专利名称：具有良好可涂布性和再涂布性的热固性树脂组合物的制作方法
技术领域：
此处公开的本发明涉及用于LCD滤色器保护膜的热固性树脂组合物，且更具体而言，涉及可形成具有多种良好的化学耐性(如耐热性、耐酸性、耐碱性等)、对基板良好的可涂布性、以及用于后续加工的良好的再涂布特性的固化膜的热固性树脂，涉及使用所述组合物形成的固化膜，以及包括所述膜的液晶显示器。
背景技术：
彩色液晶显示器在其制造过程中使用溶剂、酸性溶液、或碱性溶液进行处理，或在通过溅射法形成透明电极层时在高温下部分处理该装置表面。有时，当所述透明电极层被蚀刻为所需的形状时，上述装置在苛刻条件下暴露至酸性溶液或碱 性溶液。为了防止在所述处理中由于热或化学物质对像素造成损坏，形成保护膜，所述膜由对上述处理具有耐性的薄膜组成。伴随着显示器如液晶显示器(LCD)放大的趋势，所使用的基板的尺寸也在增大。目前，已经安装第8代基板生产线，且随着基板的增大，当涂布光致抗蚀剂组合物时可应用的涂布方法也在改变。尽管在第4代尺寸玻璃基板上使用被称为狭缝和旋转(slit and spin)的涂布方法，其在光致抗蚀剂组合物等通过狭缝被施用在基板上以后进行旋涂，但由于难以在第5代或尺寸为lOOOmmxlOOOmm以上的基板上进行旋转，已经米用无旋转式(spinless)涂布法，其仅使用涂布过程而不进行旋转过程。无旋转式涂布是通过由喷嘴喷射涂料组合物并在特定方向上扫过(scan)来将涂料组合物涂布在大基板上的方法。当以常规方式使用旋涂法时，可以得到具有均匀厚度的涂层，但是消耗了大量的用于旋涂的组合物溶液且在旋涂大面积时有限制。相反，在无旋转式涂布法中，为了确保基板内厚度均匀，与相关技术的旋涂法相比涂料溶液的粘度降低，并且因此总固含量降低且溶剂含量增大，显示出更易于涂布和沾污(spot)的趋势。由于涂布方法随大面积基板的改变，所使用的涂料溶液组合物的改变也是必不可少的。尽管为了确保可涂布性，存在在组合物组成成分中提高表面活性剂加入量的方法，但由于在后续过程中再涂布特性可能有问题，因此在加入量方面仍存在相当大的限制。因此，需要开发一种组合物，其可确保在具有相同表面张力的组合物中的可涂布性。此外，当将无旋转式涂布法应用于大面积基板时，使用涂料溶液组合物形成的涂层膜应均匀且在该涂层膜上不应有沾污。由于为了使均匀的液晶均匀地填充，显示器如平面转换(in-plane switching)(IPS)模式液晶装置等不应存在厚度变化且重要的是保持基板间隙(cell gap)，因此需要具有良好平面性(planarizability)的保护膜。尽管在相关技术中为了确保可涂布性和平面性，通常使用具有高表面张力降低作用的氟基或硅基表面活性剂，不利的是在加入过量表面活性剂的过程中所得到的涂料薄膜固化之后，表面能显著降低从而破坏在后续过程中的再涂布特性，且由于在该过程中管道中产生的泡沫导致各种缺陷，表面活性剂的使用受限。综上所述，根据构成材料的聚合物种类，存在表面活性剂没有效果的情况。用于形成保护膜(外涂层，0C)的组合物的可涂布性和在形成保护膜后的后续过程中的再涂布特性是权衡(trade-off)关系，因此需要开发可同时提高两种特性的技术。
发明内容
技术问题为了解决用于液晶显示器滤色器中所使用的保护膜的热固性组合物的可涂布性和再涂布特性，本发明提供一种热固性粘合剂树脂，其可提高热固性组合物的可涂布性并提高其表面能从而提供具有改进的后续可加工性(可涂布性)的固化膜。本发明还提供包含所述热固性粘合剂树脂的热固性树脂组合物，使用所述热固性树脂组合物形成的固化膜，以及包括该固化膜的滤色器和液晶显示器。
技术方案在本发明中，热固性粘合剂树脂包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体和含有氧化亚乙基基团的水性单体、或包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体、含有酸性组分的化合物、和含有氧化亚乙基基团的水性单体，该热固性粘合剂树脂用于提高热固性粘合剂树脂中所包含的氧化亚乙基基团对基板的亲合力，并使滤色器(底膜)的边缘部分(构成待良好涂布的裸玻璃基板)的可涂布性改进。此外，甚至当使用具有高表面张力降低作用的表面活性剂时，由于膜形成后具有比一般树脂更高的表面能，仍可促进后续加工性能。因此，可以解决相关技术中的多种问题。发明效果根据本发明，可将相对少量的表面活性剂加入至低粘度材料以确保保护膜的可涂布性，并且由于膜形成后的高表面能，甚至当使用具有高表面张力降低作用的表面活性剂时，仍可促进后续加工性能(再涂布性能)。最佳实施方式本发明的热固性粘合剂树脂包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体和含有氧化亚乙基基团的水性单体。此外，本发明的另一种热固性粘合剂树脂包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体、含有酸性组分的化合物和含有氧化亚乙基基团的水性单体。在下文中，本发明将更详细地描述如下。〈热固性粘合剂树脂>本发明的热固性粘合剂树脂(A-1)包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体(a_l)和含有氧化亚乙基基团的水性单体(b_l)。此外，本发明的热固性粘合剂树脂(A-2)包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体(a-Ι)、含有氧化亚乙基基团的水性单体(b-Ι)和含有酸性组分的化合物(c-Ι)。也即，作为本发明热固性粘合剂树脂的A-1包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体(a-Ι)和含有氧化亚乙基基团的水性单体(b-Ι);且为了使含有环氧基团的烯键式不饱和单体固化，理想的是随后向热固性树脂组合物加入单独的固化剂。此外，作为本发明热固性粘合剂树脂的A-2包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体(a-Ι)和含有氧化亚乙基基团的水性单体(b-Ι)，以及含有酸性组分的化合物(c-Ι)，其用于使热固性粘合剂树脂中的含有环氧基团的烯键式不饱和单体(a-Ι)固化。构成本发明热固性粘合剂树脂的含有环氧基团的烯键式不饱和单体(a-Ι)无特别限制，只要其为具有在分子中可自由基聚合的烯键式不饱和键和环氧基团的化合物即可。然而，因为用作LCD滤色器保护膜应具有优异的透明度，理想的是使用无色化合物。具体而言，其为选自含有脂族环氧基团的不饱和单体、含有脂环族环氧基团的不饱和单体和含有芳族环氧基团的不饱和单体中的一种或多种。其具体实例是选自烯丙基缩水甘油醚、5-降冰片烯-2-甲基-2-羧酸缩水甘油酯(内型和外型混合物)、1，2-环氧-5-己烯、1，2-环氧-9-癸烯、(甲基)丙烯酸3，4-缩水甘油酯、α -乙基(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、α -正丙基(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、α -正丁基(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3，4-环氧丁酯、(甲基)丙烯酸4，5-环氧戊酯、(甲基)丙烯酸5，6-环氧庚酯、α -乙基丙烯酸6，7-环氧庚酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯，以及由下式I至3所代表的化合物中的一种或多种，但并不限于此。
权利要求
1.一种热固性粘合剂树脂，作为组分包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体；和含有氧化亚乙基基团的水性单体。
2.权利要求1的树脂，其中热固性粘合剂树脂还包括含有酸性组分的化合物。
3.权利要求1的树脂，其中含有氧化亚乙基基团的水性单体由下式4表示
4.权利要求2的树脂，其中含有酸性组分的化合物是选自不饱和羧酸、不饱和羧酸酐和含有潜在酸基的烯键式不饱和单体中的一种或多种。
5.权利要求4的树脂，其中含有潜在酸基的烯键式不饱和单体是在150°C至250° C 范围内分解产生酸的化合物。
6.权利要求5的树脂，其中所述化合物是由下式5表示的含有2-四氢吡喃基的单体
7.权利要求4的树脂，其中不饱和羧酸或不饱和羧酸酐是选自(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、单甲基马来酸、异戊二烯磺酸、苯乙烯磺酸、5-降冰片烯-2-羧酸及其酸酐中的一种或多种。
8.权利要求1的树脂，其中含有环氧基团的烯键式不饱和单体是选自含有脂族环氧基团的不饱和单体、含有脂环族环氧基团的不饱和单体和含有芳族环氧基团的不饱和单体中的一种或多种。
9.权利要求8的树脂，其中含有环氧基团的烯键式不饱和单体是选自烯丙基缩水甘油醚、5-降冰片烯-2-甲基-2-羧酸缩水甘油酯(内型和外型混合物)、1，2-环氧-5-己烯、 1，2-环氧-9-癸烯、(甲基)丙烯酸3，4-缩水甘油酯、α -乙基(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、α -正丙基(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、α -正丁基(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3，4-环氧丁酯、(甲基)丙烯酸4，5-环氧戊酯、(甲基)丙烯酸5，6-环氧庚酯、α -乙基丙烯酸6，7-环氧庚酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯以及由下式I至3所代表的化合物中的一种或多种
10.权利要求1的树脂，其中热固性粘合剂树脂含有10至90重量％的含有环氧基团的烯键式不饱和单体和I至40重量％的含有氧化亚乙基基团的水性单体。
11.权利要求2的树脂，其中热固性粘合剂树脂含有10至90重量％的含有环氧基团的烯键式不饱和单体、5至60重量％的含有酸性组分的化合物和I至40重量％的含有氧化亚乙基的水性单体。
12.权利要求1的树脂，其中热固性粘合剂树脂还包含选自脂族或芳族的(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的(甲基)丙烯酸酯、含有羟基的(甲基)丙烯酸酯、乙烯基芳族单体和共轭二烯单体中的一种或多种。
13.权利要求1的树脂，其中热固性粘合剂树脂的重均分子量(Mw)为2，000至 100，000。
14.一种热固性树脂组合物，含有权利要求1的热固性粘合剂树脂。
15.权利要求14的组合物，其中热固性粘合剂树脂含量为5至100重量％，基于热固性树脂组合物的固体含量的重量计。
16.权利要求14的组合物，其中热固性树脂组合物还包括选自含有烯键式不饱和键的多官能单体、固化剂、溶剂和其他添加剂中的一种或多种。
17.权利要求16的组合物，其中固化剂是选自邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氯内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、十二烷基琥珀酸酐、1，2，4-苯三酸酐、联苯四羧酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、丙基-2，2-二苯基四羧酸二酐、苯均四酸二酐和六氟亚丙基-2，2- 二苯基四羧酸二酐中的一种或多种。
18.—种固化膜，包含热固性粘合剂树脂，其中该热固性粘合剂树脂包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体、含有酸性组分的化合物，以及氧化亚乙基基团。
19.权利要求18的固化膜，其中固化膜的表面能为54至65mN/m。
20.滤色器的保护膜，使用权利要求18的固化膜。
21.滤色器，含有权利要求20的保护膜。
22.液晶显示器，含有权利要求21的滤色器。
全文摘要
本发明涉及热固性粘合剂树脂，其包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体和含有氧化亚乙基基团的水性单体，或包括含有环氧基团的烯键式不饱和单体、含有酸性组分的化合物，和含有氧化亚乙基基团的水性单体，涉及含有所述热固性粘合剂树脂的热固性树脂组合物、由其制造的固化膜、滤色器和液晶显示器。本发明的热固性粘合剂树脂可显著提高形成固化膜组合物的可涂布性并提高经涂布的保护膜的表面能从而显著提高保护膜形成后在后续加工中的再涂布特性。
文档编号C08L33/06GK103025827SQ201180035417
公开日2013年4月3日 申请日期2011年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者李承姬, 郭尚圭, 金美爱, 金星炫, 黃钟徽, 朴范秀 申请人:株式会社Lg化学