TW201432379A - 感光性導電性墨水及其硬化物、以及帶有導電圖案的積層體 - Google Patents
感光性導電性墨水及其硬化物、以及帶有導電圖案的積層體 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201432379A TW201432379A TW102148825A TW102148825A TW201432379A TW 201432379 A TW201432379 A TW 201432379A TW 102148825 A TW102148825 A TW 102148825A TW 102148825 A TW102148825 A TW 102148825A TW 201432379 A TW201432379 A TW 201432379A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- group
- resin
- photosensitive
- compound
- side chain
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
- C09D11/037—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the pigment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
- C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/52—Electrically conductive inks
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0047—Photosensitive materials characterised by additives for obtaining a metallic or ceramic pattern, e.g. by firing
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
本發明提供一種可形成導電性、密接性以及耐濕熱性優異的導電層的感光性導電性墨水。本發明的感光性導電性墨水包含感光性樹脂(A)、導電性粒子(B)以及光聚合起始劑(C),上述感光性樹脂(A)是以如下方式形成的在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和基的感光性樹脂(A-1)或感光性樹脂(A-2),即:使多元酸酐(d)、具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)以及多元酸酐(g),依次與在側鏈上具有羥基的樹脂(c)進行反應,上述樹脂(c)是使環氧化合物(a)與酚化合物(b)進行反應而成。
Description
本發明是有關於一種具有感光性及顯影性的感光性導電性墨水、及其硬化物。另外,有關於一種使用導電性墨水而獲得的帶有導電圖案的積層體。
電子零件、電磁屏蔽(electromagnetic shielding)用的薄膜形成方法或者導電電路的形成方法已知有蝕刻法以及印刷法。蝕刻法是將金屬的表面或形狀以化學方式或者電化學方式溶解去除的方法,是包括其表面處理的廣義加工技術。蝕刻主要是為了在金屬膜上獲得所需的圖案形狀而進行,通常步驟繁雜,另外,在後步驟中需要廢液處理,因此需花費費用,問題多。另外,利用蝕刻法來形成的導電電路是由鋁或銅等金屬材料等形成,因此存在對彎折等物理性衝擊而言弱的問題。
作為解決該些問題而更廉價地形成導電電路的技術,導電性墨水受到關注。藉由使用導電性墨水來進行印刷,可容易地形成導電電路。進而,可期待電子零件的小型輕量化、生產性的
提高、低成本化的實現。因此,對可印刷的導電性墨水竭力進行研究開發,提出有多種提案(例如專利文獻1~專利文獻9)。
另外,專利文獻10~專利文獻12中,揭示有包含使主鏈為丙烯酸骨架的感光性樹脂來作為可形成圖案的感光性樹脂的感光性導電性組成物。更詳細而言,專利文獻10中提出有在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和基的丙烯酸系共聚物作為感光性導電膏的感光性樹脂。專利文獻11、專利文獻12中提出有有機黏合劑(較佳為具有羧基的黏合劑)作為感光性樹脂,有機黏合劑的實施例中揭示有以主要包含甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸的聚合物作為主骨架,且在側鏈上具有羧基以及不飽和雙鍵的有機黏合劑。
此外,雖然並非導電性墨水的例子,但專利文獻13、專利文獻14中揭示有對於成為保護電路圖案的絕緣膜的阻焊劑等而言適合的感光性樹脂組成物,專利文獻15中揭示有著色鹼顯影型感光性樹脂組成物。
[專利文獻1]日本專利特開平06-68924號公報
[專利文獻2]國際公開第2003/103352號
[專利文獻3]日本專利特開2003-238876號公報
[專利文獻4]日本專利特開2001-234106號公報
[專利文獻5]日本專利特開2005-29639號公報
[專利文獻6]日本專利特開2006-310022號公報
[專利文獻7]日本專利特開2003-68139號公報
[專利文獻8]日本專利特開2003-331648號公報
[專利文獻9]日本專利特開2005-183301號公報
[專利文獻10]日本專利特開平05-271576公報
[專利文獻11]日本專利特開2003-162921公報
[專利文獻12]國際公開第2004/061006號
[專利文獻13]日本專利特開2011-93999號公報
[專利文獻14]日本專利特開2013-033207號公報
[專利文獻15]日本專利特開2007-248678號公報
但是,藉由如專利文獻1~專利文獻9所記載的僅利用印刷步驟的方法,難以達成與蝕刻同等的高精細化。另外,藉由如專利文獻10~專利文獻12所記載的方法,難以使光微影步驟(活性能量線感光性與鹼顯影性)適應性、密接性以及導電性並存。
進而,近年來,對行動電話、遊戲機等行動終端機、個人電腦等的觸控螢幕面板(touch screen panel)中使用的導電電路圖案所要求的特性除了上述高精細性以外,還要求導電電路的電阻值在高溫高濕環境下亦穩定。特別是與利用光微影方式的高精細化對應的先前提出的導電性墨水,在如上所述的對環境負荷的電阻值的穩定性、密接性維持方面存在大問題,確保觸控面板(touch panel)的耐久可靠性成為課題。
本發明的目的在於提供感光性導電性墨水及其硬化物、以及帶有導電圖案的積層體,上述感光性導電性墨水不僅對活性能量線的感光性優異,能夠藉由利用稀鹼水溶液進行顯影來形成微細圖案,而且經過後硬化(post cure)步驟而獲得的硬化塗膜的導電性、密接性以及耐濕熱性優異,尤其於利用各種印刷方式來製作粗圖案後,藉由光微影方式步驟而用於形成微細的電路。
本發明者等人為了解決上述課題而反覆進行積極研究,結果發現,使特定的感光性樹脂(A)中含有導電性粒子(B)的感光性樹脂組成物可解決上述課題,從而完成本發明。
即,第1發明是有關於一種感光性導電性墨水,其包含感光性樹脂(A)、導電性粒子(B)以及光聚合起始劑(C),上述感光性導電性墨水的特徵在於:上述感光性樹脂(A)是以如下方式形成的在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和基的感光性樹脂(A-1),即:使在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)與在1分子中具有至少2個酚性羥基的酚化合物(b)進行反應而生成在側鏈上具有羥基的樹脂(c),使上述在側鏈上具有羥基的樹脂(c)中的羥基的至少一部分與多元酸酐(d)進行反應而生成在側鏈上具有羧基的樹脂(e),使上述在側鏈上具有羧基的樹脂(e)中的羧基的一部分、與具有環氧基(epoxy)或氧雜環丁基(oxetanyl)(別名:氧雜環丁烷(oxetane)基)及乙烯性不飽和基的化合物(f)中的環氧基或
者氧雜環丁基進行反應而形成上述感光性樹脂(A-1)。
另外,第2發明是有關於一種感光性導電性墨水,其包含感光性樹脂(A)、導電性粒子(B)以及光聚合起始劑(C),上述感光性導電性墨水的特徵在於:上述感光性樹脂(A)是以如下方式形成的在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和基的感光性樹脂(A-2),即:使在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)與在1分子中具有至少2個酚性羥基的酚化合物(b)進行反應而生成在側鏈上具有羥基的樹脂(c),使上述中具有側鏈羥基的樹脂(c)中的羥基的至少一部分與多元酸酐(d)進行反應而生成在側鏈上具有羧基的樹脂(e),使上述在側鏈上具有羧基的樹脂(e)中的羧基的至少一部分、與具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)中的環氧基或者氧雜環丁基進行反應而生成在側鏈上具有羥基及乙烯性不飽和基的樹脂(AA-1),進而,使上述在側鏈上具有羥基及乙烯性不飽和基的樹脂(AA-1)中的羥基的至少一部分、與多元酸酐(g)中的酸酐基進行反應而形成上述感光性樹脂(A-2)。
另外,第3發明是有關於第1發明或第2發明的感光性樹脂組成物,其中於墨水總固體成分中包含70重量%~95重量%(包含上限值95以及下限值70;以下相同)的導電性粒子(B)。
另外,第4發明是有關於如第1發明至第3發明中的任一發
明所述的感光性樹脂組成物,其中上述感光性樹脂(A)的酸值為10mgKOH/g~200mgKOH/g。
另外,第5發明是有關於如第1發明至第4發明中的任一發明所述的感光性導電性墨水,其中上述感光性樹脂(A)的乙烯性不飽和基當量為200g/eq~5000g/eq。
另外,第6發明是有關於如第1發明至第5發明中的任一發明所述的感光性導電性墨水,其中上述感光性樹脂(A)的重量平均分子量為1,000~100,000。
另外,第7發明是有關於如第1發明至第6發明中的任一發明所述的感光性導電性墨水,其中上述感光性樹脂(A)是將雙酚型環氧樹脂(bisphenol type epoxy resin)與聚乙二醇二縮水甘油醚(polyethylene glycol diglycidyl ether)併用而成者作為在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)而形成。
另外,第8發明是有關於如第1發明至第7發明中的任一發明所述的感光性導電性墨水,其中上述導電性粒子(B)為選自金、銀、銅、鍍銀銅粉以及銀-銅合金中的至少一種。
另外,第9發明是有關於一種硬化物,其是將如第1發明至第8發明中的任一發明所述的感光性導電性墨水硬化而成。
另外,第10發明是有關於一種帶有導電圖案的積層體,其具備基材、及形成於上述基材上的導電圖案,並且上述導電圖案是由如第1發明至第8發明中的任一發明所述的感光性導電性墨水所形成。
另外,第11發明是有關於第10發明的帶有導電圖案的積層體,其更具備以覆蓋上述導電圖案的方式積層的絕緣層。
另外,第12發明是有關於第10發明或第11發明的帶有導電圖案的積層體,其中於上述導電圖案的下層側具有與上述導電圖案電性連接的規定圖案的其它導電膜進而形成於上述基材上。
另外,第13發明是有關於如第12發明所述的帶有導電圖案的積層體,其中上述其它導電膜是以摻雜有錫的氧化銦作為主成分的透明導電膜。
另外,第14發明是有關於如第10發明至第13發明中的任一發明所述的帶有導電圖案的積層體,其用於觸控螢幕面板用途。
此外,本發明中,有時以如下方式簡稱。即,
有時將在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)簡稱為「環氧化合物(a)」,將在1分子中具有至少2個酚性羥基的酚化合物(b)簡稱為「酚化合物(b)」,將在側鏈上具有羥基的樹脂(c)簡稱為「含側鏈羥基的樹脂(c)」。
另外,有時將在側鏈上具有羧基的樹脂(e)簡稱為「含側鏈羧基的樹脂(e)」,將具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)簡稱為「化合物(f)」。
進而,有時將在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和基的感光性樹脂(A-1)簡稱為「含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)」或者「感光性樹脂(A-1)」,有時將在側鏈上具有羥基及乙烯性不飽和基的樹脂(AA-1)簡稱為「含側鏈羥基的樹脂(AA-1)」或者「感光
性樹脂(AA-1)」,將在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和基的感光性樹脂(A-2)簡稱為「含側鏈羧基的感光性樹脂(A-2)」或者「感光性樹脂(A-2)」。另外,上述各樹脂中有時亦省略「側鏈」。
藉由本發明,可提供感光性導電性墨水及其硬化物、以及帶有導電圖案的積層體,上述感光性導電性墨水不僅對活性能量線的感光性優異,可藉由利用稀鹼水溶液進行顯影而形成微細圖案,並且經過後硬化步驟而獲得的硬化塗膜的導電性、密接性以及耐濕熱性優異,尤其於藉由各種印刷方式來製作粗圖案後,藉由光微影步驟而用於形成微細的電路。
1‧‧‧下部基板
2‧‧‧上部基板
3‧‧‧導電性墨水圖案層
4‧‧‧絕緣層
5‧‧‧黏著材料(貼合)
6‧‧‧下部基板的透明電極
7‧‧‧上部基板的透明電極
8‧‧‧間隔點
9、10‧‧‧上部側驅動電極
11、12‧‧‧上部側連接電極
13、14‧‧‧下部側驅動電極
15、16‧‧‧下部側連接電極
17‧‧‧路由電路
圖1是表示將本發明的導電性墨水應用於配線結構的電阻膜式觸控螢幕面板的一例的重要部分的概略剖面構成圖,相當於圖2的A-A'切斷線。
圖2是表示將本發明的導電性墨水應用於配線結構的電阻膜式觸控螢幕面板的積層狀態的一例的透視圖。
以下,對本發明的感光性導電性墨水及其硬化物的具體實施形態進行說明。
[感光性樹脂A]
本發明中使用的感光性樹脂(A)為含側鏈羧基的感光性樹脂
(A-1)或含側鏈羧基的感光性樹脂(A-2)。含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)是經過以下的第一步驟~第三步驟而獲得,含側鏈羧基的感光性樹脂(A-2)是經過第一步驟~第四步驟而獲得。
<含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)>
第一步驟中,使在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)、與在1分子中具有至少2個酚性羥基的酚化合物(b)進行反應而獲得含側鏈羥基的樹脂(c)。
詳細而言,酚化合物(b)中的酚性羥基與環氧化合物(a)中的環氧基進行加成反應而使環氧基開環,生成醚鍵及二級的羥基。含側鏈羥基的樹脂(c)中的主鏈是源自環氧化合物(a)的結構與源自酚化合物(b)的結構由醚鍵連結而成。含側鏈羥基的樹脂(c)中的羥基相對於由醚鍵連結的主鏈而位於側鏈。
第二步驟中,上述含側鏈羥基的樹脂(c)中的羥基的至少一部分與多元酸酐(d)進行反應而獲得含側鏈羧基的樹脂(e)。含側鏈羧基的樹脂(e)可在側鏈上具有未反應的羥基,相反,亦可使含側鏈羥基的樹脂(c)中的羥基的全部與多元酸酐(d)進行反應而在側鏈不具有未反應的羥基。
第三步驟中,藉由使上述含側鏈羧基的樹脂(e)中的羧基的一部分、與具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)中的環氧基或者氧雜環丁基進行反應,而獲得含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)。
含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)具有源自含側鏈羧基
的樹脂(e)的羧基。
另外,含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)在側鏈上具有使羧基與環氧基或氧雜環丁基反應而新產生的羥基。此外,於使用在側鏈上具有未反應的羥基的樹脂作為含側鏈羧基的樹脂(e)的情況下,含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)亦具有源自含側鏈羥基的樹脂(c)的羥基。因此,含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)可以是指在側鏈上具有羧基、羥基及乙烯性不飽和基的感光性樹脂(A-1)。
<含側鏈羧基的感光性樹脂(A-2)>
第一步驟、第二步驟與上述含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)的第一步驟、第二步驟相同。
在使第二步驟中所得的含側鏈羧基的樹脂(e)中的羧基的全部、與具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)中的環氧基或者氧雜環丁基進行反應的方面,第三步驟與獲得含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)的情況的第三步驟稍有不同。即,於使含側鏈羧基的樹脂(e)中的羧基的全部與化合物(f)進行反應的情況下,所生成的感光性樹脂(AA-1)在側鏈上具有羥基且在側鏈上不具有羧基。
另一方面,於使含側鏈羧基的樹脂(e)中的羧基的一部分與化合物(f)進行反應的情況下,所生成的感光性樹脂(AA-1)由於在側鏈上具有羥基及羧基,故而與上述在側鏈上具有羥基及羧基的感光性樹脂(A-1)含義相同。
第四步驟中,藉由使上述含側鏈羥基的樹脂(AA-1)中的羥基的至少一部分與多元酸酐(g)中的酸酐基進行反應而獲得含側鏈羧基的感光性樹脂(A-2)。亦可使含側鏈羥基的樹脂(AA-1)中的羥基的全部與多元酸酐(g)進行反應。
含側鏈羧基的感光性樹脂(A-2)具有源自多元酸酐(g)的羧基。進而,含側鏈羧基的感光性樹脂(A-2)亦可具有源自構成含側鏈羧基的樹脂(e)的多元酸酐(d)的羧基。以下,對感光性樹脂(A)的製造方法進一步進行詳細說明。
<含側鏈羥基的樹脂(c)>
含側鏈羥基的樹脂(c)可藉由在第一步驟中,使在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)、與在1分子中具有至少2個酚性羥基的酚化合物(b)進行反應而獲得。環氧基與酚性羥基較佳為以環氧基:酚性羥基=1:1~1:2.5的莫耳比進行反應。藉由相對於環氧化合物(a)中的環氧基1莫耳,將酚化合物(b)中的酚性羥基設為1莫耳以上,則容易成為適當的分子量,耐熱性更提高。另一方面,藉由將酚化合物(b)中的酚性羥基設為2.5莫耳以下,可使末端環氧基的量更適當,因此在下一步驟中使多元酸酐(d)進行反應時容易進行反應控制。
此外,本發明中所謂「莫耳比」,是指實際上官能基彼此進行反應的莫耳比,各種起始材料使用可進行上述莫耳比的反應的量。因此,例如,當於「在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)」、與「在1分子中具有至少2個酚性羥基的酚化
合物(b)」的反應中投入各起始材料時,有時以相對於「在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)」中的環氧基1.0莫耳,「在1分子中具有至少2個酚性羥基的酚化合物(b)」中的酚性羥基超過2.5莫耳的量來投入(較佳為以2.7莫耳作為上限來投入)而進行反應。
本發明中使用的在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)較佳為只要是在分子內含有2個環氧基的化合物即可,並無特別限定。
具體例可列舉:乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、伸丁二醇二縮水甘油醚(tetramethylene glycol diglycidyl ether)、聚伸丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、聯苯酚型環氧樹脂、甘油.表氯醇加成物的聚縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、聚丁二烯二縮水甘油醚、對苯二酚二縮水甘油醚、二溴新戊二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、氫化雙酚A型二縮水甘油醚、二羥基蒽型環氧樹脂、聚丙二醇二縮水甘油醚、二苯基碸二縮水甘油醚、二羥基二苯甲酮二縮水甘油醚、聯苯酚二縮水甘油醚、二苯基甲烷二縮水甘油醚、雙酚茀二縮水甘油醚、雙甲酚茀二縮水甘油醚、雙苯氧基乙醇茀二縮水甘油醚、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N-二縮水甘油基苯胺、N,N-二縮水甘油基甲苯胺等環氧化合物等。
該些化合物中,就可提高最終獲得的包含含有感光性樹脂(A)的感光性導電性墨水的導電層的可撓性或對鹼顯影液的溶解性的方面而言,較佳為聚乙二醇二縮水甘油醚或聚丙二醇二縮水甘油醚。特佳為聚乙二醇二縮水甘油醚。
另外,就可提高最終獲得的包含含有感光性樹脂(A)的感光性導電性墨水的墨水層的耐熱性的方面而言,較佳為雙酚型環氧樹脂,雙酚型環氧樹脂更佳為雙酚A型環氧樹脂。
尤其更佳為將雙酚型環氧樹脂與聚乙二醇二縮水甘油醚併用。於併用的情況下,雙酚型環氧樹脂與聚乙二醇二縮水甘油醚可以任意的重量比進行調整,可根據投入重量比來調節最終獲得的導電層的物性。例如,較佳為雙酚型環氧樹脂與聚乙二醇二縮水甘油醚的投入重量比為20/80~80/20。藉由設為上述範圍,可平衡性良好地提高容易成為取捨關係的導電性與密接性、導電性與顯影性。
此外,上述雙酚型環氧樹脂與聚乙二醇二縮水甘油醚的併用除了使雙酚型環氧樹脂與聚乙二醇二縮水甘油醚的混合物,和酚化合物(b)一下子進行反應的情況以外,還包含:使雙酚型環氧樹脂與聚乙二醇二縮水甘油醚以任意的順序,依次和酚化合物(b)進行反應的情況,或者/以及將雙酚型環氧樹脂與酚化合物(b)的反應產物、和聚乙二醇二縮水甘油醚與酚化合物(b)的反應產物併用的情況。
進而,亦包含將使用雙酚型環氧樹脂與酚化合物(b)的反應
產物而成的感光性樹脂(A)、和使用聚乙二醇二縮水甘油醚與酚化合物(b)的反應產物而成的感光性樹脂(A)併用的情況。
本發明中可適宜使用的雙酚型環氧樹脂例如可列舉:雙酚A型環氧化合物(YD8125,環氧當量為173g/eq,新日鐵化學公司製造)、雙酚F型環氧化合物(YDF8170C,環氧當量為160g/eq,新日鐵化學公司製造)等。
本發明中可適宜使用的聚乙二醇二縮水甘油醚例如可列舉:長瀨化成(Nagase ChemteX)公司製造的「EX861」:環氧當量為575g/eq、「EX830」:環氧當量為268g/eq等。另外,本發明中可使用的聚丙二醇二縮水甘油醚可列舉長瀨化成公司製造的「EX931」:環氧當量為493g/eq等。
另外,作為在分子內含有3個以上環氧基的化合物,除了三羥基乙基異三聚氰酸酯三縮水甘油醚、三縮水甘油基異三聚氰酸酯、三菱化學公司製造的「Epikote 1031S」、「Epikote 1032H60」、「Epikote 604」、「Epikote 630」以外,還可列舉:苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、日本專利特開2001-240654號公報中揭示的二環戊二烯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、乙二醇.表氯醇加成物的聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、N,N,N',N'-四縮水甘油基-間二甲苯二胺等。另外,亦可使用同時具有環氧基以外的其它熱硬化性基的化合物。例如可列舉:日本專利特開2001-59011號公報、或日本專利特開2003-48953號公報中揭示的矽烷改質環氧樹脂。
在分子內含有3個以上環氧基的化合物可藉由與在分子內含有2個環氧基的化合物併用來使用,而於主鏈中導入分支結構。因此,硬化塗膜的凝聚力增大,對保存穩定性、塗膜柔軟性等完全不會造成不良影響,可提高密接性或耐熱性。
除此以外,在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)亦可列舉:日本專利特開2004-156024號公報、日本專利特開2004-315595號公報、日本專利特開2004-323777號公報中揭示的可撓性優異的環氧化合物、或下述式(1)~式(3)所表示的結構的環氧化合物等。
如上所述,本發明中,在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)可根據目的來選擇,該些化合物可單獨使用,將多種併用亦較佳。
本發明中使用的在1分子中具有至少2個酚性羥基的酚化合物(b)較佳為只要是在分子內含有2個酚性羥基的化合物即
可,並無特別限定。
例如,2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(別名:雙酚A)為代表例,除此以外,還可列舉:雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-正丙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-正丁烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-正戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-正己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-正庚烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-正辛烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-正壬烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-正癸烷、雙(4-羥基苯基)苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)萘基甲烷、雙(4-羥基苯基)甲苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)-(4-乙基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)-(4-正丙基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)-(4-異丙基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)-(4-正丁基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)-(4-戊基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)-(4-己基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)-(4-氟苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)-(4-氯苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)-(2-氟苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)-(2-氯苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)四氟苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)四氯苯基甲烷、雙(3-甲基-4-羥基苯基)甲烷、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)甲烷、雙(3-乙基-4-羥基苯基)甲烷、雙(3-異丁基-4-羥基苯基)甲烷、雙(3-第三丁基-4-羥基苯基)-1-苯基甲烷、雙(3-苯基-4-羥基苯基)-1-苯基甲烷、雙(3-氟-4-羥基苯基)甲烷、雙(3,5-二氟-4-羥基苯基)甲烷、雙(3-氯-4-羥基苯基)甲烷、雙(3,5-二氯-4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(3-甲基-4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(3-乙基-4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(3-異丁基-4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(3-氟-4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙
(3,5-二氟-4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(3-氯-4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(3,5-二氯-4-羥基苯基)乙烷等在中心碳上鍵結有氫原子的雙酚類;2,2-雙(4-羥基苯基)-正丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-正戊烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-正己烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-正庚烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-正辛烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-正壬烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-正癸烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷(通稱雙酚P)、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-萘基乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-甲苯基乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-(4-乙基苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-(4-正丙基苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-(4-異丙基苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-(4-正丁基苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-(4-戊基苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-(4-己基苯基)乙烷、1,1-雙(3-第三丁基-4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、1,1-雙(3-苯基-4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-(4-氟苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-(4-氯苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-(2-氟苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-(2-氯苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-四氟苯基乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-四氯苯基乙烷等在中心碳上鍵結有1個甲基的雙酚類;2,2-雙(3-甲基-4-羥基苯基)丙烷(通稱雙酚C)、2,2-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-乙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-異丁基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-氟-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二氟-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-氯-4-羥基苯基)丙烷、
2,2-雙(3,5-二氯-4-羥基苯基)丙烷等在中心碳上鍵結有2個甲基的雙酚類;雙(4-羥基苯基)-1,1-二苯基甲烷、雙(3-甲基-4-羥基苯基)-1,1-二苯基甲烷、雙(3-第三丁基-4-羥基苯基)-1,1-二苯基甲烷、雙(3-苯基-4-羥基苯基)-1,1-二苯基甲烷、雙(3-氯-4-羥基苯基)-1,1-二苯基甲烷等作為二苯基甲烷衍生物的雙酚類;1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷(通稱雙酚Z)、1,1-雙(3-甲基-4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(3-乙基-4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(3-異丁基-4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(3-氟-4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(3,5-二氟-4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(3-氯-4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(3,5-二氯-4-羥基苯基)環己烷等作為環己烷衍生物的雙酚類;1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(3-甲基-4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(3-乙基-4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(3-異丁基-4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(3-氟-4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(3,5-二氟-4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷等作為-3,3,5-三甲基環己烷衍生物的雙酚類;9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(3-甲基-4-羥基苯基)茀、1,1-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)茀、9,9-雙(3-乙基-4-羥基苯基)茀、9,9-雙(3-異丁基-4-羥基苯基)茀、1,1-雙(3-氟-4-羥基苯基)茀、9,9-雙
(3,5-二氟-4-羥基苯基)茀等作為茀衍生物的雙酚類;1,1-雙(4-羥基苯基)-環戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環辛烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環壬烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環癸烷等作為環烷烴衍生物的雙酚類;4,4'-聯苯酚等芳香族環直接鍵結的聯苯酚類;雙(4-羥基苯基)碸、雙(3-甲基-4-羥基苯基)碸、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)碸、雙(3-乙基-4-羥基苯基)碸、雙(3-異丁基-4-羥基苯基)碸、雙(3-氟-4-羥基苯基)碸、雙(3,5-二氟-4-羥基苯基)碸等作為碸衍生物的雙酚類;雙(4-羥基苯基)醚、雙(3-甲基-4-羥基苯基)醚、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)醚、雙(3-乙基-4-羥基苯基)醚、雙(3-異丁基-4-羥基苯基)醚、雙(3-氟-4-羥基苯基)醚、雙(3,5-二氟-4-羥基苯基)醚等具有醚鍵的雙酚類;雙(4-羥基苯基)硫醚、雙(3-甲基-4-羥基苯基)硫醚、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)硫醚、雙(3-乙基-4-羥基苯基)硫醚、雙(3-異丁基-4-羥基苯基)硫醚、雙(3-氟-4-羥基苯基)硫醚、雙(3,5-二氟-4-羥基苯基)硫醚等具有硫醚鍵的雙酚類;雙(4-羥基苯基)亞碸、雙(3-甲基-4-羥基苯基)亞碸、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)亞碸、雙(3-乙基-4-羥基苯基)亞碸、雙(3-異丁基-4-羥基苯基)亞碸、雙(3-氟-4-羥基苯基)亞碸、雙(3,5-二氟-4-羥基苯基)亞碸等作為亞碸衍生物的雙酚類;酚酞(phenolphthalein)等具有含雜原子的脂肪族環的
雙酚類;雙(2,3,5,6-四氟-4-羥基苯基)二氟甲烷、1,1-雙(2,3,5,6-四氟-4-羥基苯基)全氟乙烷、2,2-雙(2,3,5,6-四氟-4-羥基苯基)全氟丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)六氟丙烷等具有碳-氟鍵的雙酚類等。
進而可列舉:對苯二酚、間苯二酚、鄰苯二酚、甲基對苯二酚等二羥基苯類;1,5-二羥基萘、2,6-二羥基萘等二羥基萘類等。
其中,就容易提高工業品的獲取的容易度、多種塗膜耐、耐熱性以及耐濕熱性的方面而言,較佳為雙酚A、雙酚F。
另外,分子內含有3個以上酚性羥基的化合物可列舉:雙(3,4-二羥基-6-甲基苯基)苯基甲烷、三(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-3-甲基苯基)-4-羥基-3-甲氧基苯基甲烷、2,6-雙(2-羥基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酚、2,6-雙(4-羥基-3,5-二甲基苄基)-4-甲基苯酚、2,6-雙(2,4-二羥基苄基)-4-甲基-苯酚、2,2-雙[4-羥基-3,5-雙(2-羥基-5-甲基苄基)苯基]丙烷、1,1,2,2-四(4-羥基苯基)-乙烷、α,α,α',α'-四(4-羥基苯基)-對二甲苯、2,2-雙[4,4-雙(4-羥基苯基)環己基]丙烷、苯酚芳烷基樹脂等。
在分子內含有3個以上酚性羥基的化合物可藉由與在分子內含有2個酚性羥基的化合物併用來使用,而在主鏈中導入分支結構。因此,硬化塗膜的凝聚力增大,對保存穩定性、加工穩定性以及塗膜柔軟性完全不會造成不良影響,可提高密接性、耐熱性以及耐濕熱性。
本發明中,含側鏈羥基的樹脂(c)的合成條件並無特別限定,可在公知的條件下進行。例如,於燒瓶中投入在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)、在1分子中具有至少2個酚性羥基的酚化合物(b)以及溶劑,一邊攪拌一邊在100℃~150℃下進行加熱,藉此可獲得含側鏈羥基的樹脂(c)。此時,視需要亦可使用三苯基膦、含3級胺基的化合物等觸媒。
環氧化合物(a)與酚化合物(b)反應時,為了使環氧化合物(a)中的環氧基不會殘留,較佳為相對於酚化合物(b)的酚性羥基而較少地使用環氧化合物(a)中的環氧基。例如,較佳為相對於酚化合物(b)的酚性羥基1莫耳,使環氧化合物(a)中的環氧基在0.8莫耳~0.99莫耳的範圍進行反應。
以上述方式獲得的含側鏈羥基的樹脂(c)的重量平均分子量較佳為1,000~100,000,更佳為3,000~60,000。於重量平均分子量小的情況下,可提高塗佈時的黏度或操作以及光硬化後的顯影性。另一方面,於重量平均分子量大的情況下,可提高最終獲得的塗膜的耐熱性、耐濕熱性等。另外,藉由增大重量平均分子量,可提高柔軟性,提高對難以確保密接性的基材的密接性等。
含側鏈羥基的樹脂(c)的羥值較佳為50mgKOH/g~200mgKOH/g,更佳為70mgKOH/g~170mgKOH/g。藉由含側鏈羥基的樹脂(c)的羥值為50mgKOH/g~200mgKOH/g,調整後續第二步驟、第三步驟、第四步驟中的側鏈改質的反應率的自由度提
高,容易賦予優異的感光性、解析性以及顯影性。
<含側鏈羧基的樹脂(e)>
含側鏈羧基的樹脂(e)是藉由在第二步驟中,使含側鏈羥基的樹脂(c)中的羥基的至少一部分與多元酸酐(d)進行反應而獲得。較佳為使含側鏈羥基的樹脂(c)中的羥基與多元酸酐(d)中的酸酐基以羥基/酸酐基=1/0.1~1/1的莫耳比進行反應。藉由相對於含側鏈羥基的樹脂(c)中的羥基1莫耳,將多元酸酐(d)中的酸酐基設為0.1莫耳以上,則容易進行適度的交聯,容易獲得耐熱性或對鹼顯影液的溶解性。另一方面,藉由將上述多元酸酐(d)中的酸酐基設為1莫耳以下,則在下一步驟中容易控制與具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)進行反應時的反應。
本發明中使用的多元酸酐(d)只要是在分子內含有1個以上酸酐基的化合物即可,並無特別限定。例如可列舉:甲基四氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐、納迪克酸(nadic acid)酐、氫化甲基納迪克酸酐、苯乙烯內苯乙烯四氫鄰苯二甲酸酐(styrendostyrene tetrahydrophthalic anhydride)、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐等脂環式二元酸酐;氫化偏苯三甲酸酐、氫化均苯四甲酸酐等三元酸以上的脂環式多元酸酐;鄰苯二甲酸酐、四溴鄰苯二甲酸酐等芳香族二元酸酐;
偏苯三甲酸酐、無水聯苯四羧酸二酐、二苯基醚四羧酸二酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四羧酸二酐等三元酸以上的芳香族多元酸酐;丁二酸酐、順丁烯二酸酐、戊二酸酐、丁基丁二酸酐、己基丁二酸酐、辛基丁二酸酐、十二烷基丁二酸酐、丁基順丁烯二酸酐、戊基順丁烯二酸酐、己基順丁烯二酸酐、辛基順丁烯二酸酐、癸基順丁烯二酸酐、十二烷基順丁烯二酸酐、丁基麩胺酸酐、己基麩胺酸酐、庚基麩胺酸酐、辛基麩胺酸酐、癸基麩胺酸酐、十二烷基麩胺酸酐等脂肪族二元酸酐等。
該些多元酸酐中,丁二酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐等在本發明中由於顯影性、圖案形成性以及耐塗膜性非常優異而特佳。就導電性提高的方面而言,亦較佳為四氫鄰苯二甲酸酐。本發明中,多元酸酐(d)可單獨僅使用一種,亦可將多種併用。
含側鏈羧基的樹脂(e)的合成條件並無特別限定,可在公知的條件下進行。例如,於燒瓶中投入含側鏈羥基的樹脂(c)、多元酸酐(d)以及溶劑,一邊攪拌一邊在25℃~150℃下進行加熱,由此獲得含側鏈羧基的樹脂(e)。該反應亦於無觸媒條件下進行,但視需要可重新添加含3級胺基的化合物等觸媒。
<在側鏈具有羧基及乙烯性不飽和鍵的感光性樹脂(A-1)>
含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)是藉由在第三步驟中,使上述含側鏈羧基的樹脂(e)中的羧基的一部分、與具有環氧基或氧
雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)進行反應而獲得。較佳為使含側鏈羧基的樹脂(e)中的羧基、與化合物(f)中的環氧基或者氧雜環丁基以羧基:環氧基或者氧雜環丁基=1:0.1~1:0.95的莫耳比進行反應。藉由相對於含側鏈羧基的樹脂(e)中的羧基1莫耳,將化合物(f)中的環氧基或者氧雜環丁基設為0.1莫耳以上,則作為光交聯點來發揮功能的雙鍵量變得適當,耐熱性或耐塗膜性更提高。另一方面,藉由將環氧基或者氧雜環丁基設為0.95莫耳以下,可在側鏈上殘留未反應的羧酸,因此最終塗膜的解析性以及顯影性增加。另外,可進一步提高對以摻雜有錫的氧化銦(ITO)作為主成分的透明導電膜等難以確保密接性的基材的密接性。
本發明中使用的具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)只要是在分子內含有各為1個以上的環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物即可,並無特別限定。
化合物(f)例如可列舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、桂皮酸縮水甘油酯、4-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯縮水甘油醚、縮水甘油基烯丙醚、2,3-環氧基-2-甲基丙基(甲基)丙烯酸酯、(3,4-環氧基環己基)甲基(甲基)丙烯酸酯、4-乙烯基-1-環己烯-1,2-環氧化物、1,3-丁二烯單環氧化物、氧雜環丁基(甲基)丙烯酸酯、桂皮酸氧雜環丁酯;使表氯醇與季戊四醇三丙烯酸酯等含羥基的多官能丙烯酸單體的羥基進行反應而得的含多官能丙烯酸酯基的單環氧化物;
藉由利用丙烯酸等將苯酚酚醛清漆型環氧樹脂的環氧基的大半改質為丙烯酸酯基而獲得的平均在1分子中殘留1個環氧基的含多官能丙烯酸酯基的單環氧化物;藉由使在分子內具有2個以上環氧基的化合物的環氧基的一部分與含羧基的多官能丙烯酸單體的羧基進行反應而獲得的含多官能丙烯酸酯基的單環氧化物等。
該些化合物中,就工業品的獲取的容易度、與羧基的反應性以及感光性非常優異的方面而言,特佳為(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、4-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯縮水甘油醚等。化合物(f)可單獨僅使用一種,亦可將多種併用。
另外,本發明中,亦可將不具有乙烯性不飽和基而具有環氧基或者氧雜環丁基的化合物與化合物(f)併用來使用。於該情況下,可更廣泛地控制本發明的感光性樹脂(A)的感光性。
不具有乙烯性不飽和基而具有環氧基或者氧雜環丁基的化合物例如可列舉:苯乙烯氧化物、苯基縮水甘油醚、鄰苯基苯酚縮水甘油醚、對苯基苯酚縮水甘油醚、肉桂酸(cinnamate)縮水甘油酯、甲基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、癸基縮水甘油醚、硬脂基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、縮水甘油(glycidol)、N-縮水甘油基鄰苯二甲醯亞胺、1,3-二溴苯基縮水甘油醚、Celloxide 2000(大賽璐化學工業(Daicel Chemical industries)公司製造)、氧雜環丁烷醇等。
本發明中,含側鏈羧基的樹脂(A-1)的合成條件並無
特別限定,可在公知的條件下進行。例如,於燒瓶中,在氧的存在下,投入含側鏈羧基的樹脂(e)、具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)、以及溶劑,一邊攪拌一邊在25℃~150℃下進行加熱,由此獲得含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)。此時,為了促進反應,視需要亦可添加含3級胺基的化合物等反應觸媒,或者為了不會產生由聚合反應或進行聚合所引起的凝膠化等,亦可使用乙烯性不飽和基的聚合抑制劑或分子狀氧。
聚合抑制劑可使用:對苯二酚、甲基對苯二酚、對第三丁基鄰苯二酚、2-第三丁基對苯二酚、2,5-二-第三丁基對苯二酚、三甲基對苯二酚、甲氧基對苯二酚、對苯醌、2,5-二-第三丁基苯醌、萘醌、吩噻嗪、N-氧基化合物等。另外,即便使分子狀氧存在於反應容器內亦具有聚合抑制效果,例如只要將空氣、或者空氣與氮氣等惰性氣體的混合氣體等吹入反應容器中,即進行所謂的起泡(bubbling)即可。為了提高聚合抑制效果,較佳為將聚合抑制劑與分子狀氧併用。
<在側鏈上具有羥基及乙烯性不飽和鍵的樹脂(AA-1)>
如上所述,在側鏈上具有羥基及乙烯性不飽和鍵的樹脂(AA-1)是藉由使含側鏈羧基的樹脂(e)中的羧基的至少一部分、與化合物(f)中的環氧基或者氧雜環丁基進行反應而獲得。即,除了使含側鏈羧基的樹脂(e)中的羧基的全部與化合物(f)進行反應的方面以外,與側鏈上具有羥基、羧基及乙烯性不飽和鍵的
樹脂(A-1)的情況相同。含側鏈羧基的樹脂(e)中的羧基、與化合物(f)中的環氧基或者氧雜環丁基較佳為以羧基:環氧基或者氧雜環丁基=1:0.1~1:1的莫耳比進行反應。
<含側鏈羧基的感光性樹脂(A-2)>
在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和鍵的感光性樹脂(A-2)是藉由使上述含羥基的樹脂(AA-1)中的羥基的至少一部分與多元酸酐(g)進行反應而獲得。含羥基的樹脂(AA-1)中的羥基、與多元酸酐(d)中的酸酐基較佳為以羥基:酸酐基=1:0.01~1:1的莫耳比進行反應。藉由相對於羥基1莫耳,將酸酐基設為0.01莫耳以上,可更提高圖案形成時的利用稀鹼水溶液的顯影性,進而,作為熱交聯點來發揮功能的羧基變得適當,因此可更提高耐熱性以及耐塗膜性。另一方面,藉由相對於羥基1莫耳,將酸酐基設為1莫耳以下,則可消除剩餘的酸酐,可抑制由剩餘的酸酐引起的解析性或成膜性的惡化。
本發明中使用的多元酸酐(g)可例示與上述多元酸酐(d)相同者。作為多元酸酐(g),丁二酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐等在本發明中由於顯影性、圖案形成性以及耐塗膜性非常優異,故而特佳。
本發明中,含羧基的感光性樹脂(A-2)的合成條件並無特別限定,較佳為與第三步驟同樣,藉由於燒瓶中,在氧的存在下,投入上述含羥基的樹脂(AA-1)、多元酸酐(g)、以及溶劑,一邊在25℃~150℃下進行加熱攪拌一邊加熱而進行反應,視需要
亦可重新追加恰當的反應觸媒以及乙烯性不飽和基的聚合抑制劑。
<含側鏈羧基的感光性樹脂(A-1)、含側鏈羧基的感光性樹脂(A-2)>
藉由以上步驟而獲得的感光性樹脂(A)的酸值較佳為10mgKOH/g~200mgKOH/g,更佳為30mgKOH/g~150mgKOH/g。於在接近10mgKOH/g的範圍內設計的情況下,可提高所得塗膜的可撓性或密接性。另一方面,於在接近200mgKOH/g的範圍內設計的情況下,由於交聯點增多,耐熱性更提高。另外,塗膜對顯影液的溶解性亦提高,因此於使經光硬化的部分作為圖案而殘留的情況下,容易控制圖案的形狀。
感光性樹脂(A)的乙烯性不飽和基當量較佳為200g/eq~5,000g/eq,更佳為300g/eq~3,000g/eq。於藉由在接近200g/eq的範圍內設計乙烯性不飽和基當量的情況下,所得塗膜的光感度提高,因此顯影時容易獲得良好的圖案形狀。另一方面,於在接近5,000g/eq的範圍內設計的情況下,由於成為適度的光交聯點,故而可藉由增加最終獲得的塗膜的柔軟性而提高對難以確保密接性的基材的密接性等。
此外,本發明中所謂的「乙烯性不飽和基當量」,是指根據樹脂的合成時所使用的原材料的重量來算出的理論值,是指將樹脂的重量除以樹脂中所存在的乙烯性不飽和基的數量而得的值,相當於相對於每1莫耳乙烯性不飽和基的樹脂的重量,即乙烯性不
飽和基濃度的倒數。
感光性樹脂(A)的重量平均分子量較佳為1,000~100,000,更佳為3,000~60,000。於重量平均分子量小的情況下,可提高塗佈時的黏度或操作及光硬化後的顯影性。另一方面,於重量平均分子量大的情況下,可提高最終獲得的塗膜的耐熱性、耐濕熱性等。另外,藉由增大重量平均分子量,可提高柔軟性,提高對難以確保密接性的基材的密接性等。
此外,感光性樹脂(A)的重量平均分子量中的側鏈部分的貢獻小。即,感光性樹脂(A)的重量平均分子量表示主鏈的重量平均分子量,即,與含側鏈羥基的樹脂(c)的重量平均分子量大致相等。
感光性樹脂(A)的合成中使用的溶劑可根據最終用途、或反應物的溶解性來適當選擇。例如,於在藉由網版印刷而形成粗圖案後,利用光微影法來形成微細電路的步驟中使用的情況下,網版印刷步驟中,必須抑制由溶劑乾燥引起的在網眼(screen mesh)中的墨水固化,因此較佳為使用高沸點的溶劑。該情況下的高沸點溶劑例如可列舉:乙二醇單己醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇單丁醚等二伸烷基二醇單伸烷基醚化合物;三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚等三伸烷基二醇單伸烷基醚化合物。該些溶劑視需要可單獨僅使用一種,亦可將多種併用,另外,可於反應過程進行脫溶劑,或亦可於脫溶劑後
重新添加其它的溶劑。
本發明中的感光性導電性墨水可視需要而含有上述記載的感光性樹脂(A)以外的樹脂。感光性樹脂(A)以外的樹脂可列舉:丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、胺基甲酸酯樹脂、脲樹脂、胺基甲酸酯脲樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂等。就顯影性的觀點而言,該些樹脂較佳為含有羧基,另外,就解析性的觀點而言,較佳為含有乙烯性不飽和基。本發明中,於含有感光性樹脂(A)以外的樹脂的情況下,可單獨使用或者將多種併用來使用。
[導電性粒子(B)]
本發明的導電性墨水中使用的導電性粒子(B)例如可使用:金、銀、銅、鍍銀銅粉、銀-銅複合粉、銀-銅合金、非晶質銅、鎳、鉻、鈀、銠、釕、銦、矽、鋁、鎢、鉬、鉑等金屬粉,由該些金屬被覆的無機物粉體、氧化銀、氧化銦、氧化錫、氧化鋅、氧化釕等金屬氧化物的粉末,由該些金屬氧化物被覆的無機物粉末,以及碳黑、石墨等。該些導電性粒子可使用1種或者將2種以上組合使用。
該些導電性粒子中,就導電性的方面而言,較佳為碳黑、石墨以外的粒子,更佳為金、銀、銅、鍍銀銅粉、銀-銅複合粉、銀-銅合金,就成本、高導電性且由氧化引起的電阻率的上升少的方面而言,特佳為銀。
導電性粒子(B)的形狀只要滿足上述特性,則並無特
別限定,可適當使用不定形、凝聚狀、鱗片狀、微結晶狀、球狀、薄片狀等。就高精細圖案的印刷性的觀點以及導體圖案對基材的密接性的觀點而言,較佳為粒徑小的球狀粒子。於凝聚狀的情況下,凝聚體較佳為比較小的粒子。
本發明的導電性墨水中使用的導電性粒子的D50粒徑為0.5μm~8μm,較佳為1μm~5μm的範圍,尤佳為2μm~4μm的範圍。若導電性粒子的D50粒徑小於0.5μm,則製成導電性墨水時導電性粒子的分散性變差,因此存在產生導電性粒子彼此的接觸不良,印刷物的電阻值變大的可能性。另外,導電性粒子的成本提高。另一方面,若D50粒徑超過8μm,則存在高精細圖案的印刷性差的可能性。此外,導電性粒子的D50粒徑是使用島津製作所公司製造的雷射繞射粒度分佈測定裝置「SALAD-3000」,來測定體積粒度分佈的累積粒度(D50)。
導電性粒子(B)的布厄特(Brunauer-Emmett-Teller,BET)比表面積較佳為0.3m2/g~5m2/g,更佳為0.3m2/g~4m2/g的範圍,尤佳為0.3m2/g~3m2/g的範圍。
若導電性粒子(B)的BET比表面積小於0.3m2/g,則導電性粒子彼此的接觸點變小,接觸電阻變大。另外,若BET比表面積超過5m2/g,則為了被覆導電性粒子的表面而需要大量樹脂,因此對於作為黏合劑樹脂的環氧樹脂的潤濕性差,製成導電性墨水的情況下的流動性變差,印刷塗膜的表面的勻平性下降,因此欠佳。另外,為了被覆導電性粒子的表面而需要大量樹脂,因此導
電圖案對基材的密接性亦下降。
此外,所謂BET比表面積,是指使已知吸附佔有面積的分子在液態氮的溫度下吸附於粉體粒子表面,根據其量來求出試樣的比表面積的方法,利用惰性氣體的低溫低濕物理吸附的方法為BET法。BET比表面積是定義為將使用島津製作所製造的流動式比表面積測定裝置「Flowsorb II」來測定的表面積使用以下的式(11)來算出的值。
式(11)比表面積(m2/g)=表面積(m2)/粉末質量(g)
本發明的感光性導電性墨水亦可出於進一步提高導電性的目的,而將金屬微粒子(B')作為導電性粒子(B)而與上述比較大的粒子併用。上述金屬微粒子(B')的藉由利用通常的動態光散射方法的粒徑分佈測定裝置等來測定的平均粒徑為0.001μm~0.1μm。若使用平均粒徑超過0.1μm的金屬微粒子(B'),則不僅導電性下降,而且墨水的穩定性以及對墨水賦予流動性的作用下降,難以利用網版印刷等進行印刷。就導電性、墨水穩定性以及流動性的方面而言,尤佳為使用平均粒徑為0.001μm~0.05μm的金屬微粒子(B')。
平均粒徑為0.001μm~0.1μm的金屬微粒子(B')例如可使用由高分子量分散劑保護的金屬微粒子,該金屬微粒子是如日本專利特開平11-319538號公報所記載般,藉由將溶液中的金屬
離子在高分子分散劑的存在下進行還原而獲得。另外,可使用如下的金屬微粒子,該金屬微粒子是如日本專利特開2002-266002號公報所記載般以如下方式獲得之金屬微粒子:在減壓的惰性氣體環境下使金屬蒸發,於該金屬蒸氣中混合單體的蒸氣而獲得附著於該金屬的微粒子表面的單體,使該單體進行聚合而使表面部分由高分子化合物被覆。若使用前者的由高分子分散劑保護的金屬微粒子(B'),作為金屬微粒子的保護膠體(colloid)來發揮作用的高分子分散劑亦對上述導電性粒子(B)發揮作用,金屬微粒子(B')作為流動性賦予劑而有效地發揮作用,而且導電性亦提高。
本發明的感光性導電性墨水較佳為於墨水的總固體成分中包含60重量%~95重量%的導電性粒子,更佳為包含70重量%~95重量%,尤佳為包含85重量%~95重量%。若導電性粒子小於60重量%,則導電性不充分,若超過95重量%,則存在環氧樹脂減少,導電性墨水對基材的密接性、塗膜的機械強度下降的顧慮,故而欠佳。
[光聚合起始劑(C)]
光聚合起始劑(C)是於藉由活性能量線而使感光性化合物硬化的情況下添加。光聚合起始劑只要是具有可藉由光激發而引發乙烯基聚合的功能的化合物,則無特別限定,例如可使用單羰基化合物、二羰基化合物、苯乙酮化合物、安息香醚化合物、醯基氧化膦化合物、胺基羰基化合物等。
上述單羰基化合物可列舉:二苯甲酮、4-甲基-二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、甲基-鄰苯甲醯基苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、4-(4-甲基苯基硫基)苯基-、3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、4-(1,3-丙烯醯基-1,4,7,10,13-五氧(oxo)十三烷基)二苯甲酮、3,3'4,4'-四(第三丁基過氧羰基)二苯甲酮、4-苯甲醯基-N,N,N-三甲基苯氯化甲基銨、2-羥基-3-(4-苯甲醯基-苯氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙烷胺鹽酸鹽、4-苯甲醯基-N,N-二甲基-正[2-(1-氧代-2-丙烯氧基乙基)]溴酸鹽甲基銨、2-/4-異丙基硫雜蒽酮(thioxanthone)、2,4-二乙基硫雜蒽酮、2,4-二氯硫雜蒽酮、1-氯-4-丙氧基硫雜蒽酮、2-羥基-3-(3,4-二甲基-9-氧代-9H-硫雜蒽酮-2-醯氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙烷胺鹽酸鹽、苯甲醯基亞甲基-3-甲基萘并(1,2-d)噻唑啉等。
上述二羰基化合物可列舉:1,7,7-三甲基-雙環[2.1.1] -2,3-二酮、、2-乙基蒽醌、9,10-菲醌(9,10-phenanthrenequinone)、甲基-α-氧代苯乙酸酯、4-苯基 等。
上述苯乙酮化合物可列舉:2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)2-羥基-二-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羥基-環己基-苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯乙烯基丙烷-1-酮聚合物、二乙氧基苯乙酮、二丁氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2,2-二乙氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-嗎啉
基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基-苯基)丁烷-1-酮、1-苯基-1,2-丙烷二酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟、3,6-雙(2-甲基-2-嗎啉基-丙酮基)-9-丁基咔唑等。
上述安息香醚化合物可列舉:安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、安息香正丁醚等。
上述醯基氧化膦化合物可列舉:2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、4-正丙基苯基-二(2,6-二氯苯甲醯基)氧化膦等。
上述胺基羰基化合物可列舉:甲基-4-(二甲基胺基)苯甲酸酯、乙基-4-(二甲基胺基)苯甲酸酯、2-正丁氧基乙基-4-(二甲基胺基)苯甲酸酯、異戊基-4-(二甲基胺基)苯甲酸酯、2-(二甲基胺基)乙基苯甲酸酯、4,4'-雙-4-二甲基胺基二苯甲酮、4,4'-雙-4-二乙基胺基二苯甲酮、2,5'-雙-(4-二乙基胺基亞苄基(benzal))環戊酮等。
該些化合物中,本發明中,於將2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮與硫雜蒽酮類組合使用的情況下,雖然廉價,但感光性非常優異,因此特佳。該些化合物並不限定於上述化合物,只要具有藉由紫外線而引發聚合的能力,則可為任一種化合物。光聚合起始劑(C)可單獨使用或者併用,對使用量並無限制,但相對於感光性樹脂(A)的乾燥重量的合計100重量份,較佳為1重量份~20重量份的範圍的添加量。另外,亦可添加公知的有機胺作為增感劑。
[乙烯性不飽和化合物(E)]
本發明的感光性導電性墨水中所含的乙烯性不飽和化合物
(E)為具有1個或者2個以上乙烯性不飽和雙鍵的化合物,且可使用單體或者低聚物。
例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊基(pentanyl)酯、(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯、或者聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等單官能(甲基)丙烯酸酯類;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、或者新戊二醇改質三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯等二官能(甲基)丙烯酸酯類;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、或者二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等三官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯類;或者1,6-己二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、新戊二醇二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、甘油二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、雙酚A二縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸加成物、雙酚F型環氧的(甲基)丙烯酸加成物、或者酚醛清漆型環氧的(甲基)丙烯
酸加成物等環氧(甲基)丙烯酸酯類等。
另外,可使用將上述所列舉的(甲基)丙烯酸酯,進而利用(聚)伸烷基氧化物或(聚)己內酯等加以改質而得的化合物。
另外,亦可列舉:三[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)]異三聚氰酸酯、或者二異氰酸酯類的異三聚氰酸酯與(甲基)丙烯酸羥基烷基酯的反應物等。
另外,亦可使用:羥基乙基乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚、或者季戊四醇三乙烯基醚等乙烯基醚類;(甲基)丙烯酸、苯乙烯、或者乙酸乙烯酯等的單價能單體類;或者(甲基)丙烯醯胺、N-羥基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基甲醯胺、或者丙烯腈等具有氮元素的單官能單體等。
進而亦可使用將聚胺基甲酸酯、聚酯、羥甲基三聚氰胺樹脂、聚二甲基矽氧烷、或者松香等低聚物,以(甲基)丙烯醯基進行改質而得的化合物。除此以外,亦可列舉:(甲基)丙烯酸、苯乙烯、乙酸乙烯酯、羥基乙基乙烯基醚、(甲基)丙烯醯胺、N-羥基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基甲醯胺、或者丙烯腈等。
上述所列舉的乙烯性不飽和化合物(E)未必限定於該些化合物。可單獨使用或者將2種以上混合使用。
乙烯性不飽和化合物(E)可以感光性導電性墨水的全部固體成分重量作為基準(100重量%),較佳為以5重量%~30重量%的量來使用。於乙烯性不飽和化合物(E)的含量多於30
重量%的情況下,於曝光表面附近進行硬化,但不進行內部硬化,因此存在無法形成具有充分的塗膜強度的圖案的傾向,於少於5重量%的情況下,無法充分地獲得藉由添加乙烯性不飽和化合物而提高感度的效果。
[熱交聯性化合物(F)]
本發明的感光性導電性墨水可出於進一步提高耐熱性或耐濕熱性等的目的,而進而使用熱交聯性化合物(F)。熱交聯性化合物(F)可使用通常使用的各種熱交聯性化合物,特佳為可使用選自包含含環氧基的化合物、含異氰酸基的化合物、含嵌段化異氰酸基的化合物、以及含β-羥基烷基醯胺基的化合物的組群中的至少一種。
本發明中用作熱交聯性化合物(F)的含環氧基的化合物只要是在分子內含有環氧基的化合物即可,並無特別限定。例如,可列舉用於獲得感光性樹脂(A)的環氧化合物(a)。
另外,在分子內具有1個環氧基的化合物例如可列舉:N-縮水甘油基鄰苯二甲醯亞胺、縮水甘油、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等化合物。此處所說明的含環氧基的化合物可具有乙烯性不飽和基,亦可不具有乙烯性不飽和基。
於使用三羥基乙基異三聚氰酸酯三縮水甘油醚、三縮水甘油基異三聚氰酸酯等含異三聚氰酸酯環的環氧化合物來作為用作熱交聯性化合物(F)的含環氧基的化合物的情況下,存在對於聚醯亞胺等基材的黏接強度提高的傾向,在本發明中非常佳。另
外,三菱化學公司製造的「Epikote 1031S」、「Epikote 1032H60」、「Epikote 604」、「Epikote 630」為多官能,且耐熱性優異,故而在本發明中較佳,另外,脂肪族系的環氧化合物或日本專利特開2004-156024號公報、日本專利特開2004-315595號公報、日本專利特開2004-323777號公報記載的環氧化合物由於硬化塗膜的柔軟性優異,可提高對氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)等難黏接性基材的密接性,因此較佳。另外,日本專利特開2001-240654號公報記載的二環戊二烯型環氧化合物,或苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯酚.表氯醇型環氧樹脂等在本發明中,於以熱硬化性、吸濕性以及耐熱性為代表的硬化塗膜的耐久性的方面優異,因此較佳。
用作熱交聯性化合物(F)的含異氰酸基的化合物只要是在分子內具有異氰酸基的化合物即可,並無特別限定。具體而言,在1分子中具有1個異氰酸基的含異氰酸基的化合物可列舉:異氰酸正丁酯、異氰酸異丙酯、異氰酸苯基酯、異氰酸苄基酯、(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、1,1-雙[(甲基)丙烯醯氧基甲基]乙基異氰酸酯、異氰酸乙烯酯、異氰酸烯丙酯、(甲基)丙烯醯基異氰酸酯、異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯等。另外,亦可使用使二異氰酸酯化合物與含有羥基、羧基、醯胺基的乙烯基單體以等莫耳進行反應而成的化合物來作為異氰酸酯化合物,上述二異氰酸酯化合物為:1,6-二異氰酸基己烷、二異氰酸異佛爾酮、二異氰酸4,4'-二苯基甲烷、聚合型(polymeric)二苯基甲烷二異氰酸酯、
苯二甲基(xylylene)二異氰酸酯、2,4-二異氰酸甲伸苯基(tolylene)酯、二異氰酸甲苯、2,4-二異氰酸甲苯、二異氰酸六亞甲基酯、二異氰酸4-甲基-間伸苯基酯、萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯、環己基甲烷二異氰酸酯、氫化苯二甲基二異氰酸酯、環己基二異氰酸酯、聯甲苯胺(tolidine)二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、間四甲基苯二甲基二異氰酸酯、對四甲基苯二甲基二異氰酸酯、二聚物酸二異氰酸酯等。
在1分子中具有2個異氰酸基的含異氰酸基的化合物具體而言可列舉:碳數4~50的芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯、芳香脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯等。
上述芳香族二異氰酸酯例如可列舉:1,3-伸苯基二異氰酸酯、4,4'-二苯基二異氰酸酯、1,4-伸苯基二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4-甲伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯、4,4'-甲苯胺(toluidine)二異氰酸酯、2,4,6-三異氰酸酯甲苯、1,3,5-三異氰酸酯苯、聯大茴香胺二異氰酸酯、4,4'-二苯基醚二異氰酸酯、4,4',4"-三苯基甲烷三異氰酸酯等。
上述脂肪族二異氰酸酯例如可列舉:三亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、1,2-伸丙基二異氰酸酯、2,3-伸丁基二異氰酸酯、1,3-伸丁基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯等。
上述芳香脂肪族二異氰酸酯例如可列舉:ω,ω'-二異氰酸基-1,3-二甲基苯、ω,ω'-二異氰酸基-1,4-二甲基苯、ω,ω'-二異氰酸基-1,4-二乙基苯、1,4-四甲基苯二甲基二異氰酸酯、1,3-四甲基苯二甲基二異氰酸酯等。
上述脂環族二異氰酸酯例如可列舉:3-異氰酸基甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯[別名:異佛爾酮二異氰酸酯]、1,3-環戊烷二異氰酸酯、1,3-環己烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,6-環己烷二異氰酸酯、4,4'-亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、1,3-雙(異氰酸基甲基)環己烷、1,4-雙(異氰酸基甲基)環己烷等。
另外,上述在1分子中具有3個異氰酸基的含異氰酸基的化合物具體而言可列舉:芳香族聚異氰酸酯、離胺酸三異氰酸酯等脂肪族聚異氰酸酯、芳香脂肪族聚異氰酸酯、脂環族聚異氰酸酯等,且可列舉上述二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加合物(adduct)、與水反應的縮二脲體、具有異三聚氰酸酯環的3聚物。
用作熱交聯性化合物(F)的含嵌段化異氰酸基的化合物只要是上述含異氰酸基的化合物中的異氰酸基由ε-己內醯胺或甲基乙基酮(methyl ethyl ketone,MEK)肟等來保護的含嵌段化異氰酸基的化合物即可,並無特別限定。具體而言可列舉:將上述含異氰酸基的化合物的異氰酸基以ε-己內醯胺、MEK肟、環己酮肟、吡唑、苯酚等進行嵌段而得的化合物等。尤其是具有異三聚氰酸酯環且以MEK肟或吡唑進行嵌段而得的六亞甲基二異氰
酸酯三聚物於在本發明中使用的情況下,保存穩定性自不必言,耐熱性或耐濕熱性優異,因此非常佳。
用作熱交聯性化合物(F)的含β-羥基烷基醯胺基的化合物只要是在分子內含有β-羥基烷基醯胺基的化合物即可,並無特別限定。於使用含β-羥基烷基醯胺基的化合物作為感光性樹脂(A)的硬化劑的情況下,反應時的副產物僅為水,對硬化物造成的影響亦少,具有對操作者或環境完全無影響的優點。
含β-羥基烷基醯胺基的化合物例如可使用下述通式(4)所表示的化合物,可列舉以N,N,N',N'-四(羥基乙基)己二醯胺(EMS-Chemie公司製造的Primid XL-552)為代表的多種化合物。
通式(4)中,X為包含碳、氫、氧、氮、硫、或者鹵素的n價基團,n為2~6的整數。X具體而言可列舉:碳數2以上的n價脂肪族烴基、脂環式烴基、芳香族烴基以及具有雜原子的基團。
鹵素可列舉氟、氯、溴、碘等,就透明性的觀點而言較佳為氟。就賦予阻燃性的觀點而言,較佳為氯、溴。
此外,所謂「n價基團」,是指藉由自化合物中去除n個氫原子而獲得的基團。以下將其稱為源自化合物的n價基團。
上述n價脂肪族烴基可列舉:源自烷烴、烯烴、炔烴的n價基團。
烷烴可列舉:乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十七烷、十六烷、十八烷、十九烷、二十烷、二十一烷、二十二烷、異丁烷、異戊烷、新戊烷、甲基戊烷、二甲基戊烷、乙基甲基戊烷、二乙基戊烷、甲基己烷、四甲基庚烷等。源自烷烴的n價基團例如可列舉:1,6-己基、1,7-庚基、1,8-辛基、1,9-壬基、1,10-癸基、1,11-十一烷基、1,12-十二烷基、1,13-十三烷基、1,14-十四烷基、1,15-十五烷基、1,16-十六烷基、1,17-十七烷基、1,18-十八烷基、1,19-十九烷基、1,3,6-己基、1,4,7-庚基、1,2,8-辛基、1,3,9-壬基、1,3,4,6-己基、1,4,6,7-庚基、1,4,5,6,7-庚基、1,2,3,4,5,6-己基。
烯烴可列舉:乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十一烯、十二烯、十三烯、稠四苯、十五烯、十七烯、十六烯、十八烯、十九烯、二十烯、二十一烯(henicosene)、二十二烯、甲基戊烯等。源自烯烴的n價基團例如可列舉:1,6-(2-己烯基)、1,7-(2-庚烯基)、1,8-(2-辛烯基)、1,9-(2-壬烯基)、1,10-(2-癸烯基)、1,11-(2-十一烯基)、1,12-(2-十二烯基)、1,13-(2-十三烯基)、1,14-(2-十四烯基)、1,15-(2-十五烯基)、1,16-(2-十六烯基)、1,17-(2-十七烯基)、1,18-(2-十八烯基)、1,19-(2-十九烯基)、1,3,6-(2-己烯基)、1,4,7-(3-庚烯基)、1,2,8-(4-辛烯基)、1,3,9-(5-壬烯基)、
1,3,4,6-(2-己烯基)、1,4,6,7-(3-庚烯基)、1,4,5,6,7-(3-庚烯基)。
炔烴可列舉:乙炔、丙炔、丁炔、戊炔、己炔、庚炔、辛炔、壬炔、癸炔、十一炔、十二炔、十三炔、二十炔、二十一炔(heneicosyne)、二十二炔(docosyne)等。源自炔烴的n價基團例如可列舉:1,6-(2-己炔基)、1,7-(2-庚炔基)、1,8-(2-辛炔基)、1,9-(2-壬基)、1,10-(2-癸炔基)、1,11-(2-十一炔基)、1,12-(2-十二炔基)、1,13-(2-十三炔基)、1,14-(2-十四炔基)、1,15-(2-十五炔基)、1,16-(2-十六炔基)、1,17-(2-十七炔基)、1,18-(2-十八炔基)、1,19-(2-十九炔基)、1,3,6-(2-己炔基)、1,4,7-(3-庚炔基)、1,2,8-(4-辛炔基)、1,3,9-(5-壬基)、1,3,4,6-(2-己炔基)、1,4,6,7-(3-庚炔基)、1,4,5,6,7-(3-庚炔基)。
上述n價脂環式烴基可列舉源自環丙烷、環丁烷、環戊烷、甲基環戊烷、二甲基環戊烷、三甲基環戊烷、環己烷、甲基環己烷、二甲基環己烷、環己烯、甲基環己烯、降冰片烷、降冰片烯、雙環辛烯、十氫萘、金剛烷、二甲基金剛烷等的n價基團。例如可列舉:1,1-環己基、1,2-環己基、1,3-環己基、1,4-環己基、1,2,4-環己基、1,3,5-環己基、1,2,4,5-環己基、1,2,3,4,5,6-環己基、2,6-十氫萘基、1,3-金剛烷基、1,3,5-金剛烷基。
上述n價芳香族烴基可列舉:源自苯、萘、聯苯、蒽、甲苯、二甲苯、乙基苯、第三丁基苯、二苯基乙烷、二苯基乙炔、9,9-二苯基茀等的n價基團。例如,與羰基鍵結的碳原子包含於芳香環中的基團可列舉伸苯基、甲伸苯基。與羰基鍵結的碳原子不
包含於芳香環中的基團可列舉:甲苯-α,α-二基、乙基苯-α,β-二基、乙基苯-β,β-二基、1,2-二苯基乙烷-1,2-二基等。
上述n價雜原子(氧、硫、氮、鹵素原子)可列舉源自以下化合物的n價基團:乙醇、乙二醇、伸乙基二乙酸酯、伸乙基二特戊酸酯、伸乙基二苯甲酸酯、伸乙基雙(甲基苯甲酸酯)、伸乙基雙(甲氧基苯甲酸酯)、丙醇、異丙醇、乙酸乙酯、丁四醇(erythritol)、環氧乙烷、乙醛、丙酮、二丙基酮、γ-環十五內酯(pentadecanolactone)、1,2-環己烷、γ-丁內酯、乙基胺、乙基甲基胺、丙基胺、N-丙基乙醯胺、乙烷硫醇(ethanethiol)、乙烷二硫醇、四氟乙烷、二溴乙烷、六氟丙烷、八氟丁烷、十二氟己烷、十六氟辛烷、1,2,3,4,7,7-六氯降冰片烯、苯甲醚、氟苯、四氟(tetrafluoro)苯、三氟甲基苯、氯苯、二氯苯、四氟(tetrafluoro)苯、溴苯、四溴苯、硝基苯、苯酚、苯胺、苯磺酸、蒽醌、丁烷膦酸、三乙基三嗪、三丙基三嗪、三乙基異三聚氰酸酯、三丙基異三聚氰酸酯、二苯甲酮、噻吩、二乙基硫醚、二苯基碸、2,2-二苯基-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、二苯基醚等。
該些中,作為X,就反應性的觀點而言,與羰基直接鍵結的X中的原子較佳為不包含於芳香環中的碳原子。進而,較佳為碳數6~18的直鏈的脂肪族烴基、或者脂環式烴基,更佳為碳數6~12的直鏈的脂肪族烴基、或者脂環式烴基,尤佳為碳數6~12的直鏈的脂肪族烴基。
式中,R1及R2分別獨立地表示氫原子、脂肪族烴基、
脂環式烴基、芳香族烴基、通式(5)所表示的基團或者通式(6)所表示的基團,與1個以上的氮原子鍵結的1個以上的R1及R2中,至少1個為通式(5)所表示的基團。
上述脂肪族烴基可列舉:烷基、烯基、炔基。
烷基可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十二烷基、十五烷基、十八烷基。
烯基可列舉:乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、異丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-辛烯基、1-癸烯基、1-十八烯基。
炔基可列舉:乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-辛炔基、1-癸炔基、1-十八炔基。
上述脂環式烴基可列舉:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環十八烷基、2-茚基、十氫萘基、金剛烷基、二環戊基等環烷基。
上述芳香族烴基可列舉:單環、縮合環、環集合芳香族
烴基。
單環芳香族烴基可列舉:苯基、苄基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、2,4-二甲苯基、對枯烯(cumenyl)基、均三甲苯基(mesityl)等單環芳香族烴基。
縮合環芳香族烴基可列舉:1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、5-蒽基、1-菲基、9-菲基、1-苊基、2-薁基、1-芘基、2-聯伸三苯基等縮合環芳香族烴基。
環集合芳香族烴基可列舉:鄰聯苯基、間聯苯基、對聯苯基等環集合芳香族烴基。
其中,通式(5)及通式(6)以外的R1及R2較佳為脂肪族烴基、脂環式烴或者單環芳香族烴基,更佳為脂肪族烴基、脂環式烴,尤佳為碳數4以上的脂肪族烴基。
通式(5)及通式(6)所表示的基團的R3~R6分別獨立地為氫原子、烴基或者經羥基取代了一部分的烴基,R7表示具有可與羥基進行反應的官能基的化合物的殘基。
烴基與R1及R2中所述的烴基相同。經羥基取代的烴基例如可列舉:羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基丁基、羥基苯基、羥基環己基。
具有可與羥基進行反應的官能基的化合物並無特別限定,可列舉:異氰酸酯、羧酸、羧酸鹵化物、羧酸酐、羧酸酯、矽烷醇、烷氧基矽烷、矽烷醇酯、胺基樹脂、具有環氧基的化合物等,較佳為異氰酸酯、羧酸、羧酸鹵化物以及羧酸酐,更佳為
單官能異氰酸酯或者單官能羧酸。
其中,就可容易製作的觀點而言,通式(6)中的R7更佳為獲得下述通式(7)所表示的β-羥基烷基醯胺。
此處,R16表示包含單鍵、(m1+1)價烴基、胺基甲酸酯鍵、脲鍵、脲基甲酸酯(allophanate)鍵、縮二脲鍵、或者異三聚氰酸酯環中的至少1個,及碳原子、氫原子的(m1+1)價基。另外,A1表示單鍵、胺基甲酸酯鍵或者脲鍵,R17表示2價烴基。進而,A2表示醚鍵或者酯鍵,R18表示1價烴基,m1表示1~5的整數,p1表示0~100的整數。
就可容易製作的觀點而言,通式(6)中的R7更佳為獲得下述通式(8)所表示的β-羥基烷基醯胺。
此處,R19表示包含單鍵、(m2+1)價烴基、碳原子、氫原子、或者氧原子的(m2+1)價基,A3表示單鍵、酯鍵、醯胺鍵。另外,
R20表示2價烴基,A4表示醚鍵或者酯鍵,R21表示1價烴基,m2表示1~5的整數,p2表示0~100的整數。
於使用該些含β-羥基烷基醯胺基的化合物的情況下,可進一步提高保存穩定性、加熱硬化後的耐塗膜性以及藉由塗膜的柔軟提高而帶來的對難接著基材的密接性。另外,可更提高耐熱性、耐濕熱性,較佳地用於本發明的感光性導電性墨水組成物中。
本發明中,熱交聯性化合物(F)可單獨僅使用一種,亦可將多種併用。熱交聯性化合物(F)的使用量只要考慮到本發明的感光性導電性墨水的用途等來決定即可,並無特別限定,但較佳為相對於感光性樹脂(A)100重量份,而以0.5重量份~100重量份的比例來添加,更佳為以1重量份~80重量份的比例來添加。藉由使用熱交聯性化合物(F),可將本發明的感光性導電性墨水的交聯密度調節為適度的值,因此可進一步提高硬化後的塗膜的各種物性。
另外,本說明可在不損及作為感光性導電性墨水的物性的範圍內使用熱硬化助劑。此處所謂的熱硬化助劑,是指在使上述熱交聯性化合物(F)與感光性樹脂(A)進行硬化反應時,直接有助於硬化反應的化合物、或者以觸媒方式有助於硬化反應的化合物。
所謂作為熱硬化助劑而直接有助於硬化反應的化合物,是指具有藉由熱而可單獨進行反應的官能基的化合物、或者具有可與羥基、胺基、環氧基、羧基等進行反應的官能基的化合
物。屬於熱交聯性化合物(F)的化合物除外,較佳地用於本發明的感光性導電性墨水中。
於熱硬化時直接有助於硬化反應的化合物可列舉:胺基樹脂、酚樹脂、多官能聚羧酸酐、多官能乙烯基醚化合物、高分子量聚碳二醯亞胺類、氮丙啶化合物等。
胺基樹脂、酚樹脂可列舉:脲、三聚氰胺、苯代三聚氰胺(benzoguanamine)、苯酚、甲酚類、雙酚類等化合物與甲醛的加成化合物或者其部分縮合物。
多官能聚羧酸酐為具有2個以上羧酸酐基的化合物,並無特別限定,可列舉:四羧酸二酐、六羧酸三酐、六羧酸二酐、順丁烯二酸酐共聚合樹脂等多元羧酸酐類等。另外,可列舉在反應中可經由脫水反應而形成酐的聚羧酸、聚羧酸酯、聚羧酸半酯等。
此外,順丁烯二酸酐共聚合樹脂可列舉:沙多瑪(Sartomer)公司製造的SMA樹脂系列、岐阜蟲膠製造所(Gifu Shellac Manufacturing)公司製造的GSM系列等苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚合樹脂,對苯基苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚合樹脂、聚乙烯-順丁烯二酸酐等α-烯烴-順丁烯二酸酐共聚合樹脂,大賽璐化學工業公司製造的「VEMA」(甲基乙烯基醚與順丁烯二酸酐的共聚物)、順丁烯二酸酐丙烯酸改質聚烯烴(「Auroren系列」:日本製紙化學公司製造)、順丁烯二酸酐共聚合丙烯酸樹脂等。
多官能乙烯基醚化合物的具體例可列舉:乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、四乙二醇二乙
烯基醚、季戊四醇二乙烯基醚、丙二醇二乙烯基醚、二丙二醇二乙烯基醚、三丙二醇二乙烯基醚、新戊二醇二乙烯基醚、1,4-丁二醇二乙烯基醚、1,6-己二醇二乙烯基醚、甘油二乙烯基醚、三羥甲基丙烷二乙烯基醚、1,4-二羥基環己烷二乙烯基醚、1,4-二羥基甲基環己烷二乙烯基醚、對苯二酚二乙烯基醚、環氧乙烷改質對苯二酚二乙烯基醚、環氧乙烷改質間苯二酚二乙烯基醚、環氧乙烷改質雙酚A二乙烯基醚、環氧乙烷改質雙酚S二乙烯基醚、甘油三乙烯基醚、山梨糖醇四乙烯基醚、三羥甲基丙烷三乙烯基醚、季戊四醇三乙烯基醚、季戊四醇四乙烯基醚、二季戊四醇六乙烯基醚、二季戊四醇聚乙烯基醚、二-三羥甲基丙烷四乙烯基醚、二-三羥甲基丙烷聚乙烯基醚等。
高分子量聚碳二醯亞胺類可列舉:日清紡織公司製造的Carbodilite系列。其中,Carbodilite V-01、Carbodilite V-03、Carbodilite V-05、Carbodilite V-07、Carbodilite V-09與有機溶劑的相溶性優異,故而較佳。
氮丙啶化合物例如可列舉:2,2'-雙羥基甲基丁醇三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、4,4'-雙(伸乙基亞胺基羰基胺基)二苯基甲烷等。
其他的在熱硬化時直接有助於硬化反應的化合物只要是苯并噁嗪化合物、苯并環丁烯化合物、順丁烯二醯亞胺化合物、納迪克醯亞胺(nadimide)化合物、烯丙基納迪克醯亞胺化合物、三聚氰胺化合物、胍胺化合物等藉由加熱而硬化的化合物,則任一者均可有效地使用。該些具有光聚合性基或可與羧基進行反應
的官能基、可與羥基進行反應的官能基的化合物尤其可提高硬化後的塗膜的耐熱性,因此可更有效地使用。
作為熱硬化助劑而以觸媒方式有助於硬化反應的化合物可列舉:3級胺及其鹽類、二氰二胺、羧酸醯肼、咪唑類、二氮雜雙環化合物類、膦類、鏻鹽類,若使用該些化合物,則更有效率地進行熱硬化反應,耐塗膜性優異,因此較佳。
具體而言可列舉:三乙基胺、三丁基胺、苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚、N-甲基哌嗪等3級胺類、及其鹽類;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、2,4-二氰基-6-[2-甲基咪唑基-1]-乙基-均三嗪、2-乙基-4-甲基咪唑四苯基硼酸鹽等咪唑類、及其鹽類;1,5-二氮雜雙環[5,4,0]-7-十一烷、1,5-二氮雜雙環[4,3,0]-5-壬烯、1,4-二氮雜雙環[2,2,2,]辛烷、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一烯-7-四苯基硼酸鹽等二氮雜雙環化合物類;三丁基膦、三苯基膦、三(二甲氧基苯基)膦、三(羥基丙基)膦、三(氰基乙基)膦等膦類;四苯基鏻四苯基硼酸鹽、甲基三丁基鏻四苯基硼酸鹽、甲基三氰基乙基鏻四苯基硼酸鹽等鏻鹽類;除此以外,以觸媒方式且自身亦直接有助於硬化反應的化合物可列舉二氰二胺、羧酸醯肼等。羧酸醯肼可列舉:丁二酸醯肼、己二酸醯肼等。
該些熱硬化助劑可僅使用一種,另外,亦可將兩種以上
併用。熱硬化助劑的使用量只要考慮到感光性導電性墨水的用途等來決定即可,並無特別限定,相對於感光性樹脂(A)100重量份,更佳為0.01重量份~50重量份的範圍內,尤佳為0.1重量份~30重量份的範圍內。藉此,可將感光性導電性墨水的交聯密度調節為適度的值,因此可更進一步提高感光性導電性墨水的各種物性。若使熱硬化助劑的使用量多於0.01重量份,則可提高加熱硬化後的塗膜的交聯密度,因此可賦予凝聚力或耐久性。另外,於該使用量少於50重量份的情況下,不會使加熱硬化後的交聯密度過高,可進行密接性的維持等。
[其他添加劑]
本發明的感光性導電性墨水可在不損及目的的範圍內,進而添加溶劑、染料、顏料、阻燃劑、抗氧化劑、聚合抑制劑、鏈轉移劑、勻平劑、保濕劑、黏度調整劑、防腐劑、抗菌劑、抗結塊劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、填料等作為任意成分。
本發明的感光性導電性墨水及其硬化物具有鹼顯影性優異的特徵,因此可適宜用於使用包括光硬化、鹼顯影、後硬化的塗膜形成製程的用途。進而,由於導電性、密接性等優異,故而尤其可在藉由網版印刷而製成粗圖案後,提供藉由光微影方式步驟而形成微細電路時所使用的感光性導電性墨水及其硬化物、積層物。本發明的感光性導電性墨水可適宜作為用於微細導電電路或微細金屬網片(mesh sheet)的形成等的感光性導電性墨水,上述微細導電電路形成於觸控螢幕面板的邊緣,上述微細金屬網
片兼具透明性及低表面電阻值。
本發明的感光性導電性墨水可塗佈於作為基材的金屬、陶瓷、玻璃、塑膠、木材、板岩(slate)等上,並無特別限制。具體的塑膠的種類可列舉:聚酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、三乙醯基纖維素樹脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene,ABS)樹脂、丙烯腈苯乙烯(Acrylonitrile Styrene,AS)樹脂、聚醯胺、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂等。另外,基材的形狀可列舉:膜片(film sheet)、板狀面板、透鏡形狀、圓盤形狀、纖維狀的基材,但並無特別限制。
本發明的導電性墨水尤其可適宜應用於網版印刷,亦可應用於先前公知的多種印刷法。網版印刷法中,較佳為使用可與導電電路圖案的高精細化對應的微細網眼,特佳為400目(mesh)~650目左右的微細網眼的網版。此時的網版的開放面積較佳為約20%~50%。網版線徑較佳為約10μm~70μm。
網版板(screen plate)的種類可列舉:聚酯網版、混合網版、金屬網版、尼龍網版等。另外,於印刷高黏度的膏狀態的墨水的情況下,可使用高張力不鏽鋼網版。網版印刷的刮板(squeegee)可為圓形、長方形、正方形的任一種形狀,另外,為了減小攻角(attack angle)(印刷時的版與刮板的角度),亦可使用研磨刮板。其他的印刷條件等只要適當設計現有公知的條件即可。
本發明的感光性導電性墨水可藉由利用公知的輻射(radiation)硬化方法進行硬化而製成硬化物,活性能量線可使用
電子束、紫外線、400nm~500nm的可見光。所照射的電子束的線光源可使用熱電子放射槍、電場放射槍等。另外,紫外線以及400nm~500nm的可見光的線光源(光源)中例如可使用高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、鎵燈、氙燈、碳弧燈等。具體而言,若為點光源(point source),則就亮度的穩定性而言,多使用超高壓水銀燈、氙水銀燈、金屬鹵化物燈。所照射的活性能量線量可在5mJ/cm2~2,000mJ/cm2的範圍內適時設定,較佳為在步驟上容易管理的50mJ/cm2~1,000mJ/cm2的範圍。另外,亦可將該些活性能量線與藉由紅外線、遠紅外線、熱風、高頻加熱等的熱併用。
此外,為了提高藉由活性能量線的曝光感度,亦可將感光性導電性墨水塗佈乾燥後,將水溶性或者鹼可溶性樹脂,例如聚乙烯基醇或水溶性丙烯酸樹脂等塗佈乾燥而形成防止由氧引起的聚合阻礙的膜,然後自組成物塗佈面側照射活性能量線。
進而,本發明的感光性導電性墨水可藉由以下方式來形成:隔著光罩,自組成物塗佈面側照射活性能量線,浸漬於溶劑或者鹼顯影液中或者藉由噴射等來將顯影液噴霧而去除未照射部,即未硬化部,進行顯影。鹼顯影液可使用碳酸鈉、氫氧化鈉等的水溶液,亦可使用二甲基苄基胺、三乙醇胺等有機鹼。另外,顯影液中亦可添加消泡劑或界面活性劑。
進而,本發明的感光性導電性墨水藉由在進行輻射硬化/顯影而形成圖案後,進行加熱乾燥來作為後硬化,從而形成各種
耐久性、導電性優異的塗膜。後硬化較佳為在100℃~200℃下進行30分鐘~2小時。另外,為了提高塗膜的耐性,亦可於後硬化後視需要來照射活性能量線。藉由在後硬化後照射活性能量線,可進一步提高各種耐久性、導電性等。
本發明的帶有導電圖案的積層體尤其於在觸控螢幕面板的透明電極上形成配線結構時適宜使用。
此處,使用圖1及圖2,對將本發明的導電性墨水應用於電阻膜方式的觸控螢幕面板的情況的一例進行說明。此外,圖1、圖2為電阻膜式觸控螢幕面板的簡易概念圖,配線的根數、配線寬度、配線與配線的間隔表示為概念圖。此外,圖2中,於三層的中間、黏著材料5的位置放置視點(viewpoint),以俯視下部基板1側的狀態,且以仰視上部基板2側的狀態,來示意性地表示各基板側的積層狀態。
觸控螢幕面板具備包含玻璃或者塑膠膜(聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、丙烯酸樹脂膜、聚碳酸酯膜等)的基材的下部基板1以及上部基板2。於下部基板1上將ITO等透明電極6形成為所需形狀,於上部基板2上將透明電極7形成為所需形狀。而且,於下部基板1上的透明電極6的兩端部分別形成包含導電性墨水圖案層3的下側驅動電極13、下側驅動電極14。導電性墨水圖案層3由絕緣層4被覆。導電性墨水圖案層3如圖1所示,與下部基板1、透明電極6以及絕緣層4接觸。同樣,於上部基板2上的透明導電7的兩端部亦分別形成包含導電性墨
水圖案層3的上部驅動電極9、上部驅動電極10(參照圖2)。
導電性墨水圖案層3可使用本發明的導電性墨水而形成於上部基板2側的透明電極7端部。具體而言,依次進行網版印刷、預乾燥、曝光、顯影、乾燥步驟,形成低電阻的導電性墨水圖案層3。繼而,於導電性墨水圖案層3及其附近的上部基板2以及透明電極7端部上,藉由網版印刷等來印刷絕緣阻劑(insulating resist)(圖示省略)。然後,藉由將絕緣阻劑乾燥.硬化而形成絕緣層,形成本發明的帶有導電圖案的積層體。下部基板1側亦同樣。
為了在作為本來目的的輸入時以外,防止透明電極6、透明電極7相互接觸,而如圖1所示,於透明電極6上的適當位置,以一定的間隔設置微小的間隔點(dot spacer)8。而且,為了在作為本來目的的輸入時以外,使透明電極6、透明電極7不會相互接觸,而隔開一定的間隔(例如,10μm~150μm的間隔)(參照圖1),下部基板1側的絕緣層4與上部基板2、下部基板1與上部基板2、下部基板1與上部基板2側的絕緣層4分別利用黏著材料5來貼合而積層。黏著材料5可配置為邊緣狀。另外,如圖2所示,下部基板1側的驅動電極13、驅動電極14與上述上部基板2側的上側驅動電極9、上側驅動電極10可在俯視圖上以正交的方式形成。進而,於上述上部基板2側的驅動電極9、驅動電極10上,連接電極11、連接電極12分別由導電性黏接劑來連接。同樣,於上述下部基板1側的驅動電極13、驅動電極14上,利用
導電性黏接劑而分別與連接電極15、連接電極16連接。
於下部基板1側以及上部基板2側分別使用本發明的導電性墨水而形成有導電性墨水圖案層3的觸控螢幕面板不僅電阻值穩定性良好,可長時間作為轉換各種電子機器的功能的零件而穩定地使用,而且電氣特性優異。
依據本發明的感光性導電性墨水中使用的感光性樹脂(A),如上所述,使用將源自環氧化合物(a)的結構與源自酚性化合物(b)的結構由醚鍵連結的主鏈。即,將本申請案發明的感光性樹脂(A)設為在主鏈中不具有源自二元酸酐的半酯化的酯鍵、源自異氰酸基與羥基的反應的胺基甲酸酯鍵、以及如上述專利文獻10~專利文獻12所述的丙烯酸骨架的結構。藉由使用感光性樹脂(A),則主鏈的化學性質變得穩定,所得的硬化塗膜的多種耐塗膜性優異,且即便暴露於高溫條件下或高溫多濕下後亦可維持優異的耐久性或導電性。詳細的機制並不明確,但認為:藉由在主鏈上不具有酯鍵或胺基甲酸酯鍵,感光性樹脂(A)對導電性粒子(B)的吸附受到限制,抑制感光性樹脂(A)被覆導電性粒子(B)表面,藉此在加熱乾燥時促進導電性粒子(B)彼此的凝聚,導電性提高。
另外,依據本發中使用的感光性樹脂(A),由於在側鏈上具有感光性基以及羧基,故而與直接鍵結於主鏈上的情況相比,富有反應性。因此,於感光性基以及羧基的量少的情況下,亦可顯示出非常優異的感光性、解析性以及顯影性。另外,與僅導入至
主鏈末端的情況相比,於側鏈上導入該些官能基的情況下,可任意地調整導入量,因此可發揮優異的感光性、解析性、顯影性以及耐塗膜性。
以下,藉由實施例來對本發明進一步進行詳細說明,但以下的實施例不會對本發明的申請專利範圍造成任何限制。此外,實施例中的「份」表示「重量份」。
<重量平均分子量(Mw)的測定>Mw的測定是使用東曹(Tosoh)公司製造的凝膠滲透層析儀(Gel Permeation Chromatography,GPC)「HPC-8020」。GPC是將溶解於溶劑(THF;四氫呋喃)中的物質,利用其分子尺寸的差來進行分離定量的液相層析儀。本發明中的測定是將「LF-604」(昭和電工公司製造:迅速分析用GPC管柱:6mmID×150mm尺寸)串聯連接2根來用作管柱,於流量為0.6mL/min、管柱溫度為40℃的條件下進行,藉由聚苯乙烯換算來決定Mw。
<分子量分佈(Mw/Mn)>上述分子量分佈(Mw/Mn)表示分子量的分散度,本發明中,根據上述分子量的測定結果,利用重量平均分子量(Mw)/數平均分子量(Mn)來求出分子量分佈(Mw/Mn)。
依據IS K0070來測定酸值以及羥值。
<酸價測定>於帶磨口塞的錐形燒瓶中精密地量取試樣約1g,添加甲苯/乙醇(體積比:甲苯/乙醇=2/1)混合液100mL而進
行溶解。向其中添加酚酞試液作為指示劑,保持30秒。然後,利用0.1N醇性氫氧化鉀溶液進行滴定,直至溶液呈現出淡紅色。藉由下式來求出酸值(單位:mgKOH/g)。
酸值(mgKOH/g)=(5.611×a×F)/S
其中,S:試樣的採集量(g),a:0.1N醇性氫氧化鉀溶液的消耗量(mL),F:0.1N醇性氫氧化鉀溶液的滴定量(titer)。
<羥值的測定>於帶磨口塞的錐形燒瓶中精密地量取試樣約1g,添加甲苯/乙醇(體積比:甲苯/乙醇=2/1)混合液100mL而進行溶解。進而準確地添加5mL的乙醯化劑(將乙酸酐25g以吡啶進行溶解而設為體積為100mL的溶液),攪拌約1小時。向其中添加酚酞試液作為指示劑,持續30秒。然後,利用0.1N醇性氫氧化鉀溶液進行滴定,直至溶液呈現出淡紅色。
藉由下式來求出羥值(單位:mgKOH/g)。
羥值(mgKOH/g)=[{(b-a)×F×28.05}/S]+D
其中,S:試樣的採集量(g),a:0.1N醇性氫氧化鉀溶液的消耗量(mL),b:空白實驗的0.1N醇性氫氧化鉀溶液的消耗量(mL),F:0.1N醇性氫氧化鉀溶液的滴定量,D:酸值(mgKOH/g)。
本發明中,含側鏈羥基的樹脂(c)的羥值是將1g中所含的羥基的量以氫氧化鉀的量(mg)表示的值,上述氫氧化鉀的量(mg)是為了將使羥基進行乙醯化時與羥基鍵結的乙酸加以中和而需要的量(mg)。另一方面,如感光性樹脂(A)般具有羧基及羥基這兩者的樹脂的羥值是減去乙醯化前的感光性樹脂(A)的中和所需要的氫氧化鉀的量來進行計算而得者。
<乙烯性不飽和基當量的計算>本發明中,可藉由下式來求出感光性樹脂(A)的乙烯性不飽和基當量(單位:g/mol)。
乙烯性不飽和基當量(g/mol)=原料的總固體成分(g)/化合物(f)的投入莫耳數(mol)
[含羧基的感光性樹脂(A-1-1)的合成]
[製造例1]
<步驟1>於具備攪拌機、回流冷卻管、氮氣導入管、導入管以及溫度計的四口燒瓶中,投入作為具有2個以上環氧基的環氧化合物(a)的YD8125(新日鐵化學公司製造,雙酚A型環氧化合物,環氧當量為173g/eq)57.1份、以及EX861(長瀨化成公司製造:聚乙二醇二縮水甘油醚,環氧當量為575g/eq)128.1份、作為具有2個以上酚性OH基的酚化合物(b)的雙酚A 64.8份、作為觸媒的三苯基膦1.25份、N,N-二甲基苄基胺1.25份、作為溶劑的二乙二醇單乙醚乙酸酯250份,於氮氣流下,一邊攪拌一邊
升溫至110℃來進行8小時反應,獲得羥值為124mgKOH/g的含羥基的樹脂。
<步驟2>繼而,投入SA(丁二酸酐)54.6份(相當於上述羥基的98莫耳%的量)作為多元酸酐(d),於110℃的狀態下進行4小時反應。藉由傅立葉轉換紅外線(Fourier Transform-Infrared,FT-IR)測定來確認到酸酐基的吸收消失後,冷卻至室溫。酸值為103mgKOH/g。
<步驟3>繼而,於該燒瓶中,停止來自氮氣導入管的氮氣而轉換為乾燥空氣的導入,一邊攪拌一邊投入作為具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)的GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)55.2份(相當於源自上述丁二酸酐的羧基的70莫耳%的量)、作為聚合抑制劑的對苯二酚0.18份,於80℃下進行8小時反應。反應結束後,於該溶液中添加二乙二醇單乙醚乙酸酯而調整為固體成分成為50.0%。含羧基的感光性樹脂(A-1-1)的乙烯性不飽和基當量為925g/eq,聚苯乙烯換算的重量平均分子量為25100,樹脂固體成分的酸值為26mgKOH/g。
[製造例2~製造例10]
使用表1所示的原料,進行與製造例1相同的操作,藉此獲得製造例2~製造例10的含羧基的感光性樹脂(A-1-2)~含羧基的感光性樹脂(A-1-10)。
<含羧基的感光性樹脂(A-2-1)的合成>
[製造例11]
<步驟1>於具備攪拌機、回流冷卻管、氮氣導入管、導入管以及溫度計的四口燒瓶中,投入作為具有2個以上環氧基的環氧化合物(a)的YD8125(新日鐵化學公司製造,雙酚A型環氧化合物,環氧當量為173g/eq)19.4份、以及EX861(長瀨化成公司製造:聚乙二醇二縮水甘油醚,環氧當量為575g/eq)177.2份、作為具有2個以上酚性OH基的酚化合物(b)的雙酚A 53.4份、作為觸媒的三苯基膦1.25份、N,N-二甲基苄基胺1.47份、作為溶劑的二乙二醇單乙醚乙酸酯250份,於氮氣流下,一邊攪拌一邊升溫至110℃來進行8小時反應,獲得羥值為95.7mgKOH/g的含羥基的樹脂。
<步驟2>繼而,投入作為多元酸酐(d)的SA(丁二酸酐)20.1份(相當於上述羥基的98莫耳%的量),於110℃的狀態下進行4小時反應。藉由FT-IR測定而確認酸酐基的吸收消失後,冷卻至室溫。酸值為102mgKOH/g。
<步驟3>繼而,於該燒瓶中,停止來自氮氣導入管的氮氣而轉換為乾燥空氣的導入,一邊攪拌一邊投入作為具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)的GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)41.1份(相當於源自上述丁二酸酐的羧基的50莫耳%的量)、作為聚合抑制劑的對苯二酚0.17份,於80℃下進行8小時反應。產物的羥值為38mgKOH/g,酸值為40mgKOH/g。羥值取決於上述步驟2中殘留的羥基以及藉由上述步驟3而重新生成的羥基。
<步驟4>反應結束後,於導入有乾燥空氣的狀態的燒瓶中,投入作為多元酸酐(g)的SA(丁二酸酐)26.0份(相當於上述羥基的90莫耳%的量),於80℃的狀態下進行4小時反應。藉由FT-IR測定而確認酸酐基的吸收消失後,冷卻至室溫。於該溶液中添加二乙二醇單乙醚乙酸酯而調整為固體成分成為50.0%。含羧基的感光性樹脂(A-2-1)的乙烯性不飽和基當量為1547g/eq,聚苯乙烯換算的重量平均分子量為23005,酸值為68.9mgKOH/g。
[製造例12~製造例36]
使用表1~表2所示的原料,進行與製造例11相同的操作,藉此獲得製造例12~製造例36的含羧基的感光性樹脂(A-2-2)~含羧基的感光性樹脂(A-2-12)。將製造例1~製造例36中所得的感光性樹脂的重量平均分子量、乙烯性不飽和基當量、羥值、酸值等示於表1~表3中。
<具有2個以上環氧基的環氧化合物(a)>
.YD8125:新日鐵化學公司製造,雙酚A型環氧化合物(環氧當量為171g/eq)
.EX861:長瀨化成公司製造,聚乙二醇二縮水甘油醚(環氧當量為575g/eq)
.EX830:長瀨化成公司製造,聚乙二醇二縮水甘油醚(環氧當量為267g/eq)
.EX931:長瀨化成公司製造,聚丙二醇二縮水甘油醚(環氧當量為493g/eq)
.SR-PTMG:阪本藥品公司製造,聚四乙二醇二縮水甘油醚(環氧當量為413g/eq)
.SR-16HL:阪本藥品公司製造,1,6-己二醇二縮水甘油醚(環氧當量為125g/eq)
.PG100:大阪瓦斯化學公司製造,茀系二縮水甘油醚(環氧當量為214g/eq)
.EG250:大阪瓦斯化學公司製造,茀系二縮水甘油醚(環氧當量為417g/eq)
.YX4000:三菱化學公司製造,聯苯型環氧樹脂(環氧當量為177g/eq)
.YL7410:三菱化學公司製造,橡膠改質環氧樹脂(環氧當量為219g/eq)
<具有2個以上酚性OH基的酚化合物(b)>
.BisA:雙酚A:4,4'-(二甲基亞甲基)二苯酚
.BisF:雙酚F:4,4'-亞甲基二苯酚
.聯苯酚:2,2'-聯苯酚
.BS-PN:小西化學工業公司製造,雙酚S:4,4'-磺醯基二苯酚
.TDP:住友精化公司製造,雙(4-羥基苯基)硫醚
.HMPS:住友精化公司製造,雙(4-羥基-3-甲基苯基)硫醚
.CP001:大阪瓦斯化學公司製造,茀系雙酚化合物
<多元酸酐(d)、多元酸酐(g)>
.SA:新日本理化公司製造,丁二酸酐
.TH:新日本理化公司製造,四氫鄰苯二甲酸酐
<具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)>
.GMA:甲基丙烯酸縮水甘油酯
.4HBAGE:4-羥基丁基丙烯酸酯縮水甘油醚
.OXMA:氧雜環丁基甲基丙烯酸酯
<其他>
.TPP:三苯基膦
.DMBA:N,N-二甲基苄基胺
[比較例的感光性樹脂的合成]
[製造例37]
於具備攪拌機、回流冷卻管、氮氣導入管、導入管、溫度計的四口燒瓶上,設置滴加漏斗,於燒瓶中投入二乙二醇單乙醚乙
酸酯400份,於氮氣環境下一邊攪拌一邊升溫至90℃。於另一容器中投入甲基丙烯酸15份、甲基丙烯酸甲酯30份、甲基丙烯酸丁酯30份、甲基丙烯酸苄基酯25份、作為聚合起始劑的偶氮雙異丁腈20份、二乙二醇單乙醚乙酸酯100份,攪拌而使其均勻溶解。將該單體溶液投入至設置於燒瓶上的滴加漏斗中,一邊將燒瓶在氮氣環境下於90℃下攪拌,一邊花2小時將滴加漏斗的單體溶液滴加至燒瓶中。滴加結束後亦於90℃的狀態下繼續攪拌,自滴加結束起2小時後,將偶氮雙異丁腈0.5份投入至燒瓶中。1小時後,再次將偶氮雙異丁腈0.5份投入至燒瓶中,進而繼續攪拌2小時。然後,將燒瓶冷卻而停止反應。進行少量取樣,獲得聚苯乙烯換算的重量平均分子量為18,700、分子量分佈為2.58、樹脂固體成分的酸值為98mgKOH/g的含羧基的丙烯酸預聚物。
繼而,於該燒瓶中,停止來自氮氣導入管的氮氣而轉換為乾燥空氣的導入,一邊攪拌一邊投入甲基丙烯酸縮水甘油酯111份、二甲基苄基胺6份,進而投入作為聚合抑制劑的對苯二酚0.3份,於90℃下進行8小時反應。反應結束後,進行少量取樣,獲得聚苯乙烯換算的重量平均分子量為19,900、分子量分佈為2.72、實測而得的樹脂固體成分的酸值為5mgKOH/g的含羥基的丙烯酸預聚物。
繼而,於該燒瓶中投入丁二酸酐63份,於乾燥空氣環境下在90℃下一邊攪拌一邊進行6小時反應。藉由FT-IR測定而確認酸酐基的吸收消失後,冷卻至室溫,獲得主骨架為丙烯酸樹
脂的含羧基的感光性樹脂。繼而於該溶液中添加二乙二醇單乙醚乙酸酯而調整為固體成分成為50.0%。本設計的樹脂固體成分的乙烯性不飽和基當量為863g/eq,聚苯乙烯換算的重量平均分子量為22,000,分子量分佈為2.81,樹脂固體成分的酸值為70mgKOH/g。
[製造例38]
於具備攪拌機、回流冷卻管、氮氣導入管、導入管、溫度計的四口燒瓶中,投入環氧當量為650、軟化點為81.1℃、熔融黏度(150℃)為12.5泊(poise)的雙酚A型環氧樹脂371份、表氯醇925份、二甲基亞碸463份,均勻溶解後,於攪拌下在70℃下花100分鐘添加98.5%氫氧化鈉水溶液52.8份。添加後,進而於70℃下進行3小時反應。
繼而,於減壓下將過剩的未反應表氯醇以及二甲基亞碸的大半蒸餾去除,使包含副產物鹽及二甲基亞碸的反應產物溶解於二乙二醇單乙醚乙酸酯750份中,進而添加30%氫氧化鈉水溶液10份,於70℃下進行1小時反應。反應結束後,以水200份進行2次水洗。
油水分離後,自油層中蒸餾回收二乙二醇單乙醚乙酸酯,獲得環氧當量為287、水解性氯含量為0.07%、軟化點為64.2℃、熔融黏度(150℃)為7.1泊的環氧樹脂340份。
將該環氧樹脂287份投入至另一個具備攪拌機、回流冷卻管、氮氣導入管、導入管、溫度計的四口燒瓶中,進而投入丙烯酸72份、甲基對苯二酚0.3份、二乙二醇單乙醚乙酸酯194份,
加熱至90℃,攪拌而將原料溶解。
繼而,將原料溶液冷卻至60℃,投入三苯基膦1.7份,於氧存在下,在100℃下進行約32小時反應,獲得酸值為1mgKOH/g的反應物。繼而,向其中投入丁二酸酐78份、二乙二醇單乙醚乙酸酯42份,於95℃下進行約6小時反應,獲得主骨架為雙酚A且在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和鍵的感光性樹脂。
繼而,於該溶液中添加二乙二醇單乙醚乙酸酯而調整為固體成分成為50.0%。樹脂固體成分的乙烯性不飽和基當量為450eq/g,聚苯乙烯換算的重量平均分子量為7,400,分子量分佈為2.23,實測而得的樹脂固體成分的酸值為100mgKOH/g。
[製造例39]
於具備攪拌機、回流冷卻管、氮氣導入管、導入管、溫度計的四口燒瓶中,加入環氧當量為218g/eq的甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(東都化成公司製造:YDCN-702,環氧當量為203g/eq)330份,於90℃~100℃下加熱熔融,進行攪拌。接著,添加丙烯酸120份、對苯二酚0.6份、二甲基苄基胺5份,於氧存在下,一邊攪拌一邊升溫至115℃,進行12小時反應。
繼而,於該燒瓶中投入二乙二醇單乙醚乙酸酯400份,加熱至70℃而使其溶解。繼而,投入丁二酸酐81份,升溫至95℃,進行8小時攪拌.反應。藉由FT-IR測定而確認酸酐基的吸收消失後,冷卻至室溫,獲得主骨架為甲酚酚醛清漆骨架且在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和鍵的感光性樹脂。
繼而於該溶液中添加二乙二醇單乙醚乙酸酯而調整為固體成分成為50.0%。樹脂固體成分的乙烯性不飽和基當量為319g/eq,聚苯乙烯換算的重量平均分子量為11,000,分子量分佈為2.90,實測而得的樹脂固體成分的酸值為85mgKOH/g。
[製造例40]
於具備攪拌機、回流冷卻管、氮氣導入管、導入管、溫度計的四口燒瓶中,投入PTG850(保土谷化學公司(Hodogaya Chemical Co.,Ltd.)製造:聚伸丁二醇,羥值=129mgKOH/g)212份、乙二醇75份、均苯四甲酸酐(大賽璐化學工業公司(Daicel Chemical industries,Ltd.)製造)159份、二甲基苄基胺2份、作為溶劑的二乙二醇單乙醚乙酸酯375份,於氮氣流下,一邊攪拌一邊在100℃下攪拌10小時,進行半酯化的反應。繼而,於該燒瓶中投入異佛爾酮二異氰酸酯54份,於90℃攪拌8小時,進行胺基甲酸酯化的反應。反應結束後,進行少量取樣,獲得聚苯乙烯換算的重量平均分子量為15200、分子量分佈為2.87、樹脂固體成分的酸值為170mgKOH/g的在側鏈上具有羧基的聚酯聚胺基甲酸酯預聚物。
繼而,於該燒瓶中,停止來自氮氣導入管的氮氣而轉換為乾燥空氣的導入,一邊攪拌一邊投入甲基丙烯酸縮水甘油酯110份、二甲基苄基胺6份,進而投入作為聚合抑制劑的對苯二酚0.3份,於90℃的狀態下進行8小時反應。冷卻後,進行少量取樣,獲得主骨架為聚酯聚胺基甲酸酯且在側鏈上具有羧基及乙烯性不
飽和鍵的感光性胺基甲酸酯樹脂。
繼而於該溶液中添加二乙二醇單乙醚乙酸酯而調整為固體成分成為50.0%。樹脂固體成分的乙烯性不飽和基當量為896g/eq,聚苯乙烯換算的重量平均分子量為18800,分子量分佈為3.12,實測而得的樹脂固體成分的酸值為72mgKOH/g。
[製造例41]
於具備攪拌機、回流冷卻管、氮氣導入管、導入管、溫度計的四口燒瓶中,投入PTG850(保土谷化學公司製造:聚伸丁二醇、羥值=129mgKOH/g)218份、乙二醇47份、均苯四甲酸酐(大賽璐化學工業公司製造)125份、二甲基苄基胺2份、作為溶劑的二乙二醇單乙醚乙酸酯375份,於氮氣流下,一邊攪拌一邊在100℃下攪拌10小時,進行半酯化的反應。繼而,於該燒瓶中投入異佛爾酮二異氰酸酯111份,於90℃下攪拌8小時,進行胺基甲酸酯化的反應。反應結束後,進行少量取樣,獲得聚苯乙烯換算的重量平均分子量為17,000、分子量分佈為2.60、實測而得的樹脂固體成分的酸值為110mgKOH/g的且在側鏈上具有羧基的聚酯聚胺基甲酸酯預聚物。
繼而,於該燒瓶中,停止來自氮氣導入管的氮氣而轉換為乾燥空氣的導入,一邊攪拌一邊投入甲基丙烯酸縮水甘油酯131份、二甲基苄基胺6份,進而投入作為聚合抑制劑的對苯二酚0.3份,於90℃的狀態下進行8小時反應。反應結束後,進行少量取樣,獲得聚苯乙烯換算的重量平均分子量為19200、分子量分佈為
3.00、樹脂固體成分的酸值為4mgKOH/g的且在側鏈上具有羥基的聚酯聚胺基甲酸酯預聚物。
繼而,於該燒瓶中投入丁二酸酐74份,於乾燥空氣環境下,於90℃的狀態下進而進行6小時反應。藉由FT-IR測定而確認酸酐基的吸收消失後,冷卻至室溫,獲得主骨架為聚酯聚胺基甲酸酯樹脂且在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和鍵的感光性胺基甲酸酯樹脂。
繼而,於該溶液中添加二乙二醇單乙醚乙酸酯而調整為固體成分成為50.0%。樹脂固體成分的乙烯性不飽和基當量為765g/eq,聚苯乙烯換算的重量平均分子量為21400,分子量分佈為3.20,實測而得的樹脂固體成分的酸值為67mgKOH/g。
將藉由製造例37~製造例41而獲得的樹脂的主鏈骨架、重量平均分子量、乙烯不飽和基當量以及氧化示於表4中。此外,製造例37是上述專利文獻10中揭示的在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和基的丙烯酸系共聚物,即,以丙烯酸作為主鏈骨架的感光性樹脂。
[實施例1~實施例32、實施例83~實施例86]、[比較例1~比較例5]<感光性導電性墨水的製備>
利用分散器,將包含藉由製造例1~製造例36、製造例37~製造例41而分別獲得的感光性樹脂:8.5重量份的樹脂溶液17重量份,作為導電性粒子的後述銀粉A:87重量份、溶解有作為光聚合起始劑的「TPO」(2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦)1.5重量份的光聚合起始劑的γ-丁內酯溶液5重量份、及作為單體A的東亞合成公司製造的「Aronix M400」混合後,利用三輥機進行分散,製備感光性導電性墨水。利用下述方法來測定所得感光性導電性墨水的特性。將結果示於表5~表7中。
[實施例33~實施例40]<感光性導電性墨水的製備>
除了代替實施例9中使用的銀粉A:87重量份,而於實施例33~實施例38中分別使用87重量份的後述銀粉B~銀粉G,於實施例39中使用銀粉A:82.6重量份及銀粉H:4.4重量份,於實施例40中使用銀粉A:82.6重量份及銀粉I:4.4重量份以外,以與實施例9相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表8中。
[實施例41~實施例47]<感光性導電性墨水的製備>
除了代替實施例9中使用的光聚合起始劑「TPO」1.5重量份,而於實施例41~實施例45中分別使用1.5重量份的後述光聚合起始劑B~光聚合起始劑F,於實施例46中使用起始劑B:1.2重量
份及起始劑G:0.3重量份,於實施例47中使用起始劑B:1.2重量份及起始劑H:0.3重量份以外,以與實施例9相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表8中。
[實施例48~實施例51]<感光性導電性墨水的製備>
除了代替實施例9中使用的單體A:3重量份,而於實施例48~實施例51中分別使用3重量份的後述單體B~單體E以外,以與實施例9相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表8中。
[實施例52~實施例53]<感光性導電性墨水的製備>
除了將實施例9中使用的感光性樹脂(A-2-1)設為7.5重量份(樹脂溶液為15重量份),添加後述環氧樹脂A、環氧樹脂B各1重量份以及二乙二醇單乙醚乙酸酯1重量份以外,以與實施例9相同的方式相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表9中。
[實施例54~實施例55]<感光性導電性墨水的製備>
除了將實施例9中使用的感光性樹脂(A-2-1)設為7.5重量份(樹脂溶液為15重量份),添加後述嵌段異氰酸酯A、嵌段異氰酸酯B各1重量份以及二乙二醇單乙醚乙酸酯1重量份以外,以與實施例9相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表9中。
[實施例56~實施例59]<感光性導電性墨水的製備>
除了將實施例9中使用的感光性樹脂(A-2-1)設為7.5重量
份(樹脂溶液為15重量份),添加後述Primid A~Primid D各1重量份、二乙二醇單乙醚乙酸酯1重量份、以及甲基乙基酮1重量份以外,以與實施例9相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表9中。
[實施例60]<感光性導電性墨水的製備>
除了將實施例9中使用的感光性樹脂(A-2-1)設為7.5重量份(樹脂溶液為15重量份),不使用γ-丁內酯,而將二乙二醇單乙醚乙酸酯設為6重量份,將光聚合起始劑設為1.5重量份以外,以與實施例9相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表9中。
[實施例61]<感光性導電性墨水的製備>
除了將實施例9中使用的感光性樹脂(A-2-1)設為7.5重量份(樹脂溶液為15重量份),將二乙二醇單丁醚乙酸酯設為1重量份,將γ-丁內酯設為5重量份,將光聚合起始劑設為1.5重量份以外,以與實施例9相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表9中。
[實施例62]<感光性導電性墨水的製備>
除了將實施例9中使用的感光性樹脂(A-2-1)設為7.5重量份(樹脂溶液為15重量份),將二乙二醇單丁醚乙酸酯設為6重量份,將光聚合起始劑設為1.5重量份以外,以與實施例9相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表9中。
[實施例63~實施例65]<感光性導電性墨水的製備>
除了將實施例9中使用的感光性樹脂(A-2-1)設為8重量份(樹脂溶液為16重量份),添加後述Al螯合物、Ti螯合物、Zr螯合物各0.5重量份以及二乙二醇單乙醚乙酸酯0.5重量份以外,以與實施例9相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表9中。
[實施例66~實施例67]<感光性導電性墨水的製備>
除了將實施例9中使用的感光性樹脂(A-2-1)設為8重量份(樹脂溶液為16重量份),添加二乙二醇單乙醚乙酸酯0.5重量份、以及後述作為紫外線吸收劑(I)的無機系、染料系的紫外線吸收劑各0.5重量份以外,以與實施例9相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表9中。
[實施例68~實施例82]<感光性導電性墨水的製備>
使用製造例9中所得的感光性樹脂(A-2-1)、製造例39中所得的主骨架為甲酚酚醛清漆骨架且在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和鍵的感光性樹脂、銀粉A、起始劑A、單體A,依據表10所示的配方,以與實施例1相同的方式獲得感光性導電性墨水,以相同的方式進行評價。將結果示於表10中。
[比較例6~比較例8]<感光性導電性墨水的製備>
如表10所示,完全不使用感光性樹脂(比較例6、比較例8),或者完全不使用光聚合起始劑(比較例7),獲得感光性導電性墨水,以與各實施例相同的方式進行評價。將結果示於表10中。
[導電性粒子(B)]
.銀粉A:球狀銀粉(D50粒徑為2.8μm,比表面積為0.36m2/g)
.銀粉B:D球狀銀粉(D50粒徑為0.9μm,比表面積為0.93m2/g)
.銀粉C:薄片銀粉(D50粒徑為0.4μm,比表面積為1.90m2/g)
.銀粉D:薄片銀粉(D50粒徑為2.5μm,比表面積為1.76m2/g)
.銀粉E:薄片銀粉(D50粒徑為4.2μm,比表面積為0.41m2/g)
.銀粉F:薄片銀粉(D50粒徑為6.3μm,比表面積為0.31m2/g)
.銀粉G:凝聚銀粉(D50粒徑為1.2μm,比表面積為1.50m2/g)
.銀粉H:銀微粒子(立邦塗料公司(Nippon Paint Co.,Ltd.)製造的Fine Sphere SVE102,D50粒徑為0.01μm)
.銀粉I:銀微粒子
於可分離式四口燒瓶中安裝冷卻管、溫度計、氮氣導入管、攪拌裝置,於氮氣環境下,在室溫下一邊攪拌一邊投入甲苯200份以及己酸銀22.3份,製成0.5M的溶液後,添加作為分散劑的二乙基胺基乙醇2.3份(相對於金屬1mol而為0.2mol倍)、油酸2.8份(相對於金屬1mol而為0.1mol倍),使其溶解。然後,滴加20% SUDH水溶液73.1份(相對於金屬1mol而醯肼基為2mol倍)後,液體顏色由淡黃色變化為深茶色。進而為了促進反應而升溫至40℃,使反應進行。靜置、分離後,取出水相,藉此去除過剩的還原劑或雜質,進而於甲苯層中數次添加蒸餾水,反覆進行清洗、分離後,使其乾燥而獲得銀微粒子。銀微粒子的平均粒
徑為0.005μm。
[光聚合起始劑(C)]
.起始劑A:巴斯夫(BASF)公司製造的LUCIRIN TPO(2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦)
.起始劑B:巴斯夫公司製造的IRGACURE 907(2-甲基-1-(4-甲基硫苯基(thiophenyl))-2-嗎啉基丙烷-1-酮)
.起始劑C:巴斯夫公司製造的IRGACURE 379(2-(4-甲基苄基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1)
.起始劑D:巴斯夫公司製造的IRGACURE 754(氧苯基乙酸酯)
.起始劑E:巴斯夫公司製造的IRGACURE OXE01(1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲醯基肟)])
.起始劑F:巴斯夫公司製造的IRGACURE OXE02(乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟))
.起始劑G:Kayacure DETX-S(2,4-二乙基硫雜蒽酮)
.起始劑H:保土谷工業公司製造的EAB-F(4,4'-雙二乙基胺基二苯甲酮)
[乙烯性不飽和化合物(E)]
.單體A:東亞合成公司製造的Aronix M400(二季戊四醇五丙烯酸酯與二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物)
.單體B:日本化藥公司製造的DPCA60(二季戊四醇五丙烯酸酯與二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物的己內酯改質物)
.單體C:東亞合成公司製造的Aronix M313(異三聚氰酸EO改質二丙烯酸酯與三丙烯酸酯的混合物)
.單體D:東亞合成公司製造的Aronix M211B(雙酚A EO改質二丙烯酸酯)
.單體E:東亞合成公司製造的Aronix M408(二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯)
[熱交聯性化合物(F)]
.環氧A:三菱化學公司製造的1031s(多官能縮水甘油醚型環氧化合物)
.環氧B:三菱化學公司製造的828(雙酚A型環氧化合物)
.嵌段異氰酸酯A:住化拜耳聚胺酯(Sumika Bayer Urethane)公司製造的BL3175(六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate,HDI)異三聚氰酸酯型嵌段異氰酸酯)
.嵌段異氰酸酯B:住化拜耳聚胺酯公司製造的BL4265SN(異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate,IPDI)異三聚氰酸酯型嵌段異氰酸酯)
<Primid A:β-羥基烷基醯胺化合物>
於具備攪拌機、溫度計、滴加裝置、迪安-斯塔克(Dean-Stark)管、回流冷卻器、氣體導入管的反應容器中,加入二乙醇胺210份、氫氧化鉀10份,一邊吹入氮氣一邊加熱至100℃。於其中,自滴加裝置中花4小時滴加己二酸二甲酯174份。滴加結束後,將反應容器內一邊減壓至205mmHg一邊加熱,去除所生成的甲
醇。將容器中所生成的漿料狀產物取出而進行真空乾燥。將該產物320份再次加入至反應容器中,於150℃下加熱攪拌而使其熔解。於其中,自滴加裝置中花1小時滴加2-乙基己酸144份。滴加後於150℃下攪拌1小時後,添加甲苯100份,於迪安-斯塔克管中裝滿甲苯,將藉由與甲苯共沸而生成的水去除。回流的甲苯返回至反應容器中。充分去除水後,將甲苯全部蒸餾去除。於該液體狀的產物447份中,自滴加裝置中花1小時滴加2-丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(昭和電工公司製造的Karenz AOI)141份、對甲氧基苯酚(methoquinone)0.3份的混合物。滴加後於100℃下攪拌1小時。進行1H-核磁共振(1H-nuclear magnetic resonance,1H-NMR)測定、紅外線(Infrared,IR)測定而確認生成目標物。冷卻至50℃後,添加甲基乙基酮,調整為NV=50%,取出含有光聚合性官能基的β-羥基烷基醯胺溶液(Primid A)。
<Primid B:β-羥基烷基醯胺化合物>
於具備攪拌機、溫度計、滴加裝置、迪安-斯塔克管、回流冷卻器、氣體導入管的反應容器中,加入N,N,N',N'-四(羥基乙基)己二醯胺(EMS-Chemie公司製造的Primid XL-552)320份,於150℃下加熱攪拌而使其熔解。於其中,自滴加裝置中花1小時滴加2-乙基己酸144份。滴加後於150℃下攪拌1小時後,添加甲苯100份,於迪安-斯塔克管中裝滿甲苯,將藉由與甲苯共沸而生成的水去除。所回流的甲苯返回至反應容器中。充分地去除水後,將甲苯全部去除,進行1H-NMR測定、IR測定而確認目標物生成。冷
卻至50℃後,添加甲基乙基酮,調整為NV=50%,取出不含光聚合性官能基的β-羥基烷基醯胺溶液(Primid B)。
<Primid C:β-羥基烷基醯胺化合物>
於具備攪拌機、溫度計、滴加裝置、迪安-斯塔克管、回流冷卻器、氣體導入管的反應容器中,加入癸二酸二甲酯256份、二乙醇胺234份、氫氧化鉀10份、甲苯300份,於迪安-斯塔克管中裝滿甲苯,一邊吹入氮氣一邊加熱回流,將藉由共沸而生成的水去除。4小時後,將甲苯全部去除,進行1H-NMR測定、IR測定而確認目標物生成。冷卻至50℃後,添加甲基乙基酮,調整為NV=50%,取出不含光聚合性官能基的β-羥基烷基醯胺溶液(Primid C)。
<Primid D:β-羥基烷基醯胺化合物>
於具備攪拌機、溫度計、滴加裝置、迪安-斯塔克管、回流冷卻器、氣體導入管的反應容器中,加入二乙醇胺210份、甲醇鈉10份,一邊吹入氮氣一邊加熱至100℃。於其中,自滴加裝置中花4小時滴加癸二酸二甲酯230份。滴加結束後,將反應容器內一邊減壓至205mmHg一邊加熱,去除所生成的甲醇。將容器中所生成的漿料狀產物取出而進行真空乾燥。將該產物320份再次加入至反應容器中,於150℃下加熱攪拌而使其熔解。於其中,自滴加裝置中花1小時滴加2-乙基己酸144份。滴加後於150℃下攪拌1小時後,添加甲苯100份,於迪安-斯塔克管中裝滿甲苯,一邊吹入氮氣一邊加熱回流,將藉由共沸而生成的水去除。4小時
後,將甲苯全部去除,進行1H-NMR測定、IR測定而確認目標物生成。冷卻至50℃後,添加甲基乙基酮,調整為NV=50%,取出不含光聚合性官能基的β-羥基烷基醯胺溶液(Primid D)。
[溶劑(G)]
.EGDAc:二乙二醇單乙醚乙酸酯
.BuCBAc:二乙二醇單丁醚乙酸酯
.γ-BL:γ-丁基內酯
.MEK:甲基乙基酮
[金屬螯合劑(H)]
.Al螯合物:川研精細化學公司(Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.)製造的ALCH
.Ti螯合物:松本精細化學公司(Matsumoto Fine Chemical Co.,Ltd.)製造的Orgatix TC-100
.Zr螯合物:松本精細化學公司製造的Orgatix ZC-540
[紫外線吸收劑(I)]
.無機系:石原產業公司製造的Tipaque FT-2000
.染料系:住化化成公司(Sumika Chemtex Co.,Ltd.)製造的Sumisorb 200
[試片(1)的製作]
於厚度為75μm的經電暈處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜(以下稱為PET)上,將實施例1~實施例88、比較例1~比較例8的導電性墨水進行網版印刷而形成15mm×30mm的圖案形狀。然
後,於70℃下預乾燥15分鐘,使用超高壓水銀燈,曝光200(mJ/cm2)的紫外線,使用0.5%碳酸鈉水溶液且利用旋轉顯影機,利用旋轉顯影機,以噴射壓0.2MPa、顯影時間30秒進行顯影後,以壓力0.05MPa噴射離子交換水15秒來進行清洗。最後於135℃烘箱中乾燥30分鐘,以乾燥後的膜厚成為8μm~10μm的方式製作試片(1)。
<表面電阻值的測定>
於25℃、濕度50%環境下,使用三菱化學公司製造的Loresta APMCP-T400測定器,來測定上述試片(1)印刷物的表面電阻值。
<體積電阻率的算出>
根據以上述方法測定的表面電阻值、以及膜厚來算出體積電阻率。
體積電阻率(Ω.cm)=(表面電阻率:Ω/□)×(膜厚:cm)
使用仙台尼康公司(Sendai Nikon Corporation)製造的MH-15M型測定器來測定上述試片(1)印刷物的膜厚。
[試片(2)的製作]
於ITO積層膜(日東電工公司製造,V270L-TEMP,75μm厚,具有藉由蝕刻而去除了ITO的部分、及殘留ITO的部分)上,將實施例1~實施例88、比較例1~比較例8的感光性導電性墨水進行與試片(1)的製作步驟相同的印刷、預乾燥、曝光、顯影、乾
燥步驟,以乾燥後的膜厚成為8μm~10μm的方式製作試片(2)。評價方法以及評價基準如下所述。
<膠帶密接試驗>
依據JIS K5600,實施膠帶密接試驗。於ITO殘存部分、ITO蝕刻部分各區域上的導電墨水層上,利用切割機,於寬1mm的間隔中切割出10塊(mass)×10塊的共計100塊數,將米其邦(Nichiban)製造的玻璃紙膠帶(25mm寬)貼附於印刷面上,急遽剝離,根據殘留的塊數的狀態來進行評價。
○:無剝離(密接性良好的水準)
△:塊的端部稍有缺損(密接性稍不良,但為實用上可使用的水準)
×:觀察到1塊以上的剝離(密接性不良的水準)
[光微影特性(感度)]
藉由網版印刷,將感光性導電性墨水塗佈於玻璃基板上後,於70℃下藉由15分鐘的乾燥而製作乾燥膜厚為8μm~10μm的塗膜,測定膜厚。然後,使用超高壓水銀燈,隔著L/S(線/空間)=40μm/40μm的遮罩圖案的光罩,改變曝光量(mJ/cm2)來照射紫外線。使用0.5%碳酸鈉水溶液,利用旋轉顯影機,以噴射壓0.2MPa、顯影時間30秒進行顯影後,以壓力0.05MPa噴射離子交換水15秒,去除未曝光部分。測定顯影.水洗後的曝光部分的膜厚,將相對於顯影前的膜厚而獲得95%以上的膜厚的最小曝光量(mJ/cm2)作為感度。
[光微影特性(顯影速度)]
藉由網版印刷,將感光性導電性墨水塗佈於玻璃基板上後,於70℃下藉由15分鐘的乾燥而製作乾燥膜厚為8μm~10μm的塗膜,測定膜厚。對上述乾燥塗膜噴射0.5%碳酸鈉水溶液,測定感光性導電性墨水的乾燥塗膜消失的時間。將測定時間除以測定膜厚,將每單位膜厚的時間(秒/μm)作為顯影速度。若顯影速度為50秒/μm以下,則為實用上無問題的水準。
[光微影特性(解析度)]
藉由網版印刷將感光性導電性墨水塗佈於玻璃基板上後,於70℃下藉由15分鐘的乾燥而製作乾燥膜厚為8μm~10μm的塗膜,測定膜厚。然後,使用超高壓水銀燈,隔著L/S=20μm/20μm、30μm/30μm、40μm/40μm的遮罩圖案的光罩,改變曝光量(mJ/cm2)來照射紫外線。使用0.5%碳酸鈉水溶液,利用旋轉顯影機,以噴射壓0.2MPa、顯影時間30秒進行顯影後,以壓力0.05MPa噴射離子交換水15秒進行清洗,去除未曝光部分。以目視來確認顯影.水洗後的曝光部分的各寬度的條紋圖案,評價解析性。
◎:可形成L/S=20/20μm的條紋圖案。
○:可形成L/S=30/30μm的條紋圖案。
△:可形成L/S=40/40μm的條紋圖案。
×:無法形成L/S=40/40μm的條紋圖案。
[電阻值穩定性評價]
利用藉由雙面膠帶(double-sided tape)的雙面黏著層,將包
含透明導電性膜的可動電極基板及包含玻璃電極基板的固定電極基板貼合,來製作上述圖1及圖2所示的構成的電阻膜式觸控螢幕面板。
使用實施例1~實施例88、比較例1~比較例8的導電性墨水,於ITO透明電極膜部以及藉由蝕刻而去除了ITO的基材上,依次進行網版印刷、預乾燥、曝光、顯影、乾燥步驟而形成圖2的驅動電極、路由電路、連接電極。繼而,於上述驅動電極、路由電路上,藉由網版印刷來印刷絕緣阻劑(Toyochem公司製造,Lioresist NSP-11),於120℃下進行30分鐘乾燥。將所完成的上下的電極基板以雙面膠帶來貼合,製作電阻膜式觸控螢幕面板。此外,取出電路末端部作為端子A、端子B,因此未設置絕緣阻劑層(圖示省略)。
對於所得的電阻膜式觸控螢幕面板,於25℃、濕度50%的環境下測定圖2的端子A與端子B間的端子間電阻值。繼而,於25℃、濕度50%的環境下,測定於85℃、85%的環境下保存120小時後的端子間電阻值,根據環境保存試驗後的端子間電阻值的上升率,以下述基準進行評價。將結果示於表1、表2中。此外,使用三和電氣計器(Sanwa Electric Instrument Co.,Ltd.)製造的PC500型試驗機來測定端子間電阻值。
○:環境保存試驗後的端子間電阻值的上升率小於10%
△:環境保存試驗後的端子間電阻值的上升率為10%以上且小於20%
×:環境保存試驗後的端子間電阻值的上升率為20%以上
環境保存試驗後的端子間電阻值的上升率為20%以下,在標準規格的觸控螢幕面板中為實用上無問題的水準。
<評價結果>將實施例1~實施例88以及比較例1~比較例8的評價結果示於表5~表10中。
根據評價結果可知,現有技術(比較例1~比較例8)中,並非兼具密接性、光微影特性、耐濕熱後的電阻值變化的各物性的墨水。另一方面可知,本發明的樹脂組成物(實施例1~實施例88)的密接性、光微影特性、耐濕熱後的電阻值變化的各物性均平衡性良好而優異。例如可知,與使用製造例37的在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和基的丙烯酸系共聚物的感光性導電性墨水相比,本申請案發明的感光性導電性墨水的表面電阻值、體積電阻值、與殘存ITO以及基材的密接性優異。
本發明的感光性導電性墨水可廣泛地用於導電性墨水用途。尤其可適宜用作形成於觸控螢幕面板的邊緣部分的微細導電電路。另外,本發明的感光性導電性墨水由於導電性優異,可形成高精細的圖案,故而可形成看起來透明的微細圖案,亦可作為用於觸控螢幕面板的顯示部的透明電極來應用。
本申請案主張以於2012年12月28日提出申請的日本申請特願2012-287954以及於2013年9月3日提出申請的日本申請專利2013-181804為基礎的優先權,將其揭示的全部併入本說
明書中。
1‧‧‧下部基板
2‧‧‧上部基板
3‧‧‧導電性墨水圖案層
4‧‧‧絕緣層
5‧‧‧黏著材料(貼合)
6‧‧‧下部基板的透明電極
7‧‧‧上部基板的透明電極
8‧‧‧間隔點
Claims (14)
- 一種感光性導電性墨水,其包含感光性樹脂(A)、導電性粒子(B)以及光聚合起始劑(C),上述感光性導電性墨水的特徵在於:上述感光性樹脂(A)是以如下方式形成的在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和基的感光性樹脂(A-1),即:使在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)、與在1分子中具有至少2個酚性羥基的酚化合物(b)進行反應而生成在側鏈上具有羥基的樹脂(c),使上述在側鏈上具有羥基的樹脂(c)中的羥基的至少一部分與多元酸酐(d)進行反應而生成在側鏈上具有羧基的樹脂(e),使上述在側鏈上具有羧基的樹脂(e)中的羧基的一部分、與具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)中的環氧基或者氧雜環丁基進行反應而形成上述感光性樹脂(A-1)。
- 一種感光性導電性墨水,其包含感光性樹脂(A)、導電性粒子(B)以及光聚合起始劑(C),上述感光性導電性墨水的特徵在於:上述感光性樹脂(A)是以如下方式形成的在側鏈上具有羧基及乙烯性不飽和基的感光性樹脂(A-2),即:使在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)與在1分子中具有至少2個酚性羥基的酚化合物(b)進行反應而生成在側鏈上具有羥基的樹脂(c), 使上述在側鏈上具有羥基的樹脂(c)中的羥基的至少一部分與多元酸酐(d)進行反應而生成在側鏈上具有羧基的樹脂(e),使上述在側鏈上具有羧基的樹脂(e)中的羧基的至少一部分、與具有環氧基或氧雜環丁基及乙烯性不飽和基的化合物(f)中的環氧基或者氧雜環丁基進行反應而生成在側鏈上具有羥基及乙烯性不飽和基的樹脂(AA-1),進而,使上述在側鏈上具有羥基及乙烯性不飽和基的樹脂(AA-1)中的羥基的至少一部分、與多元酸酐(g)中的酸酐基進行反應而形成上述感光性樹脂(A-2)。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性導電性墨水,其中於墨水總固體成分中包含70重量%~95重量%的上述導電性粒子(B)。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性導電性墨水,其中上述感光性樹脂(A)的酸值為10mgKOH/g~200mgKOH/g。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性導電性墨水,其中上述感光性樹脂(A)的乙烯性不飽和基當量為200g/eq~5,000g/eq。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性導電性墨水,其中上述感光性樹脂(A)的重量平均分子量為1,000~100,000。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性導電性墨 水,其中上述感光性樹脂(A)是將雙酚型環氧樹脂與聚乙二醇二縮水甘油醚併用來作為在1分子中具有至少2個環氧基的環氧化合物(a)而成。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的感光性導電性墨水,其中上述導電性粒子(B)為選自金、銀、銅、鍍銀銅粉以及銀-銅合金中的至少一種。
- 一種硬化物,其是將如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的感光性導電性墨水硬化而成。
- 一種帶有導電圖案的積層體,其具備基材、及形成於上述基材上的導電圖案,並且上述導電圖案是由如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的感光性導電性墨水而形成。
- 如申請專利範圍第10項所述的帶有導電圖案的積層體,其中更具備以覆蓋上述導電圖案的方式積層的絕緣層。
- 如申請專利範圍第10項或第11項所述的帶有導電圖案的積層體,其中於上述導電圖案的下層側具有與上述導電圖案電性連接的規定圖案的其它導電膜進而形成於上述基材上。
- 如申請專利範圍第12項所述的帶有導電圖案的積層體,其中上述其它導電膜是以摻雜有錫的氧化銦作為主成分的透明導電膜。
- 如申請專利範圍第10項或第11項所述的帶有導電圖案的積層體,其用於觸控螢幕面板用途。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012287954 | 2012-12-28 | ||
JP2013181804A JP5463498B1 (ja) | 2012-12-28 | 2013-09-03 | 感光性導電性インキ及びその硬化物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201432379A true TW201432379A (zh) | 2014-08-16 |
Family
ID=50619282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW102148825A TW201432379A (zh) | 2012-12-28 | 2013-12-27 | 感光性導電性墨水及其硬化物、以及帶有導電圖案的積層體 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP5463498B1 (zh) |
TW (1) | TW201432379A (zh) |
WO (1) | WO2014103325A1 (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI603150B (zh) * | 2015-09-24 | 2017-10-21 | 聯致科技股份有限公司 | 光聚合性材料及感光型樹脂組成物 |
TWI688823B (zh) * | 2014-09-30 | 2020-03-21 | 日商富士軟片股份有限公司 | 感光性組合物、硬化膜的製造方法、硬化膜及其應用 |
CN111665685A (zh) * | 2019-03-08 | 2020-09-15 | 株式会社田村制作所 | 感光性树脂组合物 |
TWI796424B (zh) * | 2018-02-08 | 2023-03-21 | 日商則武股份有限公司 | 感光性組成物、複合體、電子零件及其製造方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5828851B2 (ja) * | 2013-03-01 | 2015-12-09 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 感光性ペースト |
CN105264441A (zh) * | 2013-06-04 | 2016-01-20 | 日立化成株式会社 | 带有固化膜的透明基材的制造方法、感光性树脂组合物、感光性元件及电子部件 |
CN107408422A (zh) * | 2015-03-11 | 2017-11-28 | 思美定株式会社 | 导电性结构体、以及导电性结构体的制造方法 |
JP6150021B2 (ja) * | 2015-04-21 | 2017-06-21 | 東レ株式会社 | 導電パターン形成部材の製造方法 |
US20180164911A1 (en) * | 2015-07-10 | 2018-06-14 | Toray Industries, Inc. | Conductive paste, touch sensor member and method for producing conductive pattern |
CN108700806A (zh) * | 2016-03-17 | 2018-10-23 | 东丽株式会社 | 感光性导电糊剂及带导电图案的基板的制造方法 |
WO2018016480A1 (ja) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | 株式会社村田製作所 | 感光性導電ペースト、積層型電子部品の製造方法、及び、積層型電子部品 |
WO2018029749A1 (ja) * | 2016-08-08 | 2018-02-15 | 東レ株式会社 | 導電パターン形成部材の製造方法 |
KR20190042000A (ko) * | 2016-08-24 | 2019-04-23 | 도레이 카부시키가이샤 | 감광성 페이스트, 세라믹 그린 시트, 전자 부품, 패턴의 제조 방법 및 전자 부품의 제조 방법 |
WO2018061384A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 東レ株式会社 | 感光性樹脂組成物、導電性パターンの製造方法、基板、タッチパネル及びディスプレイ |
JP6832168B2 (ja) * | 2017-01-18 | 2021-02-24 | 東京応化工業株式会社 | 樹脂組成物、ブラックマトリクス、表示装置、及びブラックマトリクスの製造方法 |
JP7217865B2 (ja) * | 2018-02-22 | 2023-02-06 | 味の素株式会社 | ウエハーレベルパッケージ封止用樹脂組成物 |
WO2020110453A1 (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 東レ株式会社 | 感光性導電ペーストおよび導電パターン形成用フィルム並びに積層部材 |
CN111580343B (zh) * | 2020-06-18 | 2023-11-07 | 上海孚赛特新材料股份有限公司 | 一种感光材料及白色感光膜和固化剂 |
JP7043568B2 (ja) * | 2020-11-02 | 2022-03-29 | 太陽インキ製造株式会社 | 感光性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、およびプリント配線板 |
CN117275794A (zh) * | 2023-10-17 | 2023-12-22 | 四川永星电子有限公司 | 一种用于碳基电阻浆料的导电碳黑材料、制备方法及其应用 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007248678A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Toppan Printing Co Ltd | 着色アルカリ現像型感光性樹脂組成物、及び該着色アルカリ現像型感光性樹脂組成物を用いたカラーフィルタ |
EP2168994A1 (en) * | 2008-09-25 | 2010-03-31 | Huntsman Advanced Materials (Switzerland) GmbH | Photocurable composition |
JP2010195860A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Kansai Paint Co Ltd | 樹脂組成物、レジスト組成物及びレジストパターン形成方法 |
JP2011227460A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-11-10 | Fujifilm Corp | 感光性組成物 |
-
2013
- 2013-09-03 JP JP2013181804A patent/JP5463498B1/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-11-15 JP JP2013237193A patent/JP5459437B1/ja active Active
- 2013-12-26 WO PCT/JP2013/007658 patent/WO2014103325A1/ja active Application Filing
- 2013-12-27 TW TW102148825A patent/TW201432379A/zh unknown
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI688823B (zh) * | 2014-09-30 | 2020-03-21 | 日商富士軟片股份有限公司 | 感光性組合物、硬化膜的製造方法、硬化膜及其應用 |
TWI603150B (zh) * | 2015-09-24 | 2017-10-21 | 聯致科技股份有限公司 | 光聚合性材料及感光型樹脂組成物 |
TWI796424B (zh) * | 2018-02-08 | 2023-03-21 | 日商則武股份有限公司 | 感光性組成物、複合體、電子零件及其製造方法 |
CN111665685A (zh) * | 2019-03-08 | 2020-09-15 | 株式会社田村制作所 | 感光性树脂组合物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014142609A (ja) | 2014-08-07 |
WO2014103325A1 (ja) | 2014-07-03 |
JP5459437B1 (ja) | 2014-04-02 |
JP2014142587A (ja) | 2014-08-07 |
JP5463498B1 (ja) | 2014-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201432379A (zh) | 感光性導電性墨水及其硬化物、以及帶有導電圖案的積層體 | |
JP6090504B2 (ja) | 感光性樹脂組成物とその硬化物、及び感光性樹脂の製造方法 | |
TWI837154B (zh) | 帶有電磁波屏蔽片的印刷配線板 | |
TWI645002B (zh) | 導電糊、導電圖案的製造方法及觸控面板 | |
TW201035680A (en) | Photosensitive resin composition | |
KR20150027076A (ko) | 감광성 조성물 | |
TW201543154A (zh) | 感放射線樹脂組成物以及電子構件 | |
TW201512774A (zh) | 放射線感應性樹脂組合物、樹脂膜以及電子元件 | |
TW201520259A (zh) | 感光性導電糊劑、導電性薄膜、電路及觸控面板 | |
TW201800493A (zh) | 硬化性樹脂組成物以及扇出型之晶圓級封裝 | |
JP2023118726A (ja) | 感光性樹脂組成物 | |
CN109415489A (zh) | 树脂组合物、树脂片材、多层印刷布线板及半导体装置 | |
TWI634387B (zh) | Photosensitive resin composition (1) | |
JP2023059897A (ja) | 感光性フィルム | |
JP5708851B1 (ja) | 感光性樹脂および感光性導電性インキ | |
WO2007055220A1 (ja) | 感光性組成物及び感光性フィルム、並びに、永久パターン及びその形成方法 | |
JP2013210405A (ja) | 感光性樹脂組成物 | |
TW201506545A (zh) | 印刷配線板製造用光硬化性組成物、其硬化物及印刷配線板 | |
JP6365712B1 (ja) | ドライレジストフィルム、電磁波シールドシート付きプリント配線板、およびその製造方法 | |
WO2020021717A1 (ja) | ドライレジストフィルム、ソルダーレジスト、電磁波シールドシート付きプリント配線板およびその製造方法、並びに電子機器 | |
KR100926738B1 (ko) | 수지 조성물 | |
JP2015161868A (ja) | 感光性樹脂および感光性樹脂組成物 | |
CN116940617A (zh) | 树脂组合物、树脂片材、多层印刷配线板、及半导体装置 | |
JP2016183256A (ja) | 感光性導電性インキ及びその硬化物 | |
TWI818467B (zh) | 硬化性樹脂組成物、乾膜、硬化物及電子零件 |