TWI225085B - Coating composition - Google Patents

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TWI225085B
TWI225085B TW088110313A TW88110313A TWI225085B TW I225085 B TWI225085 B TW I225085B TW 088110313 A TW088110313 A TW 088110313A TW 88110313 A TW88110313 A TW 88110313A TW I225085 B TWI225085 B TW I225085B
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methyl ether
polymer
acid
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TW088110313A
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Takamasa Harada
Katsuyuki Sakamoto
Takanori Kudo
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Clariant Int Ltd
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Description

1225085 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明背晷 1 ♦發明鮪醻 本發明係關於可用來形成保護膜，而得平滑且透明表 面之被覆組成物，尤指在玻璃或透明材料上所形成滹色 板之保護膜用被覆組成物。 2 ·背吾抟銜 近年來，AV機器、個人電腦等大量應用液晶顯示元件 ,尤其是彩色顯示器，由於視認性良好，加上豐富的資 訊最等，需要劇增。一般為獲得彩色顯示，是在透明的 玻璃等基板上，利用染色法、印刷法、顏料分散法、電 鍍法等，形成例如馬賽克狀或條紋狀等濾色板。 濾色板通常是製成1微米左右的厚度，表面產生次微 米的階段差異。在彩色S TN中的階段差異，會影響到顯 示晶質（色斑等）。因此，為了不產生顯示色斑，必須 將顯示平坦度抑制到0.1微米以下。欲得如此平坦表面 ，是在滹色板表面塗佈熱固性丙烯酸系樹脂。 另外，不限液晶顯示元件，即使在固體照相元件中也 必須有保護滤色板的表面，而在製造步驟的後處理，例 如溶劑、酸、鹼溶液等之浸漬處理，或噴鍍形成電極層 之際發牛高溫等嚴苛條件時，必須有保護滤色板的保護 膜。此保護膜需平滑目具有強韌性、透明性亦優、長期不 變色、不變質，並有優良耐熱性、耐藥品性。為符合如 此要求，可用含環氧系共聚物之熱固性樹脂。 再者，習知大多數形成保護膜之被覆組成物為雙液性 -3一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨J----------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225085 A7 B7 五、發明說明（2 ) ,在使用前才混合使用。混合後宜趕快使用。而且視被 覆組成物之組成份，在硬化中會發生昇華物，结晶成塵 埃，然後有防害液晶板製造之虞，故亟需有不發生结晶 物之被覆組成物。 習知形成此等保護膜之被覆組成物，例如在特開昭 60-216 307號公報，記載由丙烯酸縮水甘油酯、多元酐 或多元羧酸形成之保護膜。形成此保護膜之保護膜劑， 可製成輩液性或雙液性被覆組成物。單液性被覆組成物 使用簡便，但保存安定性低，約一個月後，因硬化而不 能使用，其他特性，例如密接性、透明性、平坦性等， 均較雙液性為劣。另方面，雙液性被覆組成物在保存安 定性、密接性、透明性等方面均優，使用時必須將二種 液體混合，目混合是進行急烈反應，混合後必須至少在 二天Μ内使用。 發明槪要 本發明人等於今發規將特定聚合物和交聯劑組合，可 得保存安定性優，且可實琨優良保護膜之被覆組成物， 基於此等發現完成本發明。 因此，本發明之目的，在於提供一種被覆組成物，本 身安定，目可實琨優良保護膜。 更具體而言，本發明之目的，在於提供一種單液性被 覆钼成物，使用簡便、保存安定性優，且密接性、透明 件、平坦性卓越。 因此，本發明被覆組成物至少包括： -4 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I: ^ --------訂--------- S. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225085 A7 B7 五、發明說明（3 ) (A)卒少一種換算苯乙烯之重量平均分子量為5000〜 200,000,酸值Κ0Η為10〜200ms/g, Μ及玻璃化溫度為 5 0 〜2 5 0 t ,且含有羧基之聚合物， (B )含一個K上苯環和雜環，且含二個以上之環氧基 之環氧基化合物，做為交聯劑， (C) 反應促進劑，及 (D) 有機溶劑。 發明夕亘艚說明 本發明被覆組成物之基本組成份至少含有（A)聚合物 ,(B)交聯劑，（C)反應促進劑，（D)溶劑。 (A)聚合物 本發明中（A)聚合物指換算苯乙烯之重量平均分子量 為5,000〜200,000,酸值1(01^10〜20 0|^&,玻璃化溫 度50^-25010,且含羧基者。本發明較佳例係此聚合 物重最平均分子量Μ 10,〇〇〇〜100,000左右為佳。且酸 值KOH Μ30〜lOOrog/g左右為佳。 又，本發明較佳具體例之聚合物，Μ可溶於或至少可 膨潤於鹼水溶液之聚合物為佳。 此等聚合物之較佳具體例有丙烯酸或甲基丙烯酸之酯 ,與乙烯基芳族化合物之共聚物。丙烯酸或甲基丙烯酸 之酯有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯^甲 基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙 烯酸乙基己酯、丙烯酸苯酯等。又，乙烯基芳族化合物 有苯乙烯、cx -甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯等。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -1L —···----------------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225085 A7 B7 五、發明說明（3 ) 眈共聚物之共聚合形態無特別限制，凡加成聚合之無 規共聚物、嵌段共聚物等均可。另，共聚袷方法亦無限 制，利用溶液聚合法、乳化聚合法等進行均可。 本發明中的聚合物添加量，可在實現良好保護膜之範 圖適當決定。惟K佔有被覆組成物之5〜3 0重量纟左右為 佳，而Μ 1.0〜25電最左右更好。
(Β )夺聯SI 本發明中交聯劑是指在一分子中含有苯環或雜環1個 以上，目含狻基二個Κ上之多官能性環氧基化合物。本 發明較佳具髒例之環氧基化合物，Μ含苯基、環己基者 為伴，而Κ含苯基至少二個Μ上更好。 本發明更奸是含環氧官能基三個Κ上之化合物。 交聯劑具體例有聯酚丙嗣二縮水甘油醚、酚-酚醛環 氧樹陏、甲酚-酚醛環氧樹脂、三縮水甘油基異三聚氰 酸酯、四縮水甘油基二氨基二苯撐、四縮水甘油基間二 甲苯二胺、四鐘水甘油基-1,3-雙（氨乙基）環己烷、四 苯基縮水甘油醚乙烷、三苯基縮水甘油醚乙烷、聯酚六 氟乙釀二縮水甘油醚、1,3-雙[1-(2,3_環氧丙氧基）-1 -三氟甲基-2 ,2,2 -三氟甲基]苯、4,4 -雙（2,3-環氧丙氧 棊）八氟聯苯、三縮水甘油基對氨基酚、四縮水甘油基 間二甲苯二胺、2-[4_(2,3-乙氧丙氧基）苯基]-2-[4 -（ 1,1-雙（4-(2, 3-乙氧丙氧基）苯基）乙基）苯基]丙烷、1, 3-雙[4-(1-(4-(2,3-乙氧丙氧基）苯基）-l-(4-(l-(4-( 2, 3-乙氧丙氧基甲基乙基）苯基）乙基）苯氧基]-2-丙醇 一 6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線 | 1225085 A7 B7_ 五、發明說明（，） 等。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明中交聯劑之添加量無特別限制，相對於聚合物 1 0 0重量份，以1〜5 G重量份左右為佳，而以5〜3 (I重量 份範圍更好。 (C )砭應促准劑
本發明中之反應促進劑，只要能促進聚合物中羧基與 交聯劑中環氯基之反應即可，無待別限制。本發明較佳 具體例之反應促進劑，宜利用異氰酸酯類或胺類，更好 是嵌段型異氡酸酯類、第三胺類、或嵌段型胺類。較佳 具體例之嵌段型異氣酸酯，有用酚嵌段之己撐二異氰酸 酯，第三胺有三乙醇胺，而嵌段型胺有己二胺氨基甲酸 酯。相對於聚合物1 0 0重量份，反應促進劑添加量以0 . 1 〜1 〇重量份為佳。 m 溶勘I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明中可溶解上述聚合物和交聯劑之溶劑，俗使用 有機溶劑。本發明較佳具體例之有機溶劑以選自丙二醇 条、乙二醇条、乳酸条、丁酸条、乙酸条、甲酸条、γ -丁内酯溶劑，及其混合物為佳。利用此等有機溶劑所 得被覆組成物，在調製後可安定約6個月，且可得無塗 佈色斑之均質塗佈膜，結果可得密接性、平坦性、透明 性優，旦耐久性、耐磨性、耐污染性、耐藥品性均優之 保護膜。 有機溶劑具體例之二醇醚和乙酸酯条溶劑，有丙二醇 甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇待丁醚、二丙 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1225085 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（6 ) 二醇甲醚、二丙二醇丙醚、三丙二醇甲醚、丙二醇甲醚 乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇甲醚 、乙二醇丁醚、乙二醇異丙醚、乙二醇正丁醚、溶纖素 乙酸酯、甲基溶纖素乙酸酯、乙基溶纖素乙酸酯、二乙 二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二 甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇 單乙醚乙酸酯、丙二醇苯醚、丙二醇乙醚乙酸酯、三乙 二醇丁醚、3 -甲基-3-甲氣基丁基乙酸酯、3 -甲基-3-甲 氣基丁醇。又，乳酸条溶劑有乳酸乙酯、乳酸甲酯、乳 酸丁酯、乳酸戊酯。乙酸条溶劑有乙酸丁酯、甲酸戊酯 、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、乙酸甲氧基丁酯、丙酸丁 酯、丁酸条溶劑有丁酸異丁酯、丁酸丁酯、丙酮酸乙酯。 再者，按照本發明較佳具體例，有機溶劑以使用丙二 醇甲醚乙酸酯，或至少含有此化合物之混合有機溶劑為 佳。與丙二醇甲醚乙酸酯共用之較佳有機溶劑，可選自 丙二醇条、乙二醇条、乳酸条、丁酸条、乙酸条、甲酸 条、y -丁内酯溶劑，及其混合物。 又，有機溶劑佔有被覆組成物之添加量，視溶劑以外 的聚合物、交聯劑、反應促進劑之濃度而定，可適當調 整，例如在被覆組成物中添加45〜95重量％左右之範圍。 保謹膜之形成 本發明被覆組成物適用之基材，有濾色板、玻璃、玻 璃濾板、黑色基材、各種聚合物（聚醯亞胺、聚醯胺、 聚乙烯、丙烯酸樹脂等），茚氧化鈦、氮化矽、金屬氧 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 ：x 297公釐） ----------------0--------1T--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1225085 A7 B7 五、發明說明（7 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 化 物 ( 氣 化 鈦 - 氧 化 矽 氣 化 鉻 等 ) > 金 屬 ( 鋁 銅 等 ， 惟 不 限 於 此 〇 又 5 利 用 本 發 明 被 覆 組 成 物 形 成 保 護 膜 之 基 材 可 例 如 用 於 半 導 體 Λ 平 板 顯 示 器 電 子 機 器 等 用 途 惟 不 限 於 此 〇 本 發 明 被 覆 組 成 物 可 塗 佈 於 上 述 基 材 經 加 熱 硬 化 而 成 保 護 膜 〇 被 覆 m 成 物 之 塗 佈 方 法 無 特 別 限 制 9 可 用 例 如 旋 塗 法 S 棍 塗 法 Λ 噴 塗 法 等 方 法 〇 尤 以 旋 塗 法 有 用 可 得 均 勻 本 發 明 被 覆 組 成 物 的 硬 化 條 件 可 考 慮 聚 合 物 種 類 $ 被 覆 組 成 物 的 組 成 份 等 適 當 決 定 > 通 常 可 在 150- - 2 7 0°C 溫 度 9 硬 化 20分 鐘 至 1 0小 時 〇 實 m 例 本 發 明 由 下 述 實 施 例 進 一 步 詳 細 說 明 惟 本 發 明 不 限 於 此 等 實 施 例 0 iJi ) 被 m 1 成 物 調 1 被 覆 組 成 物 之 諝 製 如 下 〇 首 先 將 下 列 聚 合 物 交 聯 劑 、 反 應 促 進 劑 加 以 混 合 3 得 第 一 混 合 物 0 於 此 第 一 混 合 物 添 加 按 記 載 比 ( 重 量 比 ) 混 合 之 溶 劑 ， 調 製 成 含 第 一 混 合 物 1 7 重 量 % 之 攸 覆 m 成 物 〇 奮 例 丄 聚 合 物 I ( 甲 基 丙 烯 酸 -苯乙烯共聚物， 89克 重 量 平 均 分 子 量 1 5 ，〇 0 0 % 酸 值 5 5 ffig/g) 三 苯 基 縮 水 甘 油 醚 乙 烷 10克 嵌 段 型 己 if 二 異 氰 酸 酯 1克 丙 二 醇 甲 醚 乙 酸 酯 50% 乙 二 醇 ασ 早 乙 醚 乙 酸 酯 50% -9 一 11—.----------------11---------線01^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1225085 A7 B7 五、發明說明（8 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實 m 例 2 聚 合 物 I 二 苯 基 縮 水 甘 油 醚 乙 烷 嵌 段 型 己 ft 二 異 氰 酸 酯 丙 二 醇 甲 m 乙 酸 酯 二 乙 二 醇 單 乙 醚 實 m 例 3 聚 合 物 I 2- [4 -（2, 3- 乙 氧 丙 氧 基 雙 (4 -（2， 3- 乙 氧 丙 氧 丙 烷 嵌 段 型 己 撐 二 異 氰 酸 酯 丙 二 醇 甲 醚 乙 酸 酯 乙 二 醇 單 乙 醚 乙 酸 酯 實 m 例 4 聚 合 物 I 2 - [4 -（2， 3 - 乙 氧 丙 氧 基 雙 (4 -（2， 3- 乙 氧 丙 氧 丙 m 嵌 段 型 己 撐 二 異 氟 酸 酯 丙 二 醇 甲 m 乙 酸 酯 二 乙 二 醇 單 乙 醚 89克 10克 1克 50¾ 50¾ 89克 )苯基]-2- [4- (1 , 1- 10克 基）苯基）乙基）苯基] 1克 50¾ 50¾ 89克 )苯基]-2- [4- (1 , 1- 10克 基）苯基）乙基）苯基] 1克 50¾ 50¾ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨：----------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225085 A7 B7_ 五、發明說明（9 ) 富敝例5 聚合物I 89克 1,3-雙[4-(1-(4-( 2,3-乙氧丙氧基）苯基] 10克 -1 -（4-(1-(4-(2,3-乙氧丙氧基）-1-甲基 乙苺）苯基）乙基）苯氧基]_2-丙醇 嵌段型己撐二異氰酸酯 1克 丙二醇甲醚乙酸_ 50¾ 乙二醇單乙醚乙酸酯 50¾ 啻腧例6 聚合物I 89克 1,3 -雙[4-Π-(4-(2,3 -乙氧丙氧基）苯基] 10克 -1 -（4-Π-(4 -（2,3-乙氧丙氧基）-1-甲基 乙基）苯基）乙基）苯氧基]-2-丙醇 嵌段塑己撐二異氟酸酯 1克 丙二醇甲醚乙酸酯 50¾ 二乙二醇單乙賭 50¾ 啻敝例7 聚合物I 8 9克 1，3-雙[1_(2,3-乙氧丙氧基）-1-三氟甲基- 10克 2,2，2 -二氟甲基]苯 嵌段型己撐二異気酸酯 1克
.丙二醇甲醚乙酸酯 5(U 乙二醇單乙醚乙酸酯 5〇χ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----；----------------訂---------線 i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1225085 A7 B7 五、發明說明（Μ ) 奮施例8 聚合物I 8 9克 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1,3 -雙[1-(2,3 -乙氧丙氧基）-1-三氟甲基- 10克 2，2，2 _三氟甲基]苯 嵌段型己if二異氰酸酯 1克 丙二醇甲醚乙酸酯 5 二乙二醇單乙醚 50% 奮施例9 聚合物Π (甲基丙烯酸-苯乙烯共聚物， 89克 重量平均分子量41，000，酸值85mg/g) 1，3-雙[4-(卜（4-(2，3-乙氧丙氣基）苯基] 10克 - 1-(4-( 1-(4-(2，3-乙氣丙氧基苯基）-1-甲基乙基）苯基）乙基）苯氣基]-2-丙醇 嵌段型己撐二異氰酸酯 1克 丙二醇甲ffi乙酸酯 50% 二乙二醇單乙醚 50% 奮_例1 0 聚合物II 8 9克 1,3-雙[1-(2,3-乙氧丙氣基）-卜三氟甲基- 10克 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2，2，2-三氟甲基]苯 丙二醇甲醚乙酸酯 50% 乙二醇單乙醚乙酸酯 5 0 % -12-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225085 A7 B7_ 五、發明說明（1]) (b )保護膜之形成 上述所得被覆組成物，於形成1 . 2 /i in滤色板之基板上 ，以1 0 0 0 r p m / 5秒之旋塗條件塗佈，其次在熱板上，1 1 0 °C 乾燥1分鐘。然後，在2 5 0 t〕熱板上熱硬化1小時。 (c)保護膜之性能評估試驗 就上述所得保護膜，進行下述評估。 評估1 :平坦性 測定保護膜之膜厚，求出平均膜厚和膜厚標準偏差。 評估2 ：密接性 將形成保護膜的基板，在8 0 t、濕度9 5 之高溫高濕 環境放置100小時。100小時後，取出基板，用刀把保 護膜切成棋盤狀，利用膠帶剝離。 評估3 :透過率之測定 按照常法，測定保護膜之透過率。 評估4 :耐磨性 利用J I S規格鉛筆硬度測定器，測定保護膜硬度。 I估·…5 :附藥品性 將保護膜切成Ιι角的棋盤狀，浸於NMP ( N-甲基吡 啶嗣）、丙嗣等，觀察1小時後之狀態。 上述評估結果列於下表。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --r--^----------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1225085 A7 B7 五、發明說明（l2 靖謹一 酺籌 繭雲 13 ίβ w_15 wi 醤W is io 1*5S lbos 1,7s 1.9s L7S L92 L8S 2Us lbos 2」s
P12S P15S 0.15s P15S P151 P15S P15S P15S 0.15s P15S SI 31 SSI sl —I ^1 1 si 31 si i s 8 s i s Is is 15 i s 8 β s s 98% ΚΓΤ xa> ^K > ^ a >4« 〉^ K > ^ a >私a 〉4 » > 4 K > 4 a 谢一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
31 ^i si 認I SI ^1 ^1 ^1 SI o 〇 〇o 〇 〇 〇 〇 〇 〇 o 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 小 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 2.Hii 3♦纖f «5·1 i ii 12ϋ §/00 一 蕾 6 菌in (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .· 訂---------線一

Claims (1)

1225085
(91年11月4日修正） 六、申請專利範圍 第 88110313 號 六、申請專利範圍： 1 . 一種被覆組成物，至少包括： (A) 至少一種換算苯乙烯之重量平均分子量爲5〇〇〇 〜200,000，酸値KOH爲1〇〜2〇〇mg/g，以及玻璃化溫 度爲50°C〜250°C，且含有竣基之聚合物； (B) 含一個以上之苯環或雜環，且含二個以上之環 氧基之多官能性環氧基化合物，做爲交聯劑； (C )反應促進劑；和 (D)有機溶劑； 前述該聚合物係丙烯酸或甲基丙烯酸酯與芳族乙烯 基化合物之共聚物； 前述該環氧基化合物係含至少三個以上之環氧基； 前述該反應促進劑係異氰酸酯類或胺類； 前述該有機溶劑係選自丙二醇系、乙二醇系、乳酸 系、丁酸系、乙酸系、甲酸系、7-丁內酯溶劑，及其 混合物。 2 ·如申請專利範圍第i項之被覆組成物，其中該反應促 進劑係嵌段型異氰酸酯類、第三胺類，或嵌段型胺類 3 ·如申請專利範圍第丨項之被覆組成物，其中該有機溶 劑係丙二醇甲醚乙酸酯、或丙二醇甲醚乙酸酯與其他 -1 - 1225085 —彳丨年¢(月0曰_六、申請專利範圍 有機溶劑之混合物。 4 .如申請專利範圍第1項之被覆組成物，其中該有機溶 劑係由丙二醇甲醚乙酸酯與選自丙二醇甲醚乙酸酯以 外的丙二醇系、乙二醇系、乳酸系、丁酸系、乙酸系 、甲酸系、r - 丁內酯溶劑，及其混合物的有機溶劑之 混合物所構成。 5 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之被覆組成物， 其係用以製造一具有由被覆組成物所形成的保護膜之 濾色板。 -2-
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