负型感旋光性树脂组成物及其用途的制作方法

1.本发明关于一种负型感旋光性树脂组成物及其用途，尤指一种是用于卷对卷工艺的负型感旋光性树脂组成物及其用途。


背景技术：

2.旧有电子装置(例如，显示设备、触控装置或触控显示设备等)使用的基材为玻璃，不具可挠性，不适用含曲面设计或折叠功能的电子装置。因此，目前业界已尝试改以可挠式基材(例如，薄膜)取代玻璃。然而，以往用于玻璃工艺上的光阻材料具有下列缺点。
3.首先，可挠式基材(例如，薄膜)往往无法承受高温工艺，温度上限需在140℃以下。然而，使用传统用于玻璃工艺上的光阻材料时，若降低固烤温度在140℃以下，反应温度不足，将导致信赖性不佳。
4.此外，以可挠式基材(例如，薄膜)并使用卷对卷工艺时，量产的成本可明显降低。然而，使用目前已知可低温固烤的光阻材料时，虽可在140℃以下反应并达到信赖性要求，但软烤后却有沾黏的问题，而无法收卷，不适用于卷对卷工艺。
5.有鉴于此，目前亟需发展出一种感旋光性树脂组成物，其可改善前述问题，以应用于卷对卷工艺上。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的在于提供一种负型感旋光性树脂组成物，其所形成的膜具有不沾黏特性，而可应用于卷对卷工艺上。
7.本发明的负型感旋光性树脂组成物，包括：(a)0.1至10重量百分比的丙烯酸单体或寡聚物；(b)0.2至30重量百分比的丙烯酸树脂；(c)0.1至5重量百分比的光起始剂；(d)0.01至1重量百分比的热酸起始剂；(e)0.1至5重量百分比的环氧单体；以及(f)余量的有机溶剂；其中，丙烯酸单体或寡聚物的含量是占丙烯酸单体或寡聚物与丙烯酸树脂的重量和的25％至45％。
8.在本发明的负型感旋光性树脂组成物中，通过控制丙烯酸单体或寡聚物的含量占丙烯酸单体或寡聚物与丙烯酸树脂的重量和的比例，使得所形成的膜除了保有该具备的显影特性外，还具有不沾黏特性。因此，当本发明的负型感旋光性树脂组成物涂布于软性基材上时，可应用于卷对卷工艺上，以制备可挠式电子装置(例如，显示设备、触控装置、触控显示设备等)的绝缘层或保护层。
9.在本发明的负型感旋光性树脂组成物中，丙烯酸单体或寡聚物的含量是占丙烯酸单体或寡聚物与丙烯酸树脂的重量和的25％至45％，即25％≤(a)/(a) (b)≤45％。当此比例过低时，则会有无法显影或显影不佳的问题；当此比例过高时，则会有软烤后沾黏或显影后易脱落的问题。在本发明一实施例中，丙烯酸单体或寡聚物的含量是占丙烯酸单体或寡聚物与丙烯酸树脂的重量和的25％至33％，即25％≤(a)/(a) (b)≤33％。
10.在本发明的负型感旋光性树脂组成物中，(a)丙烯酸单体或寡聚物可为丙烯酸单
体、丙烯酸寡聚物或其组合。其中，丙烯酸寡聚物可含有2至10个丙烯酸单体。
11.在本发明的负型感旋光性树脂组成物中，(b)丙烯酸树脂可包括一含环氧基的单体。在本发明的一实施例中，丙烯酸树脂可由甲基丙烯酸三环[5，2，1，02，6]癸-8-基酯(tcdma)、甲基丙烯酸(maa)、苯乙烯(styrene)、甲基丙烯酸，7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基甲基酯(cyclomer m-100)及甲基丙烯酸四氢呋喃甲酯(thfma)所形成。还具体而言，丙烯酸树脂可由甲基丙烯酸三环[5，2，1，02，6]癸-8-基酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、cyclomer m-100及甲基丙烯酸四氢呋喃甲酯所聚合而成。此外，丙烯酸树脂的分子量可介于10,000克/摩尔至20,000克/摩尔之间。
[0012]
在本发明的负型感旋光性树脂组成物中，(d)热酸起始剂为一加热后可产生酸的起始剂。其中，热酸起始剂的反应温度可为50℃至150℃或80℃至150℃。在本发明中，热酸起始剂可为一阳离子型热酸起始剂。此外，热酸起始剂加热后形成的酸的酸解离常数(pka)可小于或等于-20且大于或等于-30，即-30≤pka≤-20；或小于-20且大于或等于-30，即-30≤pka＜-20。在本发明的一实施例中，热酸起始剂的酸根为sbf6-或b(c6f5)-；但本发明并不仅限于此。
[0013]
在本发明的负型感旋光性树脂组成物中，(e)环氧单体的种类并无特殊限制，只要是含有环氧基的单体即可。在本发明的一实施例中，环氧单体可包括双(3，4-环氧环己烷甲基)己二酸(bis(3，4-epoxycyclohexylmethyl)adipate)、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)或其组合；但本发明并不仅限于此。
[0014]
除了前述的负型感旋光性树脂组成物外，本发明还提供前述负型感旋光性树脂组成物的用途，其系用于一卷对卷工艺上。特别是，本发明的负型感旋光性树脂组成物可涂布于一软性基材上，并于低温固烤后，形成一绝缘层或保护层。由于本发明的负型感旋光性树脂组成物低温固烤后具有表面不沾黏的特性，而可用于卷对卷工艺上，并可收卷存放。
[0015]
在本发明中，软性基材可为一可挠性基板或一薄膜。此外，软性基材的材料可包括，聚碳酸酯(polycarbonate，pc)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚丙烯(polypropylene，pp)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，pet)、或其他塑料或高分子材料；但本发明并不仅限于此。再者，在本发明中，低温可为140℃以下，例如：80℃至140℃或120℃至140℃。
具体实施方式
[0016]
为使本发明的目的、技术方案和优点还加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
[0017]
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可针对不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
[0018]
在本文中，除了特别指明者之外，所谓的特征甲「或」或「及/或」特征乙，是指甲单独存在、乙单独存在、或甲与乙同时存在；所谓的特征甲「及」或「与」或「且」特征乙，是指甲与乙同时存在；所谓的「包括」、「包含」、「具有」、「含有」，是指包括但不限于此。
[0019]
此外，若一数值介于一第一数值和一第二数值之间，该数值可为该第一数值、该第
二数值或该第一数值和该第二数值之间的另一个数值。
[0020]
再者，在本文中，「约」一数值是指包括该数值的
±
10％的范围，特别是该数值
±
5％的范围。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明「约」的情况下，仍可隐含「约」的含义。
[0021]
本发明将通过实施例还具体地说明，但这些实施例并非用于限制本发明的范畴。除非特别指明，在下列制备例、实施例与比较例中，温度为摄氏温度，份数及百分比以重量计。重量份数和体积份数的关系就如同公斤和公升的关系。
[0022]
实施例与比较例
[0023]
在本发明下述实施例及比较例中，所使用的丙烯酸单体或寡聚物为m-400(cas no.：29570-58-9)，其结构如下式(a-1)所示：
[0024][0025]
在本发明下述实施例及比较例中，所使用的丙烯酸树脂(b-1)的合成方式如下。
[0026]
在装有冷凝管、搅拌机的烧瓶中，投入4重量份热自由基起始剂2，2
’-
偶氮双异丁基(aibn)、282重量份的溶剂甲基乙基二甘醇(methyl ethyl di glycol，medg)，接着投入46重量份甲基丙烯酸三环[5，2，1，02，6]癸-8-基酯(tricyclodecanyl methacrylate，tcdma)、21重量份的甲基丙烯酸(maa)、3重量份苯乙烯(styrene)、40重量份甲基丙烯酸，7-氧杂二环[4.1.0]庚-3-基甲基酯(methacrylic acid，7-oxabicyclo[4.1.0]hept-3-ylmethyl ester，cyclomer m-100，由daicel chemical industries，ltd制造)、12重量份甲基丙烯酸四氢呋喃甲酯(tetrahydrofurfuryl methacrylate，thfma)，用氮气置换后，开始快速搅拌，使温度维持在65℃下3个半小时，接着升温到75℃下2个半小时，得到树脂共聚物溶液(b-1)，固含率31.8重量％，平均分子量(mw)为11000。
[0027]
在本发明下述实施例及比较例中，所使用的光起始剂为：i-907(cas no.：71686-10-5)，其结构如下式(c-1)所示；以及itx(cas no.：5495-84-1)，其结构如下式(c-2)所示：
[0028][0029]
在本发明下述实施例及比较例中，所使用的热酸起始剂的结构、形成的酸及酸根的解离常数(pka)如下表1所式。
[0030]
表1
[0031][0032]
在本发明下述实施例及比较例中，所使用的环氧单体为：双(3，4-环氧环己烷甲基)己二酸(bis(3，4-epoxycyclohexylmethyl)adipate)(dm 4128e，cas no.：3130-19-6)，其结构如下式(e-1)所示；以及3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)(a-187，cas no.：2530-83-8)，其结构如下式(e-2)所示：
[0033][0034]
在本发明下述实施例及比较例中，所使用的有机溶剂(f-1)为1-甲氧基-2-丙基乙酸乙酯(1-methoxy-2-propyl acetate，pgmea)(cas no.：108-65-6)。
[0035]
将前述的丙烯酸单体或寡聚物、丙烯酸树脂、光起始剂、热酸起始剂、环氧单体及有机溶剂，依照下表4所示的组成配方配制成实施例1至9及比较例1至5的负型感旋光性树脂组成物。
[0036]
测试例
[0037]
首先，准备一基材，其为一表面形成有ito的薄膜，并以去离子水及丙酮清洁该基材表面。接着，将上述实施例1至9及比较例1至5所制备的负型感旋光性树脂组成物以旋转涂布方式分别均匀涂布于该基材上。接着，在80℃下软烤5分钟，并使用一光罩，直接以高压水银灯(曝光能量：100mj/cm2)对上述涂布于基材表面的负型感旋光性树脂组成物进行曝光。接着，以1％的enpd 23进行显影100秒。于140℃下，进行30分钟的硬烤。最后获得所需的样本，而样本厚度为1.5～2.0μm。
[0038]
沾粘性测试
[0039]
在软烤后所得的样本，进行沾粘性测试。评分标准如下表2所示。
[0040]
表2
[0041][0042]
耐蚀刻测试
[0043]
依工艺所制得的样本于王水或铝酸(40℃、160秒)处理，以超纯水洗净试片并吹干，再进行剥离剂n-300(60℃、135秒)处理，再以超纯水洗净试片并吹干，进行百格测试。其耐蚀刻测试评估标准如下表3所示。
[0044]
表3
[0045][0046]
表4
[0047][0048][0049]
如表4的结果所示，当丙烯酸单体或寡聚物的含量占丙烯酸单体或寡聚物与丙烯酸树脂的重量和的比例(即，(a)/(a) (b))在20％时(比较例1)，负型感旋光性树脂组成物的显影性不佳。当此比例超过45％时(比较例2至5)，所形成的薄膜会产生沾黏的现象。然而，当此比例控制在25％至45％的范围内时(实施例1至9)，负型感旋光性树脂组成物除了保有良好的显影性外，还具有极佳的抗沾粘性。因此，本发明的负型感旋光性树脂组成物可
有效应用于卷对卷工艺上。
[0050]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。