 5 重量% ,宜爲40〜90重量% ,尤宜45〜85重量% 。該比例 若降低於5重量% ,則曝光時等的交聯反應無法充分進 行,耐熱性及蝕刻耐性變差。另一方面,上述比例若超過 95重量% ,則鹼溶性等特性不佳,無法形成良好的圖形。 本發明中,對應於含硬化性基聚合性不飽和化合物之 單體單位(B )中,對應於上述式(1 a )、( 1 b )表示的含 3,4-環氧三環[5.2.1.02’6]癸烷環的化合物之單體單位所佔之 -16 - 200811205 比例係總計30重量%以上,宜爲50重量%以上,尤宜70 重量%以上。該比例若降低於30重量% ,例如與含有具環 氧基的脂環族碳環之聚合性不飽和化合物倂用時,則保存 安定性變差,與含環氧乙烷環(單環)聚合性不飽和化合 物(含縮水甘油基單體等)倂用時,則耐熱性不佳等,感 放射線性樹脂需求之性能不佳。 本發明中,共聚物除了單體單位(A )及(B )之外, 更含有(C )對應於至少1種選自(c 1 )可以烷基取代的苯 φ 乙烯、(c2 )前述式(2 )表示的不飽和羧酸酯、及(c3 ) N -取代馬來酸酐縮亞胺所成的群組的不含硬化性基聚合性 不飽和化合物之單體單位。式(2)中,R1表示氫原子或碳 數1〜7之烷基,R2表示碳數1~12的第1級或第2級烷基、 碳數2〜12的烯基、芳基、芳烷基、或一(R3 - 〇)m—R4 基(式中,R3表示碳數1~12的2價之烴基,R4表示氫原子 或烴基,m表示1以上之整數)。單體單位(C )係具有附 與皮膜作爲光阻等所需的硬度,之機能。且對應於此的單體 φ 具有使共聚反應圓滑化之功能。依其種類亦具有藉由交聯 反應而提高皮膜的硬度之功能。 可以烷基取代的苯乙烯(cl)中的烷基例如甲基、乙 基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、己基等碳 數1〜7左右的烷基。其中,宜爲甲基或乙基等碳數1〜4的烷 基’尤宜甲基。上述烷基係可鍵結於苯乙烯的任一乙烯基 及苯環。可以烷基取代的苯乙烯(c 1 )之代表例,例如苯乙 烯、α -甲基苯乙烯、乙烯甲苯(鄰-乙烯甲苯、間-乙烯甲 苯、對·乙烯甲苯)等。這些可單獨或組合2種以上而使用。 -17- 200811205 式(2)表示的不飽和羧酸酯(C2)中,R1中的碳數 1〜7之烷基例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁 基、第三丁基、己基等。R1尤宜氫原子或甲基。 R2中碳數1~12的第1級或第2級烷基例如甲基、乙基、 丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、己基、辛基、 癸基、十二烷基等。碳數2〜12的烯基例如烯丙基、3_丁烯 基、5-己烯基等第1級或第2級烯基等。芳基例如苯基等。 芳烷基例如苄基等。 R2中的一(R3 — 0) m — R4基中,R3表不碳數1〜12的2 價烴基,R4表示氫原子或烴基,m表示1以上之整數。上 述碳數1〜12的2價烴基,例如和上述R5中碳數1〜12的2 價烴基相同者。其中尤宜伸乙基、伸丙基、四亞甲基、六 亞甲基等碳數2〜6的伸烷基;伸環己基等3〜6員脂環族烴 基等。R4中的烴基例如,甲基、乙基、丙基、異丙基、丁 基、己基等烷基(例如Cm烷基等)等脂肪族烴基;環戊 基和環己基等環烷基、降茨烷基(二環[2.2.1]戊基)和三 環[5.2.1.02’6]癸基等交聯碳環族基等脂環族烴基;上述2者 以上鍵結之基等。m宜爲1〜10之整數,尤宜1〜4之整數, 特宜爲1。 式(2 )表示的不飽和羧酸酯(c2 )之代表例例如甲基 (甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丙基(甲基) 丙烯酸酯、異丙基(甲基)丙烯酸酯、丁基(甲基)丙烯 酸酯、烯丙基(甲基)丙烯酸酯、苯基(甲基)丙烯酸酯、 苄基(甲基)丙烯酸酯、2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(三環[5.2.1 ·02’6]癸氧基)乙 -18 - 200811205 基(甲基)丙烯酸酯等。式(2 )表示的不飽和羧酸酯(C2 ) 係可單獨或組合2種以上而使用。 N -取代馬來酸酐縮亞胺(C3)係可使用下述式(4) 表示的化合物等。
(式中’ R6表示爲有機基) 上述有機基含有烴基、雜環族基。烴基例如甲基、乙 基、丙基、異丙基、丁基、己基等烷基(例如C^6烷基等) 等脂肪族烴基;環戊基、環己基、環辛基等環烷基、金剛 烷基、降茨烷基等交聯碳環族基等脂環族烴基;苯基等芳 基;苄基等芳烷基;上述2者以上鍵結之基等。雜環族基 例如含有至少1種選自氮原子、氧原子及硫原子所成的群 組的雜原子之5〜1 0員左右的非芳香族性莩芳香族性之雜 環族基。 N —取代馬來酸酐縮亞胺(C3 )之代表例,例如N-環 戊基馬來酸酐縮亞胺、N-環己基馬來酸酐縮亞胺、N-環辛 基馬來酸酐縮亞胺等N-環烷基馬來酸酐縮亞胺;N-金剛烷 基馬來酸酐縮亞胺、N-降茨烷基馬來酸酐縮亞胺等N-交聯 碳環族基取代馬來酸酐縮亞胺;N-甲基馬來酸酐縮亞胺、 N-乙基馬來酸酐縮亞胺、N-丙基馬來酸酐縮亞胺等N-烷基 馬來酸酐縮亞胺;N-苯基馬來酸酐縮亞胺等N-芳基馬來酸 酐縮亞胺;N-苄基馬來酸酐縮亞胺等N-芳烷基馬來酸酐縮 -19- 200811205 亞胺等。其中,宜爲N-環己基馬來酸酐縮亞胺等N-環烷基 馬來酸酐縮亞胺和N-交聯碳環族基取代馬來酸酐縮亞胺 等。N-取代馬來酸酐縮亞胺(C3 )係可單獨或組合2種以 上而使用。 本發明的共聚物除上述單體單位(A)、單體單位(B)、 單體單位(C)之外,亦可含有少量的其他單體單位。該類 單體單位例如對應於(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯腈等 之單位。本發明的共聚物係含有單體單位(A )和單體單位 (B)而不含單體單位(C)時,單體單位(A)和單體單 位(B )之總量,相對於總單體單位,一般係9 8重量%以 上,宜爲99重量%以上,尤宜實質上1〇〇重量% 。本發明 的共聚物係含有單體單位(A)和單體單位(B)及單體單 位(C)時,該3種單體單位之總量,相對於總單體單位, 係90重量%以上,宜爲95重量%以上,尤宜98重量%以 上,特宜爲實質上100重量% 。 本發明的共聚物係含有上述具鹼溶性基的聚合性不飽 和化合物(a )及具硬化性基的聚合性不飽和化合物(b ) 之單體混合物,上述具硬化性基的聚合性不飽和化合物(b ) 之比例,相對於單體的總量係5〜95重量% ,且可藉由於共 聚中,附加上述具硬化性基的聚合性不飽和化合物(b )中 的30重量%以上爲上述式(ia)及/或(lb)表示的含3,4-環氧三環[5 ·2.1 ·02’6]癸烷環化合物之單體混合物而製得。 使用於共聚之聚合引發劑,可使用一般的自由基聚合 引發劑,例如2,2’-偶氮二異丁腈、2,2’-偶氮二(2,4-二甲 基戊腈)、2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、二甲 •20- 200811205 基-2,2’-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、二乙基-2,2’·偶氮二( 2-甲基丙酸酯)、二丁基-2,2’-偶氮二(2 -甲基丙酸酯)等偶 氮化合物、苯甲醯過氧化物、月桂醯過氧化物、第三丁基 過氧三甲基乙酸酯、1,1_二(過氧第三丁基)環己烷等有機 過氧化物、過氧化氫等。使用過氧化物作爲自由基聚合引 發劑時’亦可與還原劑倂用作爲氧化還原型引發劑。上述 中,宜爲偶氮化合物,尤宜2,2’-偶氮二異丁腈、2,2’-偶氮 二(2,4-二甲基戊腈)、二甲基-2,2’-偶氮二(2 -甲基丙酸酯)。 φ 聚合引發劑之用量係可於不影響共聚順利地進行之範 圍內適當地選定,一般相對於單體(總單體成分)及聚合 引發劑之總量係1〜10重量%左右,宜爲2〜8重量%左右。 共聚係可採用溶液聚合、本體聚合(bulk polymenriation)、懸浮聚合、本體-懸浮聚合、乳化聚合等 製造苯乙烯系聚合物或丙烯酸系聚合物時使用之慣用方法 而實施。其中宜爲溶液聚合。單體、聚合引發劑係分別可 一次饋入反應系,亦可使一部分或全部滴入反應系。例如 φ 於維持在一定溫度的單體與聚合溶劑之混合液中,滴入一 聚合引發劑溶解於聚合溶劑之溶液而聚合之方法,或將預 先使單體、聚合引發劑溶解於聚合溶劑之溶液,滴入維持 於一定溫度的聚合溶劑中而聚合之方法(滴入聚合法)等。 聚合溶劑係可因應單體組成等而適當地選擇。聚合溶 劑例如醚(二乙醚;乙二醇單或二烷基醚、二乙二醇單或 二烷基醚、丙二醇單或二烷基醚、丙二醇單或二芳基醚、 二丙二醇單或二烷基醚、三丙二醇單或二烷基醚、丨,3_丙二 醇單或二烷基醚、1,3_丁二醇單或二烷基醚、丨,4_丁二醇單 -21- 200811205 或一k基酸、甘油單,二或三烷基醚等二醇醚類等鏈狀醚; 四氨咲喃、〜噁烷等環狀醚等)、酯(醋酸甲酯、醋酸乙酯、 醋酸丁酯、醋酸異戊酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、 3-乙氧基丙酸乙酯、Cs~6環烷二醇單或二乙酸酯、C5“環烷 一甲醇單或二乙酸酯等羧酸酯類;乙二醇單烷基醚乙酸 醋、乙二醇單或二乙酸酯、二乙二醇單烷基醚乙酸酯、二 乙二醇單或二乙酸酯、丙二醇單烷基醚乙酸酯、丙二醇單 或一乙酸酯、二丙二醇單烷基醚乙酸酯、二丙二醇單或二
乙酸醋、1,3、丙二醇單烷基醚乙酸酯、丨,3 _丙二醇單或二乙 酸醋、1,3-丁二醇單烷基醚乙酸酯、丨,弘丁二醇單或二乙酸 醋、丨,本丁二醇單烷基醚乙酸酯、1,4·丁二醇單或二乙酸 醋、甘油單,二或三乙酸酯、甘油單或二Ci“烷基醚二或單 乙酸醋、Ξ汽二醇單烷基醚乙酸酯、三丙二醇單或二乙酸 醋等二醇乙酸酯類或二醇醚乙酸酯類等)、酮(丙酮、甲基 乙酮、甲基異 醯胺(N, N -〜 丁酮、環己酮、3,5,5-三甲基-2-環己;f:希-1-酮等)、 甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺等)、亞颯(二 甲基亞颯等)、醇(甲醇、乙醇、丙醇、C56環烷二醇、 5哀院一甲醇等)、烴(苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴、己院 等脂肪族徑、環己烷等脂環族烴等)、該類的混合溶劑等。 聚合溫度係可適當地選自例如30〜150°C左右之範圍。 依據上述方法來生成本發明之共聚物。共聚物之數平 均分子量爲3000〜50000,宜爲3500〜40000,尤宜4000〜30000 左右。共聚物之分散度(重量平均分子量Mw/數平均分子 量Μη)爲1〜3左右。 以上述方法製得的聚合液係可依需求調整固形分濃 -22- 200811205 度,或實施溶劑取代,或進行過濾處理後,因應用途而添 加適當的添加劑或溶劑於其中,藉此可使用爲硬化性樹脂 組成物。使由聚合所生成的聚合物沉澱或再沉澱等而精 製,將該經過精製的聚合物與上述適當的添加劑一同溶解 於光阻用溶劑等溶劑,藉此亦可使用爲硬化性樹脂組成物。 [硬化性樹脂組成物] 本發明的硬化性樹脂組成物之重要特徵係溶劑包括常 壓下(0.101 MPa)沸點爲180°C以上之有機溶劑。上述共聚 φ 物,亦即使含有具鹼溶性基的聚合性不飽和化合物和特定 量的含3,4-環氧三環[5.2.1.02’6]癸烷環的聚合性不飽和化 合物之單體混合物共聚而得之共聚物,使該共聚物溶解於 一般常用爲光阻用溶劑之丙二醇單甲醚等,以狹縫塗布法 或噴墨法塗布於基板或基材上,使硬化形成皮膜時發生部 分的塗膜厚度相異或塗膜破損之不良現象。.惟,如本發明 ,般,使上述共聚物溶解於上述特定的有機溶劑,以狹縫塗 布法或噴墨法塗布於基板或基材上時,則不發生這類不良 φ 現象。其理由雖尙不清楚,惟常壓下沸點爲180°C以上之有 機溶劑,除乾燥速度緩慢之外,一般黏度高且分子量較高, 因大多含有一定程度的氧原子等雜原子,故對含3,4-環氧 三環[5.2.1.02,6]癸烷架構之聚合物具有良好的親和性,因反 應系的安定性增加,即使以組成物通過狹窄的流路之狹縫 塗布法或噴墨法塗布時,塗布時及塗布後不易發生組成物 不均、聚合物沉澱、分離等現象。 常壓下沸點爲1 80°C以上之有機溶劑,例如二醇類(包 括3價以上的醇)、二醇醚類、二醇醚酯類、二醇酯類、酮 -23- 200811205 類等;更具體而言,例如Cn環烷二醇、C5~6環烷二甲醇、 C 54環烷二醇單或二乙酸酯、C5~6環烷二甲醇單或二乙酸 酯、丙二醇,單或二芳基醚、二丙二醇單Cm烷基醚、二丙 二醇二C2“烷基醚、二丙二醇單C!"烷基醚乙酸酯、三丙 二醇單或二CL4烷基醚、丙二醇二乙酸酯、1,3-丙二醇二 C3-4烷基醚、1,3-丙二醇單C2“烷基醚乙酸酯、1,3-丙二醇 單或二乙酸酯、1,3-丁二醇單或二烷基醚、1,3-丁二醇 單C2~4烷基醚乙酸酯、1,3-丁二醇單或二乙酸酯、1,4-丁二 φ 醇單或二烷基醚、1,4-丁二醇單C2“烷基醚乙酸酯、1,4-丁二醇單或二乙酸酯、甘油單,二或三C^4烷基醚、甘油單, 二或三乙酸酯、甘油單或二烷基醚二或單乙酸酯、 3,5,5-三甲基-2-環己烯-1-酮、二乙二醇單C2~4烷基醚、二 乙二醇單C2-4烷基醚乙酸酯等。這些有機溶劑可單獨或組 合2種以上而使用。 上述C^6環烷二醇例如環戊烷二醇、環己烷二醇。Cw 環烷二甲醇例如環戊烷二甲醇、環己烷二甲醇。C5~6環烷 _ 二醇單或二乙酸酯例如環戊烷二醇單乙酸酯、環戊烷二醇 二乙酸酯、環己烷二醇單乙酸酯、環己烷二醇二乙酸酯。 C5~6環烷二甲醇單或二乙酸酯例如環戊烷二甲醇單乙 酸酯、環戊烷二甲醇二乙酸酯、環己烷二甲醇單乙酸酯、 環己烷二甲醇二乙酸酯。 丙二醇單或二芳基醚例如丙二醇單苯基醚、丙二醇二 苯基醚等。 二丙二醇單Ch4烷基醚例如二丙二醇單甲醚、二丙二 醇單乙醚、二丙二醇單丙醚、二丙二醇單丁醚等。二丙二 -24- 200811205 醇二C2-4烷基醚例如二丙二醇二乙醚、二丙二醇二丙醚、 二丙二醇二丁醚、二丙二醇乙基丙醚、二丙二醇乙基丁醚、 二丙二醇丙基丁醚等。二丙二醇單Ch4烷基醚乙酸酯例如 二丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二 醇單丙醚乙酸酯、二丙二醇單丁醚乙酸酯等。 三丙二醇單或二烷基醚例如三丙二醇單甲醚、三 丙二醇單乙醚、三丙二醇單丙醚、三丙二醇單丁醚、三丙 二醇二甲醚、三丙二醇二乙醚、三丙二醇二丙醚、三丙二 φ 醇二丁醚、三丙二醇甲基乙醚、三丙二醇甲基丙醚、三丙 二醇甲基丁醚、三丙二醇乙基丙醚、三丙二醇乙基丁醚、 三丙二醇丙基丁醚等。 1,3-丙二醇二C3-4烷基醚例如1,3-丙二醇二丙醚、1,3-丙二醇二丁醚、1,3-丙二醇丙基丁醚等。1,3-丙二醇單C2~4 烷基醚乙酸酯例如1,3-丙二醇單乙醚乙酸酯、1,3-丙二醇單 丙醚乙酸酯、1,3-丙二醇單丁醚乙酸酯等。 1,3-丁二醇單或二 C3~4烷基醚例如 1,3-丁二醇單丙 φ 醚、1,3-丁 二醇單 丁醚、1,3-丁 二醇二丙醚、1,3-丁 二醇二 丁醚、1,3-丁二醇丙基丁醚等。1,3_丁二醇單C2~4烷基醚乙 酸酯例如1,3-丁二醇單乙醚乙酸酯、1,3-丁二醇單丙醚乙酸 酯、1,3-丁二醇單丁醚乙酸酯等。 1,4-丁二醇單或二 C3-4烷基醚例如1,4-丁二醇單丙 醚、1,4-丁二醇單丁醚、1,4-丁二醇二丙醚、1,4-丁二醇二 丁醚、1,4-丁二醇丙基丁醚等。1,4-丁二醇單C2“烷基醚乙 酸酯例如1,4-丁二醇單乙醚乙酸酯、1,扣丁二醇單丙醚乙酸 酯、1,4-丁二醇單丁醚乙酸酯等。 -25- 200811205 甘油單,二或三烷基醚例如甘油單甲醚、甘油單乙 醚、甘油單丙醚、甘油單丁醚等。甘油單或二Cl “烷基醚 二或單乙酸酯例如甘油單甲醚單乙酸酯、甘油單乙醚單乙 酸酯、甘油單丙醚單乙酸酯、甘油單丁醚單乙酸酯、甘油 單甲醚二乙酸酯、甘油單乙醚二乙酸酯、甘油單丙醚二乙 酸酯、甘油單丁醚二乙酸酯等。 二乙二醇單C2~4烷基醚例如二乙二醇單乙醚、二乙二 醇單丙醚、二乙二醇單丁醚等。二乙二醇單C2~4烷基醚乙 Φ 酸酯例如二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丙醚乙酸 酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯等。 該有機溶劑中,宜爲至少1種選自二丙二醇單或二C 2- 4 院基醚、二丙二醇單山“烷基醚乙酸酯、13-丁二醇單或二 C3〜4烷基醚、1,3-丁二醇單c2“烷基醚乙酸酯、及ι,3-丁二 醇單或二乙酸酯的有機溶劑,尤宜至少1種選自二丙二醇 單C2~4院基醚、二丙二醇單Cl~4烷基醚乙酸酯、及13-丁 二醇二乙酸酯的有機溶劑。有機溶劑於常壓下的沸點爲1 8 〇 φ °C以上(例如18〇〜28〇°C ),宜爲200°C以上(例如200〜280 °C ),尤宜2 2 0 °C以上(例如2 2 0〜2 8 0。(:)。 上述有機溶劑係可依需求和其他有機溶劑倂用。其他 有機溶劑係可使用選自常壓下沸點低於' 1 8〇 〇c之有機溶 劑,例如二醇醚類、二醇醚酯類、二醇酯類、羧酸烷酯類、 脂肪族酮類。代表例如下述。化合物名後的括弧內之數字 係表示常壓下的沸點。 二醇醚類包栝例如丙二醇單甲醚(l2〇〇c )、丙二醇二 甲醚(96°c )、二乙二醇二甲醚(162。〇)、二丙二醇二甲醚 -26- 200811205 (175 〇C )等。 二醇醚酯類包括例如乙二醇單乙醚乙酸酯(1 5 6 °C )、 丙二醇單甲醚乙酸酯(146°C )、1,3-丁二醇單甲醚乙酸酯(= 3-甲氧丁基乙酸酯)(171°C )等。 羧酸烷酯類包括例如醋酸異戊酯(1 42 °C )、乳酸乙酯 (155°C )、3 -甲氧基丙酸甲酯(142°C )、3 -乙氧基丙酸乙酯 (170〇C )等。 脂肪族酮例如2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮等。 φ 例如,常壓下沸點爲1 80°C以上的有機溶劑係使用二醇 醚類(例如丙二醇單或二芳基醚、二丙二醇單烷基醚、 二丙二醇二烷基醚、三丙二醇單或二C^4烷基醚、1,3-丙二醇二C3~4烷基醚、1,3-丁二醇單或二C3~4烷基醚、1,4-丁二醇單或二C3-4烷基醚、甘油單、二或三C!~4烷基醚、 二乙二醇單C2~4烷基醚等)時,其他有機溶劑宜組合二醇 醚酯類(丙二醇單甲醚乙酸酯等)、二醇酯類、羧酸烷酯類 等而使用。 φ 常壓下沸點爲1 80°C以上的有機溶劑係使用二醇醚酯 類(例如C5~6環烷二甲醇單或二乙酸酯、二丙二醇單Cm 烷基醚乙酸酯、1,3-丙二醇單烷基醚乙酸酯' 1,3-丁二 醇單C2~4烷基醚乙酸酯、1,4-丁二醇單C2~4烷基醚乙酸酯、 甘油單或二烷基醚二或單乙酸酯、二乙二醇單C2~4烷 基醚乙酸酯等)、或二醇酯類(例如C5~6環烷二醇單或二乙 酸酯、C5~6環烷二甲醇單或二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、 1,3-丙二醇單或二乙酸酯、1,3-丁二醇單或二乙酸酯、1,4-丁二醇單或二乙酸酯、甘油單,二或三乙酸酯等)時,其他 -27- 200811205 有機溶劑宜爲與二醇醚類(二丙二醇二甲醚等)組合而使 用。 常壓下沸點爲1 80°C以上的有機溶劑,係可使用爲聚合 溶劑,亦可直接使用爲硬化性樹脂組成物中的溶劑,亦可 用於硬化性樹脂組成物調製時溶解聚合物之溶劑。倂用其 他有機溶劑時,該其他有機溶劑係可使用爲聚合溶劑,亦 可直接使用爲硬化性樹脂組成物中的溶劑,亦可用於硬化 性樹脂組成物調製時溶解聚合物之溶劑,惟前者較多。 本發明中,常壓下沸點爲180 °C以上的有機溶劑之總 量,相對於硬化性樹脂組成物中的有機溶劑整體,宜爲1〇 重量%以上,尤宜15重量%以上,更宜爲50重量%以上 (特別是80重量%以上)。本發明的硬化性樹脂組成物中 的有機溶劑,亦可實質上僅由常壓下沸點爲1 80°C以上的有 機溶劑所構成。硬化性樹脂組成物中的有機溶劑之總量, 相對於硬化性樹脂組成物整體,通常係10〜99重量% ,宜 爲50〜90重量% 。 硬化性樹脂組成物中,亦可因應用途添加適當的添加 劑。該類添加劑例如光酸發生劑、交聯劑、樹脂、著色劑、 聚合引發劑(光陽離子聚合引發劑、熱陽離子聚合引發劑 等)、抗氧化劑、溶解抑制劑、增感劑、紫外線吸收劑、光 安定劑 '黏合性改質劑等,惟不受限於此。硬化性樹脂組 成物使用爲感放射線性樹脂組成物或感光性樹脂組成物 時,大多添加苯酮二疊氮化合物。苯酮二疊氮化合物係可 使用一般用於感放射線性樹脂組成物或感光性樹脂組成物 的化合物。苯酮二疊氮化合物之量,相對於硬化性樹脂組 -28- 200811205 成物的固形分,係2〜100重量% ,宜爲5〜40重量% 。 本發明的硬化性樹脂組成物亦可使用於以噴霧法、輥 塗層法、旋轉塗層法等形成塗膜時,惟特別適用於以通過 狹窄流路的狹縫塗層法和噴墨法形成塗膜時。本發明的硬 化性樹脂組成物,係因可附與具優異的硬化硬度、透明性、 耐熱性、耐熱變色性等特性之皮膜,故適用於爲形成液晶 顯示元件、集成電路元件、固體攝影元件等的保護膜和層 間絕緣膜等之硬化性樹脂組成物。 φ [硬化塗膜之形成方法] 本發明的硬化塗膜之形成方法係以狹縫塗層法和噴墨 法,將上述本發明的硬化性樹脂組成物塗布於基板或基材 上且形成塗膜後,使塗膜硬化。基板或基材例如玻璃、陶 瓷、矽基板、金屬、塑膠等。以狹縫塗層法、噴墨法塗布 時,係可採用既知的方法實施。硬化性樹脂組成物使用爲 感放射線性樹脂組成物或感光性樹脂組成物時,將硬化性 樹脂組成物塗布於基板或基材後,隔著規定的光罩(mask) A 使塗膜曝光於放射線(光線),其次藉由顯像而形成預期之 圖形。曝光係可使用各種波長之光線,例如紫外線、X線 等,半導體光阻用等,則可使用g線、i線、激元雷射等。 顯像液係可使用羥化四甲銨水溶液等鹼水溶液。 塗膜之硬化係可藉由熱和光實施。硬化後的塗膜(保 護膜、層間絕緣膜、文字、模樣等)之厚度,係可依據用 途而適當地运擇’ 一般爲0.1〜20// in’且爲〇·3〜10// m。 [實例] 以下,以實例更詳細地說明本發明,惟本發明不受限 -29- 200811205 於該實例。化合物名後的括弧內之數字係表示常壓下的沸 點。分散度係重量平均分子量Mw/數平均分子量Μη之値。 合成例1 於具備回流冷凝器、滴液漏斗及攪拌機的1 L燒瓶內, 注入適量的氮使之充滿氮,放入275重量份二丙二醇二甲 醚(175°C ),邊攪拌邊加熱至70°C。其次,使用滴液泵, 將55重量份甲基丙烯酸(MAA)、180重量份3,4-環氧三環 [5.2.1.02’6]癸烷-9-基丙烯酸酯和3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸 Φ 烷_8_基丙烯酸酯之混合物[50 : 50 (莫耳比)](E-DCPA )、 及70重量份N-環己基馬來酸酐縮亞胺(CHMI )溶解於170 重量份的二丙二醇二甲醚之溶液以約4小時滴入上述燒瓶 內。另一方面,使用其他滴液泵,將30重量份聚合引發劑 2,2’·偶氮二(2,4-二甲基戊腈)溶解於225重量份二丙二 醇二甲醚之溶液以約4小時滴入。聚合引發劑的滴入結束 後’維持於相同溫度約4小時,之後冷卻至室溫,製得固 形份30.3重量% 、酸價35.7mg-KOH/g之共聚物溶液。生 馨 成的共聚物之酸價爲118mg-KOH/g,重量平均分子量Mw 爲9000,分散度爲1.80。 合成例2 於具備回流冷凝器、滴液漏斗及攪拌機的1L燒瓶內, 注入適量的氮使之充滿氮,放入345重量份二丙二醇二甲 醚(175°C ),邊攪拌邊加熱至70°C。其次,使用滴液泵, 將76重量份甲基丙烯酸(MAA)、303重量份3,4-環氧三環 [5.2.1.02’6]癸烷-9-基丙烯酸酯和3,4-環氧三環[5.2.1.02’6]癸 烷-8-基丙烯酸酯之混合物[5〇 : 50 (莫耳比)](E-DCPA) -30- •200811205 溶解於220重量份的二丙二醇二甲醚之溶液以約4小時滴 入上述燒瓶內。另一方面’使用其他滴液泵,將70重量份 聚合引發劑2,2、偶氮二(2,4-二甲基戊腈)溶解於293重 量份二丙二醇二甲醚之溶液以約4小時滴入。聚合引發劑 的滴入結束後,維持於相同溫度約4小時,之後冷卻至室 溫,製得固形份29.0重量% 、酸價37.9mg-KOH/g之共聚 物溶液。生成的共聚物之酸價爲131mg-K〇H/g,重量平均 分子量Mw爲1 0000,分散度爲1.67。 ^ 合成例3 於具備回流冷凝器、滴液漏斗及攪拌機的i L燒瓶內, 注入適量的氮使之充滿氮,放入2 7 5重量份二丙二醇二甲 醚(17 5 °C ),邊攪拌邊加熱至7 0 °C。其次,使用滴液泵, 將55重量份甲基丙烯酸(MAA)、180重量份3,4-環氧三環 [5.2.1.02’6]癸烷-9-基丙烯酸酯和3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸 烷-8 -基丙烯酸酯之混合物[5 0 : 5 0 (莫耳比)](E - D C P A )、 及70重量份苯乙烯溶解於170重量份的二丙二醇二甲醚之 φ 溶液以約4小時滴入上述燒瓶內。另一方面,使用其他滴 液泵,將30重量份聚合引發劑2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊 腈)溶解於2 2 5重量份二丙二醇二甲醚之溶液以約4小時 滴入。聚合引發劑的滴入結束後,維持於相同溫度約4小 時’之後冷卻至室温,製得固形份3 0 · 3重量% 、酸價 35.7mg-KQH/g之共聚物溶液。生成的共聚物之酸價爲 118mg-K〇H/g,重量平均分子量Mw爲8500,分散度爲1.64。 合成例4 將使用溶劑由二丙二醇二甲醚更換成1,3-丁二醇二乙 -31- •200811205 酸酯(23 2°C )之外,實施和合成例1相同之操作。結果製 得固形份30.3重量%、酸價35.7mg-KOH/g.之共聚物溶液。 生成的共聚物之酸價爲118mg-KOH/g,重量平均分子量Mw 爲1 0 0 0 0,分散度爲1.7 0。 合成例5 將使用溶劑由二丙二醇二甲醚更換成丙二醇單甲醚 (120°C )之外,實施和合成例1相同之操作。結果製得固 形份30.3重量% 、酸價35.7mg-KOH/g之共聚物溶液。生 φ 成的共聚物之酸價爲118mg-K0H/g,重量平均分子量Mw 爲7500,分散度爲1.70。 合成例6 將使用溶劑由二丙二醇二甲醚更換成乙二醇單乙醚 (1 3 5 °C )之外,實施和合成例1相同之操作。結果製得固 形份30.3重量% 、酸價35.7mg-KOH/g之共聚物溶液。生 成的共聚物之酸價爲1 1 8mg-K0H/g,重量平均分子量Mw 爲9000,分散度爲1.80 ◊ φ 實例1 (以狹縫塗布法塗布) 以20kg二丙二醇單甲醚乙酸酯(213°C )稀釋100kg 合成例1製得的共聚物溶液之後,使7.5kg的4,4’ -[1-[4- (1-(4-羥苯基)-1-甲基乙基)苯基]亞乙基]二苯酚之1,2-萘酮二疊氮-5-磺酸酯(平均酯化率66.7莫耳% )溶解,使 用孔徑0.22 μ m的微孔過濾器過濾,調製成硬化性樹脂組 成物。 以狹縫塗布法將上述硬化性樹脂組成物塗布於玻璃基 板後,於80°C預烤焙5分鐘,形成膜厚度1.5 μ m之塗膜。 -32- 200811205 使規定的圖形光罩密接於製得的塗膜,照射365nm時 的光強度爲l〇mJ/cm2之紫外線30秒鐘。其次以羥化四甲銨 的0.12重量%水溶液於25 °C顯像2分鐘後,以超純水沖洗 1分鐘。藉由該操作去除不需要的部分,以解像20 // mx20 g m之圖形。使用相同曝光裝置,於該解像圖形實施3〇秒 鐘全面曝光後,於200°C乾淨烘箱中加熱1小時,藉此,可 具備使塗膜硬化之膜所需的各種特性。 實例2 (以噴墨法塗布) φ 和實例1相同做法,調製硬化性樹脂組成物。 除了以噴墨法取代狹縫塗布法使形成塗膜,且不實施 曝光·顯像工程,以噴墨塗布形成圖形之外,和實例1相同 做法而形成圖形後,藉由和實例1相同的操作使塗膜硬化。 實例.3 (以狹縫塗布法塗布) 除了使用合成例2製得的共聚物溶液取代合成例1製 得的共聚物溶液之外,和實例1相同做法,調製硬化性樹 脂組成物。 φ 使用製得的硬化性樹脂組成物,和實例1相同做法以 形成塗膜及圖形,並使塗膜硬化。 實例4 (以噴墨法塗布) 除了使用合成例2製得的共聚物溶液取代合成例1製 得的共聚物溶液之外,和實例1相同做法,調製硬化性樹 脂組成物。 使用製得的硬化性樹脂組成物,和實例2相同f故、法以 形成圖形,並使塗膜硬化。 實例5 (以狹縫塗布法塗布) -33- 200811205 除了使用合成例3製得的共聚物溶液取ϋ $ 得的共聚物溶液之外,和實例1相同做法,^ 脂組成物。 使用製得的硬化性樹脂組成物,和實例j i _ _ 形成塗膜及圖形,並使塗膜硬化。. 實例6 (以噴墨法塗布) 除了使用合成例3製得的共聚物溶液取代# _ 得的共聚物溶液之外,和實例1相同做法,H _ Φ 脂組成物。 使用製得的硬化性樹脂組成物,和實例2 ;[:目同 形成圖形,並使塗膜硬化。 實例7 (以狹縫塗布法塗布) 以2 0kg的1,3-丁二醇二乙酸酯(232°C)稀釋 合成例4製得的共聚物溶液之後,使7.5kg的4,4 (1- ( 4-羥苯基)-1-甲基乙基)苯基]亞乙基]二苯酸 萘酮二疊氮-5-磺酸酯(平均酯化率66.7莫耳% )淫 φ 用孔徑0.22从m的微孔過濾器過濾,調製硬化性橫 物。 使用製得的硬化性樹脂組成物,和實例1相同 形成塗膜及圖形,並使塗膜硬化。 實例8 (以噴墨法塗布) 和實例7相同做法,調製硬化性樹脂組成物。 使用製得的硬化性樹脂組成物,和實例2相II 形成圖形,並使塗膜硬化。 比較例1 (以狹縫塗布法塗布) 例1製 化性樹 做法以 例1製 化性樹 做法以 100kg -Π-[4-之 1,2- 解,使 脂組成 做法以 做法以 -34- 200811205 除了使用合成例5製得的共聚物溶液取代合成例1製 得的共聚物溶液,且用於調製組成物之溶劑係以醋酸丁酯 (125°C )取代二丙二醇單甲醚乙酸酯(213°C )之外,和 實例1相同做法,調製硬化性樹脂組成物。 使用製得的硬化性樹脂組成物,和實例1相同做法以 形成塗膜及圖形,並使塗膜硬化。 比較例2 (以噴墨法塗布) 和比較例1相同做法,調製硬化性樹脂組成物。 φ 使用製得的硬化性樹脂組成物,和實例2相同做法以 形成圖形,並使塗膜硬化。 比較例3 (以狹縫塗布法塗布) 除了使用合成例6製得的共聚物溶液取代合成例1製 得的共聚物溶液,且用於調製組成物之溶劑係以丙二醇單 甲醚(120 °C)取代二丙二醇單甲醚乙酸酯(213 °C)之外, 和實例1相同做法,調製硬化性樹脂組成物。 使用製得的硬化性樹脂組成物,和實例1相同做法以 φ 形成塗膜及圖形,並使塗膜硬化。 比較例4 (以噴墨法塗布) 和比較例3相同做法,調製硬化性樹脂組成物。 使用製得的硬化性樹脂組成物,和實例2相同做法以 形成圖形,並使塗膜硬化。 評估試驗 實例和比較例的塗布性、及實例和比較例製得的硬化 塗膜等物性’係依據下述方法而評估。結果如表1所示。 塗布性 -35- •200811205 重複連續1 〇小時以上之塗布操作’以目視觀察塗膜之 狀態,若塗膜的厚度均勻,且不發生塗膜破損之現象時表 爲〇,若部分的塗膜的厚度相異,且發生塗膜破損現象時 表爲X 〇 透明性 使用分光光度計(1 50-20型雙電子束:日立製作所製) 測定附與硬化塗膜之基板於400〜800nm時之透過率。此 時,若最低透過率超過95%時表示爲〇,90〜95 %時爲△, ^ 低於90%時表示爲X。 耐熱性 將實例及比較例中形成圖形後的基板置於250 °C的乾 淨烘箱中加熱1小時,測定膜厚度。使用相對於形成圖形 的基板的膜厚度之殘膜率,該殘膜率若超過95%時表示爲 〇,90〜95%時爲△,低於90%時爲X。 耐熱變色性 將實例及比較例中使塗膜硬化後的基板置於250°C的 φ 乾淨烘箱中加熱1小時後,和上述透明性之評估同樣地使 用分光光度計,測定透過率並算出透過率之變化率。該變 化率若低於5%時表示爲〇,5〜10%時爲△,超過10%時 爲X。 硬度 使用實例及比較例中使塗膜硬化後之基板,依據HS K-5400-1990的8.4.1鉛筆刮搔試驗,藉由塗膜的擦傷測定 鉛筆硬度,測定表面硬度。 -36- 200811205 (表1 ) 塗布方法 塗布性 塗膜硬度 透明性 耐熱性 耐熱變色性 實例1 狹縫 〇 4H 〇 〇 〇 實例2 噴墨 〇 4H 〇 〇 〇 實例3 狹縫 〇 3H 〇 〇 〇 實例4 噴墨 〇 3H 〇 〇 〇 實例5 狹縫 〇 4H 〇 〇 〇 實例6 噴墨 〇 4H 〇 〇 〇 實例7 狹縫 〇 4H 〇 〇 〇 實例8 噴墨 〇 4H 〇 〇 〇 比較例1 狹縫 X 3H 〇 〇 〇 比較例2 噴墨 X 3H 〇 〇 〇 比較例3 狹縫 X 3H 〇 〇 〇 比較例4 噴墨 X 3H 〇 〇 〇 [應用於產業之可能性] 依據本發明的硬化性樹脂組成物,可形成具有優異的 硬度、透明性、耐熱性、耐熱變色性等特性之皮膜(硬化 # 塗膜),且保存安定性優異。因此,特別適用於以狹縫塗布 法和噴墨法實施塗布時。 【圖式簡單說明】 無0 -37-