TWI608301B - Curing resin composition and use thereof - Google Patents

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Description

硬化性樹脂組成物及其用途
本發明係關於一種硬化性樹脂組成物及其用途。更詳細而言係關於一種對各種顯示裝置之構成構件等有用之硬化性樹脂組成物、使用其之硬化膜、顯示裝置用構件及顯示裝置。
關於可藉由熱或活性能量線而硬化之硬化性樹脂組成物對例如以液晶顯示裝置或固體攝像元件、觸控面板式顯示裝置等為代表之各種顯示裝置之構成構件等之應用,進行了各種研究。例如,靜電電容方式之觸控面板式顯示裝置一般係由在基板上形成有ITO等之透明導電膜,進而形成有用以保護透明導電膜之保護膜或絕緣膜的結構構成,但對於保護膜或絕緣膜等構成構件,通常除了要求與透明導電膜之密接性或透明性優異以外,還要求表面硬度較高以緩和來自外部之衝擊。作為習知之硬化性樹脂組成物,例如開發出專利文獻1~7所記載之組成物。
又,近來,有伴隨著顯示裝置之高精細化等而亦要求硬化性樹脂組成物之硬化物顯示良好之電氣特性之情況。作為電氣特性之指標,已知有對由銀或銀合金所構成之金屬配線間之銀離子之遷移進行評價之方法(例如參照專利文獻8)。若銀離子之遷移得到抑制,則可謂金屬配線間 之絕緣可靠性優異,因此可判斷電氣特性是否良好。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2004-264686號公報
專利文獻2:日本特開平7-209865號公報
專利文獻3:日本特開2013-227485號公報
專利文獻4:日本特開平6-001944號公報
專利文獻5:日本特開2008-180992號公報
專利文獻6:日本特開2000-039713號公報
專利文獻7:日本特開2013-187279號公報
專利文獻8:日本特開2013-125797號公報
如上所述,期望硬化性樹脂組成物之硬化物表現出優異之密接性及透明性並且表面硬度較高。又,根據用途等,有亦要求顯影性或電氣特性良好之情況。而且,近年來,伴隨著顯示裝置等之技術之進步,對使用之各構件亦強烈期望更高度之性能,但尚未開發出可充分因應該等需求之硬化性樹脂組成物。例如,專利文獻1所記載之組成物於硬化物之表面硬度及電氣特性之方面有改善之餘地,專利文獻2所記載之組成物於電氣特性之方面有改善之餘地,而且有因醯胺鍵所致之著色之虞。專利文獻3 所記載之組成物於電氣特性之方面有改善之餘地。專利文獻4~7之組成物於硬化物之表面硬度之方面有改良之餘地,而且專利文獻7之組成物亦有用於進一步提高顯影性之改善之餘地。
本發明係鑒於上述現狀而完成者,其目的在於提供一種提供具有極高之表面硬度且充分之密接性及透明性優異之硬化物的硬化性樹脂組成物。又,其目的亦在於提供由此種硬化性樹脂組成物形成之硬化膜、以及藉由具有該硬化膜而可實現高性能化之顯示裝置用構件及顯示裝置。
本發明人等對硬化性樹脂組成物進行各種研究後,著眼於若製成含有鹼可溶性樹脂及二官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物之組成物,則成為感光性及硬化性優異者。而且,發現若製成至少使用具有特定之分子量且於側鏈具有乙烯性不飽和基之鹼可溶性樹脂(A)作為鹼可溶性樹脂,且進而含有選自由環氧化合物及特定之順丁烯二酸系聚合物所組成之群中之至少一種的組成物,則獲得表面硬度極高且透明性及密接性優異之硬化物。尤其,亦發現:於至少含有環氧化合物之情形時,所獲得之硬化物之表面硬度進一步提高;於至少含有特定之順丁烯二酸系聚合物之情形時,獲得電氣特性極為良好之硬化物;於含有環氧化合物及特定之順丁烯二酸系聚合物之兩者之情形時,獲得電氣特性極為良好且表面硬度進一步提高之硬化物。又,發現此種硬化性樹脂組成物尤其適宜作為觸控面板式顯示裝置或彩色濾光片等中使用之保護膜或絕緣膜形成用樹脂組成物,由其形成之硬化膜、顯示裝置用構件及顯示裝置可充分因應近年來之高精細化或高性能化之要求,從而可徹底解決上述課題,本發明人等想到 如上內容,而達成本發明。
即,本發明係一種硬化性樹脂組成物,其含有鹼可溶性樹脂及二官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,該鹼可溶性樹脂包含重量平均分子量為5000(含)以上且於側鏈具有乙烯性不飽和基之鹼可溶性樹脂(A),該硬化性樹脂組成物進而含有環氧化合物及/或順丁烯二酸系聚合物,且該順丁烯二酸系聚合物係使含有芳香族乙烯基化合物與順丁烯二酸酐衍生物及/或其水解物之單體成分進行聚合而獲得。
又,本發明亦為由上述硬化性樹脂組成物形成之硬化膜。
進而,本發明亦為具有上述硬化膜之顯示裝置用構件。
而且,本發明亦為具有上述硬化膜之顯示裝置。
以下詳細敍述本發明。再者,將以下記載之本發明之各種較佳形態組合2種或3種以上而成之形態亦為本發明之較佳形態。
[硬化性樹脂組成物]
本發明之硬化性樹脂組成物(亦簡稱為樹脂組成物)含有成分(1)~(3):(1)鹼可溶性樹脂、(2)二官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、(3)選自由環氧化合物及特定之順丁烯二酸系聚合物所組成之群中之至少一種。
亦可視需要進而含有1種或2種以上之其他成分。各含有成分可分別使用1種或2種以上。
以下,亦將二官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物稱為「多官 能(甲基)丙烯酸酯化合物」。
此處,可以說,上述成分(3)即環氧化合物及特定之順丁烯二酸系聚合物於均具有「使脫水縮合反應產生之官能基」之方面共通。即,環氧化合物具有羥基(-OH)或可使羥基(-OH)產生,該羥基例如可與鹼可溶性樹脂(A)可具有之羧基(-COOH)或其金屬鹽進行脫水縮合。特定之順丁烯二酸系聚合物較佳為於結構中具有COORb基(Rb表示氫原子或金屬原子),該COORb基例如可與鹼可溶性樹脂(A)或多官能(甲基)丙烯酸酯化合物可具有之羥基(-OH)進行脫水縮合。就此種觀點而言,以下之硬化性樹脂組成物亦為本發明者之發明之一。
一種硬化性樹脂組成物,其係含有鹼可溶性樹脂及二官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物者,該鹼可溶性樹脂包含重量平均分子量為5000(含)以上且於側鏈具有乙烯性不飽和基之鹼可溶性樹脂(A),該硬化性樹脂組成物進而包含具有使脫水縮合反應產生之官能基之化合物(X),該化合物(X)係環氧化合物及/或順丁烯二酸系聚合物,該順丁烯二酸系聚合物係使含有芳香族乙烯基化合物與順丁烯二酸酐衍生物及/或其水解物之單體成分進行聚合而獲得。
本說明書中,「固形物成分總量」係指形成硬化物之成分(除形成硬化物時揮發之溶劑等以外之成分)之總量。具體而言,意指鹼可溶性樹脂(固形物成分)、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、環氧化合物(固形物成分)、本案特定之順丁烯二酸系聚合物(固形物成分)、及含有其他 硬化物形成成分(其他聚合性化合物、偶合劑、無機微粒子)之情形時之該成分之合計質量。
<鹼可溶性樹脂>
本發明之硬化性樹脂組成物含有鹼可溶性樹脂(A)作為鹼可溶性樹脂。鹼可溶性樹脂(A)係指重量平均分子量為5000(含)以上且於側鏈具有乙烯性不飽和基者。
本發明中,此種鹼可溶性樹脂(A)與視需要含有之特定之順丁烯二酸系聚合物之合計量相對於硬化性樹脂組成物之固形物成分總量100質量%較佳為5質量%(含)以上,且較佳為70質量(含)%以下。藉由處於此種範圍,可更顯著地發揮本發明之效果。更佳為10~65質量%,進而較佳為15~60質量%,尤佳為15~50質量%。
此處,於本發明之硬化性樹脂組成物含有本案特定之順丁烯二酸系聚合物之情形時,其含量相對於鹼可溶性樹脂(A)100質量份較佳為90質量份(含)以下。藉此,可提供電氣特性、密接性及表面硬度等更優異之硬化物,而且硬化物成為耐光性更優異者。如此,本案特定之順丁烯二酸系聚合物之含量相對於鹼可溶性樹脂(A)100質量份為90質量份(含)以下之形態係本發明之尤佳之形態。更佳為85質量份(含)以下,進而較佳為80質量份(含)以下。又,較佳為10質量份(含)以上,更佳為20質量份(含)以上,進而較佳為30質量份(含)以上。
以下,進而說明鹼可溶性樹脂(A)之較佳形態。
鹼可溶性樹脂(A)係顯示鹼可溶性之樹脂(聚合物)。其中,較佳為於分子內具有酸基之聚合物(亦稱為含有酸基之聚合物)。作為酸基,例如 可列舉羧基、酚性羥基、羧酸酐基、磷酸基、磺酸基等與鹼性水進行中和反應之官能基,可僅具有該等中之1種,亦可具有2種以上。其中,較佳為羧基或羧酸酐基,更佳為羧基。
作為上述鹼可溶性樹脂(A)之酸值(AV),並無特別限定,例如較佳為20mgKOH/g(含)以上且未達300mgKOH/g。藉此,可獲得表現出更充分之鹼可溶性,顯影性更優異之硬化物。更佳為30mgKOH/g(含)以上,進而較佳為40mgKOH/g(含)以上。又,更佳為250mgKOH/g(含)以下,進而較佳為230mgKOH/g(含)以下,尤佳為210mgKOH/g(含)以下。尤其是若為210mgKOH/g(含)以下,則硬化物之硬化性變得更良好,又,例如電氣特性亦變得良好。進一步較佳為200mgKOH/g(含)以下,最佳為150mgKOH/g(含)以下。
本說明書中,聚合物之酸值可藉由如下方式求出,即,於利用下述實施例所記載之方法測定聚合物溶液之酸值後,根據溶液之酸值及溶液之固形物成分計算單位固形物成分之酸值。聚合物溶液之固形物成分可藉由下述實施例所記載之方法而求出。
上述鹼可溶性樹脂(A)係於側鏈具有乙烯性不飽和基(即雙鍵)之聚合物(亦將其稱為「側鏈含有雙鍵之聚合物」)。較佳為如下聚合物,其係使具有可與酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵的化合物、與使含有具有酸基及聚合性雙鍵之單體之單體成分進行聚合而獲得的聚合物(亦稱為基礎聚合物)進行反應而獲得。此處使用之各單體可分別使用1種或2種以上。
作為上述鹼可溶性樹脂(A),尤佳為於主鏈具有環結構之 聚合物。若使用於主鏈具有環結構之聚合物作為鹼可溶性樹脂(A),則可獲得耐熱性或表面硬度、密接性更優異,且例如暴露於高溫後之經時變化進一步得到抑制而可更穩定地表現出各種物性的硬化物。再者,近來之顯示裝置中,有為了使各種構件具有可耐受來自外部之衝擊之強度而使基板使用強化玻璃之情況,若使用於主鏈具有環結構之聚合物作為鹼可溶性樹脂(A),則可獲得即便於暴露於高溫後亦可對強化玻璃發揮優異之密接性之硬化物,因此極佳。
因此,形成上述基礎聚合物之單體成分較佳為含有具有酸基及聚合性雙鍵之單體並且含有1種或2種以上之可於聚合物之主鏈骨架導入環結構之單體。作為可於聚合物之主鏈骨架導入環結構之單體,例如可列舉於分子內具有含雙鍵之環結構之單體、或進行環化聚合而形成於主鏈具有環結構之聚合物之單體等。
再者,亦將形成上述基礎聚合物之單體成分稱為「基礎聚合物成分」。
作為上述具有酸基及聚合性雙鍵之單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸、丁烯酸、桂皮酸、乙烯基苯甲酸等不飽和單羧酸類;順丁烯二酸、反丁烯二酸、伊康酸、甲基順丁烯二酸、甲基反丁烯二酸等不飽和多元羧酸類;琥珀酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯、琥珀酸單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)酯等不飽和基與羧基之間經鏈延長之不飽和單羧酸類;順丁烯二酸酐、伊康酸酐等不飽和酸酐類;LIGHT ESTER P-1M(KYOEISHA CHEMICAL製造)等含有磷酸基之不飽和化合物等。該等中,就通用性、獲取性等觀點而言,較佳為使用羧酸系單體(不飽和單羧酸類、不飽和多元羧酸類、不飽和酸酐類)。就反應性、鹼可溶性等方面而言,更佳為使用 不飽和單羧酸類,進而較佳為(甲基)丙烯酸(即丙烯酸及/或甲基丙烯酸),其中,尤佳為甲基丙烯酸。
上述基礎聚合物成分中之具有酸基及聚合性雙鍵之單體之含有比率例如相對於基礎聚合物成分100質量%較佳為5質量%(含)以上。藉此,成為對鹼之溶解性更充分,例如對需要顯影性之用途更有用之硬化性樹脂組成物。又,就即便於暴露於高溫後亦可進一步維持硬化物之優異之外觀或密接性等之方面而言,較佳為85質量%(含)以下。更佳為10~80質量%,進而較佳為15~75質量%。
上述單體成分亦可為除包含上述具有酸基及聚合性雙鍵之單體以外,還含有1種或2種以上之其他自由基聚合性單體(亦稱為其他單體)者。
作為上述其他單體,例如,如上所述,作為可於聚合物之主鏈骨架導入環結構之單體,較佳為於分子內具有含雙鍵之環結構之單體、或進行環化聚合而形成於主鏈具有環結構之聚合物之單體等之1種或2種以上。作為此種單體,較佳為使用選自由N取代順丁烯二醯亞胺系單體、2,2'-(氧基二亞甲基)二丙烯酸二烷基酯系單體、及α-(不飽和烷氧基烷基)丙烯酸酯系單體所組成之群中之至少一種。如此,上述鹼可溶性樹脂(A)為具有N取代順丁烯二醯亞胺系單體單位、2,2'-(氧基二亞甲基)二丙烯酸二烷基酯系單體單位、及/或α-(不飽和烷氧基烷基)丙烯酸酯系單體單位之聚合物的形態係本發明之較佳形態之一。
尤其,含有N取代順丁烯二醯亞胺系單體單位及/或2,2'-(氧基二亞甲基)二丙烯酸二烷基酯系單體單位之樹脂可提供耐熱性或 分散性(例如有色材料分散性)、硬度等進一步提高之硬化膜。又,含有α-(不飽和烷氧基烷基)丙烯酸酯系單體單位之樹脂可提供密接性、硬化性、乾燥再溶解性等有助於製版性之性能、或有色材料分散性、耐熱性、透明性等進一步提高之硬化膜。
含有上述單體單位之樹脂(聚合物)係指例如藉由單體之聚合反應或交聯反應而含有源自該單體之構成單位之樹脂。
作為上述N取代順丁烯二醯亞胺系單體,例如可列舉N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-甲基順丁烯二醯亞胺、N-乙基順丁烯二醯亞胺、N-異丙基順丁烯二醯亞胺、N-三級丁基順丁烯二醯亞胺、N-十二烷基順丁烯二醯亞胺、N-苄基順丁烯二醯亞胺、N-萘基順丁烯二醯亞胺等,可使用該等之1種或2種以上。其中,就著色較少或分散性優異之方面而言,較佳為N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-苄基順丁烯二醯亞胺,尤佳為N-苄基順丁烯二醯亞胺。
作為上述N-苄基順丁烯二醯亞胺,例如可列舉:苄基順丁烯二醯亞胺;對甲基苄基順丁烯二醯亞胺、對丁基苄基順丁烯二醯亞胺等烷基取代苄基順丁烯二醯亞胺;對羥基苄基順丁烯二醯亞胺等酚性羥基取代苄基順丁烯二醯亞胺;鄰氯苄基順丁烯二醯亞胺、鄰二氯苄基順丁烯二醯亞胺、對二氯苄基順丁烯二醯亞胺等鹵素取代苄基順丁烯二醯亞胺等。
作為上述2,2'-(氧基二亞甲基)二丙烯酸二烷基酯系單體,就著色較少或分散性、工業獲取之容易性等觀點而言,例如較佳為使用2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二甲酯等。
作為上述α-(不飽和烷氧基烷基)丙烯酸酯系單體,例如較佳為α-烯丙氧基甲基丙烯酸、α-烯丙氧基甲基丙烯酸甲酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸乙酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸正丙酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸異丙酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸正丁酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸二級丁酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸三級丁酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸正戊酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸二級戊酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸三級戊酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸新戊酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸正己酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸二級己酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸正庚酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸正辛酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸二級辛酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸三級辛酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸2-乙基己酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸辛酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸壬酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸癸酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸十一烷基酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸月桂酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸十三烷基酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸十四烷基酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸十五烷基酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸鯨蠟酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸十七烷基酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸硬脂酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸十九烷基酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸二十烷基酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸二十六酯、α-烯丙氧基甲基丙烯酸三十酯等含有鏈狀飽和烴基之α-(烯丙氧基甲基)丙烯酸酯。此外,亦較佳為(α-甲基烯丙氧基甲基)丙烯酸烷基酯系單體等。其中,尤佳為α-烯丙氧基甲基丙烯酸甲酯(亦稱為α-(烯丙氧基甲基)丙烯酸甲酯)。
上述α-(不飽和烷氧基烷基)丙烯酸酯系單體例如可藉 由國際公開第2010/114077號說明書所揭示之製造方法而製造。
上述可於聚合物之主鏈骨架導入環結構之單體之含有比率(於使用2種(含)以上之情形時為其合計比率)例如相對於上述基礎聚合物成分100質量%較佳為1~40質量%。若處於該範圍,則可獲得耐熱性或分散性、表面硬度等進一步提高之硬化膜。其中,尤佳為N取代順丁烯二醯亞胺系單體、2,2'-(氧基二亞甲基)二丙烯酸二烷基酯系單體及/或(不飽和烷氧基烷基)丙烯酸酯系單體之含有比率(於使用2種(含)以上之情形時為其合計比率)相對於上述基礎聚合物成分100質量%為1~40質量%。若源自該等單體成分之主鏈環結構之含量增加,則有密接性提高之傾向。又,若進一步增加N取代順丁烯二醯亞胺系單體之添加量,則獲得就硬度方面而言更優異之硬化物,藉由使用2,2'-(氧基二亞甲基)二丙烯酸二烷基酯系單體,獲得就耐熱著色性方面而言更優異之硬化物。再者,若N取代順丁烯二醯亞胺系單體之含有比率過多,則有顯影速度未變得更適宜之情況。
作為上述N取代順丁烯二醯亞胺系單體、2,2'-(氧基二亞甲基)二丙烯酸二烷基酯系單體、及/或α-(不飽和烷氧基烷基)丙烯酸酯系單體之含有比率,更佳為2~40質量%,進而較佳為3~35質量%。
又,作為上述其他單體,可使用不屬於上述單體之其他(甲基)丙烯酸酯系單體、或芳香族乙烯基系單體等之1種或2種以上。
上述其他(甲基)丙烯酸酯系單體係指除2,2'-(氧基二亞甲基)二丙烯酸二烷基酯系單體及α-(不飽和烷氧基烷基)丙烯酸酯系單體以外之(甲基)丙烯酸酯系單體。
具體而言,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸二級戊酯、(甲基)丙烯酸三級戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸環己基甲酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸三環癸酯、(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3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃甲酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸β-甲基環氧丙酯、(甲基)丙烯酸β-乙基環氧丙酯、(甲基)丙烯酸(3,4-環氧環己基)甲酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、α-羥基甲基丙烯酸甲酯、α-羥基甲基丙烯酸乙酯等,此外還可列舉:1,4-二氧螺環[4,5]癸-2-基甲基丙烯酸、(甲基)丙烯醯基福啉、丙烯酸四氫呋喃甲酯、4-(甲基)丙烯醯基氧基甲基-2-甲基-2-乙基-1,3-二氧戊環、4-(甲基)丙烯醯氧基甲基-2-甲基-2-異丁基-1,3-二氧戊環、4-(甲基)丙烯醯氧基甲基-2-甲基-2-環己基-1,3-二氧戊環、4-(甲基)丙烯醯氧基甲基-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環、(甲基)丙烯酸烷氧基化苯基苯酚酯等。
上述(甲基)丙烯酸酯系單體中,就耐熱性優異之方面而言,較佳為使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸烷氧基化苯基苯酚酯。就耐熱性、密接性、顯影性優異之方面而言,更佳為使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸環己酯及/或(甲基)丙烯酸烷氧基化苯基苯酚酯。
作為上述芳香族乙烯基系單體,例如可列舉苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯等。其中,就樹脂之耐熱著色性或耐熱分解性之方面而言,較佳為苯乙烯、乙烯基甲苯。
上述其他(甲基)丙烯酸酯系單體及/或芳香族乙烯基系單體之含有比率(於使用2種(含)以上之情形時為其合計比率)例如相對於上述基礎聚合物成分100質量%較佳為1~80質量%。若處於該範圍,則可獲得耐熱著色性或鹼可溶性更優異之硬化物。更佳為5~75質量%,進而較佳為10~70質量%。
又,作為上述其他單體,例如亦可使用日本特開2013-227485號公報[0051]所例示之(甲基)丙烯醯胺類、於聚合物分子鏈之單末端具有(甲基)丙烯醯基之巨分子單體類、共軛二烯類、乙烯酯類、乙烯醚類、N-乙烯基化合物類、不飽和異氰酸酯類等之1種或2種以上。其含有比率較佳為於上述基礎聚合物成分100質量%中設為20質量%(含)以下。
此處,就進一步提高硬化物之電氣特性之觀點而言,上述鹼可溶性樹脂(A)較佳為不具有羥基等親水性基。但,於鹼可溶性樹脂(A) 含有羥基之情形時,該羥基與一級羥基相比,更佳為二級羥基。又,於為了獲得上述鹼可溶性樹脂(A)而進行共聚之單體成分中,較佳為儘可能不含具有親水性基之單體(例如具有羥基之(甲基)丙烯酸酯等)。具體而言,具有親水性基之單體之含有比率較佳為於上述基礎聚合物成分100質量%中設為20質量%(含)以下。
再者,具有電氣特性良好之硬化物(硬化膜)之顯示裝置用構件例如可實現在具有靜電電容式觸控面板之顯示裝置畫面上進行觸控輸入時之高精細化。
靜電電容式觸控面板係指當使用者之手指接觸觸控面板之視窗時,於手指與觸控面板之(透明)電極之間形成電容,根據伴隨其之靜電電容之變化而檢測出被觸控之位置者。
因此,藉由提高形成有硬化膜之各部分之電氣特性,可謀求顯示裝置之高性能化。
作為使上述單體成分進行聚合之方法,可使用塊體聚合、溶液聚合、乳化聚合等通常使用之方法,根據目的、用途適當選擇即可。其中,溶液聚合於工業上有利,且亦易於進行分子量等之結構調整,因此較佳。又,上述單體成分之聚合機構可使用基於自由基聚合、陰離子聚合、陽離子聚合、配位聚合等之機構之聚合方法,但基於自由基聚合機構之聚合方法於工業上亦有利,因此較佳。
上述聚合反應之較佳形態如日本特開2013-227485號公報[0053]~[0065]所記載。再者,聚合時間較佳為1~8小時,更佳為1~5小時,進而較佳為2~4小時。
上述鹼可溶性樹脂(A)較佳為使具有可與酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物與以上述方式獲得之基礎聚合物進行反應而獲得之聚合物,作為具有可與酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物中之聚合性雙鍵,例如可列舉(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基等,作為該化合物,較佳為具有該等之1種或2種以上者。其中,就反應性之方面而言,較佳為(甲基)丙烯醯基。又,作為可與酸基鍵結之官能基,例如可列舉羥基、環氧基、氧雜環丁基、異氰酸酯基等,作為該化合物,較佳為具有該等之1種或2種以上者。其中,就改性處理反應之速度、耐熱性、分散性之方面而言,較佳為環氧基(包含環氧丙基)。
作為上述具有可與酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物,例如可列舉(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸β-甲基環氧丙酯、(甲基)丙烯酸β-乙基環氧丙酯、乙烯基苄基環氧丙醚、烯丙基環氧丙醚、(甲基)丙烯酸(3,4-環氧環己基)甲酯、乙烯基環己烯氧化物等,可使用該等之1種或2種以上。其中,較佳為使用具有環氧基及(甲基)丙烯醯基之化合物(單體)。
上述具有可與酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物之使用量(摻合比率)較佳為以加成於構成基礎聚合物之具有酸基及聚合性雙鍵之單體(將其設為「單體x」)之羧酸的具有可與酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物(將其設為「化合物y」)之摻合比率(質量%)、即「{化合物y之莫耳量(mol)/單體x之莫耳量(mol)}×{單體x之摻合比率(質量%)}」求出,且以成為50質量%(含)以下之方式設定。藉此,可獲得電氣特性或密接性更良好之硬化物。更佳為未達50質量%,藉此,可獲得 電氣特性或密接性、耐光密接性更優異之硬化物。進而較佳為45質量%(含)以下,尤佳為40質量%(含)以下,最佳為35質量%(含)以下。又,較佳為5質量%(含)以上。更佳為7質量%(含)以上。
此處之「單體x之摻合比率(質量%)」係指將基礎聚合物成分(形成基礎聚合物之單體成分)之總量設為100質量%時之單體x之摻合量(質量%)。
再者,例如於使用GMA(甲基丙烯酸環氧丙酯)作為具有可與酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物(化合物y),使用MAA(甲基丙烯酸)作為具有酸基及聚合性雙鍵之單體(單體x)之情形時,上述所謂「具有可與酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物之摻合比率(質量%)」係指將加成之GMA進行MAA質量換算所得之質量%,藉由「{GMA之莫耳量(mol)/MAA之莫耳量(mol)}×MAA摻合比率(質量%)」而求出。該數值較佳為處於上述較佳範圍內。
上述鹼可溶性樹脂(A)較佳為使用如下方法等方法而製造:例如於使上述基礎聚合物成分和具有可與酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物進行反應時,使該基礎聚合物成分之酸基(較佳為羧基)之量較具有可與該酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物之量過量;於使上述基礎聚合物成分和具有可與酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物進行反應後,進而使具有多元酸酐基之化合物進行反應。具體而言,較佳為藉由日本特開2013-227485號公報[0069]~[0076]所記載之方法而製造。
上述鹼可溶性樹脂(A)之乙烯性不飽和基之當量、即雙鍵當量較佳為200~1萬。藉此,可更充分地發揮本發明之作用效果。其中, 更佳為400~5000。藉此,例如密接性及表面硬度亦進一步提高。作為下限值,進而較佳為450(含)以上,尤佳為500(含)以上,又,作為上限值,更佳為4000(含)以下,進而較佳為3000(含)以下,尤佳為2000(含)以下,最佳為1500(含)以下。又,如此,上述鹼可溶性樹脂(A)之雙鍵當量為500~1500之形態亦為本發明之較佳形態之一。
雙鍵當量係指聚合物之雙鍵每1mol之聚合物溶液之固形物成分之質量(g)。此處所謂聚合物溶液之固形物成分之質量,係指將例如上述基礎聚合物成分之質量、具有可與酸基鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物之質量、及鏈轉移劑之質量合計所得者。可藉由將聚合物溶液之固形物成分之質量除以聚合物之雙鍵量而求出。聚合物之雙鍵量可根據投入之酸基與具有可進行鍵結之官能基及聚合性雙鍵之化合物之量而求出。
上述鹼可溶性樹脂(A)之重量平均分子量為5000(含)以上。藉此,可提高硬化物之顯影性或表面硬度。較佳為7000(含)以上,更佳為1萬(含)以上。雖然原因並不確定,但當使用重量平均分子量為1萬(含)以上者時,更充分地抑制顯影時於圖案邊緣上殘留多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,因此圖案邊緣接近於直角(四角),即顯影性顯著提高。又,若使用此種鹼可溶性樹脂(A),則硬化物之表面硬度進一步提高,而且於暴露於高溫環境下後亦可更穩定地發揮各種優異之物性。進而較佳為11000(含)以上,尤佳為11500(含)以上,最佳為12000(含)以上。又,就黏性等觀點而言,較佳為25萬(含)以下。更佳為10萬(含)以下,進而較佳為5萬(含)以下,尤佳為3萬(含)以下,最佳為2萬(含)以下。
再者,於鹼可溶性樹脂為高分子量之情形時,酸值較高者更易於進行顯影。
本說明書中,重量平均分子量可藉由下述實施例所記載之方法進行測定。
又,本發明之硬化性樹脂組成物較佳為視需要(例如用於要求更高之表面硬度或電氣特性等之用途之情形等)進而含有順丁烯二酸系聚合物,該順丁烯二酸系聚合物係使含有芳香族乙烯基化合物與順丁烯二酸酐衍生物及/或其水解物之單體成分進行聚合而獲得。即,本發明之硬化性樹脂組成物較佳為至少包含鹼可溶性樹脂(A)、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、及該順丁烯二酸系聚合物。藉此,可提供具有更充分之表面硬度並且電氣特性極為良好之硬化物。
上述順丁烯二酸系聚合物較佳為顯示鹼可溶性者。又,亦較佳為於側鏈不具有乙烯性不飽和基之樹脂(聚合物)。
形成上述順丁烯二酸系聚合物之單體成分只要含有芳香族乙烯基化合物與順丁烯二酸酐衍生物及/或其水解物,則亦可視需要進而含有可與該等化合物進行共聚之其他單體。該等各單體分別可使用1種或2種以上。其他單體之含有比率於單體成分之總量100質量%中較佳為例如10~50質量%。
再者,作為上述順丁烯二酸系聚合物,亦可使用市售品。
作為上述芳香族乙烯基化合物,例如可列舉:苯乙烯;甲基苯乙烯(乙烯基甲苯)、乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、二甲基苯乙烯、二乙基苯乙烯等烷基取代苯乙烯;甲氧基苯乙烯、 乙氧基苯乙烯、丙氧基苯乙烯、丁氧基苯乙烯等烷氧基取代苯乙烯;乙烯基聯苯、苄基苯乙烯等芳香族基取代苯乙烯;氯苯乙烯、氟苯乙烯、溴苯乙烯、氯-甲基苯乙烯等鹵素取代苯乙烯;乙烯基苯甲酸、苯乙烯磺酸等酸取代苯乙烯等苯乙烯系化合物,此外還可列舉:乙烯基萘、乙烯基蒽等。該等中,較佳為苯乙烯系化合物,更佳為苯乙烯。
作為上述順丁烯二酸酐衍生物及/或其水解物,例如可列舉順丁烯二酸酐、伊康酸酐、烯基琥珀酸酐、甲基順丁烯二酸酐、2,3-二甲基順丁烯二酸酐等,此外還可列舉其等之水解物。再者,若將順丁烯二酸酐衍生物之較佳形態以化學式表示,則可以下述通式(a)表示。
上述式(a)中,R1及R2相同或不同,表示氫原子或烴基,或者R1與R2亦可直接或經由烴鏈而鍵結。烴基較佳為碳數1~10之烴基,又,較佳為烷基或苯基。烷基之碳數更佳為1~6。烴鏈較佳為碳數1~10之烷基鏈,烷基鏈之碳數更佳為1~6。作為R1及R2,尤佳為R1及R2之兩者均表示氫原子之形態。
於上述單體成分中,芳香族乙烯基化合物與順丁烯二酸酐衍生物及/或其水解物之含有比率較佳為,相對於順丁烯二酸酐衍生物及/或其水解物之總量100莫耳%,芳香族乙烯基化合物為10~500莫耳%。更 佳為50~400莫耳%。
上述單體成分之聚合方法並無特別限定,以通常之方法進行即可。又,於聚合後,可視需要使用醇等進行酯化反應,亦可使用鈉鹽等金屬鹽或銨鹽等進行中和反應。
作為上述順丁烯二酸系聚合物,尤佳為具有下述式(1)所表示之構成單位(亦稱為構成單位(1))及下述式(2)所表示之構成單位(亦稱為構成單位(2))之形態。藉此,可更充分地發揮本發明之作用效果。
式中,A表示可具有取代基之苯基。R1及R2相同或不同,表示氫原子或烴基,或者R1與R2亦可直接或經由烴鏈而鍵結。R3及R4相同或不同,表示OR5基或NR6R7基,或者R3與R4亦可鍵結而形成酐環。R5、R6及R7相同或不同,表示氫原子、金屬原子、或可具有取代基、醚鍵及/或酯鍵之烴基。其中,R3與R4不同時含有金屬原子。
上述式(1)中,A表示可具有取代基之苯基。取代基並無特別限定,例如可列舉碳數1~5之烷基、碳數1~5之烷氧基、碳數6~10 之芳基、碳數7~12之芳烷基、鹵素原子等之1種或2種以上。
上述式(2)中,R1及R2與上述式(a)中之該符號相同。又,於R3、R4可表示之OR5基及NR6R7基中,R5、R6及R7相同或不同,表示氫原子、金屬原子、或烴基(其中,烴基亦可具有選自由取代基、醚鍵、及酯鍵所組成之群中之至少一種)。
上述金屬原子例如可例示鋰原子、鈉原子、鉀原子等鹼金屬原子;鈣原子、鎂原子等鹼土金屬原子;鐵等過渡金屬原子等。其中,較佳為鹼金屬原子或鹼土金屬原子,更佳為鹼金屬原子,進而較佳為鈉原子或鉀原子。
上述烴基較佳為碳數1~18之烴基。又,較佳為烷基或苯基。該烷基之碳數較佳為1~18,更佳為1~12,進而較佳為3~9。烴基可具有之取代基關於上述式(1)中之A如上所述,其中較佳為鹵素原子。
作為上述式(2)所表示之構成單位,尤佳為R3及R4中之任一者係羥基或其金屬中和鹽。即,尤佳為R3及R4中之任一者係ORb基(Rb表示氫原子或金屬原子)。
具體而言,例如可列舉:R3及R4中之任一者表示烷氧基、即ORa基(Ra表示可具有取代基之烷基),另一者表示ORb基(Rb表示氫原子或金屬原子)之形態;R3及R4中之任一者表示ORb基(Rb表示氫原子或金屬原子),另一者表示ORc基(Rc表示包含醚鍵之碳數1~18之烴基,可具有取代基)之形態。
於上述順丁烯二酸系聚合物中,構成單位(1)與(2)之存在比率較佳為相對於構成單位(2)1莫耳,構成單位(1)為0.1~5莫耳,更佳為0.5~4莫耳。再者,較佳為以構成單位(1)與(2)之存在比成為 該範圍之方式設定順丁烯二酸系聚合物1分子中之構成單位(1)之平均重複數(m)及構成單位(2)之平均重複數(n)。例如,較佳為m=1~60之數、n=1~12之數,更佳為m=1~48、n=1~12。
上述順丁烯二酸系聚合物之酸值(AV)例如較佳為20mgKOH/g(含)以上且未達300mgKOH/g。藉此,可獲得表現出更充分之鹼可溶性且顯影性更優異之硬化物。更佳為30mgKOH/g(含)以上,進而較佳為40mgKOH/g(含)以上。又,更佳為290mgKOH/g(含)以下。
又,上述順丁烯二酸系聚合物之重量平均分子量較佳為100(含)以上。藉此,可獲得表面硬度更高之硬化物。更佳為1000(含)以上,進而較佳為5000(含)以上。又,就黏性等觀點而言,較佳為25萬(含)以下。更佳為10萬(含)以下,進而較佳為5萬(含)以下,尤佳為3萬(含)以下,最佳為2萬(含)以下。
<環氧化合物>
又,本發明之硬化性樹脂組成物較佳為視需要(例如用於要求更高之表面硬度之用途之情形等)進而含有1種或2種以上之環氧化合物。即,本發明之硬化性樹脂組成物較佳為至少含有鹼可溶性樹脂(A)、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、及環氧化合物。藉此,可提供具有更充分之表面硬度之硬化物。
本說明書中,環氧化合物係指包含環氧基之化合物。環氧化合物1分子中所含之環氧基之數量為1或2以上即可,就以更短時間獲得硬化物之觀點而言,較佳為2(含)以上。即,環氧化合物較佳為多官能環 氧化合物。又,就可更充分地發揮本發明之作用效果之觀點而言,環氧化合物尤佳為環氧樹脂。
關於上述環氧化合物之含量,較佳為相對於鹼可溶性樹脂(A)100質量份,環氧化合物之總量為10~150質量份。藉此,可進一步提高硬化物之表面硬度。更佳為20~100質量份,進而較佳為30~80質量份。
上述環氧化合物較佳為重量平均分子量為100(含)以上且25萬(含)以下者。藉由使用此種環氧化合物,可更充分地發揮本發明之作用效果。更佳為150(含)以上,又,就黏性之觀點而言,更佳為10萬(含)以下,進而較佳為5萬(含)以下,尤佳為1萬(含)以下。
作為上述環氧化合物,只要為於分子內具有環氧基之化合物,則並無特別限定,尤佳為具有脂環結構之環氧化合物。藉由本發明之樹脂組成物至少含有具有脂環結構之環氧化合物,可進一步提高硬化物之表面硬度,又,硬化物之耐光性亦變得良好。又,如此,作為上述環氧化合物,至少含有具有脂環結構之環氧化合物之形態亦為本發明之較佳形態之一。
上述具有脂環結構之環氧化合物係指於分子內具有脂環結構及環氧基之化合物,就提高表面硬度之觀點而言,尤佳為於分子內不具有芳香環者。再者,包含如環氧環己烷基、或於環狀脂肪族烴直接或經由烴而加成之環氧基般脂環結構與環氧基一體化之基(亦稱為脂環式環氧基)的化合物亦作為具有脂環結構之環氧化合物較佳。
作為上述具有脂環結構之環氧化合物中含有脂環式環氧基之化合物,例如可列舉:3',4'-環氧環己烷羧酸3,4-環氧環己基甲酯、3',4' -環氧環己烷羧酸ε-己內酯改性-3,4-環氧環己基甲酯、己二酸雙-(3,4-環氧環己基)酯等具有環氧環己烷基之化合物,此外還可列舉:2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧基-4-(2-環氧乙烷基)環己烷加成物、異氰尿酸三環氧丙酯等含有雜環之環氧化合物等。
又,上述具有脂環結構之環氧化合物亦較佳為具有直接或間接地鍵結於飽和脂肪族環狀烴骨架之環氧基之化合物。更佳為具有直接或間接地鍵結於飽和脂肪族環狀烴骨架之環氧丙醚基之化合物。此種環氧化合物較佳為具有鍵結於芳香環之環氧基之化合物(亦將其稱為「芳香族環氧化合物」)之氫化物,更佳為具有鍵結於芳香環之環氧丙醚基之化合物(亦將其稱為「芳香族環氧丙醚化合物」)之氫化物。具體而言,較佳為氫化雙酚A型環氧化合物、氫化雙酚S型環氧化合物、氫化雙酚F型環氧化合物等。尤佳為氫化雙酚A型環氧化合物、氫化雙酚F型環氧化合物。
本發明中,作為環氧化合物,亦可與上述具有脂環結構之環氧化合物一併使用1種或2種以上之其他環氧化合物,或取而代之而使用1種或2種以上之其他環氧化合物。較佳為,於本發明之樹脂組成物中使用之環氧化合物之總量100質量%中,使用50質量%(含)以上之具有脂環結構之環氧化合物。更佳為70質量%(含)以上,進而較佳為90質量%(含)以上。
<多官能(甲基)丙烯酸酯化合物>
本發明之硬化性樹脂組成物包含二官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
二官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物係指於1分子中具有2 個(含)以上之(甲基)丙烯醯基之化合物,藉由含有此種化合物,該樹脂組成物成為感光性及硬化性優異者,可獲得高硬度之硬化膜。
此處,(甲基)丙烯醯基係指甲基丙烯醯基及/或丙烯醯基,於本發明中,就反應性更優異之觀點而言,較佳為丙烯醯基。即,上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物尤佳為具有2個(含)以上丙烯醯基之多官能丙烯酸酯化合物。
作為上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物之官能數,較佳為3(含)以上。藉此,感光性及硬化性進一步提高,可使硬化物之硬度及透明性進一步提高。如此,上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物為3官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物之形態係本發明之較佳形態之一。作為官能數,更佳為4(含)以上,進而較佳為5(含)以上。又,就進一步抑制硬化收縮之觀點而言,較佳為10(含)以下,更佳為8(含)以下,進而較佳為6(含)以下。
再者,即便為官能數較少之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,只要為具有茀骨架之化合物,則亦可進一步提高硬化物之硬度,故而較佳。因此,上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物較佳為3官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物及/或具有茀骨架之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物之分子量並無特別限定,就操作性之觀點而言,例如較佳為2000(含)以下。更佳為1000(含)以下。又,較佳為100(含)以上。
作為上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,並無特別限定,例如可列舉下述化合物等。
乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、環己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧烷二(甲基)丙烯酸酯、雙酚F環氧烷二(甲基)丙烯酸酯、9,9-雙[4-(2-丙烯醯基氧基乙氧基)苯基]茀等二官能(甲基)丙烯酸酯化合物;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、e-己內酯加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、ε-己內酯加成二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、ε-己內酯加成新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、e-己內酯加成二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等3官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等。
於上述硬化性樹脂組成物中,多官能(甲基)丙烯酸酯化合物之含有比率相對於與上述鹼可溶性樹脂(A)及視需要含有之順丁烯二酸 系聚合物之總量100質量份較佳為200質量份(含)以下。若為該範圍,則可獲得硬化性更優異之硬化物(硬化膜)。更佳為190質量份(含)以下。其中,就提高密接性之觀點而言,較佳為180質量份(含)以下,更佳為170質量份(含)以下,進而較佳為160質量份(含)以下。又,就提高電氣特性之觀點而言,較佳為120質量份(含)以下,更佳為110質量份(含)以下,進而較佳為100質量份(含)以下,進而更佳為90質量份(含)以下,尤佳為80質量份(含)以下,最佳為70質量份(含)以下。又,就進一步提高顯影性之觀點而言,較佳為20質量份(含)以上。更佳為25質量份(含)以上。
<其他聚合性化合物>
又,本發明之硬化性樹脂組成物亦可視需要進而含有除上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物或環氧化合物以外之聚合性化合物(亦稱為其他聚合性化合物)。此種聚合性化合物可為1種,亦可包含2種以上。
聚合性化合物亦稱為聚合性單體,且係具有自由基、可藉由照射電磁波(例如紅外線、紫外線、X射線等)、電子束等活性能量線等而進行聚合之聚合性不飽和鍵(亦稱為聚合性不飽和基)、陽離子聚合性基等聚合性基之化合物(其中,上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物及環氧化合物除外)。較佳為包含前者之聚合性不飽和鍵之化合物,尤佳為自由基聚合性化合物(自由基聚合性單體)。
上述聚合性化合物(較佳為自由基聚合性化合物)可分類為:於分子內具有1個聚合性基之單官能性化合物(亦稱為單官能聚合性化合物)與具有2個以上聚合性基之多官能性之化合物(亦稱為多官能聚 合性化合物;屬於上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物者除外),可使用該等之1種或2種以上。聚合性化合物之分子量並無特別限定,就操作性之觀點而言,例如較佳為2000(含)以下。
上述自由基聚合性化合物中,作為單官能聚合性化合物,並無特別限定,例如可列舉:(甲基)丙烯酸酯系單體、(甲基)丙烯醯胺類、不飽和單羧酸類、不飽和基與羧基之間經鏈延長之不飽和單羧酸類、芳香族乙烯基系單體、N取代順丁烯二醯亞胺系單體、共軛二烯類、乙烯酯類、乙烯醚類、N-乙烯基化合物類、不飽和異氰酸酯類等。該等中,較佳為(甲基)丙烯酸酯系單體,即,換言之,較佳為單官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
作為上述單官能(甲基)丙烯酸酯化合物,可列舉具有脂肪族烴基之單官能(甲基)丙烯酸酯化合物、或具有芳香環(芳香族烴基)之單官能(甲基)丙烯酸酯化合物,其中較佳為前者,尤佳為於1分子中具有1個(甲基)丙烯醯基及碳數5~24之脂肪族烴基之化合物。作為脂肪族烴基,具體而言,可列舉脂肪族飽和烴基(烷基)及脂肪族不飽和烴基(例如烯基)。其中,若為脂肪族飽和烴基,則可獲得密接性等更優異之硬化物,故而較佳。具體而言,較佳為CnH2n+1所表示之基(n=5~24)。
上述脂肪族烴基之碳數較佳為5~24。藉此,硬化物之表面硬度更充分,又,與其他含有成分之相溶性亦更優異。作為碳數,較佳為8(含)以上。又,較佳為22(含)以下,更佳為20(含)以下。
作為上述具有脂肪族烴基之單官能(甲基)丙烯酸酯化合物,較佳例如可列舉:(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸二級戊酯、(甲 基)丙烯酸三級戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯(亦稱為(甲基)丙烯酸月桂酯)、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯、(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸山崳基酯等具有由直鏈或支鏈所構成之脂肪族烴基之化合物;(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯等具有環狀結構之脂肪族烴基之化合物等。其中,更佳為上述具有較佳碳數之脂肪族飽和烴基之化合物。
上述自由基聚合性化合物中,作為多官能聚合性化合物,例如除可列舉上述不飽和多元羧酸類或不飽和酸酐類以外,還可列舉日本特開2013-227485號公報[0097]~[0098]所例示之多官能乙烯醚化合物、含有乙烯醚基之(甲基)丙烯酸酯化合物、多官能烯丙醚化合物、含有烯丙基之(甲基)丙烯酸酯類、含有多官能(甲基)丙烯醯基之異氰尿酸酯類、含有多官能烯丙基之異氰尿酸酯類、多官能(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯類、多官能芳香族乙烯基類等。
於上述硬化性樹脂組成物包含作為上述任意成分之具有碳數5~24之脂肪族烴基之單官能(甲基)丙烯酸酯化合物之情形時,其含有比率於樹脂組成物之固形物成分總量100質量%中較佳為3~30質量%。藉此,硬化物之透明性進一步提高,且可進一步實現密接性提高或電氣特 性提高。更佳為4質量%(含)以上,進而較佳為5質量%(含)以上,又,更佳為25質量%(含)以下,進而較佳為20質量%(含)以下。
再者,於本發明之硬化性樹脂組成物除含有多官能(甲基)丙烯酸酯化合物以外,還含有具有碳數5~24之脂肪族烴基之單官能(甲基)丙烯酸酯化合物之情形時,交聯密度進一步降低,密接性進一步提高,因此更顯著地表現本發明之作用效果。
關於除上述具有碳數5~24之脂肪族烴基之單官能(甲基)丙烯酸酯化合物以外之其他聚合性單體之含有比率,例如於硬化性樹脂組成物之固形物成分總量100質量%中較佳為10質量%(含)以下。更佳為5質量%(含)以下,進而較佳為1質量%(含)以下。
<光聚合起始劑>
又,本發明之硬化性樹脂組成物較佳為含有光聚合起始劑。藉此,可進一步提高上述樹脂組成物之感度或硬化性。如此,上述硬化性樹脂組成物進而含有光聚合起始劑之形態係本發明之較佳形態之一。又,本發明之硬化性樹脂組成物較佳為感光性樹脂組成物。
作為上述光聚合起始劑,較佳為自由基聚合性之光聚合起始劑。自由基聚合性之光聚合起始劑係指藉由照射電磁波或電子束等活性能量線而產生聚合起始自由基者,可使用1種或2種以上通常使用者。又,亦可視需要併用1種或2種以上之光增感劑或光自由基聚合促進劑等。藉由與光聚合起始劑一併併用光增感劑及/或光自由基聚合促進劑,感度或硬化性進一步提高。
作為上述光聚合起始劑,具體而言,例如可列舉:2-甲基 -1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮(「IRGACURE907」,BASF公司製造)、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉基苯基)-丁酮-1(「IRGACURE369」,BASF公司製造)、2-二甲基胺基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮(「IRGACURE379」,BASF公司製造)等胺基酮系化合物;2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(「IRGACURE651」,BASF公司製造)、苯基乙醛酸甲酯(「DAROCUR MBF」,BASF公司製造)等苄基縮酮系化合物;1-羥基-環己基-苯基-酮(「IRGACURE184」,BASF公司製造)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(「DAROCUR1173」,BASF公司製造)、1-[4-羥基乙氧基]-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(「IRGACURE2959」,BASF公司製造)、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙烯基)-苄基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(「IRGACURE127」,BASF公司製造)、[1-羥基-環己基-苯基-酮+二苯甲酮](「IRGACURE500」,BASF公司製造)等羥基酮系化合物等,此外還可列舉:日本特開2013-227485號公報[0084]~[0086]所例示之烷基苯酮系化合物、二苯甲酮系化合物、安息香系化合物、9-氧硫系化合物、鹵甲基化三系化合物、鹵甲基化二唑系化合物、聯咪唑系化合物、肟酯系化合物、二茂鈦系化合物、苯甲酸酯系化合物、吖啶系化合物等氧化膦系化合物、肟酯系化合物等。
於上述光聚合起始劑中,尤佳為至少使用胺基酮系化合物(亦稱為胺基酮系聚合起始劑)。即,上述硬化性樹脂組成物較佳為進而含有胺基酮系聚合起始劑。藉此,硬度及顯影性變得更優異。又,亦較佳為 使用羥基酮系化合物(亦稱為羥基酮系聚合起始劑)、或苄基縮酮系化合物(亦稱為苄基縮酮系聚合起始劑)。
上述光聚合起始劑之含量視目的、用途等適當設定即可,並無特別限定,相對於硬化性樹脂組成物之固形物成分總量100質量份較佳為2質量份(含)以上。藉此,可獲得密接性更優異之硬化物,即便於暴露於高溫後亦更充分地抑制剝離。更佳為5質量份(含)以上,進而較佳為7質量份(含)以上。又,若考慮與光聚合起始劑之分解物造成之影響或經濟性等之平衡,則較佳為35質量份(含)以下。更佳為25質量份(含)以下。
又,本發明中,較佳為如上所述般使用胺基酮系聚合起始劑作為聚合起始劑,於此情形時,相對於聚合起始劑之總量(即,胺基酮系聚合起始劑及其他聚合起始劑之合計量)100質量%,胺基酮系聚合起始劑較佳為20質量%(含)以上。更佳為30質量%(含)以上,進而較佳為50質量%(含)以上,尤佳為55質量%(含)以上。
作為可與上述光聚合起始劑併用之光增感劑或光自由基聚合促進劑,例如可列舉日本特開2013-227485號公報[0088]所例示之色素系化合物、二烷基胺基苯系化合物、硫醇系氫供與體等。又,上述光增感劑及/或光自由基聚合促進劑之含量(總量)視目的、用途適當設定即可,並無特別限定,就硬化性、分解物造成之影響及經濟性之平衡之觀點而言,相對於本發明之硬化性樹脂組成物之固形物成分總量100質量份較佳為0.001~20質量份。更佳為0.01~15質量份,進而較佳為0.05~10質量份。
<偶合劑>
又,本發明之硬化性樹脂組成物較佳為含有偶合劑。偶合劑係具有藉由與無機物之氧化表面進行水解反應或縮合反應而結合之性質者,利用該性質,可更充分地發揮對蒸鍍有例如ITO等之基板等之密接性。又,如此,上述硬化性樹脂組成物進而含有偶合劑之形態亦為本發明之較佳形態之一。
作為上述偶合劑,具體而言,例如較佳為具有乙烯基、(甲基)丙烯酸基、環氧基、胺基、巰基、-N=C=O基、-N(R8)-C(=O)-基(此處之R8表示氫原子(H)或任意基)等基之偶合劑。其中,較佳為具有乙烯基、(甲基)丙烯醯基及/或環氧基者。更佳為(甲基)丙烯醯基。又,亦較佳為具有胺基者。若本發明之硬化性樹脂組成物至少含有具有胺基之偶合劑,則可提供即便於暴露於高溫環境下後亦可穩定地表現出更優異之密接性的硬化物。該硬化物亦為表面硬度更高且對強化玻璃之密接性特別優異者。又,如此,上述偶合劑含有具有胺基之偶合劑之形態亦為本發明之較佳形態之一。
上述具有胺基之偶合劑係於分子中含有1個或2個以上胺基之偶合劑。胺基可為一級胺基(-NH2)、二級胺基(-N(H)R9)、三級胺基(-NR10R11)中之任一者(此處之R9、R10及R11相同或不同,表示除氫原子以外之任意基、原子)。其中,較佳為具有選自由一級胺基(-NH2)及二級胺基所組成之群中之至少一種者,更佳為至少具有一級胺基者。藉由含有具有一級胺基之偶合劑,硬化物之密接性更顯著地提高。
又,上述具有胺基之偶合劑較佳為含有矽、氧化鋯、鈦及/或鋁等作為中心金屬者。更佳為具有矽作為中心金屬者,進而較佳為含有 胺基之矽烷偶合劑(亦稱為具有胺基之矽烷偶合劑)。藉此,可獲得如下硬化物,即,即便於暴露於高溫後亦無變色或著色、龜裂等外觀之經時變化,且具有更充分之表面硬度及密接性。
再者,作為具有除矽以外之金屬作為中心金屬之偶合劑,例如可列舉鋁鋯系偶合劑、鈦酸酯系偶合劑等。
又,上述偶合劑較佳為包含例如矽、氧化鋯、鈦及/或鋁等作為中心金屬者。其中,較佳為具有矽作為中心金屬者,更佳為矽烷偶合劑。藉由使用矽烷偶合劑,可使硬化物之密接性及表面硬度更充分。
作為上述矽烷偶合劑,較佳為具有上述基之1種或2種以上及烷氧基矽烷基(-Si(OR12)3-n(R13)n,OR12表示水解性基,R12較佳為烴基;R13表示烴基;n為0、1或2)之化合物。其中,較佳為使用具有乙烯基、(甲基)丙烯醯基及/或環氧基之矽烷偶合劑,藉此,可獲得如下硬化物,即,即便於暴露於高溫後亦無變色或著色、龜裂等外觀之經時變化,且具有更充分之表面硬度及密接性。
作為上述具有乙烯基之矽烷偶合劑,例如可列舉乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等。
作為上述具有(甲基)丙烯醯基之矽烷偶合劑,例如可列舉:3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等。
作為上述具有環氧基之矽烷偶合劑,具體而言,例如可列 舉:3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等。
作為上述具有巰基之矽烷偶合劑,例如可列舉3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等。
作為上述具有-N=C=O基之矽烷偶合劑,例如可列舉3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等,作為具有-N(R8)-C(=O)-基之矽烷偶合劑,例如可列舉三-(三甲氧基矽基丙基)異氰尿酸酯。
上述矽烷偶合劑中,亦尤佳為使用具有(甲基)丙烯醯基之矽烷偶合劑(亦稱為具有(甲基)丙烯醯基之矽烷偶合劑),藉此,樹脂組成物之保存穩定性變得更良好。又,密接性亦進一步提高。
再者,就提高樹脂組成物之保存穩定性或硬化物之密接性之觀點而言,上述硬化性樹脂組成物較佳為含有具有(甲基)丙烯醯基之矽烷偶合劑及具有胺基之偶合劑作為偶合劑。其中,更佳為含有具有(甲基)丙烯醯基之矽烷偶合劑及含有胺基之矽烷偶合劑。如此,上述偶合劑含有具有(甲基)丙烯醯基之矽烷偶合劑及含有胺基之矽烷偶合劑之形態係本發明之較佳形態之一。
上述偶合劑中,作為具有除矽以外之金屬作為中心金屬之偶合劑,例如可列舉鋁鋯系偶合劑、鈦酸酯系偶合劑等。
於上述硬化性樹脂組成物中,偶合劑之含量(總含量)於硬化性樹脂組成物之固形物成分總量100質量%中較佳為3質量%(含)以上。藉由含有3質量%(含)以上,即便於暴露於高溫後亦可具有更充分之密接 性及表面硬度。更佳為4質量%(含)以上,進而較佳為5質量%(含)以上。又,就硬化性樹脂組成物之保存穩定性等觀點而言,較佳為30質量%(含)以下。更佳為25質量%(含)以下,進而較佳為20質量%(含)以下。
此處,於上述硬化性樹脂組成物含有具有胺基之偶合劑之情形時,該具有胺基之偶合劑之含量相對於偶合劑之總含量100質量%較佳為1~100質量%。藉此,樹脂組成物之保存穩定性或硬化物之密接性進一步提高。又,就使硬化物之透明性提高之觀點而言,更佳為3~90質量%,進而較佳為5~50質量%,尤佳為8~20質量%。
再者,於併用具有胺基之偶合劑與具有(甲基)丙烯醯基之偶合劑之情形時,其等之質量比(具有胺基之偶合劑/具有(甲基)丙烯醯基之偶合劑)較佳為3~90/10~97。更佳為5~50/50~95,進而較佳為8~20/80~92。
<氟系添加劑>
又,關於本發明之硬化性樹脂組成物,就進一步提高硬化性之觀點而言,亦可含有1種或2種以上之氟系添加劑(亦稱為氟添加劑)。再者,氟系添加劑亦具有作為調平劑之功能。
上述氟系添加劑係指於結構中具有氟原子之化合物,例如,通常可使用用作氟系界面活性劑或氟系表面改質劑等之化合物。
關於上述氟系添加劑,就較佳為於硬化性樹脂組成物中不發生成分分離之觀點而言,更佳為使用於各種有機溶劑(例如醚系溶劑、酯系溶劑、酮系溶劑、醇系溶劑等)中之溶解性較高者。具體而言,例如較 佳為HLB值(親水性親油性平衡)處於0~16之範圍者。作為HLB值,更佳為1~13。
再者,HLB值藉由例如格里芬(Griffin)法、戴維斯(Davis)法求出。
上述氟系添加劑進而較佳為於氟系添加劑之總量100質量%中含有0.01~80質量%之氟者。氟含量例如可藉由離子層析法進行測定。
又,作為上述氟系添加劑,存在非離子性或陰離子性者等,就與樹脂之分散性等觀點而言,較佳為非離子性者。
作為上述氟系添加劑,具體而言,例如可列舉:全氟丁烷磺酸鹽(MEGAFAC F-114),具有全氟烷基之羧酸鹽(MEGAFAC F-410),全氟烷基環氧乙烷加成物(MEGAFAC F-444、EXP.TF-2066),含有全氟烷基之磷酸酯(MEGAFAC EXP.TF-2148),含有全氟烷基之磷酸酯型胺中和物(MEGAFAC EXP.TF-2149),具有含氟基、親水性基之低聚物(MEGAFAC F-430、EXP.TF-1540),含有含氟基、親油性基之低聚物(MEGAFAC F-552、F-554、F-558、F-561、R-41),具有含氟基、親水性基、親油性基之低聚物(MEGAFAC F-477、F-553、F-555、F-556、F-557、F-559、F-562、R-40、EXP.TF-1760),具有含氟基、親水性基、親油性基、UV反應性基之低聚物(MEGAFAC RS-72-K、RS-75、RS-76-E、RS-76-NS、RS-77)等(均為DIC公司製造)。其中,較佳為包含親油性基之化合物(具有含氟基、親油性基之低聚物,具有含氟基、親水性基、親油性基之低聚物,具有含氟基、親水性基、親油性基、UV反應性基之低聚物)。
上述氟系添加劑之含量視目的、用途等適當設定即可,並無 特別限定,相對於硬化性樹脂組成物之固形物成分總量100質量份較佳為0.05~10質量份。更佳為0.1質量份(含)以上,又,更佳為5質量份(含)以下,進而較佳為4質量份(含)以下,尤佳為3質量份(含)以下。
<溶劑>
又,本發明之硬化性樹脂組成物較佳為含有溶劑。溶劑較佳地用作稀釋劑等。即,具體而言係較佳地用於降低黏度而提高操作性、藉由乾燥而形成塗膜、作為有色材料之分散介質等者,且係可將硬化性樹脂組成物中之各含有成分溶解或分散之低黏度有機溶劑。
作為上述溶劑,可使用1種或2種以上之通常使用者,視目的、用途而適當選擇即可,並無特別限定。例如可列舉:乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇單丁醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯等二醇單醚之酯類,此外還可列舉:日本特開2013-227485號公報[0092]所例示之單醇類、二醇類、環狀醚類、二醇單醚類、二醇醚類、烷基酯類、酮類、芳香族烴類、脂肪族烴類、醯胺類等。
上述溶劑之使用量視目的、用途適當設定即可,並無特別限定,較佳為於本發明之硬化性樹脂組成物之總量100質量%中含有10~90質量%。更佳為20~80質量%,尤佳為40~80質量%,最佳為60~80質量%。
上述硬化性樹脂組成物亦可進而根據應用其之各用途之要 求特性,而包含例如有色材料(亦稱為著色劑)、分散劑、耐熱提高劑、調平劑、顯影助劑、填料、酚樹脂、聚乙烯酚等熱硬化性樹脂、多官能硫醇化合物等硬化助劑、塑化劑、聚合抑制劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、消光劑、消泡劑、抗靜電劑、滑澤劑(slipping agent)、表面改質劑、揺變劑、揺變助劑、醌二疊氮化合物、多酚化合物、酸產生劑等之1種或2種以上。例如,於將上述硬化性樹脂組成物用於彩色濾光片用途之情形時,較佳為含有有色材料。
再者,就進一步謀求電氣特性提高之觀點而言,本發明之硬化性樹脂組成物較佳為儘可能不含二氧化矽微粒子等無機微粒子。具體而言,無機微粒子之含有比率於硬化性樹脂組成物之固形物成分總量100質量%中較佳為3質量%(含)以下。更佳為1質量%(含)以下,進而較佳為0質量%,即實質上不含無機微粒子。
<硬化性樹脂組成物之製造方法>
作為本發明之硬化性樹脂組成物之製造方法,並無特別限定,例如可藉由使用各種混合機或分散機將上述含有成分進行混合分散而製備。分散步驟及混合步驟並無特別限定,藉由通常之方法進行即可。又,亦可進而包含通常進行之其他步驟。於上述硬化性樹脂組成物含有有色材料之情形時,較佳為經由有色材料之分散處理步驟而製造。
[硬化膜]
其次,對使用本發明之硬化性樹脂組成物形成之硬化膜進行說明。
本發明之硬化性樹脂組成物可藉由照射(曝光)活性能量光線而形成硬化膜。具體而言,例如較佳為藉由於基板(亦稱為基材)上塗佈上述硬 化性樹脂組成物並使其乾燥,對該塗佈面照射(曝光)活性能量光線,而形成硬化膜。又,以此方式由上述硬化性樹脂組成物形成之硬化膜亦為本發明之一。又,由於上述硬化性樹脂組成物可較佳地用作抗蝕劑材料,故而由上述硬化性樹脂組成物形成之硬化膜為抗蝕劑硬化膜之形態亦為本發明之較佳形態之一。
上述硬化膜較佳為例如基於離子遷移試驗測得之電阻值降低時間成為100小時(含)以上者。藉由使用此種硬化膜,顯示裝置用構件等之電氣特性進一步提高。作為電阻值降低時間,更佳為150小時(含)以上,進而較佳為200小時(含)以上,尤佳為250小時(含)以上。
離子遷移試驗可藉由下述實施例所記載之方法而進行。
此處,具有電氣特性良好之硬化膜之顯示裝置用構件例如可實現在具有靜電電容式觸控面板之顯示裝置畫面上進行觸控輸入時之高精細化。靜電電容式觸控面板係指當使用者之手指接觸觸控面板之視窗時,於手指與觸控面板之(透明)電極之間形成電容,根據伴隨其之靜電電容之變化而檢測出被觸控之位置者。因此,可藉由使形成有硬化膜之各部分之電氣特性提高而謀求顯示裝置之高性能化。
作為上述塗佈硬化性樹脂組成物之基板(亦稱為基材),並無特別限定,例如可列舉:白板玻璃、青板玻璃、二氧化矽塗層青板玻璃等透明玻璃基板;由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、聚碸、環狀烯烴之開環聚合物或其氫化物等熱塑性樹脂構成之片材或膜;由環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱硬化性樹脂構成之片材或膜;鋁板、銅板、鎳板、不鏽鋼板等金屬基板;陶瓷基板;具有光電轉換元件之半導 體基板;於表面具備有色材料層之玻璃基板(LCD用彩色濾光片)等由各種材料構成之構件等。其中,就耐熱性之方面而言,於玻璃基板或塑膠基板中較佳為由耐熱性樹脂構成之片材或膜。又,上述基板較佳為透明基板。
又,於上述基板,可視需要進行電暈放電處理、臭氧處理、利用矽烷偶合劑等之化學品處理等,亦可於上述基板之兩面或單面形成阻氣層或保護膜等無機成分或有機成分之塗佈膜。又,於將硬化膜用於顯示裝置用構件之情形時,較佳為於上述基板形成ITO等之電極。再者,本發明之硬化膜不僅與基板之密接性優異,而且與ITO膜等之電極之密接性亦優異。
作為將上述硬化性樹脂組成物塗佈於基板之方法,並無特別限定,例如可列舉旋轉塗佈、狹縫塗佈、輥塗佈、流延塗佈等,可較佳地使用任一種方法。
塗佈於上述基板後之塗膜之乾燥例如可使用加熱板、IR烘箱、對流烘箱等進行。乾燥條件係根據所含有之溶劑成分之沸點、硬化成分之種類、膜厚、乾燥機之性能等而適當選擇,通常較佳為於50~150℃之溫度進行10秒~300秒鐘。
作為上述活性能量光線之光源,例如可使用氙氣燈、鹵素燈、鎢絲燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、中壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧、螢光燈等燈光源、氬離子雷射、YAG雷射、準分子雷射、氮雷射、氦-鎘雷射、半導體雷射等雷射光源等。又,作為曝光機之方式,可列舉近接方式、鏡面投影方式、步進方式,較佳為使用近接方式。
再者,於活性能量光線之照射步驟中,亦可視用途而經由特定之遮罩 圖案照射活性能量光線。於此情形時,曝光部硬化,硬化部對顯影液不溶化或難溶化。
又,亦可視需要於上述活性能量光線之照射步驟後,進行藉由顯影液進行顯影處理,去除未曝光部而形成圖案之步驟(亦稱為顯影步驟)。藉此,可獲得經圖案化之硬化膜。
顯影步驟中之顯影處理通常可於10~50℃之顯影溫度下以浸漬顯影、噴霧顯影、毛刷顯影、超音波顯影等方法進行。再者,於使用鹼性水溶液作為顯影液之情形時,較佳為於顯影後以水洗淨。
上述顯影液只要為將本發明之硬化性樹脂組成物溶解者,則無特別限定,通常使用有機溶劑或鹼性水溶液,亦可使用其等之混合物。
關於作為顯影液較佳之有機溶劑,例如可列舉醚系溶劑或醇系溶劑等。具體而言,例如可列舉:二烷基醚類、乙二醇單烷基醚類、乙二醇二烷基醚類、二乙二醇二烷基醚類、三乙二醇二烷基醚類、烷基苯基醚類、芳烷基苯基醚類、二芳香族醚類、異丙醇、苄基醇等。
於上述鹼性水溶液中,除含有鹼劑以外,還可視需要含有界面活性劑、有機溶劑、緩衝劑、染料、顏料等。作為此情形時之有機溶劑,可列舉上述作為顯影液較佳之有機溶劑等。作為鹼劑,例如可使用日本特開2013-227485號公報[0164]所例示之無機鹼劑、胺類等之1種或2種以上,作為界面活性劑,例如可使用日本特開2013-227485號公報[0165]所例示之非離子系界面活性劑、陰離子性界面活性劑、兩性界面活性劑等之1種或2種以上。
進而,亦可視需要進行後硬化步驟(亦稱為後烘烤或後處理 步驟)。所謂後硬化步驟,例如除可列舉使用高壓水銀燈等光源以例如0.5~5J/cm2之光量進行曝光之步驟以外,還可列舉進行後加熱之步驟(亦稱為熱處理步驟)等。藉由進行此種後處理,可使經圖案化之硬化膜之硬度及密接性變得更牢固。
於上述後處理步驟中,較佳為後者之熱處理步驟,此時之溫度較佳設為60℃(含)以上。藉由於該溫度範圍進行熱處理步驟,反應性化合物被分解,可更充分地發揮本發明之作用效果。又,如此,上述硬化膜於60℃(含)以上之溫度下進行熱處理之形態亦為本發明之較佳形態之一。作為熱處理之溫度,更佳為80℃(含)以上,又,較佳設為300℃(含)以下。又,熱處理時間並無特別限定,例如較佳為10秒~300分鐘。
[硬化性樹脂組成物之用途等]
本發明之硬化性樹脂組成物係提供具有極高之表面硬度,具有充分之密接性且透明性亦較高之硬化物(硬化膜)者。尤其,於本發明之硬化性樹脂組成物含有特定之順丁烯二酸系聚合物之情形時,可提供電氣特性亦良好之硬化物,於含有環氧化合物之情形時,可提供表面硬度更高之硬化物。因此,由此種硬化性樹脂組成物形成之硬化物(硬化膜)例如較佳地用於液晶顯示裝置或固體攝像元件、觸控面板式顯示裝置等各種顯示裝置之構成構件,此外還較佳地用於油墨、印刷版、印刷配線板、半導體元件、光阻劑等各種光學構件或電機/電子機器等各種各樣之用途。其中,較佳為用於液晶顯示裝置或固體攝像元件等中使用之彩色濾光片、或觸控面板式顯示裝置,尤佳為使用上述硬化性樹脂組成物形成該等各種顯示裝置中之保護膜(彩色濾光片用保護膜、觸控面板式顯示裝置用保護膜等)、或絕 緣膜(觸控面板式顯示裝置用絕緣膜等)。藉此,可充分提高各種顯示裝置之顯示品質或攝像品質之可靠性至能夠充分應對近年來之高性能化之要求之程度。又,如此,上述硬化性樹脂組成物為保護膜或絕緣膜形成用之硬化性樹脂組成物之形態、上述硬化膜為保護膜或絕緣膜之形態、及上述硬化膜為觸控面板用硬化膜之形態亦包含於本發明之較佳形態中。又,由上述硬化性樹脂組成物形成之硬化膜、具有該硬化膜之顯示裝置用構件及具有該硬化膜之顯示裝置包含於本發明中。
本發明之顯示裝置用構件及顯示裝置具有上述硬化膜,亦可進而具有1種或2種以上之其他構成構件等。由上述硬化性樹脂組成物形成之硬化膜係穩定且對基板等之密接性優異,且為高硬度,而且具有較高之透明性者。因此,作為各種顯示裝置中之保護膜或絕緣膜非常有用。作為顯示裝置並無特別限定,例如較佳為液晶顯示裝置、固體攝像元件、觸控面板式顯示裝置等。作為觸控面板式顯示裝置,尤佳為靜電電容方式者。
再者,上述顯示裝置用構件可為由上述硬化膜構成之膜狀之單層或多層之構件,亦可為於該單層或多層之構件進而組合有其他層之構件,又,亦可為將上述硬化膜包含於構成中之構件(例如彩色濾光片等)。
由於本發明之硬化性樹脂組成物為如上所述之構成,故而可提供具有極高之表面硬度並且具有充分之密接性,而且透明性亦較高之硬化物。因此,具有由此種硬化性樹脂組成物形成之硬化膜之顯示裝置用構件及顯示裝置於光學領域或電機/電子領域非常有用。
以下,揭示實施例進而詳細地說明本發明,但本發明並不僅僅限定於該等實施例。再者,若無特別說明,則「份」係指「質量份」,「%」係指「質量%」。
以下之合成例或製備例等中,各種物性等係以如下方式進行測定。
1、樹脂溶液(鹼可溶性樹脂)之物性
(1)重量平均分子量(Mw)
將聚苯乙烯作為標準物質,將四氫呋喃作為溶析液,藉由利用HLC-8220GPC(TOSOH公司製造)、管柱TSKgel SuperHZM-M(TOSOH公司製造)之GPC法(凝膠滲透層析法)測定重量平均分子量。
(2)固形物成分濃度(NV)
量取約0.3g之聚合物溶液(樹脂溶液)於鋁杯中,添加丙酮約1g使其溶解後,於常溫下自然乾燥。繼而,使用熱風乾燥機(ESPEC公司製造,商品名「PHH-101」)於140℃乾燥3小時後,於乾燥器內冷卻,測定質量。根據其質量減少量計算聚合物溶液之固形物成分濃度(質量%)。
(3)酸值(AV)
精確稱量樹脂溶液1.5g,溶解於丙酮90g/水10g混合溶劑中,使用0.1當量濃度之KOH水溶液作為滴定液,藉由自動滴定裝置(平沼產業公 司製造,商品名「COM-555」)測定樹脂溶液之酸值,根據溶液之酸值與溶液之固形物成分求出固形物成分每1g之酸值。
2、塗膜(硬化膜)物性
(1)相對於ITO基板之物性
準備於玻璃以厚度30nm蒸鍍有ITO(Indium Tin Oxide)之ITO基板。藉由旋轉塗佈法將所獲得之樹脂組成物塗佈於該ITO基板,於進行加熱處理(80℃ 3分鐘)後,藉由安裝有2.0kW之超高壓水銀燈之UV對準機(TOPCON公司製造,商品名「TME-150RNS」)以60mJ/cm2(365nm照度換算)之曝光量進行曝光,進行加熱處理(230℃ 30分鐘)。使用該獲得之塗佈膜,如下所述般進行初期物性評價(棋盤格試驗、鉛筆硬度試驗、膜色評價試驗)及耐光性評價。
(1-1)棋盤格試驗(密接性評價)
依據JIS-K5400-8.5(1990年)進行試驗,以下述基準進行評價。
○:以JIS標準計10點。
X1:以JIS標準計8點。
X2:以JIS標準計6點。
X3:以JIS標準計4點。
X4:以JIS標準計2點。
X5:以JIS標準計0點。
(1-2)鉛筆硬度試驗(硬度評價)
依據JIS-K5600-5-4(1999年)進行試驗,所有荷重均以舊JIS版之JIS-K5400(1990年)之500g進行,將不產生傷痕之最硬之鉛筆設為硬度 (表面硬度)值。
再者,硬度按3H>2H>H>F>HB>B>2B>3B>4B之順序降低。
(1-3)膜色評價試驗
關於上述中獲得之塗佈膜(厚度1.5μm之硬化膜),目視評價顏色。具體而言,以下述基準進行評價。
○:硬化膜為無色透明。
△:硬化膜為較淺之白色。
×:硬化膜發生白濁。
(1-4)耐光性試驗
關於上述中獲得之塗佈膜(厚度1.5μm之硬化膜),使用氙氣耐候試驗機(X75SC Suga Test Instruments製造)以自玻璃面照射到UV之方向設置於機械中,對以60W/m2(300~400nm累計光量)、BPT63℃、50%RH照射30h者,依據JIS-K5400-8.5(1990年)進行試驗,與上述(1)之棋盤格試驗(密接性評價)之基準同樣地進行評價。
(2)電氣特性(離子遷移試驗)
使用無鹼玻璃,藉由離子濺鍍裝置(AUTO FINE COATER JFC-1600:JEOL製造)蒸鍍L/S=10mm/1mm之APC合金,製作具備簡易配線之附有金屬配線之玻璃基板。
其次,使用所獲得之玻璃基板,於藉由旋轉塗佈法塗佈各製備例中獲得之樹脂組成物並進行加熱處理(80℃ 3分鐘)後,遮蔽端部1cm,藉由安裝有2.0kW之超高壓水銀燈之UV對準機(TOPCON公司製造,商品名「TME-150RNS」)以60mJ/cm2(365nm照度換算)之曝光量進行曝光,於鹼顯 影後進行加熱處理(230℃ 30分鐘),獲得附有金屬配線之絕緣基板。
其次,於所獲得之附有金屬配線之絕緣基板之進行鹼顯影而露出之金屬部分,使用銀膏(藤倉化成製造之XA-910)於150℃硬化30分鐘,藉此連接其與遷移裝置之配線。
使用該評價樣品,於80℃ 95%RH之恆溫恆濕條件下施加5V之電壓-定時間,使用離子遷移裝置(MIG-87:IMV公司製造)測定電阻值降低之時間(h)。
(3)顯影性評價(殘渣)
藉由旋轉塗佈法將所獲得之樹脂組成物塗佈於玻璃基板,於進行加熱處理(80℃ 3分鐘)後,經由在距塗佈膜100μm之距離設置有50μm之線與間隙之開口部之光罩,藉由安裝有2.0kW之超高壓水銀燈之UV對準機(TOPCON公司製造,商品名「TME-150RNS」)以60mJ/cm2(365nm照度換算)之曝光量進行曝光,利用旋轉顯影機噴灑0.05%之氫氧化鉀水溶液40秒鐘,將未曝光部溶解、去除,利用純水對剩餘之曝光部進行10秒鐘水洗,藉此進行顯影,藉此,進行顯影性之評價。
具體而言,利用表面粗度計(RYOKA SYSTEMS公司製造,商品名「VertScan2.0」)以下述基準對如上所述般經由光罩進行顯影之塗佈膜進行評價。
○:未曝光部、曝光部完全無殘渣地形成。
△:可於未曝光部確認到少量殘渣。
×:可於未曝光部確認到大量殘渣。
(4)對強化玻璃之密接性評價
藉由旋轉塗佈法將所獲得之樹脂組成物塗佈於強化玻璃(旭硝子公司製造,DRAGONTRAIL),於加熱處理(80℃ 3分鐘)後,藉由安裝有2.0kW之超高壓水銀燈之UV對準機(TOPCON公司製造,商品名「TME-150RNS」)以60mJ/cm2(365nm照度換算)之曝光量進行曝光,進行加熱處理(230℃ 30分鐘)。關於該獲得之塗佈膜,於在120℃水蒸氣壓條件下進行3小時之PCT(Pressure Cooker Test,壓力鍋試驗)後進行評價(棋盤格試驗)。
具體而言,依據JIS-K5400-8.5(1990年)進行試驗,以下述基準進行評價。
○:以JIS標準計10點。
X1:以JIS標準計8點。
X2:以JIS標準計6點。
X3:以JIS標準計4點。
X4:以JIS標準計2點。
X5:以JIS標準計0點。
[樹脂溶液之合成]
作為樹脂組成物中所含之鹼可溶性樹脂(A),進行樹脂溶液A(No.A-1~A-13)之合成。
合成例1(A-1之合成)
於作為反應槽之附有冷卻管之可分離式燒瓶中添加丙二醇單甲醚(PGME)456份,於氮氣氛圍下升溫至90℃後,分別花費3小時連續地供給作為滴加系統1之苄基順丁烯二醯亞胺(BzMI)30份、甲基丙烯酸(MAA)180份、丙烯酸環己酯(GHA)90份、PGME30份、PERBUTYL O(商品名, 日本油脂公司製造)6份與作為滴加系統2之正十二烷基硫醇(n-DM)9份、PGME71份。其後,於保持30分鐘90℃後將溫度升溫至115℃,繼續進行1.5小時聚合。
繼而,於該反應液中追加甲基丙烯酸環氧丙酯(GMA)99份、作為觸媒之三乙基胺(TEA)1.2份、作為聚合抑制劑之ANTAGE W-400(商品名,川口化學工業公司製造)0.6份,一面通入氮氣及氧氣混合氣體(氧濃度7%)一面繼續進行110℃ 2小時、115℃ 4小時反應,藉此獲得雙鍵當量588g/當量之樹脂溶液A-1。
關於所獲得之樹脂溶液A-1,測定各種物性(重量平均分子量Mw,固形物成分濃度NV及單位固形物成分之酸值AV)。將結果示於表1。
合成例2(A-2之合成)
於作為反應槽之附有冷卻管之可分離式燒瓶中,添加丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)185份、PGME185份,於氮氣氛圍下升溫至90℃後,分別花費3小時連續地供給作為滴加系統1之BzMI25份、MAA143份、CHA83份、PGMEA13份、PGME13份、PERBUTYL O5份與作為滴加系統2之n-DM11份、PGMEA34份、PGME34份。其後,於保持30分鐘90℃後,將溫度升溫至115℃,繼續進行1.5小時聚合。繼而,於該反應液中追加GMA124份、作為觸媒之TEA1.1份、作為聚合抑制劑之ANTAGE W-400 0.6份,一面通入氮氣及氧氣混合氣體(氧濃度7%)一面繼續進行110℃ 2小時、115℃ 7小時反應,藉此獲得雙鍵當量444g/當量之樹脂溶液A-2。
關於所獲得之樹脂溶液A-2,與合成例1同樣地測定各種物性。將結果示於表1。
合成例3(A-3之合成)
於作為反應槽之附有冷卻管之可分離式燒瓶中,添加PGMEA90份、PGME90份,於氮氣氛圍下升溫至90℃後,分別花費3小時連續地供給作為滴加系統1之MAA60份、CHA76份、PERBUTYL O2.7份與作為滴加系統2之n-DM5.7份、PGMEA37份、PGME37份。其後,於保持30分鐘90℃後,將溫度升溫至115℃,繼續進行1.5小時聚合。
繼而,於該反應液中追加GMA45份、作為觸媒之TEA0.5份、作為聚合抑制劑之ANTAGE W-400 0.3份,一面通入氮氣及氧氣混合氣體(氧濃度7%)一面繼續進行110℃ 2小時、115℃ 4小時反應,藉此獲得雙鍵當量593g/當量之樹脂溶液A-3。
關於所獲得之樹脂溶液A-3,與合成例1同樣地測定各種物性。將結果示於表1。
合成例4(A-4之合成)
於作為反應槽之附有冷卻管之可分離式燒瓶中,添加PGMEA382份、PGME95份,於氮氣氛圍下將樹脂組成物升溫至90℃後,分別花費3小時連續地供給作為滴加系統1之BzMI12份、MAA74份、CHA170份、丙烯酸2-羥基乙酯(HEA)45份、PGMEA10份、PGME2份、PERBUTYL O6份與作為滴加系統2之n-DM12份、PGMEA54份、PGME14份。其後,於保持30分鐘90℃後,將溫度升溫至115℃,繼續進行1.5小時聚合。
繼而,於該反應液中追加GMA25份、作為觸媒之TEA1.0份、作為聚合抑制劑之ANTAGE W-400 0.5份,一面通入氮氣及氧氣混合氣體(氧濃度7%)一面繼續進行110℃ 2小時、115℃ 3小時反應,藉此獲得雙鍵當量 1941g/當量之樹脂溶液A-4。
關於所獲得之樹脂溶液A-4,與合成例1同樣地測定各種物性。將結果示於表1。
合成例5(A-5之合成)
於作為反應槽之附有冷卻管之可分離式燒瓶中添加PGME460份,於氮氣氛圍下升溫至90℃後,分別花費3小時連續地供給作為滴加系統1之BzMI30份、MAA249份、CHA21份、PGME30份、PERBUTYL O6份與作為滴加系統2之n-DM13份、PGME67份。其後,於保持30分鐘90℃後,將溫度升溫至115℃,繼續進行1.5小時聚合。
繼而,於該反應液中追加PGME125份、GMA248份、作為觸媒之TEA1.6份、作為聚合抑制劑之ANTAGE W-400 0.8份,一面通入氮氣及氧氣混合氣體(氧濃度7%)一面繼續進行110℃ 2小時、115℃ 10小時反應,藉此獲得雙鍵當量323g/當量之樹脂溶液A-5。
關於所獲得之樹脂溶液A-5,與合成例1同樣地測定各種物性。將結果示於表1。
合成例6(A-6之合成)
於作為反應槽之附有冷卻管之可分離式燒瓶中添加PGMEA921份,於氮氣氛圍下升溫至90℃後,分別花費150分鐘連續地供給作為滴加系統1之2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二甲酯(MD)102份、MAA182份、甲基丙烯酸苄酯(BzMA)175份、甲基丙烯酸甲酯(MMA)51份、PERBUTYL O10.2份與作為滴加系統2之n-DM16.8份、PGMEA44份。其後,於保持60分鐘90℃後,將溫度升溫至110℃,繼續進行3小時聚合。
繼而,於該反應液中追加GMA210份、作為觸媒之TEA2.2份、作為聚合抑制劑之ANTAGE W-400 0.2份、PGMEA119份,一面通入氮氣及氧氣混合氣體(氧濃度7%)一面繼續進行110℃ 2小時、115℃ 4小時反應,藉此獲得雙鍵當量490g/當量之樹脂溶液A-6。
關於所獲得之樹脂溶液A-6,與合成例1同樣地測定各種物性。將結果示於表1。
合成例7(A-7之合成)
於作為反應槽之附有冷卻管之可分離式燒瓶中添加PGMEA921份,於氮氣氛圍下升溫至90℃後,分別花費150分鐘連續地供給作為滴加系統1之α-烯丙氧基甲基丙烯酸甲酯(AMA)102份、MAA182份、BzMA175份、MMA51份、PERBUTYL O 10.2份與作為滴加系統2之n-DM16.8份、PGMEA44份。其後,於保持60分鐘90℃後,將溫度升溫至110℃,繼續進行3小時聚合。
繼而,於該反應液中追加GMA210份、作為觸媒之TEA2.2份、作為聚合抑制劑之ANTAGE W-400 0.2份、PGMEA119份,一面通入氮氣及氧氣混合氣體(氧濃度7%)一面繼續進行110℃ 2小時、115℃ 4小時反應,藉此獲得雙鍵當量490g/當量之樹脂溶液A-7。
關於所獲得之樹脂溶液A-7,與合成例1同樣地測定各種物性。將結果示於表1。
合成例8(A-8之合成)
於作為反應槽之附有冷卻管之可分離式燒瓶中,添加PGMEA362份、PGME91份,於氮氣氛圍下升溫至90℃後,分別花費3小時連續地供給作 為滴加系統1之BzMI30份、MAA60份、CHA210份、PGMEA24份、PGME6份、PERBUTYL O 6份與作為滴加系統2之n-DM6份、PGMEA59份、PGME15份。其後,於保持30分鐘90℃後,將溫度升溫至115℃,繼續進行1.5小時聚合。
繼而,於該反應液中追加PGMEA58份、PGME14份、GMA50份、作為觸媒之TEA1.1份、作為聚合抑制劑之ANTAGE W-400 0.5份,一面通入氮氣及氧氣混合氣體(氧濃度7%)一面繼續進行110℃ 2小時、115℃ 7小時反應,藉此獲得雙鍵當量1025g/當量之樹脂溶液A-8。
關於所獲得之樹脂溶液A-8,與合成例1同樣地測定各種物性。將結果示於表1。
合成例9(A-9之合成)
於作為反應槽之附有冷卻管之可分離式燒瓶中,添加PGMEA154份、PGME38份,於氮氣氛圍下升溫至90℃後,分別花費3小時連續地供給作為滴加系統1之BzMI51份、MAA34份、CHA85份、PGMEA41份、PGME10份、PERBUTYL O 3.4份與作為滴加系統2之n-DM7.3份、PGMEA58份、PGME15份。其後,於保持30分鐘90℃後,將溫度升溫至115℃,繼續進行1.5小時聚合。
繼而,於該反應液中追加PGMEA38份、PGME10份、GMA28份、作為觸媒之TEA0.6份、作為聚合抑制劑之ANTAGE W-400 0.3份,一面通入氮氣及氧氣混合氣體(氧濃度7%)一面繼續進行110℃ 2小時、115℃ 7小時反應,藉此獲得雙鍵當量1045g/當量之樹脂溶液A-9。
關於所獲得之樹脂溶液A-9,與合成例1同樣地測定各種物性。將結 果示於表1。
合成例10~13(A-10~A-13之合成)
將構成基礎聚合物之單體之種類及其摻合比率與加成之GMA之摻合比率變更為如表1所示,又,將溶劑變更為僅PGMEA,除此以外,以與合成例1大致相同之順序分別獲得樹脂溶液A-10~A-13。
關於所獲得之各樹脂溶液,與合成例1同樣地測定各種物性。將結果示於表1。
表1中表示樹脂溶液A-1~A-13之詳情。
再者,表1中之構成基礎聚合物之各單體之數值記載有將該單體總量設為100質量%時之各單體之摻合比率(質量%)。又,加成於該基礎聚合物之GMA之數值係作為將加成於具有酸基及聚合性雙鍵之單體(合成例1~13中,MAA或AA符合)之羧酸成分的GMA進行MAA(或AA)質量換算所得之質量%而記載,藉由「GMA之基於MAA(或AA)質量換算之摻合比率(質量%)={GMA之莫耳量(mol)/MAA(或AA)之莫耳量(mol)}×MAA(或AA)摻合比率(質量%)」而求出。例如,於合成例1(A-1)中,基礎聚合物(100質量%)中,MAA為60質量%,藉由使696mmol之GMA加成於該60質量%(2091mmol)之MAA,而將該GMA之摻合比率規定為「20」。
表1中之簡稱如下。
BzMI:苄基順丁烯二醯亞胺
MD:2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二甲酯
AMA:α-(烯丙氧基甲基)丙烯酸甲酯
CHA:丙烯酸環己酯
CHMA:甲基丙烯酸環己酯
BzMA:甲基丙烯酸苄酯
MAA:甲基丙烯酸
AA:丙烯酸
MMA:甲基丙烯酸甲酯
HEA:丙烯酸2-羥基乙酯
GMA:甲基丙烯酸環氧丙酯
AV:酸值
Mw:最終獲得之聚合物之重量平均分子量
NV:固形物成分濃度
[樹脂組成物之製備及塗膜之評價試驗] 製備例1(樹脂組成物a-1)
以固形物成分換算計,添加25份之樹脂溶液A-10、35份之二新戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、10份之丙烯酸異莰酯(IB-XA)、20份之作為順丁烯二酸系聚合物之SMA17352、10份之作為偶合劑之KBM503、20份之作為光聚合起始劑之IRGACURE907、0.2份之作為氟添加劑之F-554、0.5份之作為聚合抑制劑之ANTAGE W-400,進而以固形物成分濃度成為25%之 方式添加稀釋溶劑(PGMEA)並加以攪拌,藉此獲得樹脂組成物a-1。關於所獲得之樹脂組成物a-1,依照上述評價方法對塗佈膜(硬化膜)之物性進行評價。將結果示於表2。
製備例2~8
以表2所示之摻合比率使用該表所示之原料,藉由與製備例1相同之操作分別獲得各樹脂組成物a-2~a-8。關於所獲得之樹脂組成物之各者,依照上述評價方法對塗佈膜之物性進行評價。將結果示於表2。
製備例9(樹脂組成物b-1)
以固形物成分換算計,添加25份之樹脂溶液A-10、35份之二新戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、20份之SMA2625、10份之2021P、10份之KBM503、20份之IRGACURE907、0.2份之F-554、0.5份之ANTAGE W-400,進而以固形物成分濃度成為25%之方式添加稀釋溶劑(PGMEA)並加以攪拌,藉此獲得樹脂組成物b-1。
關於所獲得之樹脂組成物b-1,依照上述評價方法對塗佈膜(硬化膜)之物性進行評價。將結果示於表3。
製備例10~15
以表3所示之摻合比率使用該表所示之原料,藉由與製備例9相同之操作分別獲得各樹脂組成物b-2~b-7。關於所獲得之樹脂組成物之各者,依照上述評價方法對塗佈膜之物性進行評價。將結果示於表3。
製備例16(樹脂組成物c-1)
以固形物成分換算計,添加25份之樹脂溶液A-10、10份之甲基丙烯酸異莰酯(IB-X)、35份之二新戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、20份之2021P、8份之KBM503、2份之KBM903、20份之IRGACURE907、0.2份之F-554、0.5份之ANTAGE W-400,進而以固形物成分濃度成為25%之方式添加稀釋溶劑(PGMEA)並加以攪拌,藉此獲得樹脂組成物c-1。
關於所獲得之樹脂組成物c-1,依照上述評價方法對塗佈膜(硬化膜) 之物性進行評價。將結果示於表4。
製備例17~19
以表4所示之摻合比率使用該表所示之原料,藉由與製備例16相同之操作分別獲得各樹脂組成物c-2~c-4。關於所獲得之樹脂組成物之各者,依照上述評價方法對塗佈膜之物性進行評價。將結果示於表4。
表2~4中之簡稱如下。表2~4中之各原料之摻合量為固形 物成分量。再者,表2~4中省略使用稀釋溶劑(PGMEA:丙二醇單甲醚乙酸酯)。
DPHA:二新戊四醇六丙烯酸酯(商品名,KYOEISHA CHEMICAL公司製造)
A-9300:乙氧基化異三聚氰酸三丙烯酸酯(商品名,新中村化學工業公司製造)
IB-XA:丙烯酸異莰酯(商品名「LIGHT ACRYLATE IB-XA」,KYOEISHA CHEMICAL公司製造)
IB-X:甲基丙烯酸異莰酯(商品名「Light ESTER IB-X」,KYOEISHA CHEMICAL公司製造)
FA-513AS:丙烯酸二環戊酯(商品名「FANCRYL FA-513AS」,日立化成公司製造)
TMPTA:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯
NBAC-ST:乙酸丁酯分散矽溶膠(商品名,日產化學工業公司製造)
SMA17352:苯乙烯/順丁烯二酸酐共聚物(由GPC求出之Mw=7000,苯乙烯/順丁烯二酸酐莫耳比=1/1)(商品名,川原油化公司製造)
SMA2625:苯乙烯/順丁烯二酸酐共聚物(由GPC求出之Mw=9000,苯乙烯/順丁烯二酸酐莫耳比=2/1)(商品名,川原油化公司製造)
2021P:3,4-環氧環己烷羧酸3',4'-環氧環己基甲酯(商品名「CELLOXIDE 2021P」,DAICEL公司製造)
YX-8000:具有脂環結構之環氧樹脂(商品名,JAPAN EPOXY RESINS公司製造)
828US:具有芳香環之環氧樹脂(商品名,JAPAN EPOXY RESINS公司製造)
KBM503:2-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(商品名「SHIN-ETSU SILICONES KBM-503」,信越化學工業公司製造)
KBM903:3-胺基丙基三甲氧基矽烷(商品名「SHIN-ETSU SILICONES KBM-903」,信越化學工業公司製造)
IRGACURE907:2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮(商品名,CIBA SPECIALTY CHEMICALS公司製造)
F-554:含有含氟基、親油性基之低聚物(非離子性,商品名「MEGAFAC F-554」,DIC公司製造)
ANTAGE W-400:酚系抗氧化劑(商品名,川口化學工業公司製造)
由表2確認到以下內容。
製備例1~3、6~8中獲得之樹脂組成物a-1~a-3、a-6~a-8均含有順丁烯二酸系聚合物,相對於此,製備例4~5中獲得之樹脂組成物a-4~a-5不含有順丁烯二酸系聚合物,兩者主要於上述方面不同。
於此種不同之下,若將由兩者獲得之塗佈膜之物性結果進行對比,則確認到由樹脂組成物a-4~a-5獲得之塗佈膜與由樹脂組成物a-1~a-3、a-6~a-8獲得之塗佈膜相比,作為電氣特性之評價指標之電阻值降低時間顯著較短。又,可知,由樹脂組成物a-1~a-3、a-6~a-8獲得之塗佈膜於透明性或密接性、表面硬度之方面亦處於足夠之等級。
因此,確認到本發明之硬化性樹脂組成物藉由至少含有順丁烯二酸系聚合物,而可提供電氣特性極為優異且具有充分之密接性、表面硬度及透 明性之硬化物。
由表3確認到以下內容。
製備例9~12、15中獲得之樹脂組成物b-1~b-4、b-7均含有鹼可溶性樹脂(A)與順丁烯二酸系聚合物及/或環氧化合物,相對於此,製備例13中獲得之樹脂組成物b-5主要於使用重量平均分子量未達5000之樹脂A-11作為鹼可溶性樹脂之方面不同,製備例14中獲得之樹脂組成物b-6主要於使用在側鏈不具有乙烯性不飽和基之樹脂A-12作為鹼可溶性樹脂之方面不同。
於此種不同之下,若將各塗佈膜之物性結果進行對比,則確認到由樹脂組成物b-1~b-4、b-7獲得之塗佈膜於密接性、表面硬度及顯影性之任-方面平衡性良好且優異。其中,確認到由樹脂組成物b-7獲得之塗佈膜之表面硬度顯著較高。相對於此,由樹脂組成物b-5獲得之塗佈膜之顯影性不充分,由樹脂組成物b-6獲得之塗佈膜之表面硬度顯著較低。又,可知由樹脂組成物b-1~b-4、b-7獲得之塗佈膜於透明性之方面亦處於足夠之等級。
因此,確認到本發明之硬化性樹脂組成物藉由含有鹼可溶性樹脂(A)與順丁烯二酸系聚合物及/或環氧化合物,而可提供具有極高之表面硬度且顯影性及密接性優異之硬化物。
雖然於表3中未作記載,但為了確認硬化物之電氣特性,分別使用樹脂組成物b-1~b-4、b-7進行上述離子遷移試驗,結果確認到與使用樹脂組成物b-7之情形相比,於使用樹脂組成物b-1~b-4之情形時,電阻值降低時間顯著較長,即電氣特性優異。由該方面可知,就提高 電氣特性而言,較佳為至少含有特定之順丁烯二酸系聚合物。
由表4確認到以下內容。
製備例16~19中獲得之樹脂組成物c-1~c-4含有具有胺基之偶合劑。於此情形時,可知暴露於高溫後之對強化玻璃之密接性顯著較高。
因此,確認到本發明之硬化性樹脂組成物藉由至少含有具有胺基之偶合劑作為偶合劑,而提供於暴露於高溫環境下後亦可穩定地表現出對強化玻璃之密接性之硬化物。
又,樹脂組成物c-1、c-2及c-4中所含有之鹼可溶性樹脂(A)係於主鏈具有環結構之樹脂,相對於此,樹脂組成物c-3中所包含之鹼可溶性樹脂(A)於主鏈不具有環結構,兩者主要於上述方面不同。於此種不同之下,若將各塗佈膜之物性結果進行對比,則可知由樹脂組成物c-1、c-2及c-4獲得之塗佈膜與由樹脂組成物c-3獲得之塗佈膜相比,暴露於高溫後之對強化玻璃之密接性更高。由該情況可知,為了發揮更優異之密接性(尤其是對強化玻璃之密接性),尤佳為使用於主鏈具有環結構之聚合物作為鹼可溶性樹脂(A)。
雖然於表4中未作記載,但為了確認硬化物之電氣特性,分別使用樹脂組成物c-1、c-2及c-4進行上述離子遷移試驗,結果確認到與使用樹脂組成物c-1或c-4之情形相比,於使用樹脂組成物c-2之情形時,電阻值降低時間顯著較長,即電氣特性優異。由該方面可知,就提高電氣特性而言,較佳為至少含有特定之順丁烯二酸系聚合物。
再者,雖然於表4中未作記載,但由樹脂組成物c-1~c-4獲得之塗佈膜於透明性及表面硬度之方面亦處於足夠之等級。

Claims (11)

  1. 一種硬化性樹脂組成物,其含有鹼可溶性樹脂及二官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,其特徵在於:該鹼可溶性樹脂包含重量平均分子量為5000(含)以上且於主鏈具有環構造、於側鏈具有乙烯性不飽和基之鹼可溶性樹脂(A),該硬化性樹脂組成物進而含有順丁烯二酸系聚合物,該順丁烯二酸系聚合物係使含有芳香族乙烯基化合物與順丁烯二酸酐衍生物及/或其水解物之單體成分進行聚合而獲得。
  2. 如申請專利範圍第1項之硬化性樹脂組成物,其進而含有具有脂環結構之環氧化合物。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之硬化性樹脂組成物,其中,上述順丁烯二酸系聚合物具有下述式(1)所表示之構成單位及下述式(2)所表示之構成單位: 式中,A表示可具有取代基之苯基;R1及R2相同或不同,表示氫原子或烴基,或者R1與R2亦可直接或經由烴鏈而鍵結;R3及R4相同或不同,表示OR5基或NR6R7基,或者R3與R4亦可鍵結而形成酐環;R5、R6 及R7相同或不同,表示氫原子、金屬原子、或可具有取代基、醚鍵及/或酯鍵之烴基;其中,R3與R4不同時含有金屬原子。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之硬化性樹脂組成物,其中,上述順丁烯二酸系聚合物之含量相對於上述鹼可溶性樹脂(A)100質量份為90質量份(含)以下。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之硬化性樹脂組成物,其進而含有偶合劑。
  6. 如申請專利範圍第5項之硬化性樹脂組成物,其中,上述偶合劑含有具有胺基之偶合劑。
  7. 如申請專利範圍第5項之硬化性樹脂組成物,其中,上述偶合劑含有具有(甲基)丙烯醯基之矽烷偶合劑及具有胺基之矽烷偶合劑。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之硬化性樹脂組成物,其進而含有光聚合起始劑。
  9. 一種硬化膜,其係由申請專利範圍第1至8項中任一項之硬化性樹脂組成物形成。
  10. 一種顯示裝置用構件,具有申請專利範圍第9項之硬化膜。
  11. 一種顯示裝置,具有申請專利範圍第9項之硬化膜。
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