TWI250196B - Coating composition - Google Patents

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1250196 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 ) 發明背景 發明領域 本發明係關於一種被覆組成物，可用於形成保護膜，而 得平滑且透明之表面，尤指在玻璃或透明材料上形成之濾 色體保護膜用之被覆組成物。 背景技術 近年來，在AV機器、個人電腦等電子機器中，盛行應 用液晶顯示元件。尤其是彩色顯示器，除辨識性優良外， 由於具有豐富的資訊量等，需要量驟增。一般爲3彩色顯示， 是在透明的玻璃等基板上，例如染色法、印刷法、顏料分 散法、電鍍法等，形成例如馬賽克狀或條紋狀之濾色體。 濾色體通常可製成1微米左右的厚度，表面會產生次微 米之差異。在彩色STN中，此項差異即會影響顯示晶質 (顏色斑駁等）。因此，顯示上不要產生斑駁，就必須把表 面平坦度抑制到〇. 1微米以下。欲得如此平坦的表面，乃 在濾色體表面塗佈熱固性丙烯酸樹脂。 另外，不僅液晶顯示元件，連固體攝影元件中的濾色體 表面，也須加以保護，在利用製造步驟之後處理，例如溶 劑、酸、鹼溶液等之浸漬處理，或由於在利用噴濺形成電 極層之際所發生高溫等嚴苛條件，都必須有保護膜來保護 濾色體。此保護膜要求又平滑又強韌，透明性優良，長期 不變色、不變質等耐熱性、耐藥品性優異。採用含環氧系 共聚物之熱固性樹脂，可以符合此等要求。 再者，習知大多形成保護膜之被覆組成物，係二液性， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂--------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) !25〇196 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明說明（2 ) 在使用前加以混合使用。在混合後宜盡快使用。再者，利 用被覆組成物之組成，在硬化中發生昇華物，結晶成爲垃 圾，對隨後液晶面板之製造有妨礙之虞，故亟需有不發生 此等結晶物之被覆組成物。 向來所知形成保護膜之被覆組成物，有例如日本專利特 開平8-27348號公報所載被覆用樹脂組成物，包含A.含（1) 環內含三級碳，碳數爲7至20的脂環基，結合於酯基之甲 基丙烯酸酯或丙烯酸酯10重量％至30重量％，和（2)甲基 丙烯酸縮水甘油酯或丙烯酸縮水甘油酯60重量％至90重 量％之共聚合樹脂，以及B.含（1) N-取代馬來醯亞胺，和（2) 丙烯酸或甲基丙烯酸爲必要成份之共聚合樹脂。此說明者 表示爲提高被覆組成物重要特性之密接性，導入具有環氧 基之偶合劑。然而，按照本發明人等之硏究，此等被覆組 成物在防膜剝裂之可靠性方面，仍有改良的餘地。 發明槪沭 本發明人等如今發現在特定聚合物與特定添加劑組合中， 可得保存安定性、透明性、平坦性、噴濺耐性均優，尤其 是做爲保護膜的被覆組成物重要特性之密接性優良的被覆 組成物。本發明即係基於此等發現所完成。 因此，本發明之目的，在於提供一種被覆組成物，其本 身安定，且可實現優良之保護膜。 更具體言之，本發明之目的：在於提供一種被覆組成物， 可實現習知被覆物同等以上的保存安定性、透明性、平垣 性、噴濺耐性，尤其是密接性優良者。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂---------^M_w. (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 1250196 A7 _____B7____ 五、發明說明（3 ) (A) 換算成苯乙烯重量平均分子量爲5,000〜200,〇〇〇，酸値 KOH10〜300mg/g,玻璃轉移點50°C〜250°C，且含有羧基之聚 合物至少一種， (B) 含苯環或雜環1個以上，且含環氧基2個以上之含 多官能性環氧化物基之化合物，做爲交聯劑， (C) 有機溶劑， (D) 如下通式（I )所示，含至少一種胺基之矽烷偶合劑： H2N-R1-Si-(OR2)3 (I) 式中R1爲未被取代之伸烷基，R2爲分別單獨之未被取代烷 基。 發明之具體說明 本發明被覆組成物之基本組成爲包含，（A)聚合物、（B) 交聯劑、（C)有機溶劑、（D)含胺基之矽烷偶合劑。 (A)聚合物 本發明中（A)聚合物指換算成苯乙烯之重量平均分子量 爲5,000〜200,000，酸値〖01110〜30〇1^化，玻璃轉移點 50°C〜250°C，且含有羧基者。本發明較佳具體例是，此 聚合物的重量平均分子量以1〇,〇〇〇〜100,000爲佳。而酸 値KOH以30〜100mg/g左右爲佳。 此等聚合物之較佳具體例有丙烯酸、甲基丙烯酸、及其 酯，與乙烯基芳族化合物之共聚物。丙烯酸、甲基丙酸， 及其酯之例有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸曱酯、丙烯酸乙 酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁醋、甲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 111 ^ · I I---訂---------AWT C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} !25〇196 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 發明說明（4) 基丙烯酸乙基己酯、丙烯酸苯酯等。另外，乙烯基芳族化 合物，有苯乙烯、α -甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯等。 此共聚物之共聚合形態沒有限制，凡利用加成聚合之無 規共聚物、嵌段共聚等均可用。另外，共聚合方法亦無限 制，凡溶液聚合法、乳化聚合法等均可。 本發明中的聚合物添加量，要在實現良好保護膜的範圍 適當決定，但在被覆組成物中以佔有5〜30重量％左右爲 佳，而以10〜25重量％左右更好。 (Β)交聯劑 本發明中的交聯劑，指在一分子中含有苯環或雜環1個 以上，且含有羧基2個以上之含多官能性環氧化物基之化 合物。按照本發明較佳具體例，含環氧化物基之化合物， 以含苯基、環己基者爲佳，更好是含苯基至少二個以上。 又，按照本發明較佳具體例，以含環氧官能基3個以上 之化合物爲佳。 交聯劑具體例有聯酚丙酮二縮水甘油醚、酚酚醛環氧樹 脂、甲酚酚醛環氧樹脂、三縮水甘油基異氰尿酸酯、四縮 水甘油基二胺基二伸苯、四縮水甘油基間二甲苯二胺、四 縮水甘油基-1,3-雙（胺乙基）環己烷、四苯基縮水甘油醚 乙烷、三苯基縮水甘油醚乙烷、聯酚六氟乙醯二縮水甘油 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-環氧丙氧基）八氟聯苯、三縮水 甘油基對胺基酚、四縮水甘油基間二甲苯二胺、2-[ 4-(2,3-環氧丙氧基）苯基]-2-[4-(1，1-雙（4-(2,3-環氧丙氧 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------------— I — 訂· —------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1250196 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明說明（5) 基）苯基）乙基）苯基]丙烷、1,3-雙[4-(l-(4-(2,3-環氧丙 氧基）苯基）-1-(4-(1-(4-(2, 3-環氧丙氧基苯基）-1-甲乙 基）苯基）乙基）苯氧基）-2-丙醇等。 本發明中的交聯劑添加量無特別限制，相對於聚合物 100重量份，以1〜50重量份爲佳，更好是在10〜40重 量份範圍。 又，在本發明被覆組成物中，聚合物（A )和交聯劑（B)可 以改用換算成苯乙烯之重量平均分子量爲5,000〜200,000, 酸値KOH10〜300mg/g，玻璃轉移點爲50°C〜250°C，且含 有羧基和環氧基者。此等多官能性聚合物，若本身具有交 聯劑之功能，則聚合物（A)和交聯劑（B)可以單一成份存在 於被覆組成物中。 (C)溶劑 本發明中溶解上述聚合物和交聯劑的溶劑，可用有機溶 劑。按照本發明較佳具體例，有機溶劑以選自丙二醇系、 乙二醇系、乳酸系、丁酸系、乙酸系、甲酸系、7 -丁內 酯溶劑，及其混合物爲佳。利用此等有機溶劑，所得被覆 組成物在調製後歷時約6個月保持安定，而且可得沒有塗 佈斑駁之均勻塗膜。結果，可得密接性、平坦性、透明性 優良，且耐久性、耐磨耗性、耐污染性、耐藥品性均優之 保護膜。 有機溶劑之具體例，在二醇醚和乙酸酯系溶劑方面：有 丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇特丁醚、 二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、三丙二醇甲醚、丙二醇甲 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I --------^------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1250196 A7 B7 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 酸乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇甲 酸、乙二醇丁醚、乙二醇異丙醚、乙二醇正丁醚，溶纖劑 乙酸劑、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、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I醚、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇單乙 醚乙酸酯、丙二醇苯醚、丙二醇乙醚酸酯、三乙二醇正丁 醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁 醇。另外，乳酸系溶劑有乳酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸丁 酯、乳酸戊酯。乙酸系溶劑有乙酸丁酯、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 系溶劑有丁酸異丁酯、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，或至少含此之混合有機溶劑爲佳。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。 另外，有機溶劑在被覆組成物中之添加量，可視溶劑以 外的聚合物、交聯劑，及其他添加劑之濃度而適當調節， 惟在被覆組成物中可添加到45〜95重量％左右之範圍。此 處所稱其他添加劑，有密接增強劑、界面活性劑、抗氧化 劑、增黏劑、反應促進劑、紫外線吸收劑等。 (D)含胺某之矽烷偶合劑 本發明被覆組成物係含有特定含胺基之矽烷偶合劑所組 成。此含胺基之矽烷偶合劑可以如下通式（I )表示： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 1250196 B7 五、發明說明（7 ) H2N-R1-Si-(OR2)3 ( I ) 式中R1爲未被取代伸烷基，R2爲分別單獨之未被取代烷 基。 其中R1和三個R2，在無損本發明硬化之範圍可以任意 選擇，分別單獨以C!-C4爲佳。而以R1爲伸丙基，三個R2 爲甲基或乙基尤佳。即，含胺基之偶合劑，以選自3-胺 丙基三乙氧基矽烷、和3-胺丙基三甲氧基矽烷之至少一種 爲佳。 本發明被覆組成物中，胺基系矽烷偶合劑可單獨或二種 以上組合使用。 胺基系矽烷偶合劑添加量相對於前述聚合物成份U)， 以0 . 1重量％以上，尤其是〇 . 5〜3重量％之比例添加爲 佳。 保護膜之形成 本發明被覆組成物可用之基材，有濾色體、玻璃、玻璃 濾光體、黑色母材、各種聚合物（聚醯亞胺、聚醯胺、聚 乙烯、聚丙烯、丙烯酸樹脂等）、氧化銦鈦、氮化矽、金 屬氧化物（氧化鈦、氧化矽、氧化鉻等），金屬（鋁、銅等）， 惟不限於此。 另外，由本發明被覆組成物形成保護膜之基材，可用於 例如半導體、平面顯示器、電子機器用途，惟不限於此。 本發明被覆組成物塗佈於上述基材，利用加熱硬化，即 可得保護膜。 被覆組成物之塗佈方法無特別限制，例如旋塗法、輥塗 -9- 玉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) 裝--------訂---- # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1250196 A7 _B7五、發明說明（9) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 * 2 :三井化學公司製品交聯劑（特庫摩亞VG3010L)、環 氧當量2 1 2g / eg。 * 3 :大日本油墨公司製品界面活性劑（含全氟烷基之寡 聚物）。 * 4:窒素公司製品3-胺丙基三乙氧基矽烷 * 5:窒素公司製品3-胺丙基三甲氧基矽烷 * 6:窒素公司製品3_縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷 * 7 :丙二醇甲醚乙酸酯 (b) 保護膜之形成 如上所得被覆組成物，用旋塗器（三笠公司製品IH-DX2) 以700rpm/30秒之條件，在基板（玻璃、玻璃濾光體、或 黑色母材）上塗佈後，使用烘箱進行250°C/30分鐘的後 烤。 (c) 保護膜的密接性評估試驗 所得基板在溫度80t/濕度95%之恆溫高濕槽中，放置 100小時。然後，取出基板，於其保護膜的膜面以切刀按 1mm間隔切成棋盤狀，上面貼玻璃紙膠帶，放置1分鐘後， 把玻璃紙膠帶一口氣剝離，於顯微鏡確認保護膜的密接狀 態。所得結果如下所示。 -11 - 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) •裝 ----訂·!------AWI -

基板種類 實施例1 實施例2 比較例1 比較例2 玻璃 〇 〇 X XX 玻璃濾光體 〇 〇 Δ XX 黑色母材 〇 〇 Δ XX 1250196 A7 _____B7 五、發明說明（1G) 表 〇： 保護膜不剝離 Δ ： 保護膜少許剝離 X: 保護膜中度剝離 XX:保護膜顯著剝離 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---- # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1250196 修止I 7、申請專利範圍 第8 9 1 2 4 9 2 4號「被覆組成物」專利案 (93年4月15日修正） Λ申請專利範圍： 1. 一種被覆組成物，包括： (Α)至少一種換算成苯乙烯重量平均分子量爲5,000 〜200,000、酸値ΚΟΗ10〜300mg/g、玻璃轉移點5 0 °〇 〜250°C且含有羧基之聚合物， (B) 含苯環或雜環1個以上且含環氧基3個以上之含 多官能性環氧化物基之化合物，做爲交聯劑， (C) 有機溶劑， (D) 如下通式（I)所示，至少一種含胺基之矽烷偶合 劑： H2N-R1-Si-(OR2)3 ( I ) 式中R1爲未被取代之伸烷基，R2各獨立地爲未被取代 之烷基， 其中該聚合物係丙烯酸、甲基丙烯酸或其酯與芳族乙 烯基化合物之共聚物。 2 .如申請專利範圍第1項之被覆組成物，其中該有機溶 劑係選自由丙二醇系、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者。 3 ·如申請專利範圍第1項之被覆組成物，其中R 1和三個 R2之碳數各獨立地爲1〜4個。 4.如申請專利範圍第i項之被覆組成物，其中該含胺基之 1- 1250196 t、申請專利範圍 矽烷偶合劑係至少 和3 -胺基丙基三甲 一種選自於3-胺基 氧基矽烷者。 丙基三乙氧基矽烷 -2-